Fornitori di telecamere MWIR, moduli telecamera e obiettivi MWIR

Le telecamere MWIR (infrarossi a onde medie) sono sistemi di imaging termico specializzati progettati per rilevare le radiazioni elettromagnetiche nella banda di lunghezza d’onda compresa tra 3 e 5 micron. Operando in questa regione dell’infrarosso medio, questi sensori sono in grado di identificare le tracce di calore con un contrasto e una precisione eccezionali, anche in condizioni ambientali difficili.

Rilevando le emissioni termiche anziché affidarsi alla luce ambientale, le telecamere MWIR consentono di ottenere immagini affidabili nel buio totale, attraverso nebbia leggera, fumo e altri ostacoli visivi. La loro sensibilità alle differenze termiche le rende ideali per identificare e tracciare bersagli che emettono calore, monitorare le prestazioni dei motori e condurre sorveglianza segreta. Questi vantaggi posizionano la tecnologia MWIR come elemento fondamentale di molti sistemi ISR (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) avanzati.

Ventus HD6-0.6 di Sierra-Olympia Technologies

Telecamere a infrarossi a onde medie raffreddate e non raffreddate

I sistemi di telecamere MWIR sono generalmente classificati in due tipi principali in base alla loro architettura del sensore: raffreddate e non raffreddate.

Telecamere MWIR raffreddate

Le telecamere MWIR raffreddate sono dotate di array di rilevatori raffreddati criogenicamente, spesso basati su materiali come l’antimoniuro di indio (InSb) o il tellururo di mercurio e cadmio (MCT). Il raffreddamento del rilevatore riduce significativamente il rumore termico, migliorando la nitidezza dell’immagine, aumentando la sensibilità e consentendo il rilevamento di sottili contrasti termici a lunghe distanze. Questi sistemi sono adatti ad applicazioni che richiedono i massimi livelli di fedeltà termica, tra cui la sorveglianza a lungo raggio, il puntamento di precisione e la ricognizione ad alta quota.

Tuttavia, i sistemi raffreddati sono in genere più grandi, più pesanti e richiedono più energia a causa del criorefrigeratore integrato, e quindi potrebbero non essere adatti a piattaforme con limitazioni SWaP.

Telecamere MWIR non raffreddate

Al contrario, le telecamere MWIR non raffreddate utilizzano tecnologie di sensori più recenti che funzionano a temperatura ambiente o quasi, eliminando la necessità di un raffreddamento attivo. Sebbene storicamente considerate meno sensibili delle unità raffreddate, le soluzioni MWIR non raffreddate hanno registrato notevoli progressi nei materiali dei rilevatori, nella densità dei pixel e nell’elaborazione del segnale. Questi miglioramenti hanno ridotto il divario in termini di prestazioni, rendendo i moduli MWIR non raffreddati utilizzabili per un’ampia gamma di applicazioni tattiche e mobili.

Le telecamere MWIR non raffreddate offrono diversi vantaggi, tra cui requisiti ridotti in termini di dimensioni, peso e potenza (SWaP). Queste caratteristiche le rendono particolarmente interessanti per l’integrazione in piccoli UAV e piattaforme robotiche dove la compattezza e l’efficienza energetica sono fondamentali. L’eliminazione dei componenti criogenici aumenta anche l’affidabilità e riduce la manutenzione, rendendo i sistemi MWIR non raffreddati più adatti alle architetture di missione utilizzabili sul campo e monouso.

Applicazioni delle telecamere MWIR per droni e robotica

SupIR 10-135 mm f/1,8 di MKS-Ophir

Le telecamere a infrarossi a onde medie sono integrate nei sensori di carico utile per migliorare la consapevolezza situazionale, il rilevamento delle minacce e la flessibilità operativa in ambienti dinamici e sono utilizzate su sistemi senza pilota che operano via terra, via mare e via aria.

UAV

Gli UAV (veicoli aerei senza pilota) svolgono un ruolo centrale nelle operazioni ISR. Montate su giunti cardanici stabilizzati o integrate in pod di carico utile, le telecamere MWIR per UAV forniscono immagini termiche in tempo reale per missioni di ricognizione diurna/notturna, acquisizione di bersagli e pattugliamento delle frontiere. Lo spettro a onde medie consente una nitidezza dell’immagine superiore durante il volo ad alta velocità e ad altitudine elevata, anche in ambienti termicamente complessi come i paesaggi urbani o i terreni desertici.

I droni tattici utilizzano moduli di telecamere MWIR per la sicurezza perimetrale, la scorta di convogli e il rilevamento tempestivo delle minacce. Se abbinati ad analisi basate sull’intelligenza artificiale, i feed MWIR possono essere utilizzati per rilevare in modo autonomo veicoli, personale o altri bersagli che emettono calore. Questi sistemi operano spesso in combinazione con telecamere a spettro visibile o multispettrali per fornire un quadro di intelligence più completo.

Applicazioni UGV e robotica

I veicoli terrestri senza pilota (UGV) possono utilizzare l’imaging MWIR per applicazioni quali la navigazione, lo sgombero delle strade e il monitoraggio della situazione. Nelle missioni militari EOD (Explosive Ordnance Disposal) e CBRN (Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear), i sensori MWIR aiutano a identificare materiali pericolosi o tracce di calore che possono indicare minacce sepolte o dispositivi attivi.

I robot autonomi o teleoperati utilizzano la tecnologia MWIR per valutare le anomalie termiche nelle infrastrutture, nei sistemi di alimentazione o nei motori dei veicoli durante le routine di manutenzione e ispezione. I moduli MWIR offrono immagini diagnostiche senza richiedere il contatto fisico diretto, preservando la sicurezza e riducendo i tempi di inattività operativa.

Piattaforme marittime

Sui veicoli marittimi senza equipaggio come gli USV, le telecamere MWIR contribuiscono alla navigazione, all’evitamento di oggetti e al rilevamento di minacce in condizioni di scarsa visibilità. Nelle operazioni costiere e litoranee, questi sensori aiutano a monitorare l’attività della costa e a identificare le tracce termiche di imbarcazioni o personale. In combinazione con i sistemi radar e sonar, l’imaging MWIR aumenta la consapevolezza complessiva della piattaforma in architetture di sensori a più livelli.

Integrazione modulare e considerazioni di progettazione

I moduli delle telecamere MWIR sono progettati tenendo conto della flessibilità di integrazione. I fattori di forma modulari, le interfacce digitali standardizzate e le capacità di elaborazione integrate consentono una facile integrazione nei sistemi avionici o di missione degli UAV esistenti. Molti moduli supportano la trasmissione video in tempo reale, l’archiviazione locale e algoritmi avanzati di correzione delle immagini, come la correzione della non uniformità (NUC) e la regolazione della gamma dinamica.

Per garantire l’affidabilità operativa in condizioni di campo difficili, le unità MWIR possono essere costruite con involucri robusti, sigillature ambientali e design resistente agli urti. Queste caratteristiche consentono prestazioni sostenute in scenari che comportano vibrazioni elevate, temperature estreme o interferenze elettromagnetiche.
Ottimizzazione delle prestazioni e sviluppo futuro
Con l’evoluzione dei materiali dei rilevatori e della microelettronica, la tecnologia MWIR continua ad espandersi in termini di capacità e ambito di applicazione. Si prevede che le future telecamere a infrarossi a onde medie presenteranno profili SWaP ancora più bassi, una gamma dinamica migliorata e immagini multispettrali native. Anche l’integrazione dell’intelligenza artificiale a bordo sta diventando sempre più diffusa, consentendo la classificazione degli eventi in tempo reale, la prioritizzazione dei bersagli e il supporto decisionale autonomo.