Dispositivo de visión nocturna

Un dispositivo de visión nocturna (NVD), también conocido como dispositivo de observación/óptico nocturno (NOD), gafas de visión nocturna (NVG), es un dispositivo optoelectrónico que permite la visualización de imágenes en bajos niveles de luz, mejorando la visión nocturna del usuario. El dispositivo mejora la luz visible ambiental y convierte la luz infrarroja cercana en luz visible que puede ver el usuario; esto se conoce como I² (intensificación de imagen). En comparación, la visualización de la radiación térmica infrarroja se denomina imagen térmica y opera en una sección diferente del espectro infrarrojo. Un dispositivo de visión nocturna generalmente consta de un tubo intensificador de imágenes, una carcasa protectora y puede tener algún tipo de sistema de montaje. Muchos NVD también incluyen una lente protectora de sacrificio, montada sobre la lente frontal (es decir, la lente del objetivo) en NVD para proteger a este último de daños por peligros ambientales y algunos pueden incorporar lentes telescópicos. La imagen producida por un NVD suele ser monocromática verde, ya que se consideraba que el verde era el color más fácil de observar durante períodos prolongados en la oscuridad. Los dispositivos de visión nocturna pueden ser pasivos, dependiendo únicamente de la luz ambiental, o pueden ser activos, utilizando un iluminador IR (infrarrojo) para visualizar mejor el entorno.

Los dispositivos de visión nocturna se pueden llevar en la mano, pero muchos se montan en la cabeza y se conectan a los cascos. Cuando se usa con armas de fuego, a menudo se monta una mira láser IR en el arma del usuario. La mira láser produce un rayo infrarrojo que solo es visible a través de un NVD y ayuda a apuntar. Algunos dispositivos de visión nocturna están hechos especialmente para montarse en armas de fuego. Estos se pueden usar junto con miras de armas como visores de rifle o se pueden usar como miras independientes; algunas miras de armas térmicas se han diseñado para proporcionar capacidades similares.

Estos dispositivos se usaron por primera vez en la Segunda Guerra Mundial y se generalizaron durante la Guerra de Vietnam. La tecnología ha evolucionado mucho desde su introducción, dando lugar a varias "generaciones" de equipos de visión nocturna con aumentos de rendimiento y reducciones de precio. En consecuencia, aunque son comúnmente utilizados por las fuerzas armadas y las fuerzas del orden, los dispositivos de visión nocturna están disponibles para usuarios civiles para una amplia gama de aplicaciones, incluida la aviación, la conducción, la remoción de minas, etc.

Historia

La primera tecnología de visión nocturna utilizada antes del final de la Segunda Guerra Mundial se ha descrito como Generación 0.

En 1929, el físico húngaro Kálmán Tihanyi inventó una cámara de televisión electrónica sensible a infrarrojos para la defensa antiaérea en el Reino Unido.

Los dispositivos de visión nocturna se introdujeron en el ejército alemán ya en 1939 y se utilizaron en la Segunda Guerra Mundial. AEG comenzó a desarrollar los primeros dispositivos en 1935. A mediados de 1943, el ejército alemán comenzó las primeras pruebas con dispositivos infrarrojos de visión nocturna y telémetros telescópicos montados en tanques Panther. Se construyeron y utilizaron dos arreglos diferentes en los tanques Panther. El Sperber FG 1250 ("Sparrow Hawk"), con un alcance de hasta 600 m, tenía un reflector infrarrojo de 30 cm y un convertidor de imágenes operado por el comandante del tanque.

Un dispositivo soviético experimental llamado PAU-2 fue probado en el campo en 1942.

Desde finales de 1944 hasta marzo de 1945, el ejército alemán llevó a cabo pruebas exitosas de equipos FG 1250 montados en Panther Ausf. Tanques G (y otras variantes). Antes de que terminara la Segunda Guerra Mundial en 1945, aproximadamente 50 (o 63) Panthers habían sido equipados con el FG 1250 y entraron en combate tanto en el frente oriental como en el occidental. El "Vampiro" Se utilizó un sistema portátil para infantería con rifles de asalto StG 44.

El desarrollo paralelo de los sistemas de visión nocturna ocurrió en los EE. UU. Los dispositivos infrarrojos de visión nocturna M1 y M3, también conocidos como "sniperscope" o "snooperscope", tuvo un servicio limitado con el Ejército de los EE. UU. en la Segunda Guerra Mundial y en la Guerra de Corea, para ayudar a los francotiradores. Estos eran dispositivos activos que usaban una gran fuente de luz infrarroja para iluminar objetivos. Sus tubos intensificadores de imagen usaban un ánodo y un fotocátodo S-1, hechos principalmente de plata, cesio y oxígeno, y se usaba inversión electrostática con aceleración de electrones para lograr ganancia.

Ejemplos

• FG 1250 Sperber
• ZG 1229 Vampir
• PAU-2
• PNV-57A tanker goggles
• SU-49/PAS-5
• Sniperscopio T-120, primer modelo (Guerra Mundial II)
• M2 Sniperscope, segundo modelo (Guerra Mundial II)
• Sniperscopio M3, 4o modelo (guerra coreana)
• AN/PAS-4 (guerra terrestre de Vietnam)

Después de la Segunda Guerra Mundial, Vladimir K. Zworykin desarrolló el primer dispositivo comercial práctico de visión nocturna en Radio Corporation of America, diseñado para uso civil. La idea de Zworykin surgió de un antiguo misil guiado por radio. En ese momento, el infrarrojo se llamaba comúnmente luz negra, un término que luego se restringió al ultravioleta. El invento de Zworykin no fue un éxito debido a su tamaño y costo.

Estados Unidos

Generación 1

Los dispositivos pasivos de primera generación desarrollados y patentados por el ejército de los EE. UU. en la década de 1960, introducidos durante la Guerra de Vietnam, fueron una adaptación de la tecnología GEN 0 activa anterior y dependían de la luz ambiental en lugar de utilizar una fuente de luz infrarroja adicional. Usando un fotocátodo S-20, sus intensificadores de imagen produjeron una amplificación de luz de alrededor de 1000, pero eran Bastante voluminoso y requiere luz de luna para funcionar correctamente.

Ejemplos:

• AN/PVS-1
• AN/PVS-2
• AN/PAS 6 Metascopio Varo

Generación 2 (GEN II)

Dispositivos de segunda generación desarrollados en la década de 1970, con un tubo intensificador de imagen mejorado que usa una placa de microcanales (MCP) con un fotocátodo S-25, y dieron como resultado una imagen mucho más brillante, especialmente alrededor de los bordes de la lente.. Esto condujo a una mayor claridad en entornos con poca luz ambiental, como las noches sin luna. La amplificación de luz estuvo alrededor de 20 000. También se mejoraron la resolución y la confiabilidad de la imagen.

Ejemplos:

• AN/PVS-3 Vista nocturna Miniaturizada
• AN/PVS-4
• AN/PVS-5
• SUPERGEN

Los avances posteriores en la tecnología GEN II trajeron las características tácticas de "GEN II+" dispositivos (equipados con mejores ópticas, tubos SUPERGEN, resolución mejorada y mejores relaciones señal-ruido), aunque GEN II+ no está reconocido formalmente por NVESD.

Generación 3 (GEN III)

Los sistemas de visión nocturna de tercera generación, desarrollados a fines de la década de 1980, mantuvieron el MCP de Gen II, pero usaron un fotocátodo hecho con arseniuro de galio, lo que mejoró aún más la resolución de la imagen. Los fotocátodos de arseniuro de galio son fabricados principalmente por L3Harris Technologies y Elbit Systems of America y emiten luz de 500 a 900 nm. Además, el MCP está recubierto con una película de barrera de iones para aumentar la vida útil del tubo. Sin embargo, la barrera de iones hace que pasen menos electrones, lo que disminuye la mejora que proporciona el fotocátodo de arseniuro de galio. Debido a la barrera de iones, el "halo" el efecto alrededor de puntos brillantes o fuentes de luz también es mayor. La amplificación de la luz con estos dispositivos se ha mejorado a alrededor de 30 000–50,000. El consumo de energía es mayor que en los tubos GEN II.

Ejemplos:

• AN/PVS-7
• AN/NVS-7
• AN/PVS-10
• AN/PVS-14
• AN/PNVS-14
• AN/PVS-17
• CNVS-494949
• PN-21K

Puerta automática

Autogating (ATG) es una función que enciende y apaga rápidamente el voltaje de la fuente de alimentación al fotocátodo. Sin embargo, estos interruptores son lo suficientemente rápidos para que no sean detectables por el ojo humano y se mantiene el voltaje máximo suministrado al dispositivo de visión nocturna. Esto logra varios propósitos: primero, reduce el "ciclo de trabajo" (es decir, la cantidad de tiempo que el tubo tiene energía corriendo a través de él), lo que aumenta la vida útil del dispositivo. En segundo lugar, la activación automática mejora la BSP (Protección de fuente brillante), que es el sistema incorporado que reduce el voltaje suministrado al fotocátodo en respuesta a los niveles de luz ambiental. ABC (Control automático de brillo) es una función similar que modula la cantidad de voltaje suministrado a la placa de microcanal (en lugar del fotocátodo) en respuesta a la luz ambiental. Juntos, BSP y ABC (junto con la función de activación automática) sirven para evitar la ceguera temporal del usuario y evitar daños en el tubo cuando el dispositivo de visión nocturna se expone a fuentes de luz brillantes repentinas, como un fogonazo o iluminación artificial encendida. Estos sistemas de modulación también ayudan a mantener un nivel de iluminación constante en la vista del usuario, lo que mejora la capacidad de mantener los 'ojos en el objetivo'. a pesar de destellos temporales de luz. Estas funciones son especialmente útiles para pilotos, soldados en entornos urbanos y fuerzas de operaciones especiales que pueden estar expuestos a niveles de luz dinámicos que cambian rápidamente.

Generación 3+ (GEN III OMNI I–IX)

OMNI, u OMNIBUS, se refiere a una serie de contratos a través de los cuales el Ejército de EE. UU. compró dispositivos de visión nocturna GEN III. Esto comenzó con OMNI I que adquirió dispositivos AN/PVS-7A y AN/PVS-7B, luego continuó con OMNI II (1990), OMNI III (1992), OMNI IV (1996), OMNI V (1998), OMNI VI (2002), OMNI VII (2005), OMNI VIII y OMNI IX.

Sin embargo, OMNI no es una especificación en sí misma. El rendimiento de un dispositivo GEN III OMNI en particular generalmente depende del tubo que se utilice. Por ejemplo, un tubo GEN III OMNI III MX-10160A/AVS-6 funcionará de manera similar a un tubo GEN III VII MX-10160A/AVS-6, aunque el primero se fabricó en ~1992 y el segundo ~2005.

También se menciona a menudo una tecnología en particular, PINNACLE©. Es una tecnología patentada de placas de microcanales de película delgada creada por ITT (desde que se combinó con Exelis, adquirida por Harris y luego vendida a Elbit Systems of America) que se incluyó en el contrato OMNI VII. La película delgada mejora el rendimiento.

Dicho esto, los dispositivos GEN III OMNI V–IX desarrollados a partir de la década de 2000 pueden diferir de los dispositivos GEN III estándar y de los dispositivos GEN III OMNI I-IV anteriores en una o ambas formas importantes:

1. Un sistema automático de alimentación cerrada regula el voltaje fotocathode, permitiendo que el NVD se adapte instantáneamente a las condiciones de luz cambiantes.
2. Una barrera de iones removida o muy delgada (en la película) que disminuye el número de electrones que generalmente son rechazados por el estándar GEN III MCP, por lo que resulta en menos ruido de imagen. La desventaja de una barrera ion delgada o eliminada es la disminución general de la vida del tubo de una teoría 20.000 h tiempo de fracaso (MTTF) para el tipo Gen III estándar, a 15.000 h MTTF para tipos de película delgada. Sin embargo, esto se niega en gran medida por el bajo número de tubos intensificadores de imagen que alcanzan 15.000 h de operación antes de requerir sustitución.

Mientras que el mercado de consumo a veces clasifica este tipo de sistema como generación 4, el ejército de los Estados Unidos describe estos sistemas como válvulas automáticas de generación 3 (GEN III OMNI V-IX). Además, dado que las fuentes de alimentación de activación automática ahora se pueden agregar a cualquier generación anterior de dispositivos de visión nocturna, "autogating" La capacidad no clasifica automáticamente los dispositivos como pertenecientes a una clasificación OMNI particular. Los posnominales que aparecen después de un tipo de generación (es decir, Gen II+, Gen III+) no cambian el tipo de generación del dispositivo, sino que indican mejoras sobre los requisitos de la especificación original.

Ejemplos:

• AN/PVS-22
• NVS-22
• Dispositivo de Visión Nocturna Binocular (BNVD) (AN/PVS-15, AN/PVS-21, AN/PVS-23, AN/PVS-31A, AN/PVS-31D)
• Visión nocturna panorámica terrestre (GPNVG-18)

Figura de mérito

La cifra de mérito (FoM) es un número que proporciona una medida cuantitativa de la eficacia y claridad de un dispositivo de visión nocturna. Se calcula usando el número de pares de líneas por milímetro que un usuario puede detectar mientras usa el dispositivo multiplicado por la relación señal-ruido del intensificador de imagen.

A fines de la década de 1990, las innovaciones en la tecnología de fotocátodos aumentaron significativamente la relación señal-ruido, y los tubos recién desarrollados comenzaron a superar el rendimiento de los tubos Gen 3 estándar.

En 2001, el gobierno federal de los Estados Unidos concluyó que la "generación" no fue un factor determinante del rendimiento global de un tubo, por lo que el término "generación" irrelevante para determinar el rendimiento de un tubo intensificador de imagen y, por lo tanto, eliminó el término como base de las reglamentaciones de exportación.

Aunque la tecnología de intensificación de imágenes empleada por diferentes fabricantes varía, desde el punto de vista táctico, un sistema de visión nocturna es un dispositivo óptico que permite la visión en condiciones de poca luz. El propio gobierno de EE. UU. ha reconocido el hecho de que la tecnología en sí hace poca diferencia, siempre que un operador pueda ver claramente por la noche. En consecuencia, Estados Unidos basa las regulaciones de exportación no en la generación, sino en la figura del mérito.

Las normas ITAR especifican que los tubos fabricados en EE. UU. con un FOM superior a 1400 no se pueden exportar fuera de EE. UU.; sin embargo, la Administración de Seguridad de Tecnología de Defensa (DTSA) puede renunciar a esa política caso por caso.

Visión nocturna Fusion

La visión nocturna Fusion es un avance más reciente en la tecnología de visión nocturna que combina I² (intensificación de imagen) con imágenes térmicas, que funciona en el rango de longitud de onda medio (MWIR 3-5 µm) o largo (LWIR 8-14 µm). Los modelos iniciales aparecieron en la década de 2000 y progresaron en la década de 2010. Algunos dispositivos son dispositivos de fusión dedicados, mientras que otros son cámaras termográficas con clip que pueden agregar una superposición térmica a los dispositivos de visión nocturna I² estándar. Las tecnologías Fusion combinan las fortalezas del I² tradicional, que es excelente para la navegación y el discernimiento de detalles finos, con las fortalezas de la termografía, que sobresale en la detección de las firmas de calor de los objetivos. Los sistemas Fusion han ofrecido una serie de modos de imagen diferentes, incluidos los "fusionados" visión nocturna con superposición térmica, solo visión nocturna, solo térmica y varios modos de fusión especiales como contorno (que delinea objetos que tienen firmas térmicas) o "descamuflaje", que resalta todos los objetos que tienen temperaturas cercanas a las humanas. Los dispositivos Fusion tienen problemas con el peso y el uso de energía y, a menudo, son más pesados y tienen tiempos de ejecución más cortos que los dispositivos contemporáneos solo I².

Además de la fusión de imágenes térmicas e I² en un solo dispositivo, algunos usuarios han intentado usar un dispositivo I² sobre un ojo y un dispositivo térmico sobre el otro ojo, confiando en el sistema visual humano para proporcionar una vista combinada binocular del dos. Algunos, pero no todos, los sistemas de imágenes térmicas también se pueden ver a través de un dispositivo de visión nocturna (es decir, alineando la cámara termográfica frente al dispositivo de visión nocturna I²) para producir una forma de visión de fusión.

Ejemplos:

• AN/PSQ-20 ENVG (Enhanced Night Vision Goggles)
• AN/PSQ-36 FGE (Fusion Goggle Enhanced, previously FGS for Fusion Goggle System)
• AN/PSQ-42 ENVG-B (Enhanced Night Vision Goggles-Binocular)
• AN/PSQ-44 ENVG-B (Enhanced Night Vision Goggles-Binocular)
• AN/PAS-29 COTI/E-COTI: Clip-On Thermal Imager

Fuera de banda (OOB)

Fuera de banda (OOB) se refiere a las tecnologías de visión nocturna que funcionan fuera del rango de 500-900 nm NIR (infrarrojo cercano) que detectan los tubos tradicionales de arseniuro de galio Gen III. La obtención de imágenes fuera del espectro habitual es posible con tubos intensificadores de imagen OOB dedicados o con dispositivos de clip. Dos ejemplos incluyen Photonis' Tubos intensificadores de imagen 4G HyMa (Hybrid Multi-Alkali) (ancho de banda de 350-1100 nm, de UV cercano a IR) y Safran Optics 1's AN/PAS-34 E-COSI (Enhanced Clip-On SWIR Imager), que se engancha a los dispositivos de visión nocturna estándar y proporciona una superposición (en el rango de 900-1700 nm), respectivamente.

OOB proporciona varias ventajas. Primero, las imágenes OOB hacen un mejor uso de la luz ambiental; mientras que un dispositivo Gen III/III+ estándar solo puede intensificar la luz en el rango NIR de 500-900 nm, un dispositivo OOB también intensifica cualquier luz UV o luz SWIR en el entorno. Como resultado, un dispositivo OOB podría ver más en una noche estrellada que un dispositivo GEN III/III+ estándar. En segundo lugar, las imágenes OOB pueden ayudar a los JTAC y otros FAC al marcar objetivos con un designador láser. Muchos designadores láser utilizan una luz de 1064 nm, que apenas es visible para los dispositivos Gen III/III+ estándar, por lo que es posible que el personal de tierra deba utilizar un "punto de observación" dispositivo para confirmar visualmente que el láser de orientación del designador está en el objetivo. Los dispositivos de visión nocturna OOB, sin embargo, pueden visualizar fácilmente el rango de 1064nm.

Tercero, la luz OOB no es visible para la mayoría de los dispositivos de visión nocturna disponibles comercialmente. A pesar de las restricciones de ITAR, las tecnologías de visión nocturna han proliferado entre países pares y cercanos y también han llegado a manos de terroristas. Por ejemplo, se ha documentado el uso de equipos de visión nocturna por parte de la Unidad Roja Talibán. Como resultado, si las fuerzas amigas utilizan equipos de visión nocturna como iluminadores IR, luces estroboscópicas IR, láseres IR, etc., las fuerzas hostiles que utilizan equipos de visión nocturna también podrían detectarlos. Las luces estroboscópicas, iluminadores y láseres OOB, por otro lado, son fácilmente visibles cuando se usa la visión nocturna OOB, pero mucho más difíciles de detectar con los equipos de visión nocturna Gen III/III+ actuales, ya que aparecen débilmente (dependiendo de la longitud de onda y la intensidad).

Además, dependiendo de las longitudes de onda cubiertas por un dispositivo de imágenes OOB, los usuarios pueden observar los láseres utilizados en los telémetros láser, ya que a menudo operan en el rango de 1550 nm.

Ejemplos (personal de tierra, reproductores de imágenes montados en casco):

• Tubos intensificadores de imagen de Photonis 4G INTENS (350-1100 nm)
• Optics 1 AN/PAS-34 E-COSI (Clip-On SWIR Imager) (900-1700 nm)
• Óptica 1 COSMO (Clip-On SWIR Monocular)

Ejemplos (personal de tierra, láseres montados en armas):

• B.E. Meyers & Co. MAWL-CLAD (Modular Aiming Weapon Laser--Covert Laser Aiming Device) (1064 nm láser)
• LA-17/PEQ D-PILS (Sistema de puntero de banda final e iluminador láser) (1400-1600 nm)
• Rheinmetall LM-VAMPIR (último módulo--VAriable Multi Purpose InfraRed)

• AN/PSQ-23 STORM, STORM-PI, STORM-SLX, STORM II; y L3Harris SPEAR (1570 nm)
• Optics 1 ICUGR (Integrated Compact Ultralight Gun-mounted Rangefinder) (1550 nm)
• Rheinmetall FCS-RPAL (Sistema de control de neumáticos - Láser de precisión de centellas) (1550 nm)
• Rheinmetall FCS-TRB (Sistema de control de archivos--TacRay Ballistic) (1550 nm)
• Wilcox RAPTAR S (Rapid Targeting and Ranging Module) (1550 nm)
• Wilcox MRF Xe (Micro Range Finder--Enhanced) (1550 nm)

• B.E. Meyers & Co. IZLID Ultra 1064 y 1550 (Infrared Zoom Laser Illuminator Designator) (1064 nm, 1550 nm)
• Óptica 1 CTAM (Marcador de Adquisición de Metas Coded) (1064 nm)

Campo de visión amplio (WFoV)

Los dispositivos de visión nocturna, ya sean monoculares o binoculares, suelen tener un campo de visión (FoV) limitado; el AN / PVS-14 de uso común tiene un FoV de 40 °, que es bastante menor que el FoV horizontal monocular de 95 ° y el FoV horizontal binocular de 190 ° que poseen los humanos. Debido al campo de visión limitado, los usuarios deben escanear visualmente para verificar completamente su entorno, lo cual es un proceso que requiere mucho tiempo. Esta limitación es particularmente evidente cuando se utilizan dispositivos de visión nocturna para volar, conducir o CQB, donde se deben tomar decisiones en una fracción de segundo. Debido a estas limitaciones, muchos operadores de SF/SOF prefirieron usar luz blanca en lugar de visión nocturna al realizar CQB. Como resultado, se ha dedicado mucho tiempo y esfuerzo a la investigación para desarrollar una solución FoV más amplia para dispositivos de visión nocturna. A partir de 2021, había tres métodos principales para aumentar la visión periférica en dispositivos de visión nocturna (cada uno con sus propias ventajas y desventajas):

• Panoramic night vision goggles (PNVG)
• Malas gafas de visión nocturna (F-NVG)
• Diverging image tube night vision goggles (DIT-NVG)

Las gafas de visión nocturna panorámica (PNVG) aumentan el campo de visión al aumentar la cantidad de sensores: si los tubos generalmente se limitan a 40°, se pueden agregar más tubos para aumentar la visión periférica. Esta solución funciona bien y no compromete el rendimiento del dispositivo ni la claridad visual, pero tiene el costo del tamaño, el peso, los requisitos de energía y la complejidad. Un conjunto muy conocido de NVG periféricos es el GPNVG-18 (Ground Peripheral Night Vision Goggle), que se usó en la redada en Abottabad que mató a Osama bin Laden. Estas gafas, y la aviación AN/AVS-10 PNVG de la que se derivaron, ofrecen un FoV de 97°.

La visión nocturna foveada (F-NVG) utiliza ópticas WFoV especializadas para aumentar el campo de visión a través de un tubo intensificador de visión nocturna. La fóvea se refiere a la parte de la retina que es responsable de la visión central. Estos dispositivos de visión nocturna hacen que los usuarios sigan mirando "en línea recta" los tubos para que la luz que pasa por el centro del tubo caiga sobre la retina foveal, como es el caso de las NVG binoculares tradicionales. Si bien estos dispositivos aumentan el FoV, tienen el precio de la calidad de la imagen y las distorsiones de los bordes. Se otorgó un contrato naval de EE. UU. por US $ 47,6 millones a Kent Optronics para actualizar las unidades AN / PVS-15 con óptica WFoV que las expandió a 80 ° FoV con menos del 4% de distorsión.

La visión nocturna con tubo de imagen divergente (DIT) aumenta el campo de visión al colocar los tubos de visión nocturna de modo que ya no estén paralelos sino que estén ligeramente inclinados hacia afuera. Esto aumenta el FoV periférico pero provoca distorsión y reduce la calidad de la imagen. Desafortunadamente, la claridad óptica es mejor cuando se mira a través del centro de un tubo intensificador de imágenes. Con DIT, los usuarios ya no miran "directamente" el centro de los tubos (que proporciona las imágenes más claras) y la luz que pasa por el centro de los tubos ya no cae sobre la fóvea (el área de visión más clara). El AN/PVS-25 fue uno de esos ejemplos de visión nocturna DIT de finales de la década de 2000. El WFoV BNVD es una variante del AN/PVS-31A que incorpora los conceptos F-NVG y DIT-NVG: la óptica foveal WFoV aumenta el FoV de cada tubo de 40° a 55°, mientras que la ligera angulación de los tubos posiciona para que haya una superposición de 40° de visión binocular en el centro y un FoV biocular total de 70°. Con el rendimiento de los tubos AN/PVS-31A modificados utilizados, el WFoV BNVD tiene una FoM de 2706 que es mejor que la FoM tanto en el GPNVG-18 como en el AN/PVS-31A estándar.

Ejemplos:

• Panoramic NVG (PNVG):
  • GPNVG-18
  • AN/AVS-10 (PNVG)

• Foveated NVG (F-NVG):
  • WFoV F-NVG retrofit AN/PVS-15 gafas
  • WFoV BNVD (combinado F-NVG y DIT-NVG variante de AN/PVS-31A)

• Tubo de imagen variable NVG (DIT-NVG)
  • AN/PVS-25
  • WFoV BNVD (combinado F-NVG y DIT-NVG variante de AN/PVS-31A)
  • Noise Fighters Panobridge: montaje de puente binocular que combina dos monoculares AN/PVS-14 y les permite ser angulados hacia fuera o posicionados en paralelo para DIT o configuración tradicional

Digital

Algunos dispositivos de visión nocturna, incluidos varios de los modelos ENVG (AN/PSQ-20), son "digitales". Introducidos a fines de la década de 2000, estos permiten la transmisión electrónica de la vista de visión nocturna del dispositivo, aunque esto a menudo tiene el precio del tamaño, el peso y el uso de energía.

Los avances en la tecnología de cámaras digitales de alta sensibilidad han hecho posible producir NVG que usan un par de cámara y pantalla en lugar de un intensificador de imágenes. En el extremo inferior del mercado, estos dispositivos pueden ofrecer una calidad equivalente a Gen-1 a un costo menor. En el extremo superior, SiOnyx ha producido NVG digitales en color. La "Opsina" de 2022 tiene un factor de forma y un peso de casco similares a los de un AN/PVS-14, pero requiere un paquete de baterías separado con una duración de batería más corta y sigue siendo inferior en sensibilidad. Sin embargo, al ser un diseño basado en una cámara, puede tolerar la luz brillante y procesar una gama más amplia de longitudes de onda.

Otras tecnologías

Ceramic Optical Ruggedized Engine (CORE) es una tecnología que Armasight mostró por primera vez en el SHOT Show 2012 en Las Vegas, NV. CORE produce tubos Gen 1 de mayor rendimiento. La principal diferencia entre los tubos CORE y los tubos Gen 1 estándar es la introducción de una placa de cerámica en lugar de una de vidrio. Esta placa se produce a partir de aleaciones de metal y cerámica especialmente formuladas. Se mejora la distorsión de los bordes, se aumenta la fotosensibilidad y la resolución puede ser de hasta 60 lp/mm. CORE todavía se considera Gen 1, ya que no utiliza una placa de microcanal.

Científicos de la Universidad de Michigan han desarrollado una lente de contacto que puede actuar como un dispositivo de visión nocturna. La lente tiene una delgada tira de grafeno entre capas de vidrio que reacciona a los fotones para hacer que las imágenes oscuras se vean más brillantes. Los prototipos actuales solo absorben el 2,3% de la luz, por lo que el porcentaje de captación de luz debe aumentar antes de que la lente sea viable. La tecnología de grafeno se puede expandir a otros usos, como parabrisas de automóviles, para mejorar la conducción nocturna. Los Estados Unidos. Army está interesado en la tecnología para reemplazar potencialmente las gafas de visión nocturna.

La Dirección de Sensores y Dispositivos Electrónicos (SEDD) del Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. desarrolló la tecnología de detección de infrarrojos de pozo cuántico (QWID). Las capas epitaxiales de esta tecnología, que dan como resultado la formación de diodos, componen un sistema de arseniuro de galio o arseniuro de aluminio y galio (GaAs o AlGaAs). Es particularmente sensible a las ondas infrarrojas de longitud media-larga. El QWIP corrugado (CQWIP) amplía la capacidad de detección mediante el uso de una superestructura de resonancia para orientar una mayor parte del campo eléctrico en paralelo, de modo que pueda ser absorbido. Si bien se requiere un enfriamiento criogénico entre 77 K y 85 K, la tecnología QWID se considera para la visualización de vigilancia constante debido a su bajo costo y uniformidad en los materiales.

Los materiales de los compuestos II-VI, como HgCdTe, se utilizan para cámaras de detección de luz infrarroja de alto rendimiento. En 2017, los Laboratorios de Investigación del Ejército de EE. UU., en colaboración con la Universidad de Stony Brook, desarrollaron una alternativa dentro de la familia de compuestos III-V. InAsSb, un compuesto III-V, se usa comúnmente comercialmente para dispositivos optoelectrónicos en artículos como DVD y teléfonos celulares. Los semiconductores más grandes y de bajo costo con frecuencia provocan que el espacio atómico disminución que conduce a defectos de desajuste de tamaño. Para contrarrestar esta posibilidad en la implementación de InAsSb, los científicos agregaron una capa graduada con mayor espaciado atómico y una capa intermedia del sustrato GaAs para atrapar cualquier defecto potencial. Esta tecnología fue diseñada teniendo en cuenta las operaciones militares nocturnas.

Unión Soviética y Rusia

La Unión Soviética y, después de 1991, la Federación Rusa han desarrollado una gama de dispositivos de visión nocturna. Los modelos utilizados después de 1960 por el ejército ruso/soviético se denominan 1PNxx (ruso: 1ПНxx), donde 1PN es el índice GRAU de dispositivos de visión nocturna. El PN significa pritsel nochnoy (en ruso: прицел ночной), que significa &# 34;vista nocturna", y el xx es el número de modelo. Los diferentes modelos introducidos casi al mismo tiempo usan el mismo tipo de baterías y mecanismo para montar en el arma. Los modelos de armas múltiples tienen escalas de elevación reemplazables, con una escala para el arco balístico de cada arma compatible. Las armas admitidas incluyen la familia AK, rifles de francotirador, ametralladoras ligeras y lanzagranadas de mano.

• 1PN34 vista nocturna basada en refractores para una gama de pequeños brazos y lanzagranadas, ver foto.
• 1PN50 binoculares de observación nocturna basados en refractores.
• 1PN51 reflector-based night sight for a range of small arms and grenade launchers.
• 1PN51-2 reflector-based night sight for the RPG-29.
• 1PN58 avistamiento nocturno basado en refractores para una gama de armas pequeñas y lanzagranadas.
• 1PN93-2 Vista nocturna basada en reflectores para el RPG-7D3, ver foto.
• 1PN110, un espectáculo nocturno más reciente (~Gen 3) para el RPG-29.
• 1PN113, una vista nocturna similar al 1PN110, para el rifle SV-98.

El ejército ruso también ha contratado el desarrollo y despliegue de una serie de los llamados visores nocturnos contra francotiradores [ru] (ruso: Антиснайпер, romanizado: Antisnayper). La mira nocturna contra francotiradores es un sistema activo que utiliza pulsos láser de un diodo láser para detectar reflejos de los elementos focales de los sistemas ópticos enemigos y estimar su alcance. El vendedor afirma que este sistema no tiene paralelo:

• 1PN106 para el rifle de francotirador SVD y su variante SVDS.
• 1PN119 vista nocturna contra francotirador para las ametralladoras PKMN y Pecheneg.
• 1PN120 para el rifle de francotirador SVDK.
• 1PN121 para el rifle de francotirador de calibre grande ASVK.
• 1PN123 para el rifle de francotirador SV-98.

Legalidad

• Bélgica: la legislación sobre armas de fuego prohíbe cualquier dispositivo de visión nocturna si se puede montar en un arma de fuego; incluso si no se monta, se consideran ilegales.
• República Checa: no regulada. Anteriormente solo disponible para cazar.
• Alemania: la ley prohíbe tales dispositivos si su propósito es ser montado en armas de fuego. Debido a las excepciones del virus de la fiebre porcina africana para cazar jabalíes se hicieron alrededor de 2021.
• Islandia: se prohíbe el uso de dispositivos de visión nocturna para la caza, mientras que no hay restricciones en los mismos dispositivos.
• India: la posesión civil y el comercio de espacios de visión nocturna es ilegal. La autorización es necesaria del ministerio de la Unión para la posesión.
• Países Bajos: la posesión de dispositivos de visión nocturna no está regulada, se prohíben los dispositivos de visión nocturna montados en armas de fuego a menos que se conceda un permiso. El uso de equipo de visión nocturna para la caza nocturna (armadura montada) sólo se permite con un permiso especial en ciertas áreas (el Veluwe) para la caza de jabalí silvestre.
• Nueva Zelanda: los servicios de helicópteros de rescate utilizan varios conjuntos de gafas de visión nocturna de 3ra generación importadas de los EE.UU., y el país está obligado a restringir el acceso al equipo para cumplir con las estrictas normas relativas a su exportación. No hay prohibiciones sobre la propiedad o el uso de equipos de visión nocturna para disparar animales de juego no indígenas, tales como conejos, liebres, ciervos, cerdos, tahr, chamois, cabras, wallabies, etc.
• Estados Unidos: un resumen de las reglamentaciones estatales de caza para el uso de equipos de visión nocturna en la caza enumerados 13 estados en los que está prohibido el equipo, 17 estados con diversas restricciones (por ejemplo, sólo para ciertas especies no partidarias, y/o en un determinado rango de fechas), y 20 estados sin restricciones. No resumió las normas para el equipo de imágenes térmicas.
  • California: es un delito menor poseer un dispositivo "diseñado o adaptable para utilizar en un arma de fuego que, mediante el uso de una fuente de luz infrarroja proyectada y un telescopio electrónico, permite al operador determinar visualmente y localizar la presencia de objetos durante la noche". Esto abarca esencialmente los alcances usando la tecnología Gen0, pero no las generaciones posteriores. En 1995 se hizo un esfuerzo por ampliar aún más las restricciones para prohibir los dispositivos de visión nocturna que no incorporaban una fuente de luz, pero no se convirtió en ley.
  • Minnesota, a partir de 2014, "Una persona puede no poseer la visión nocturna o el equipo de imágenes térmicas mientras toma animales salvajes o mientras tiene en posesión [un arma sin cuerpo y carga] que podría ser utilizado para tomar animales salvajes." There is an exception for law-enforcement and military use. La prohibición de la visión nocturna se promulgó en 2007, y la prohibición de la imagen térmica se añadió en 2014. Dos facturas fueron introducidas en la Legislatura de Minnesota en 2016, proponiendo permitir el equipo de visión nocturna y de imágenes térmicas para, respectivamente, 1) "predador" o 2) caza de animales salvajes sin protección.