สารานุกรมปืนตอนที่ 645 พัฒนาการของกล้องตรวจการณ์ในเวลากลางคืน

"ขอขอบคุณเพจ GUN in The World แอดมิน Gtd.77 อย่างสูงครับ"

https://www.facebook.com/catwarriorandroyalthaiarmyman/



หลักการขยายเเสงของหลอดขยายภาพในกล้องตรวจการณ์กลางคืน
..................................................
เดิมขีดความสามารถการมองเห็นของมนุษย์จะถูกจำกัดในเวลากลางคืน เนื่องจากเเสงมีไม่เพียงพอที่จะตกกระทบเเล้วสะท้อนมายังตาของเราได้อย่างเพียงพอ ทำให้เราไม่สามารถมองเห็น หรือมองเห็นได้อย่างเลือนลาง การตรวจการณ์ในเวลากลางคืน จึงเป็นจุดอ่อนมาก มนุษย์เราจึงมีความพยายามที่จะก้าวข้ามขีดจำกัดของตัวเอง จึงคิดค้นกล้องตรวจการณ์ในเวลากลางคืนขึ้นมา โดยหลักๆจะเเบ่งเป็น 2 สายคือ
กล้องตรวจการณ์กลางคืน(Night Vision) จะใช้หลักการขยายแสงที่มีความสว่างน้อยๆจากเเสงจันทร์ เเละเเสงดาว ให้สว่างเพิ่มมากขึ้น โดยผ่านขบวนการทางอิเล็คโทรออปติกส์ (Electro Optics) คือ จะเปลี่ยนอนุภาคของแสง (Photons) ให้เป็นอิเล็คตรอน และเพิ่มจำนวนอิเล็คตรอนดังกล่าวให้มากขึ้นวิ่งชนจอรับภาพ (Screen) เพื่อให้เกิดเป็นภาพขึ้น



ปลย.M16A1 ประกอบกล้อง AN/PVS-2 Starlight Scope

ในยุคเเรกเริ่มตัวกล้องจะมีขนาดใหญ่ เทอะทะเนื่องจากหลอดขยายภาพมีขนาดใหญ่เเละต้องประกอบกับชุดเเบตเตอร์รี่ ทำให้เมื่อนำไปประกอบกับอาวุธเช่น ปลย. จะทำให้เทอะทะเนื่องจากขนาดเเละน้ำหนักของมันเอง อีกทั้งเป็นภาระในการปรนนิบัติบำรุงในสนามอีกด้วย
ในปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี สามารถย่อขนาดของหลอดขยายภาพ ชุดเเบตเตอร์รี่ เเละลดน้ำหนักลงมาจนสามารถนำไปประกอบกับอาวุธได้อย่างคล่องเเคล่ว อีกทั้งยังสามรถนำไปติดกับหมวกทางยุทธวิธีได้อีกด้วย ช่วยเพิ่มความสะดวกให้กับผู้ใช้ได้เป็นอย่างดี
-กล้องตรวจจับรังสีความร้อน (Thermal Imager) จะเป็นกล้องฯ ที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยแสงจันทร์ และแสงดาว สามารถใช้ได้ทั้งในเวลากลางวัน และเวลากลางคืนที่มืดสนิท เพื่อช่วยในการมองเห็นเป้าหมาย เพราะวัตถุภาคพื้นดินทั้งหลายจะแผ่รังสีความร้อนที่สายตามองไม่เห็น ณ ความยาวคลื่น 0.7 ไมครอน ถึง 14 ไมครอน (1 ไมครอน = ความยาว 1 ในล้านเมตร) ในขณะที่แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นกัน แต่มีความยาวคลื่น 0.4 – 0.7 ไมครอน ซึ่งตาคน ไม่สามารถเห็นความแตกต่างของแสง ที่แสดงออกมาเป็นภาพได้ การพัฒนาแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ประเภทภาคพื้น และติดตั้งบนอากาศยาน บนภาคพื้น ได้แก่ กล้องตรวจการณ์แบบมือถือหรือแบบพกพา และติดตั้งบนยานพาหนะ ได้แก่ กล้องเล็งยิงในระบบควบคุมการยิงบนยานรบ เช่นรถถัง ส่วนประเภทติดตั้งบนอากาศยาน ได้แก่ เครื่องบิน เฮลิคอปเตอร์และดาวเทียม ใช้ในการตรวจการณ์แบบมองตรงๆ ลงไป แล้วบันทึกภาพความร้อน เช่น เครื่องบินบินอยู่เหนือพื้นที่เป้าหมาย



ภาพที่ได้จากกล้องตรวจการณ์กลางคืนเเบบ AN/PVS-2

หลักการทำงานมีความซับซ้อนกว่ากล้องตรวจการณ์กลางคืน เริ่มตั้งแต่ระบบเลนส์ รับภาพ จะกรองเฉพาะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าย่านอินฟราเรด (IR) มาใช้ โดยตัวตรวจจับรังสีความร้อน (Detector) จะแยกความร้อนที่อุณหภูมิต่างกันมาสร้างเป็นภาพ โดยผ่านขบวนการแปลงสัญญาณจากอินฟาเรดเป็นไฟฟ้า และจากไฟฟ้าแปลงมาเป็นภาพบนจอมอนิเตอร์ ยุคเริ่มเเรกจะเป็นเเบบ Active คือต้องใช้เเหล่งกำเนิดรังสีอินฟลาเรดจากไฟฉายอินฟลาเรดในการสาดออกไปยังจุดที่ต้องการ ให้คลื่นสะท้อนกลับเข้ามาที่ตัวกล้อง ปรากฏออกมาเป็นภาพขาวดำ กล้องความร้อนในยุคนี้จะมีขนาดใหญ่ เพราะยิ่งใหญ่กำลังในการส่งคลื่นอินฟลาเรดก็จะยิ่งเเรงเเละไกลขึ้น เเละบริโภคพลังงานสูง ทำให้นิยมเอาไปติดกับระบบเครื่องควบคุมการยิงของรถถังมากกว่า ถ้าติดในอาวุธขนาดเล็ก จะทำให้การเคลื่อนที่ลำบากลง เพราะระบบมีขนาดใหญ่ ไหนจะต้องพกพาเเบตเตอร์รี่ไปด้วย กล้องความร้อนเเบบ Active นี้มีข้อเสียคือถ้าฝ่ายตรงข้ามเปิดเเค่ตัวรับคลื่นก็สามารถเห็นลำคลื่นที่สาดออกมาจากตัวไฟฉายอินฟลาเรดได้นั่นเอง เเละด้วยตัวระบบที่ใหญ่เทอะทะ ทำให้เป็นภาระของกำลังพลอีก ในกรณีติดกับอาวุธขนาดเล็ก ยุคต่อมาจะเป็นกล้องความร้อนเเบบ Passive เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไป เราได้เรียนรู้ว่าในธรรมชาติสิ่งต่างๆสามารถเเผ่คลื่นรังสีความร้อนออกมาได้เเม้กระทั่งตัวมนุษย์เอง จึงได้พัฒนาตัวกล้องให้มีความสามารถรับคลื่นที่เเผ่มาจากสิ่งเเวดล้อมได้ โดยไม่ต้องอาศัยไฟฉายอินฟลาเรดอีกต่อไป มาสร้างเป็นภาพพื้นหลังจากรังสีความร้อน ทำให้สามารถลดขนาดเเละการบริโภคพลังงานลงไป จนสามารถนำมาติดในปืนเล็กยาวหรือหมวกทางยุทธวิธีได้ ตัวกล้องเเบบ Passive นี้เป็นการลดจุดอ่อนของตัวกล้องเเบบ Active ลงไป เเต่ข้อจำกัดจะมาอยู่ที่ขีดความสามารถในการรับคลื่นอินฟลาเรดที่สะท้อนมาจากพื้นหลังเเละความสามารถในการเเยกเเยะวัตถุในพื้นหลังได้ ซึ่งแบ่งการทำงานของกล้องตรวจจับรังสีความร้อนเเบบ Passive ออกเป็น 2 ชนิด ดังนี้

1. ชนิดไม่หล่อเย็น ( Uncooled ) ตัวตรวจจับรังสีความร้อน (Detector)ไม่ต้องใช้ระบบหล่อเย็น ทำงานได้ที่อุณหภูมิปกติ การแยกความร้อนที่อุณหภูมิต่างกันเพื่อนำมาสร้างเป็นภาพจะแยกความละเอียดได้น้อย คือ ประมาณ 0.5 – 0.7 องศาเซลเซียส ทำให้ภาพที่ได้มีความละเอียดและความคมชัดน้อย ข้อดี คือ เสียงเงียบ และน้ำหนักเบา จะใช้กับกล้องตรวจจับรังสีความร้อนระยะใกล้ และระยะปานกลาง

2. ชนิดหล่อเย็น ( Cooled ) ตัวตรวจจับรังสีความร้อนจะต้องใช้ระบบหล่อเย็น เข้ามาช่วยสร้างความเย็น เพื่อให้การแยกความร้อนที่อุณหภูมิต่างกันมีความละเอียดมากขึ้นและสามารถแยกแยะได้ดีที่อุณหภูมิต่ำ คือ ประมาณ 0.005 – 0.05 องศาเซลเซียส ทำให้ภาพที่ได้มีความละเอียด และคมชัด ข้อเสีย คือ เสียงดังจากชุดหล่อเย็น, น้ำหนักมาก และราคาสูงจะใช้กับกล้องตรวจจับรังสีความร้อนระยะไกล



กล้องตรวจการณ์กลางคืนเเบบ AN/PVS-14 ประกอบกับหมวกเหล็ก



กล้องตรวจการณ์กลางคืนเเบบ AN/PVS-14 เเบบประกอบกับปืนเล็กยาว



ภาพจากกล้องตรวจการณ์กลางคืนเเบบ AN/PVS-14
 
 



กล้องตรวจจับความร้อนเเบบ FLIR T75 เเบบติดกับปืนเล็กยาว

..................................................
กล้องวัดระยะด้วยแสงเลเซอร์
..................................................
กล้องวัดระยะด้วยแสงเลเซอร์ ( Laser Range Finder ) ใช้สำหรับตรวจการณ์, วัดระยะ, วัดมุมภาคของทิศ, วัดมุมลาดเอียง ใช้ได้ทั้งในเวลากลางวัน และเวลากลางคืน เพื่อกำหนดที่ตั้งของเป้าหมาย และปรับการยิงในขณะปฏิบัติภารกิจ
..................................................
หลักการทำงาน
..................................................
ทำงานโดยการส่งแสงเลเซอร์เป็นสัญญาณพัลส์ (สัญญาณแรงในช่วงสั้นๆ) และลำแสงเลเซอร์ ที่ใช้นั้น เป็นเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ประเภท CLASS 1 ซึ่งจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ปลอดภัยต่อสายตา ส่วนเลเซอร์ที่เป็นอันตรายต่อสายตามี ใช้ในกล้องฯ ยี่ห้อ Simrad รุ่น LP-7 ในตัวกล้องฯ จะมีตัวส่ง และตัวรับเลเซอร์ โดยจะจับเวลาที่แสงเลเซอร์วิ่งออกไปกระทบเป้าหมาย และสะท้อนกลับมายังตัวรับเลเซอร์ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ ในตัวกล้องฯ จะคำนวณเวลาที่แสงเดินทางไป – กลับ ออกมาเป็นระยะทาง
..................................................
บทความนี้ปรับปรุงขึ้นใหม่จากบทความที่เเล้ว ซึ่งบังเอิญไปได้ตำราคู่มือการใช้งานกล้องตรวจการณ์ มาจากที่ทำงาน ทำให้ข้อมูลของบทความนี้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นนั่นเอง ผิดพลาดประการใด ต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ Gtd.77
ที่มา
..................................................



กล้องตรวจจับความร้อนระยะไกล เเบบหลายระบบ Elbit System Long View CR
 
 


ภาพจากกล้องวัดระยะด้วยเเสงเลเซอร์
 
 


หลักการทำงานของกล้องวัดระยะด้วยเเสงเลเซอร์ (Laser Range Finder)



ตัวอย่างการทำงานของกล้องวัดระยะด้วยเเสงเลเซอร์

 
 
-วิชาเครื่องควบคุมการยิง แผนกวิชาเครื่องควบคุมการยิง รร.สพ.สพ.ทบ
-คู่มือการใช้งานกล้องตรวจการณ์ กองวิทยาการ กรมการทหารช่าง
..................................................
#บทความปืนโดยGW
#GW
#GTD77



สวัสดีครับ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่