Подводное телевидение

Подводное телевидение

Более совершенный принцип визуального обнаружения — подводное телевидение позволяет получать информацию непосредственно, что делает его весьма ценным при проведении поисковой операции.

Менее двадцати лет прошло с того момента, когда почти одновременно канадские, американские и английские радиотехнические фирмы приступили к разработке специальных подводных телевизионных устройств обнаружения. Их усилия вскоре дали положительные результаты. Уже в 1952 г. практически была подтверждена эффективность подводного телевидения при поиске подводной лодки «Эффрей», затонувшей в Ла-Манше. В 1954 г. подводное телевидение снова было успешно применено при поиске реактивного самолета, упавшего в Средиземное море у острова Эльба (см. § 5.1). Постепенно круг задач, решаемых подводными телевизионными устройствами, расширялся, а сами устройства становились все более приспособленными для использования в море. К середине 60-х годов подводное телевидение превратилось в самостоятельную и хорошо развитую область прикладного телевидения.

Так же как и подводное фотографирование, телевизионное обнаружение и обследование объектов может производиться при искусственном или естественном освещении. Так же как и при фотографировании, искусственное освещение позволяет применять телевизионный принцип обнаружения при глубинах, больших глубины достаточного проникновения солнечного света, в темное время суток или в малопрозрачной воде. Все, что касается влияния обратного рассеяния света на дальность и качество фотографирования объекта, в полной мере относится и к телевидению.

Для снижения влияния «световой дымки» оказываются полезными те же методы, что и при фотографировании: разнесение прнемо-излучающих систем, стробированне по дальности и «контейнер чистой воды». Из-за ограниченности размеров носителя поисковой аппаратуры разнесение приемника и излучателя не может быть достаточно эффективным. Значительно лучшие результаты дает стробирование по дальности. Мощные импульсные источники света позволяют создать в воде световые импульсы протяженностью несколько метров или даже долей метра, а быстродействующие электронно-оптические затворы обеспечивают прием отраженной световой энергии этих импульсов со строго определенной дальности. В моменты поступления на приемник света, отраженного с других дистанций, приемник отключен. Первые испытания подобной системы обнаружения, разработанной фирмой «Коллсман», были проведены, например, ВМС США в середине 1968 г. Использование в системе лазера^ излучающего импульсы света мощностью 400—500 кВт и длительностью 10 не, позволило эффективно применить стробирование по дальности [38].

Возможны два варианта построения сканирующих телевизионных систем: сканирующее движение совершает только излученный световой луч, а прием осуществляется в широком угле зрения приемника и второй — синхронное сканирование осуществляется лучом и полем зрения приемника.

Рис. 3.12. Блок-схема телевизионной системы панорамного типа с синхронным сканированием:
1 — излучатель; 2 — сканирующее зеркало излучателя; 3 — сканирующее зеркало приемника; 4 — объектив; 5 — светофильтр: б — приемник; 7 — устройство сканирования; $ — усилитель; 9 — синхронизатор: 10- ВКУ

Первый вариант менее эффективен, так как в поле зрения приемника попадает почти весь луч. В этом случае для уменьшения влияния обратного рассеяния на снижение контраста изображения необходимо дополнительно применять стробирование по дальности и разнесение излучателя и приемника. Во втором варианте фоновая засветка существенно меньше, так как угол поля зрения приемника весьма мал и соизмерим с углом расходимости светового луча. Здесь даже незначительное разнесение приемника и излучателя весьма эффективно. На рис. 3.11 схематично показан носитель телевизионной поисковой системы с синхронным сканированием полосы обнаружения узким световым лучом и полем зрения приемника [38, 39].

Возможная блок-схема телевизионной системы со сканированием по второму варианту показана на рис. 3.12. Строчная развертка может осуществляться вращающейся или качающейся системой зеркал, движение которых синхронизировано с разверткой видеоконтрольного устройства (ВКУ). Развертка вдоль полосы поиска производится движением носителя. Развертка ВКУ по кадрам синхронизируется со скоростью движения носителя. Если система работает на неподвижном носителе, то развертка по кадрам производится покачиванием системы зеркал. Величина взаимного сдвига зеркал (угол а) зависит от расстояния до объекта, скорости распространения света в воде круговой скорости сканирования со. Угол «устанавливается таким, чтобы поле зрения приемника было ориентировано на тот элемент изображения, от которого отраженная световая энергия в данный момент поступает на приемник.

Связь приемника и излучателя, расположенных в буксируемом или необитаемом носителе, с ВКУ и остальной аппаратурой системы может осуществляться по кабелю или по гидроакустическому каналу. Связь по кабелю более надежна, более стабильна (можно точно учесть влияние параметров кабеля) и более помехостойка (воздействие внешних помех сведено к минимуму). Недостатком этого вида связи является ограничение по дальности (трудно получить кабель длиной более нескольких сот метров) и громоздкость системы выборки и постановки носителя. Кроме того, постоянная механическая связь носителя аппаратуры с кораблем затрудняет маневрирование последнего.

Судя по иностранным сообщениям, в настоящее время ведется разработка гидроакустической линии связи [38]. Видеоинформация преобразуется в узкополосный акустический сигнал и излучается с носителя аппаратуры. На корабле принятый сигнал преобразуется снова в видеоинформацию. Первые опыты в этом направлении показали, что на передачу изображения, состоящего из 200 строк разложения, требуется не меньше минуты. Из этого видно, что такая линия связи может быть пока использована только для передачи статических изображений крупных объектов. Для того чтобы она смогла заменить собой кабельную линию связи, ее инерционность должна быть снижена на три-четыре порядка.

Учитывая, что телевизионное изображение обладает большой избыточностью информации, можно ожидать, что будут найдены способы сокращения полосы частот телевизионного сигнала и тогда гидроакустические линии связи могут найти применение. В этом направлении также ведутся работы. Например, разработан метод уменьшения полосы частот телевизионного сигнала некоторых типов изображений примерно в 25 раз, что позволило для передачи черно-белого телевизионного изображения использовать полосу частот в 160 кГц вместо занимаемой обычно полосы 4 мГц [38].

содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..