Defesa & Geopolítica

Visão noturna Parte I- A origem & tecnologias

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Céu de Bagdá nas noites de 1991 sobe fogo aliado na operação Desert Storm.

Autor E.M. Pinto

Plano Brasil

Prefácio

Quem não se lembra daquelas imagens dos céus de Bagdá a noite, iluminado por fortes clarões verdes, que surgiam após as explosões das bombas e do fogo da antiaérea iraquiana? Enquanto a lutavam para defender os céus de Bagdá dos sucessivos ataques aéreos implementado pelas forças da coalizão, as noites de Bagdad tornavam-se verdes às lentes das câmeras que retransmitiam as imagens dos ataques que se seguiram à operação ‘Desert storm’ (Tempestade no Deserto).

Aquelas imagens cedidas pela emissora norte americana CNN, ganharam o mundo e apresentaram um novo tipo de guerra antes nunca visto pelos telespectadores.  As imagens  apresentavam uma característica coloração verde florescente, semelhante às dos velhos monitores de fósforo verde dos antigos computadores pessoais.

Tratavam-se de imagens captadas por câmeras especiais, capazes de amplificar a fraca luz das estrelas (e das munições que explodiam) e apresentar ao mundo, o conflito desenrolado na escuridão da noite.

Apesar da operação ‘Desert storm’ não ter sido o conflito pioneiro na utilização de câmeras de visão noturna, a cobertura diária da operação foi de fato o primeiro contato do público mundial com o resultado da tecnologia destas câmeras, que passaram a transmitir a guerra noturna para mais de 2 bilhões de cidadãos do mundo.

Soldados equipados com sistemas de visão Noturna patrulham no Afeganistão

De lá para cá, os instrumentos e sistemas de visão noturna tanto para uso civil como militar, evoluíram e muito. A utilização de novos algorítimos, materiais e dispositivos especiais aumentaram o poder de visão destes sistemas, paralelamente aumentou também as suas aplicações, hoje é possível ter até em casa, no seu computador, uma câmera de visão noturna, embora esta tecnologia seja ainda limitada se comparada às câmeras de uso militar.

O fato curioso é que até bem pouco tempo o Brasil era um  país meramente importador desta tecnologia. Nossa indústria não estava capacitada para desenvolver sistemas de visão noturna. Porém na história recente, uma nova empresa com espírito inovador, desenvolveu e produziu as primeiras câmeras visão noturna, totalmente nacionais e que destinam-se para aplicações tanto civis quanto militares, o resultado foi  o surgimento de sistemas inteiramente nacionais de altíssima qualidade e resolução.

 Aeronave A 29, Super Tucano acompanhado por um sistema de visão noturna( FLIR).

Neste artigo, dedicaremos atenção as câmeras de visão noturna e, portanto,  faremos um breve resumo do seu histórico, apresentando os princípios básicos e tecnologias que norteiam o funcionamento destes sistemas.

Posteriormente, apresentaremos a OPTOVAC uma indústria genuinamente nacional que acaba de lançar alguns modelos de câmeras termais cuja tecnologia de ponta é equivalente aos produtos estrangeiros concorrentes, tal como o leitor poderá conferir.

Apresentaremos assim alguns de seus modelos e alguns resultados recentes dos testes reais efetuados numa de suas câmeras do modelo militar. Para familiarização do leitor abordaremos inicialmente neste artigo a evolução dos sistemas de visão noturna.

Sistemas de visão Noturna

Considera-se visão noturna a habilidade de distinguir através da percepção visual os contornos ou mesmo, objetos inteiros que sejam ocultados pela escuridão extrema. Esta habilidade é inerente a muitas espécies de animais e até mesmo a nós, seres humanos, porém no nosso caso ela é bastante limitada quando comparada a visão dos felinos e as serpentes, exemplos de animais  exímios nas suas capacidades de visão noturna.

A serpente e o felino, ambos animais com boas capacidades de visão noturna, porém distintas nos seus princípios de operação.

Porém, curiosamente estes animais possuem formas distintas de visão noturna que serão utilizadas como exemplo para elucidar os princípios de funcionamento dos sistemas de visão noturna atuais, os quais, empregam basicamente duas tecnologias distintas entre si, ambas respectivamente análogas aos sistemas de visão dos  felinos e o das serpentes.

A História dos sistemas de visão Noturna

Os primeiros dispositivos ou sistemas de visão noturna para aplicações militares, foram desenvolvidos pelos alemães em 1935 e foi considerado operacional no exército alemão nos idos de 1939.

Até o final da Segunda Guerra Mundial, o exército alemão contava com cerca de 50 carros de combate Panther equipados com sistemas de visão noturna que lutavam em ambas as frentes, ocidental e oriental.

Panzers Phanter equipados com sistemas de visão noturna, abaixo um sniper exibe o seu fuzil equipado com o sistema de mira noturna Vampir.

O primeiro sistema de visão portátil também foi desenvolvido pelos alemães, o STG44 Vampyr foi empregado por soldados snipers da infantaria da wehrmacht que o utilizavam montados sobre os fuzis Sturmgewehr 44.

Posteriormente, com o passar da guerra os aliados passaram também a dispor de sistemas semelhantes, denominados sniperscope ou snooperscope.

Estes aparelhos foram os primórdios das modernas câmeras de visão noturna, ou sistema de visão noturna e, consistem em dispositivos ópticos capazes de prover o imageamento ou fotografia em ambientes com ausência ou com baixo nível de incidência de luz visível.

Vídeo informativo sobre o sistema Vampyr

Como é de se esperar os sistemas de visão noturna atualmente utilizados no cumprimento de funções militares, policiais e de segurança, bem como no meio civil, difere substancialmente destes sistemas pioneiros, porém, não importa qual o modelo ou grau de desenvolvimento tecnológico, os sistemas de visão noturna podem ser divididos em dois tipos de sistemas, que são categorizados conforme o seus princípios de funcionamento, são eles  os sistemas que atuam por amplificação da luz incipiente, denominados de “Visão noturna convencional” e  de visão noturna gerado por imagens termais.

Para melhor entendimento estes serão separadamente apresentados em duas partes.

  • Visão noturna “convencional”

Este sistema é assim denominado pelo fato de ser o mais comum, é o tipo de visão o qual nós humanos usamos para enxergar no escuro. Os animais e sistemas que utilizam-se deste modelo de visão em geral fazem uso da luz do espectro visível, ou seja, da estreita faixa de luz existente entre o infravermelho e o ultra violeta.

Espectro eletromagnético, nele se observa a estreita faixa da luz perceptível aos nosso sistema.

Estes sistema consiste em captar e intensificar a luz incipiente (luz fraca) e amplificá-la de forma a poder enxergar melhor.

Comparativo da capacidade de visão noturna dos gatos e dos humanos. Ambos sobre as mesmas condições de fraca luz.

Analogamente, os sistemas artificiais de visão noturna convencionais utilizam-se do princípio da foto multiplicação, porém neste caso, ao invés de concentrarem a luz incipiente, captam-na e através da interação física entre fótons e átomos de materiais especiais, e assim, produzem um efeito secundário de luz  fotomultiplicada.

As câmeras de visão noturna convencionais, utilizam como base o chamado processo de realce de imagem, que consiste em captar os fótons provenientes das fontes emissoras (estrelas ou luzes artificiais) e convertê-los em elétrons que são acelerados e que ao atravessarem uma fina camada de arseneto de gálio, chocam-se com átomos deste composto liberando um número ainda maior de elétrons; estes por sua vez ao percorrerem a sua trajetória no interior de uma câmara especial, são acelerados e ao chegarem ao fim do tubo, colidem com uma fina película revestida com fósforo, material altamente foto-sensível e então, a energia gerada pelas colisões, “excita” os átomos de fósforo e faz com que estes liberem novos fótons em quantidade proporcional à dos elétrons secundários.Pouso de um helicóptero CH 53 capatado por um sistema de visão noturna convencional, os tons de verde são oriundos da resposta fotônica dos átomos de fósforo do sistema.

Devido as suas propriedades físicas, o fósforo emana fótons na cor verde e assim gera as imagens esverdeadas. Esta é a razão pela qual as imagens tais quais as do exemplo do céu de Bagdá são verde florescente, por seu lado, a resposta visual nesta cor é bastante desejável, uma vez que o nosso sistema visual é bastante sensível a esse comprimento de onda.

Gerações

Os sistemas convencionais de visão noturna são classificados consoante os seus graus de desenvolvimento e recebem  designações militares, classificando-os como sendo de “Nula”, que seriam os sistemas tal como o Vampyr,  “Primeira”, “Segunda” e “Terceira” Geração (GEN 0, GEN 1 GEN 2 e GEN 3).

Vale ressaltar que apesar das diferenças tecnológicas os dispositivos de todas as gerações são ainda comercializados para diferentes fins

  • Dispositivos convencionais GEN 1

Estes dispositivos trabalham com amplificação de intensidade luminosa em até 1000 vezes. Sua origem remonta dos anos 60.

As melhorias tecnológicas incluídas neste sistema em relação ao seu antecessor da classe “nula”, foram o tubo de vácuo e fibra óptica fundidos, bem como, os fotocatôdos multi-alcalinos e a entrada de fibra óptica. Porém estes sistemas são pouco sensíveis a amplificação da luz, por isso, muitas vezes eram usados em série conectados à vários sistemas. Como resultado, os sistemas GEN 1 eram grandes e pesados, menos confiáveis e relativamente pouco intensificadores de visão.

  • Dispositivos convencionais GEN 2

Estes por sua vez são capazes de amplificar em até 20.000 vezes a intensidade luminosa, foram desenvolvidos nos finais dos anos 60 e utilizavam placas de Circuitos impressos, o que determinou o nascimento de dispositivos da Geração II.

Com os avanços destes sistemas foram conseguidos ganhos significativos na capacidade de intensificação da luz em condições de baixa intensidade luminosa.

  • Dispositivos convencionais GEN 3

São capazes de amplificar entre 30.000 – 50.000 vezes a luz incipiente. Os sistemas atuais mais modernos (estado-da-arte), são capazes de intensificar o poder de captação de luz, sendo sensíveis aos fótons na região do infravermelho próximo. Esta mudança de resposta espectral promove resultados melhores na captação do infra-vermelho, evitando o sinal ruído do céu noturno, proporcionando uma melhoria de três vezes na acuidade visual e nas distâncias de detecção.

Diagramas informativos sobre as diferentes gerações de sistemas de visão noturna convencionais.

  • Sistemas termais de visão noturna

O segundo tipo de visão noturna, é bastante diferente do convencional e utiliza-se da captação da chamada “imagem térmica”, radiação fora do espectro visível, a qual nós humanos não temos capacidade de enxergar, senão pelo uso de dispositivos artificiais.

Imagem captada por um sistema termal de câmeras notar que em condições visuais normais a própria luz do barco encobre o náufrago não permitindo a sua visão, já com o sistema termal, torna-se nítida tanto a visualização do barco quanto do náufrago.

Este sistema faz uso da captação da radiação infra vermelho emitido ou mesmo refletido por um objeto, a radiação infra-vermelha foi  descoberta em 1800 pelo pesquisador  Sir William Herschel, porém, os primeiros dispositivos de visão noturna a empregar este princípio foram desenvolvidos nos finais dos anos 50 por empresas dos Estados Unidos.

Após uma década do seu desenvolvimento, esta tecnologia já era largamente empregada por força militares em combates reais.

Os dispositivos termais ou termo-gráficos como são conhecidos, atuam analogamente  ao sistema de visão utilizado pelas serpentes, que diferentemente dos felinos, podem “enxergar” ate mesmo na ausência total da luz, uma vez que corpos vivos emitem infra-vermelho sem a necessidade de uma fonte externa .

Estes animais possuem sistemas capazes de detectar a radiação  (calor) emitida pelos objetos. O calor incidente é detectado por micro sensores que enviam ao cérebro da serpente os sinais que são decodificados gerando uma “imagem termal” da qual o animal faz uso.

Imagem termal de como é  a visão de um rato segundo o sistema de visão de uma serpente.

De maneira análoga, os dispositivos de detecção termais artificiais efetuam o mesmo trabalho, captando a radiação, enviando o sinal a um transdutor e decodificando, este sinal é processado e gera uma imagem térmica dos objetos.

Geralmente estes sistemas operam na faixa do chamado infravermelho próximo, cujo comprimento de onda é de aproximadamente 1 µm. Vale ressaltar que o espectro eletromagnético é bastante amplo e que nós, seres humanos somos capazes de enxergar apenas uma ínfima fração deste espectro restrito entre 0,4 e 0,7 µm.

As câmeras termais mais utilizadas pelos militares apresentam as imagens monocromáticas  geradas em tons de cinza. Porém, há sistemas mais complexos que são capazes de captar a radiação e converter os sinais captados em imagens de cores variadas.

Estes sistemas utilizam-se de potentes algorítimos e modernos transdutores e outros dispositivos, que produzem uma nova e revolucionária geração de câmeras capazes de gerar imagens coloridas que dão maior nitidêz e percepção dos objetos observados.

Sistemas de visão noturna termal, note na imagem monocromática que a percepção do espaço ao redor da aeronave bem como da sua fonte de calor não são tão nítidas, por outro lado, com a utilização de algorítimos e softwares mais potentes, torna-se possível gerar imagens digitalizadas policromáticas, desta forma aumenta-se não só a resolução das imagens quanto percepção.

Estes dispositivos são capazes de produzir imagens que podem ser classificadas por diferentes cores, que variam no espectro visível do “azul” empregado para as fontes frias (ausência ou baixas emissões de infravermelho) até o vermelho das fontes quentes (altas emissões de infravermelho), cuja graduação das cores permitem ao operador distinguirem a natureza do objeto.

Tal como os dispositivos de visão noturna “convencionais”, os sistemas de visão termais são também classificados consoante as suas gerações tecnológicas e que se apresentam como:

  • Dispositivos termais GEN1

Os dispositivos termais de primeira geração surgiram no final dos anos 50 e começo dos anos 60 e eram conhecidos como Single Element Detectors ou Line Imagers,  porque utilizavam detectores de elemento único. estes dispositivos apresentavam algumas deficiências como a saturação da imagem (branco) quando focada em regiões de multiplas fontes emissoras. Porém passados alguns anos ,surgiram sistemas capazes de controlar as intensidades de brilho. Curiosamente as câmeras e outros dispositivos como óculos de visão noturna como estes são comercializadas ainda hoje.

  • Dispositivos termais GEN2

Os dispositivos de segunda geração apresentavam inovações e qualidades superiores, seu sistema era composto por detectores ferro-elétricos a base de bário estrôncio Titanato e por esta razão são chamados dispositivos (BST) devido a sigla dos elementos químicos utilizados.

Estes sistemas utilizavam um tubo piro-elétrico,  sistemas mecânicos como choppers e motores internos. Embora a qualidade da imagem dos sistemas de segunda geração fossem melhoradas em relação ao da  primeira geração, estas apresentavam problemas de resolução como sobreposição de imagens  e em alguns casos, imagens “fantasmas”. O controle do brilho requeria a ação mecânica que podia ser manual ou automática, mas introduzia muitos elementos móveis, o que aumentava o seu grau de complexidade e possibilidades de falhas.

Atualmente a grande maioria dos dispositivos de visão noturna, utilizam esta unidade de imagem (BST) com algumas mudanças de configuração e novos rearanjos internos.

  • Dispositivos termais GEN3

Na década de 80, uma nova tecnologia surgiu a partir do programa HIDAD (High-Density Array Devenlopment)duas empresas dos EUA partiram para o desenvolvimento de sistemas diferentes. Uma delas utilizava basicamente os da tecnologia BST, já a segunda desenvolveu um sistema denominado microbolômetro de óxido de vanádio (VOX).

Demonstração de um sistema termal Gen 3  notar a definição da imagem e das fontes emissoras de calor, bem como a escala de graduação.

Para informação, um bolômetro é um dispositivo capaz de medir a incidência de radiações eletromagnéticas, para tanto este sistema miniaturalizado foi utilizado para medir especificamente o infra-vermelho próximo. Mais tarde, os programas federais, tais como LOCUSP (Low Cost Uncooled Sensor Program) do governo dos Estados Unidos, disponibilizou recursos para ambas as tecnologias, com o objetivo  de desenvolver sistemas termais para equipamentos militares incluindo sistemas portáteis para fuzis e até mesmo sistema de apoio a direção de motoristas

O sistema de microbolômetro produz imagens de alta qualidade sem que haja necessidade de ajuste contínuo ou do uso de peças móveis tal como nos dispositivos de segunda geração. A tecnologia microbolômetro cria uma imagem digitalizada (pixels) e converte a mudança de calor detectado de diferentes fontes e intensidades em sinais elétricos.

Estes sinais são processados pelo sistema eletrônico interno da câmara que gera  uma imagem monocromática ou colorida que passa a ser exibida ao usuário observador. O controle automático da luminosidade é feito através do processamento dos sinais digitais sem uso de quaisquer peças móveis ou outros sistemas mecânicos. A imagem produzida é nítida e clara, sem as oscilações e “fantasmas” associados as unidades de segunda geração.

A sensibilidade do sensor de imagem por microbolômetro é também superior, entretanto esta tecnologia é totalmente dependente dos softwares. O sistema apresenta imagens estáveis com  uma ampla gama de temperaturas ambientes. Se as condições o exigem, o usuário pode comandar a unidade de imagem para realizar uma nova calibração, com uma única operação, pressiona-se o botão para melhorar a qualidade da imagem mesmo que em condições de saturação.

Após a Guerra do Golfo de 1991, o volume de produção de equipamentos de visão noturna aumentou e os custos contrariamente diminuíram, com isto câmeras térmicas baseadas nas tecnologias BST e microbolómetro já estão disponíveis para aplicações não-militares. As aplicações destes sistemas se estendem a uma enorme gama de serviços que vão desde a astronomia até o combate.

O futuro

Ao mesmo tempo novos dispositivos mais modernos que estão atualmente em desenvolvimento, congregam ambos os métodos de visão “termal” e “convencional” e são denominados GEN 3 Omni 7 estes sistemas apresentam melhorias tecnológicas que  permitem o uso simultâneo de ambas as tecnologias “Convencional” e o “Termal”, de forma que provem uma maior acuidade e seletividade visual.

Estes sistemas na verdade são capazes de varrer uma gama maior do espectro eletromagnético, indo desde o visível (felino) até o infravermelho próximo (serpente), para tanto possuem detectores seletivos e trabalham com algorítimos e softwares ainda mais potentes.

De forma simplista, pode se dizer ao desenvolver este dispositivo, seus inventores fundiram as capacidades visuais  noturnas das serpentes e dos felinos.

Vale ressaltar também que uma limitação ainda é insistente no que se refere a utilização de câmeras termais. Seja qual o modelo ou estágio tecnológico, as câmeras ou dispositivos termais apresentam limitações quanto ao campo de visão, pois restringem-no ao foco direcional excluindo a  visão periférica.

http://www.ownthenight.com/sitebuildercontent/sitebuilderpictures/webassets/generationcomp.jpeg

Melhoramentos conseguidos a cada geração de sistema de visão Noturna

Estudos recentes procuram desenvolver câmeras com capacidade de visão panorâmica, mas os resultados ainda são incipientes.

Exemplos de aplicações destas tecnologias.

Para se ter uma idéia das vantagens de cada um dos dois modelos de dispositivos de visão noturna (termal e convencional) e da vantagem adicional da fusão dos dois modelos, tomaremos por exemplo, um caso hipotético de um soldado (observador) que necessita identificar e classificar reféns, inimigos e veículos militares durante a noite. Este ou estes observadores precisam produzir e dar informações precisas sobre as ameaças e com isto, tomar as decisões certas, evitando a sua morte, a dos reféns e os efeitos colaterais de um ataque por armas.

Imagine a situação em que um refém é mantido no interior de um edifício, contendo no topo armas que por si só aparentariam ameaça, este prédio por sua vez estaria protegido por dois veículos militares (carros de combate) e suas guarnições, um dos veículos encontra-se fora de operação  e não oferece ameaça (veículo I), encontra-se sem sua tripulação, já outro (Veículo II) está plenamente armado, com os motores acionados e apenas aguardando uma ordem para abrir fogo.

Entretanto o observador não dispõe destas informações, não sabe da situação dos reféns,  nem tão pouco da funcionalidade dos veículos e de suas tripulações que estão ocultas no interior e atrás do veículo (II).

  • Câmera noturna convencional

Se o observador utilizar uma câmera de visão convencional, ele poderá visualizar os dois veículos, o edifício e até mesmo alguns dos membros da guarnição que se apresentem a sua visão. Este é um caso no qual o observador não conseguirá analisar a fundo a natureza dos riscos, podendo interpretar erradamente a situação, partindo do seu ponto de vista, ele pode  dar informações que desencadeiem um ataque à posição errada (prédio com os reféns) gerando efeitos colaterais.

Representação do hipotético cenário segundo  a observação por um sistema de visão noturna convencional

Embora a sua câmera denuncie alguns “inimigos” e os veículos ocultos nas profundezas da noite, a imagem  vista por ele não apresenta suficientes informações quanto a natureza e o grau de suas ameaças. Soma-se a isso o fato de que sua visão dependeria muito da condição meteorológica, da intensidade da luz incipiente e da possibilidade de não haver outros interferentes tais como neblinas ou poeira no ar,  permitindo a apenas a observação das superfícies exteriores dos objetos.

O observador simplesmente viu os veículos e os meios de defesa, mas pouco ou nada sabe a respeito dos reféns e da natureza ameaçadora dos armamentos, podendo por exemplo ordenar um ataque equivocado ao prédio devido as armas no teto, que junto com o edifício, não oferece ameaça e ainda por cima protege os reféns.

  • Câmera Termal

Considerando-se a mesma situação, porém desta vez se o observador utilizasse um sistema termal, este poderia detectar o calor emanado pela tripulação ou pelo motor do carro em condições de combate (II) diferenciando-o daquele que se encontraria fora de operação (I), esta informação seria crucial para a tomada de decisão. Pois, claramente ela denunciaria qual seria a maior ameaça, diante destas informações o observador excluiria a torre com armas no topo do prédio, bem como localizaria os reféns no seu interior.

Fora isto, poderia até mesmo enxergar os demais membros da guarnição ocultados pelos veículos  e determinar que haveriam mais integrantes das guarnições do que o esperado, informando e repassando as informações ao comando que poderia tomar a melhor decisão para solução do caso.

Representação do hipotético cenário segundo  a observação por um sistema de visão noturna termal.

Este sistema permitira a operação independentemente das condições meteorológicas ou mesmo da presença de névoas, tornando a missão mais segura.

A decisão seria tomada com mais segurança, uma vez que os reféns seriam poupados de um eventual ataque indiscriminado, ao contrário, os alvos seriam assim, selecionados.

Porém como ponto fraco, o sistema termal pode ser ludibriado por emissões vindas de outras fontes que intensionalmente poderiam ser utilizadas para estes fins.

  • A fusão dos dois sistemas

Apesar de possuir vantagens nítidas no cenário hipotético idealizado, as câmeras termais também apresentariam limitações, caso os carros de combate bem como os integrantes possuíssem sistemas de mantas anti emissão de infra-vermelho. Estas tecnologias são hoje bem desenvolvidas.

Representação do hipotético cenário segundo  a observação por um sistema de visão noturna convencional e termal.

Como é evidente, apesar de limitado o sistema termal seria o mais indicado caso este fosse o cenário, porém, a fusão dos dois sistemas traria capacidades adicionais,  por exemplo, mesmo que incoberto com proteção anti-emissão de infra-vermelho, o soldado que se movimentasse seria melhor percebido por um sistema de visão noturna convencional, em caso de dúvida, o observador poderia escolher a gama do espectro e assim alterar de um sistema para o outro, optando por aquele que lhe conferisse maior segurança na informação, este sistema seria o Felino/Serpente.

Outras aplicações

Como o foco deste artigo são de fato as câmeras de visão noturna termais, serão apresentados aqui apenas algumas das possíveis aplicações de sistemas de visão noturna termais que não necessariamente podem ser empregues nos meios militares ou mesmo na escuridão da noite, mas também operações ao serviço civil e que nos dão uma pequena amostra dos potenciais usos destes sistemas em prol da sociedade.

Uma vez dominadas estas tecnologias, as empresas produtoras delas podem abranger um mercado muito vasto, apresentando uma vasta gama de aplicações para sistemas de visão noturna sejam termais ou convencionais utilizam estes princípios.

Navegação segura

Sistema termal de visão noturna para veículos de passeio

Veículos equipados com sistemas de visão noturna já são uma realidade,  Inúmeros fabricantes de veículos já apresentam modelos de carros equipados com estes sistemas. Além disso, encontra-se em desenvolvimento sistemas termais para uso em veículos civis ou policiais que garantem maior segurança ao motorista que dirija pela noite.

UH 60 sobre Bagdá lançando panfletos, a segurança dos voos tanto civil como militar será muito ampliada a medida que sistemas de visão noturna forem empregues, isto se aplica a todos os sistemas de transporte inclusive o naval (abaixo).

Sistemas termais acoplados a veículos conferem maior segurança aos motoristas que trafeguem em condições de visibilidade zero, seja pela ausência de luz ou mesmo em condições de neblina ou fumaça.


A navegação aérea e naval sejam elas civis ou militares, tendem a ser mais segura  a medida que sistemas de visão noturna convencionais e termais começam a ser utilizados, operações de salvamento e resgate também são um foco de aplicação destes sistemas.

Meteorologia

http://spacescience.spaceref.com/newhome/headlines/camex_pix/bonnie_animated.gifDas aplicações no meio civil a meteorologia talvez seja a mais conhecida pelo publico leigo.

Satélites e estações fixas, especialmente equipadas com Câmeras termais já são utilizadas à décadas como eficientes sistemas de controle meteorológico.

http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/image/turninglobe.gifEstes sistemas permitem a determinação de velocidade e rotas de ventos, bem como massas de nuvens e temperatura. Dada a capacidade de detectar e diferenciar nuvens de temperaturas diferentes os sistemas termais tem sido valiosos sistemas aplicados à meteorologia.

fatores climáticos e modificações atmosféricas podem ser determinados quase que instantaneamente com o uso de câmeras termais

Astronomia

http://www.astronomy.ohio-state.edu/~pogge/TeachRes/Movies162/spanim.gifhttp://rlv.zcache.com/thermal_inertia_map_of_mars_poster-p228112667673544374t5ta_400.jpgSatélites equipados com sistemas termais são utilizados para a detecção e determinação de estrelas.

Estes sistemas captam a fraca radiação das estrelas dispersas pelo espaço, e são capazes de determina mediante o comprimento de onda captado a fonte e origem, permitindo a classificação da estrela ou planeta em questão.

Uma outra aplicação também se estende ao estudo da superfície de planetas e outros corpos, a temperatura das superfícies captadas pelas sondas e satélites equipados com sistemas termais, garante o estudo e determinação das composições das superfícies destes corpos.

Controle de qualidade e produção

Sistemas termais são largamente empregues em indústrias nos setores de controle de qualidade e de produção.

Processos de produção podem ser avaliados in loco, e informações importantes são obtidas.

Falhas nos processos de construção ou mesmo possibilidades de acidentes como vazamentos elétricos ou de materiais contaminantes são parte dos trabalhos de aferição e medição de sistemas termais de controle de produção e segurança.


Combate a incêndio

O combate à incêndios é uma prática que se utiliza bastante do uso de sistemas termais.

O combate  incêndios florestais ou mesmo domésticos, tem sido mais seguros a medida que as brigadas de bombeiros vem sendo equipadas com sistemas de visão noturna que lhes permite avaliar e ver os focos de maior ameaça.

Saúde

Sistemas termais também são usados na saúde para determinação de doenças específicas.

Mais recentemente por conta da epidemia do vírus H5N1, a chamada gripe suína, os aeroportos do mundo inteiro forma equipados com scanners termais capazes de detectar as variações térmicas de cidadãos infectados com gripe, uma vez que estes apresentavam temperatura corporal mais elevada.

Segurança

http://www.eupm.org/FCKeditor/Images/Image/Border%20Police%20Night%20vision.jpgSeja na atuação em fronteiras ou aeroportos, ou mesmo em operações policiais, os dispositivos termais são largamente empregados com a função de garantir a segurança dos cidadãos.

Além dos sistemas termais, as forças policiais também contam com sistemas de visão noturna convencionais que lhes conferem maior segurança durante as operações ostensivas de combate ao crime.

A vigilância de fronteiras é outra modalidade de serviço o qual os sistemas de visão noturna de ambos os modelos são amplamente empreguados.

… Continua…

     

29 Comments

  1. Milton Brás Cabral says:

    Parabéns pela matéria, realmente muito boa a comparação com a visão de serpentes e felinos. Agora fiquei com a dúvida de que sistemas se fabricam no Brasil, mas é surpreendente que estejam-se fabricando aqui estas câmeras de tecnologia tão avançada.
    Eu sempre brigo que o único que garante soberania é a produção nacional, pelamordideus será que o governo federal não pode apoiar à indústria nacional?
    Cómo combatir os narcos e traficantes de armas nas várias tríplices fronteiras?
    Até deveriam equipar os VANTS com essas câmeras, melhor não pensar, seguramente vêm com câmeras fabricadas no exterior, poderia-se pelo menos negociar parcerias com empresas brasucas para adicionar componentes nacionais.

  2. Nós temos que desenvolver sistemas de defesa que neutralize esses aparelhos de VN e simulacros de iludam o inimigo.
    Gostaria de trabalhar num projeto desses.
    Já tenho algo em mente.

  3. E pra quem não sabe o EB tem poucos OVN, eu diria que tem pra 1/4 da tropa e estou sendo otimista!

  4. Eu monto para o EB, por R$ 2.000,00 a unidade.

  5. Creio que a intensão é produzir um sistema nacional compatível com as necessidades.
    galileu, achoq ue 1/4 seria otimista, porém acredito que em10 ou 20 anos poderemos mudar este quadro.
    Não achoq ue seja necessário OVN para todos, sou um pouco quadrado nestas coisas, achoq ue é necessário ter sim, mas dominar a doutrina d eemprego, entretanto achoq eu homesn bem treinados e adaptados ao combate atém mesmo sem instrumentos, são capazes de obter vantagens em determinados cenários,.
    Claro que a tecnologia tem seu valor, ams achoq ue há situações onde não se necessitaria, apenas isto.
    Acho que o exército dará passos largos ao adquirir esta tecnologia e nacionalizá-la.
    Grande abraço
    E.M.Pinto

  6. Se fabricamos esse tipo de equipa/ ,pq n FAs tem tão pouco dos mesmo, a minha felici// e saber q dominamo essa tecnológia.Mt bom.Sds.

  7. Meu amigo, sei da sua capacidade, mas esse seu artigo me surpeendeu! Esta elaborado de forma coesa e clara sem ser “simples” demais e nos dando informações técnicas de qualidade. De longe é o melhor artigo que já li sobre o assunto!
    Meus parabéns!

  8. Gostei muito da matéria, muito bom mesmo… e muito bem estruturada.
    Estou á espera da segunda parte.
    Sds

  9. Pq minha foto sumiu ? Eu estou registrado…

  10. Caro Edilson,
    gostei da matéria. A visao noturna das serpentes e dos felinos é de certa forma complementar. Porém, como fica a visão dos morcegos? A visão noturna dos morcegos é um outro conceito. Implicaria em uma fonte de som de alta frequencia e dispositivos que detectassem intensidade e fase dos sinais enviados e refletidos.
    Há dispositivos com esse conceito (fora os radares)?

  11. .
    Excelente Material para pesquisa…e vejo que foi profunda a pesquisa Edilson, Parabéns!!
    .
    O que acho mais sensacional é o atual uso civil desta tecnologia, principalmente nos veículos, muito interessante mesmo!
    .
    Valeu!!

  12. E.M.Pinto,
    Muito bom artigo. Estou aguardando a segunda parte.

  13. Reduzo o preço de cada visor noturno para R$1.000,00. Não vou ganhar nada.

  14. Muito boa a matéria, Edilson!

    Vale lembrar que os visores dos NVG são verdes não por alguma uma limitação técnica ou por terem que utilizar telas de fósforo. Usar o verde é uma escolha devido à sensibilidade do olho humano.

    Temos a capacidade de perceber muito mais tonalidades de verde e também de perceber intensidades de luz verde bem mais fracas que nas outras cores. Os cones G (green) dos olhos são aproximadamente seis vezes mais sensíveis que os cones B e R (blue e red).

    Dessa maneira, não apenas os visores no NVG, mas toda a iluminação da aeronave é verde. O NVG também filtra a luz verde, de modo que você possa usar uma lanterna de luz verde sem “ofuscar” o NVG.

  15. alias qual tecnologia que nao foi roubada dos alemaes na 2 guerra, americanos e russos devem tudo a eles.
    sds a todos.

  16. Leonardo,
    Não diria “roubar”. Afinal, com toda a tecnologia avançada os alemães (nazistas) perderam a guerra, e muito, porque foram superados pela melhor tecnologia de seus inimigos.
    Os alemães foram para a primeira metade do século XX como os americanos foram para a segunda metade, e claro, estavam à frente em diversos segmentos do conhecimento científico, mas americanos, russos, ingleses, etc, não estavam parados não.
    Na época não existia internet,rsrsrsssss, mas também havia uma certa troca de conhecimentos e informações, e haviam pesquisas de alta tecnologia sendo feitas dos dois lados do Atlântico.
    Ingleses e americanos foram na verdade os grandes impulsionadores da tecnologia no Século 19 e 20.
    Os alemães estavam à frente em relação a “tecnologias exóticas”, mas seu pioneirismo não conseguiu evitar a sua derrota, mesmo porque, naquilo que era importante, eles estavam para trás.
    Radar, sonar, submarinos, caças, porta-aviões, navios de assalto, sistemas de mira, bombardeiros, bomba atômica, espoleta de proximidade, computador, rações, medicina avançada, etc.
    O grande avanço nazista se deu mesmo em relação a tecnologia de mísseis (V1 e V2) e a tecnologia das “câmaras de gás”, de resto, eles ficaram no “quase” e no “se”.
    Muito se fala do que eles “quase” desenvolveram, e realmente, eles “quase” ganharam a guerra.
    Fato é que depois do término da SGM a Alemanha estava arrasada e seus cientistas não comprometidos com o Reich, foram buscar oportunidades nos EUA.
    Claro que alguns foram “convidados” a ficarem nos EUA, mas porque estavam atolados até o caroço com o esforço de guerra dos “perdedores”, e era isso ou era ter que encarar um “processo doloroso”.
    Parece que o vigor patriótico não estava em alta após a derrota e todos, sem exceção, aceitaram trabalhar nos centros de pesquisa americanos e russos.
    Ou seja, tudo isto é muito diferente de “roubar”.
    Um abraço.

  17. É uma honra tê-lo aqui no PB, seja bem vindo.
    Sistemas acústicos foram estudados na segunda guerra pelos alemães e depois dela pelos Americanos, Franceses, ingleses e Russos.
    Pelo que sei, não seria apenas um problema da necesisdade de fontes de alta potência, mas também devido ao meio de propagação e interferentes, soma-se a isto a débil capacidade dos detectores de diferenciar ondas de diferentes freqüências.
    Segundo li já faz um tempo, os dispositivos receptores não teriam a seletividade e precisão necessárias , os sistemas foram “abandonados”.
    Entre aspas, pois na verdade muito do que se desenvolveu foi aplicado nos sistemas de sonares, cujo meio aquoso de maior densidade permite melhor propagação das ondas.
    O Curioso é que o seu exemplo do morcego é algo deveras humilhante para nós, já que o morcego vê através deste sistema e nós não dispomos de nenhum sistema capaz de nos prover visão noturna por esta tecnologia. Pelo menos nenhuma que eu conheça, o mais próximo que temos disso é o Radar, que mais uma vez, usa onda eletromagnética.
    Porém há outros sistemas que estão em desenvolvimento e que poderão nos dar a mesma capacidade, tal como sistemas de laser tal como um projeto que a Thales entre outros desenvolvem.
    A thales estaria bem adiantada nestes estudos, este sistema seria uma espécie de “radar” que trabalharia com a detecção dos fótons emitidos por sistemas “laser” não visível, mas os estudos estão longe de serem conclusivos, espera-se resultado para depois de 2020 ( sendo otimista).
    Muitos outros sistemas foram igualmente estudados entre eles um sistema que emitia uma onda eletromagnética fora do espectro visível em uma determinada frequência, desta forma o sinal retorno era captado por um dispositivo que filtrava todas as demais frequência deixando passar apenas a de interesse, assim o observador poderia ver, porém este sistema não era passivo e no campo militar traz outros problemas. Lembre-se, uma grande vantagem dos sistemas NVG ( visão noturna) é o fato de serem sensores passívos, ou seja, trabalham apenas na recepção de sinal incipiente gerado por uma fonte externa, o operador do sistema não emite sinal algum que possa ser detectado pelo adversário e que assim denuncie sua posição, esta é uma de suas vantagens pois este pode bancar o “voyeur” sem que o oponente saiba se quer que está sendo observado.
    Sistemas como radar, laser e outros tipos de emissões podem neutralizar o seu elemento surpresa pois basta o oponente rastrear a fonte do seu sinal e ele te denuncia.
    Portanto, o ideal neste caso é o sistema passivo, o infravermelho e uma fonte irradiada espontaneamente pelos corpos portanto muito desejável.
    Saudações

    E.M.Pinto
    Grande abraço

    PFF, obrigado pelos complementos e pela participação, meu amigo Cinquini, Boco e os demais fico feliz que tenham gostado do artigo.
    grande abraço

  18. O termo certo seria “espoliado” e não Roubado.

    pois muito de fato foi sequestrado e roubado mas a grande maioria foi trocada, vendida e entregue em troca de fugas e permissões de asilo.
    Natural e mais do que praticado em todos os conflitos, vide rússia recentemente na geórgia que estudou e grampeou todas as armas ocidentais que pode capturar.
    O Bosco tem razão ao afirmar que o mundo não estava parado, e que haviam avanços tecnológicos no mundo todo, ninguém estava parado.
    Porém discordo apenas num ponto, segundo seminário que vi do MIT, 95 das tencnologias militares vigentes até o fim dos anos 70% eram oriundas da 2º guerra mundial das quais 75% eram invenções germânicas.
    Uma delas a própria bomba atômica que chegou aos eua nas mãos do de um Hungaro que por sua vez trabalhava para a alemanha em seus estudos.
    Porém tecnologia militar não é tudo e outros países principalmente os EUA ( na verdade praticamente) foram os pioneiros e dissiminadores das tecnologias de bens de consumo, algo revolucionário e até então pobremente explorado, os EUA transformavam tudo em bens de consumo e assim melhoraram a vida das pessoas, impactando mais diretamente na sociedade como um todo.
    os anos aureos dos EUA e rússia coincidem com o fim da 2ª guerra onde ambos experimentaram de tudo o que o espólio lhes deu.
    Isto pode ser medido no número de patentes “tecnológicas” e prêmios científicos, que no caso dos EUA, já começava nos meados dos anos 30 e se estendeu lentamente até os anos 40 disparando nos anos 50-80.
    a Rússia ficou ali na década de 70-80.
    No Pós guerra aos EUA emergiram com toda a força dispostos a aprender o que não sabiam e inventar o que não havia sido feito, este foi o diferencial, enquanto isto as potências européias e soviéticas se continham com a sua mesmisse burocrática e determinista de só se preocupar em estar na frente.
    Quanto ao fato da derrota da guerra eu citaria alguns outros parâmetros como responsáveis:
    Burrice estratégica
    Excesso de auto confiança
    Crença numa supremacia imbecíl e portnato Perda total da realidade a ponto de subestimar tragicamente ao adversário.
    Falta de visão global
    Falta de combustíveis e gêneros essenciais
    Crença no destino como o certo e imutável, algo que hoje se repete na nossa história ocidental.
    SDS
    E.M.Pinto

  19. bosco e E.M.Pinto acho que eu usei a palavra errada ao dizer “roubar”, e concordo com o comentario de vcs, em especial ao E.M.pinto , pois acho que completou ainda mais o que o bosco escreveu.
    “a perda da segunda guerra pelos nazista ocorreu pela ambiçao “burra” de hitler que nao ouvia seus generais e estrategistas e queria fazer tudo por conta propria”
    obrigado.

  20. E.M.Pinto,
    Pois é Edilson, mas a tecnologia ou o conhecimento que foi “transferido” antes de eclodir a guerra eu considero fruto da movimentação natural de conhecimento (como eu disse não existia a Internet, mas ainda assim havia troca de informação e a divulgação de conhecimento entre os centros de pesquisa mundo afora).
    Em relação a bomba atômica, claro que o húngaro que trabalhou para os alemães somou, assim como tantos outros, mas será que foi fundamental?
    O que me refiro como tecnologia da SGM é especificamente aquela que foi transferida, como “espólio de guerra”, para os países vitoriosos.
    Se formos ver também muito da tecnologia alemã não era fruto apenas de mentes alemãs. Um exemplo é o snorkel, que foi desenvolvido pelos alemães porque o copiaram de um submarino holandês capturado.
    Se formos voltar no tempo e restituir a cadeia de eventos que leva a uma determinada tecnologia, recuperar o fio da meada, aí a coisa fica muito complexa.
    O próprio avião e o submarino, usados com maestria pelos alemães na SGM, são invenções à priori, americanas. Mas isso não é dito. O que ninguém deixa de dizer é os alemães já tinham um projeto de uma aeronave “parecida” com o B-2 (na época nem radar havia direito).
    Mas entendo perfeitamente seus argumentos, aliás, bem fundamentados e brilhantes, como sempre.
    Um abraço.

  21. bosco os alemaes tinham os melhores cientistas da epoca, em especial os seus fisicos , os u-boats , os tiger 2 os avioes a jato que agora eu esqueci o nome, as primeiras bombas guiadas por um sistema de “radios”, e as poderosas bombas balisticas v1 e v2, os alemaes revolucionaram as armas de guerra, por isso nao a como discordar que eles eram os melhores da 2 guerra e que os outros paises estavam cerca de 20 anos atras dos alemaes em desenvolvimento tecnologico.
    (o problema e que os avioes a jato e os tiger 2 vieram no final da guerra, entao nao deu pra ver seus potencias em geral.)
    fico pensando o que aconteceria se os nazi tivessem desenvolvido a bomba atomica primeiro, so nao desenvolveram por teimosia de hitler que dava preferencia para outras tecnologias.
    e bosco pode ter certeza que o hungaro(que eu nao sei quem é) e o alemao-judeo albert einstein contribuiram bastante para o desenvolvimento da bomba atomica.
    abraço a todos.

  22. esqueci de dizer que a materia esta excelente.

  23. Concordo com sua visão acerca do “pai da criança” no caso as tecnologias, como pesquisador posso dizer que esta é a nossa visão, nenhuma tecnologia surge única e exclusivamente em um só local, de fato, posso afirmar que não há nada hoje em desenvolvimento que não esteja sendo feito em 2 ou 3 outros países, o diferencial é o de quem sai na frente e quem vai mais além.
    Quanto ao Hungaro, ele foi crucial, fala-se muito de Einstein e Fynman, porém este hungaro foi o responsável por vazar ao mundo informações cruciais sobre o desenvolviemnto da bomba nazista e seu estágio de evolução, não contente, ele ainda sabotou no que pode o processo.
    tRansferindo informações aos americanos que até então desconheciam o projeto da bomba Nazi, não foi o único, muito outros fizeram o mesmo, porém foi ele quem desencadeou o processo que levou as autoridades americanas até então descrentes da capacidade da bomba a iniciar o que seria conhecido como projeto Manhantan.
    grande abraço

    Edilson

  24. E.M.Pinto, realmente é um bom pesquisador.
    Duma coisa eu tenho certeza: Vocês não sabem o que é um raio de luz. Aliás, ninguém sabe nesse planeta.
    Já passei algumas horas meditando sobre o raio de luz (ondas eletromagnéticas).
    A luz chega até a lente de um telescópio, de uma galáxia que está a 13 bilhões de anos-luz da Terra. Esses feixes de raios, além de trazer a imagem, identifica o tipo de átomo e molécula que a emitiu. Eu tenho uma teoria sobre a luz, mas essa é outra estória.
    Ontem eu vi um filme na Discovery, que mostrou um guerreiro americano no Vietnã, que caiu de helicóptero à noite, foi cercado por mais de 30 vietkongs. Como o fuzil dele era dotado de aparelho de visão noturna, conseguiu dizimar todos eles. Ele teve muita sorte de sair vivo.
    Na Guerra das Malvinas, os infantes ingleses tinham aparelhos de visão noturna, e os argentinos não. Quer dizer, que durante a noite foi um massacre. Não dava para encarar os ingleses devido a essa tecnologia.

  25. “”BAGDA SOB FOGO ALIADO””….Aliado de quem???….Meu não é!Do Brasil tambem não.Não seria mais sensato BAGDA A NOITE SOB FOGO DA COALIZÃO DA OTAN???…E muita gente acha lindo lembrar esta covardia.Sucatearam a economia Iraquiana com embargos e depois que estavam sucateados e em frangalhos massacraram com os “Cirurgicos Bombardeios” vitimando milhares de inocentes que a midia manipulada jamais exibiu.Apos a primeira do golfo usaram de influencia para imporem a onu sanções ainda mais covardes e nesse periodo +ou_ 300 mil crianças Iraquianas morreram por falta de remedios e alimentação adequada.A midia manipulada tambem não fala sobre isso.E a segunda do golfo foi o que ja sabemos,cirurgicos bombardeios que vitimaram mmilhares de civis inocentes e tudo transmitido direto ao mundo como o maior entretenimento do milenio.Usaram de falsas afirmações sobre muitas coisas que alegaram para massacrarem aquele povo e jamais provaram nada,uma vergonha e so não fazem o mesmo com Kadaf agora por temerem a repercução mundial e por estarem economicamente fragilizados para movimentarem suas maquinas de guerra para impor suas vontades.Mais cedo ou mais tarde a cobrança vem e sera contundente pois Deus não fez religião e sim o homem que as produziu,mas ele é acima de tudo justo,tanto fogo purificador como fogo consumidor.O que mais podemos esperar de uma nação,de um povo que sempre se vangloriou ate mesmo cinematrograficamente mostrando seu exercito desimando seu proprio povo nativo.Ainda bem que sou Brasileiro e sei que a colonização e muitos de nossos cidadãos desimaram nossos nativos,mas me orgulho em dizer que jamais em tempo algum o nosso exercito tirou a vida de um unico nativo e muito pelo contrario,é o nosso exercito que os defende,que os guarda e que proporciona a eles aquilo que seria mais do que obrigação do estado e poderiam fazer muito mais se lhes fosse dado condições para isso…Americanos voces são a verdadeira ameaça a raça humana pois falta-lhes Deus em vossos corações.

  26. Caro Brás também concordo se há uma interesse de construir VANTS nacionais para as Forças Armadas, e com uso pela PF nas fronteiras e segurança pública o nicho é enorme para essas camaras nacionais.
    Louvo a coragem OPTOVAC em investir em pesquisa.
    Que rema contra a maré.
    Muitas empresas nacionais pra sobreviverem se tornam representates de empresas chinesas, coreanas….
    Vou ficar aguardando ansioso a sequencia dessa materia.
    Abs

  27. Its like you read my mind! You appear to know so much about this, like you wrote the book in it or something.I think that you can do with some pics to drive the message home a little bit, but instead of that, this is wonderful blog.A great read.I’ll certainly be back

  28. bosco emrelação aos nazistas eles desenvolveram varios modelos de submarinos,os melhoresd da época,desenvolveram sistemas de miras,caças,porta avioes,bombardeiros,
    não desenvolveram somentev o v1 e o v2 como tu diseste
    mas desenvolveram o primeiro missil terra ar , o primeiro missil lanaçado de avião com turbina e guiavel,o primeiro missil cruzeiro

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