§ 3. Аппаратура большого экрана

Для большей наглядности и удобства анализа воздушной обстановки ее желательно видеть в крупном масштабе. Для этой цели на командных пунктах оперативных центров системы "Сейдж" применяются большие экраны, которые в настоящее время почти полностью вытеснили применявшиеся ранее так называемые демонстрационные экраны или планшеты воздушной обстановки, обслуживавшиеся операторами вручную.

Большой экран является средством отображения коллективного пользования. Его желательный размер зависит от размеров помещения командного пункта, где он устанавливается, и от числа людей, которые им пользуются. Однако практически возможный размер его зависит от технических характеристик аппаратуры и тех методов, которые применяются для получения изображения на большом экране. В любом случае размер большого экрана определяется в основном яркостью и контрастностью получаемого на нем изображения.

Существует несколько способов получения картины воздушной обстановки с характеристиками целей, выраженными знаковой индикацией. Однако все они без исключения используют метод непосредственной проекции на большой экран изображения, полученного на индикаторе воздушной обстановки,

В одном из ранних методов применялась проекция изображения непосредственно с экрана электроннолучевой трубки с темповой записью - скиатрона. Однако эта сложная система совместного использования характрона и скиатрона имела существенные недостатки: малая контрастность при низких частотах повторения, значительное время на уничтожение записанного изображения и большая сложность получения изображения на большом экране размерами более одного квадратного метра (1x1 м).

Большее распространение получил фотопроекционный метод. Он заключается в скоростном фотографировании, ускоренном проявлении и немедленном проецировании на большой экран. Вся аппаратура в этом случае состоит из фотокамеры для съемки экрана индикатора, устройства для быстрой обработки кинопленки и оптической системы для проецирования обработанного снимка. Достоинствами этого метода является отсутствие промежуточной электроннолучевой трубки, возможность получения четкого, яркого и контрастного изображения, а также возможность получения изображения на большом экране постоянной яркости. Недостаток этого метода в невозможности иметь изображение на большом экране одновременно с появлением его на экране индикатора. Время запаздывания изображения на большом экране определяется в основном временем, затрачиваемым на обработку снимка. Этот метод позволяет иметь размер изображения на большом экране диаметром до 4 м.

Наиболее известной аппаратурой, использующей фотопроекционный метод, является устройство "Репроматик рекордер", разработанное фирмой "Кеньон Инструмент". Это быстродействующее фотографическое устройство позволяет воспроизвести на своем экране снимки с экрана характрона через 2 сек после съемки. При соответствующем изменении проектора эта система дает возможность получить изображение воздушной обстановки со знаковой индикацией на большом экране.

Устройство "Репроматик рекордер" размещается в шкафу, основная часть которого занята характроном и блоком управления индикатором. Характрон в шкафу установлен вертикально, изображение с его экрана направляется в объектив фотокамеры с помощью зеркала, наклоненного к поверхности экрана под углом 45°. В устройстве используется фотопленка, чувствительная только к синему цвету, так как в характроне применен люминофор Р11, имеющий синее свечение. Применяемая фотопленка мелкозернистая, имеющая высокую разрешающую способность, поскольку получаемое изображение на пленке имеет диаметр 17,8 мм, а высота знака составляет 0,076 мм. Все процессы в этой аппаратуре (фотографирование, обработка пленки и проецирование) производятся одновременно и непрерывно и управляются специальным синхронизирующим устройством.

Расход пленки в этой аппаратуре незначителен. Если принять, что смена информации на экране характрона происходит практически каждые 5 сек (помня, что темп обновления информации на индикаторах составляет 2,5 сек), то для отображения обстановки в течение 24 ч потребуется 17280 кадров, или 415 м пленки.

Важным достоинством этой аппаратуры является возможность сохранить заснятые изображения в качестве отчетного документа, позволяющего в любой момент восстановить ход той или иной операции.

Широкие возможности для получения картины воздушной обстановки на большом экране дает телевизионный метод. Изображение с экрана характрона в этом случае может быть снято передающей телевизионной камерой, видеосигналы с которой должны поступать на приемную телевизионную трубку, являющуюся одновременно и проекционной. Изображение с проекционной трубки с помощью специального проектора проецируется на большой экран. Качество изображения на большом экране будет зависеть не столько от оптики проекционного устройства, сколько от качества телевизионной проекционной трубки. При высоте знака на экране характрона 3 мм для его четкого воспроизведения необходимо около 10 строк. Иногда для воспроизведения всего изображения с экрана характрона диаметром 48 см необходима телевизионная система с четкостью порядка 1600 строк. Получение столь высокой четкости сопряжено с определенными трудностями. Однако в печати сообщалось, что в США Кембриджским исследовательским центром ВВС разработана телевизионная аппаратура для непосредственного съема изображения с экрана характронов, применяемых в системе "Сейдж", с разрешающей способностью в 2000 строк. Такая система использовалась для трансляции по телевизионному каналу картины воздушной обстановки, полученной на характронах системы "Сейдж", в центры управления воздушным движением. С помощью такой телевизионной системы можно получить весьма качественное изображение воздушной обстановки на большом экране.

Для отображения на больших экранах информации о воздушной обстановке, особенно об обстановке в масштабе всей страны, на командных пунктах североамериканского командования ПВО "Норад" и стратегической авиации США применяется электронно-оптическая система индикации "Иконорама" (рис. 5.11). Система имеет высокие характеристики по яркости, контрастности и разрешающей способности.

Рис. 5.11. Отображение обстановки на большом экране командного пункта 'Норад' с помощью электронно-оптической системы индикации 'Иконорама'

Эта система индикации состоит из следующих элементов: большого настенного экрана, нескольких проекторов с записывающими устройствами, планшетов для ручного ввода графической документации, автономных проекционных планшетов, пульта управления проекторами, контрольных панелей и репродукционных устройств для размножения и документирования записанной информации.

"Иконорама" является многоканальной системой индикации, которая для отображения на большом экране сложной обстановки использует одновременно несколько (до 10 и более) проекционных устройств. Система может отображать любого вида информацию, использующую векторные, символические, буквенные, цифровые и графические изображения данных, поступающих от радиолокационных станций, аналоговых и цифровых вычислительных машин, клавиатурных устройств пультов боевого управления, телетайпных линий связи и других источников информации. В частности, эта система позволяет одновременно отобразить множество непрерывно движущихся целей с их траекториями и другими характеристиками.

Основным элементом системы "Иконорама" является проекционное устройство, внутри которого вмонтирован миниатюрный записывающий механизм (рис. 5.12). Записывающий механизм состоит из ряда автоматически сменяемых прозрачных стеклянных пластинок, покрытых непрозрачным металлическим слоем, и очень тонкой царапающей иглы, жестко закрепленной на прозрачной пластине-держателе. Держатель с иглой приводится в движение по горизонтали и вертикали (по осям X и Y) двумя следящими системами в соответствии с внешними, несущими информацию сигналами. Исполнительные двигатели следящих систем связаны с держателем иглы точными червячными передачами, служащими также для надлежащей исходной установки иглы по осям координат. По окончании записи или при замене пластины, на которой производится запись, игла отводится от непрозрачного слоя пластины с помощью соленоида. Замена пластины для ведения новой записи производится дистанционно управляемым сменяющим механизмом.

Рис. 5.12. Проекционное устройство системы 'Иконорама' (вариант с передвигающейся пленкой): 1 - источник света; 2 - конденсаторные линзы; 3 - серводвигатель вертикального передвижения; 4 - вертикальная червячная передача; 5 - серводвигатель горизонтального передвижения; 6 - горизонтальная червячная передача; 7 - передвигающаяся пленка, покрытая непрозрачным слоем; 8 - пишущая игла; 9 - прозрачный держатель иглы; 10 - цветной фильтр; 11 - линзы проектора

Весь записывающий механизм размещается внутри оптической системы высокого класса точности, состоящей из нескольких линз и цветного светофильтра. Пишущая игла, чисто соскребая микроскопически тонкий непрозрачный слой на прозрачной пластине, образует высококачественное графическое изображение, которое проецируется проектором на большой экран в увеличенном масштабе и цветном коде. Поскольку система, удерживающая иглу, прозрачна, записанное изображение никогда не затемняется и его можно проецировать в момент производства записи. Это обеспечивает мгновенность отображения поступающей информации.

Размер пластины, на которой производится запись, составляет 9 см². Запись производится на площади 6,45 см² с точностью 0,00025. Общая точность системы отображения 0,001.

Одним из недостатков системы является необходимость периодической замены пластинок после их использования. Определенный выход может быть найден, если в качестве среды, на которой производится запись, использовать самозатягивающийся непрозрачный материал. В этом случае длина записанной траектории может характеризовать скорость цели. Если желательно отображать не всю траекторию, а только ее определенную длину, на держатель иглы можно надевать непрозрачный щиток с отверстием определенного размера. При использовании самозатягивающейся пленки траектория может индицироваться не непрерывно, а с разрывом по времени.

Номинальный размер проекции, воспроизводимой одним проектором, равен 2,4x2,4 м, но можно получить и 3x3 м. Для получения изображения на большом экране практически неограниченного размера используется несколько установленных в одну линию проекторов, которые дают одну общую сложную картину, состоящую из отдельных хорошо сопряженных на стыках кадров.

На общую картину с помощью дополнительных проекторов или планшетов ручного ввода могут наноситься (накладываться) дополнительные данные в виде карт, масштабных и координатных сеток, буквенно-цифровых характеристик, а также любые другие справочные данные. Поскольку наложение записей и постоянных графических изображений с диапозитивов производится оптическим методом, взаимных помех между отдельными изображениями не имеется. В этом отношении система имеет достаточно высокую гибкость.

Введение дополнительных данных с помощью планшета ручного ввода производится путем последовательного совмещения перекрестия планшета, связанного со следящей системой проекторов, с изображением графического документа, заложенного в планшете. Органы управления планшета позволяют отобразить любую часть карты, схемы или графика с любым коэффициентом увеличения.

Проекция изображений на большой экран может быть прямой и обратной (проекторы могут устанавливаться позади экрана).

Вся картина, отображаемая на большом экране, может быть воспроизведена по частям на отдельных проекционных планшетах, которые могут быть установлены в данном или в других помещениях. Такие автономные контрольные планшеты имеют набор проекторов (от 4 до 16 шт.) и собственные экраны размером около 200 см². Имеются различные модификации проекционных планшетов: с прямой, боковой или обратной проекцией (в двух последних случаях применяются отражающие зеркала, 1-2 шт.), с вертикально или горизонтально расположенным экраном, с двух- или трехразмерной индикацией.

Возможность отображения в "Иконораме" сложной воздушной обстановки в трех проекциях является еще одним ее достоинством, так как это дает однозначную интерпретацию сложной картины. Это достигается применением проекторов со стереоскопической оптической системой.

Управление отображением в системе "Иконорама" осуществляется оператором с пульта управления проекторами. Оператор с помощью органов управления имеет возможность переключать проекторы на различные источники информации, управлять светофильтрами различных проекторов, переключать масштабы увеличения, вводить дополнительную информацию.

Репродукционное устройство может менее чем за 15 сек воспроизвести на бумаге размером 22x28 см для целей документирования любую отображаемую обстановку одним проектором или в любой комбинации наложения от нескольких проекторов с любого контрольного планшета (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Репродукционное устройство для документирования отдельных ситуаций воздушной обстановки

В печати сообщалось, что на командном пункте нового подземного центра "Норад", построенного в горах Шайены, будет применяться, разработанная фирмой "Оптомеханизм" более совершенная система большого экрана, основанная на фотопроекционном методе. В этой системе экран электроннолучевой трубки (обычно характрона) фотографируется на 35-мм пленку одновременно тремя отдельными фотокамерами. Пленка обрабатывается в специальном устройстве, после чего три кадра одновременно поступают в проектор, состоящий из трех оптических систем, оснащенных фильтрами различных цветов: красным, зеленым и синим. Через соответствующий объектив на большой экран проецируется кадр определенного цвета. При одновременном проецировании и соответствующем использовании регистров (затворов) цвета определенным образом смешиваются и дают любой из семи цветов. Так, например, для получения траектории цели красного цвета открывается только один затвор и проецируется только кадр через объектив с красным фильтром. Для получения изображения белого цвета картина проецируется через три объектива с тремя фильтрами.

В этой системе задержка при проецировании воздушной обстановки на большой экран составляет 11 секунд. Размер большого экрана 3,6x4,8 м. Устанавливается два таких экрана.

Для индикации информации на большом экране размером 2,4x2,4 м применяется система SC-2000, в которой используется метод ксерографической записи.

В этой системе (рис. 5.14) изображение с экрана фотохарак-трона C7F проецируется на предварительно подготовленную селеновую пластинку, поверхность которой равномерно заряжена. Оптическое изображение, попадая на пластинку, разряжает ее на освещенных участках, в результате чего создается электростатический рельеф, который для проявления изображения обрабатывается окрашенным порошком. В результате такого сухого проявления, длительность которого составляет 0,5-1 сек, на пластине формируется достаточно отчетливое изображение, которое затем проецируется на экран. Полный цикл обработки кадра информации составляет 2-5 сек. Пластина может быть использована до 100 тысяч раз без потери качества изображения. Изображение на экране имеет высокие характеристики по яркости, контрастности и разрешающей способности и наблюдается без затемнения помещения. Возможно получение многоцветной индикации.

Рис. 5.14. Схематическое изображение индикаторного устройства системы SC-2000: 1 - фотохарактрон C7F; 2 - первая оптическая система (зеркало - линза); 3 - селеновая пластинка; 4 - проявляющее устройство; 5 - вторая оптическая система (с источником света 1000 вт)

Имеется модификация системы SC-2000 с экраном 4,8x4,8 м, в которой используется промежуточный этап переноса изображения на прозрачную пленку. Характеристики этой системы еще более высоки.

Система SC-2000 позволяет индицировать на экране как отметки целей с их буквенно-цифровыми характеристиками, так и любые виды наложенных изображений (сетки, шкалы, контуры материков и т. п.).

Вся информация, поступающая в систему SC-2000, может воспроизводиться на настенном экране больших размеров и одновременно на экранах контрольных пультов управления консольного типа с размером экрана 60x60 см (рис. 5.15), на которых отображается обстановка на отдельных участках.

Рис. 5.15. Общий вид командного пункта, на котором установлена аппаратура отображения системы SC-2000

В печати сообщалось, что изображение может увеличиваться в масштабах 2:1; 4:1; 8:1. Изменение масштабов изображений, выбор команд и выбор индикатора для проецирования обстановки на большой экран осуществляется с главного пульта управления без прекращения работы электронной вычислительной машины.

В некоторых случаях для отображения обстановки на большом экране применяются системы индикации, использующие метод записи информации на термопластическую пленку.

Пленка состоит из тугоплавкой подложки, покрытой прозрачным проводником, и тонкого слоя легкоплавкого термопластика, наложенного на поверхность проводника. Запись осуществляется электронным лучом на поверхности термопластической пленки в соответствии с поступившей информацией. На пленке соответственно полученным зарядам образуется потенциальный рельеф. После нагревания пленки до температуры плавления термопластика и последующего ее охлаждения на ней образуется рельеф, который с помощью специальной оптической шлир-системы проецируется на экран в виде изображения. Этот метод также позволяет получать цветное изображение. Для получения изображений размером до 1,2x1,2 м используется пленка шириной 16 мм, для больших размеров - шириной 35 мм.

Стирание записанной информации осуществляется нейтрализацией зарядов на пленке, после чего пленка становится пригодной к повторному использованию.

Система отображения, использующая метод термопластической записи, весьма перспективна. Наряду с гибкостью и универсальностью этой системе свойственна большая плотность записи, высокая разрешающая способность, возможность мгновенного воспроизведения записи.

Яркость изображения достаточна для работы при дневном освещении.

Такая аппаратура отображения используется в системе ПВО 412L, где применяется большой экран размером 2x3 м.

памятники на могилу из гранита: каталог фото и цены