Через что не видит тепловизор
Как укрыться от тепловизора
Тепловизоры пользуются популярностью не только у военных. Эти приборы также используют охотники, инженеры и спортсмены. Купить тепловизор можно практически в любом строительном супермаркете или магазине с товарами для охотников.
Широкое распространение не только сделало тепловизоры популярными устройствами, но и повлекло за собой вопрос — как укрыться от тепловизора и стать незаметным для этого устройства? Постараемся детально раскрыть этот вопрос в сегодняшней статье.
Принцип работы тепловизора и где они используются
Тепловизор — это особый прибор, оснащенный специальной камерой, которая может распознавать объекты в инфракрасном диапазоне (рисунок 1).
С тепловизорами связано множество мифов. Развенчаем основные из них:
Голливудские фильмы стали источником еще одного популярного мифа, согласно которому замаскироваться от тепловизора можно, обмазавшись грязью. На самом деле грязь очень быстро нагревается от тепла человеческого тела, и объект будет отлично просматриваться.
Как укрыться от тепловизора — самый простой способ
Если между человеком и тепловизором находится преграда, которая медленно нагревается, прибор не сможет распознать объект. Но так происходит далеко не всегда (рисунок 2).
Как бы парадоксально это не звучало, но самая простая и доступная защита от прибора — это костюм Гилли. Отечественные военные называют его «лешим» или «кикиморой». Обычно такая экипировка используется снайперами для маскировки на местности.
Так почему человека в таком костюме нельзя заметить на тепловизоре? Все дело в том, что в костюме Гилли, кроме основы, прилегающей к телу, есть наружная маскировочная мишура. Она крепится к основе, но напрямую с телом не контактирует. Именно этот наружный слой и будет скрывать человека от инфракрасного излучения, так как маскировка не соприкасается с телом и не нагревается.
Рисунок 2. Маскировочный костюм Гилли — один из простых способов укрыться от тепловизора
Многие считают этот тезис спорным, хотя на практике все зависит от модели и степени новизны тепловизора, а также качества самого маскировочного костюма.
Альтернативные варианты
Все остальные альтернативные варианты маскировки основаны на использовании материалов, которые либо не поглощают тепло, либо отражают его (рисунок 3).
Рисунок 3. Альтернативные варианты маскировки работают не всегда
На открытой местности в качестве защиты используют несколько вариантов. Первый — фольга. Этот вариант хоть и имеет право на существование, но все же существенно уступает костюму Гилли. Многие тепловизоры распознают фольгу, но вот увидеть под ней человека не смогут. Эти данные использовал один американец, который создал специальный маскировочный плащ со слоем фольги. Правда, практические испытания этого изобретения еще не до конца завершены, поэтому и эффективность способа не подтверждена.
Второй вариант используют военные. Его суть заключается в ношении специального защитного костюма, созданного по новейшим технологиям. Принцип «работы» костюма можно сравнить с хамелеоном, но он подстраивается под окружающую среду не по цвету, а по температуре. За счет этого граница между прохладным окружением и теплом человеческого тела становится размытой, и тепловизор не видит объект.
Еще больше информации о тепловизорах и способах укрытия от них можно узнать из видео.
В тепловизоре нас не видно
Прогресс в области военной техники каждый год выдает какие-нибудь новшества. Например, несколько лет назад появились пригодные для использования на вертолетах, бронетехнике и даже на стрелковом оружии тепловизоры. Тепловизор засекает чувствительной матрицей тепловой поток от нагретого предмета, который в окуляре прибора выглядит или белым, если прибор черно-белый, или красным, если прибор цветной.
По мере накопления боевого опыта использования тепловизоров и появления в Интернете роликов, в которых демонстрировалось, как вертолет с тепловизионным прицелом расстреливает противника, будто на полигоне, стала постепенно распространяться своего рода «тепловизионная боязнь». Мол, американцы, оснащенные тепловизионными прицелами, могут ночью отстреливать противника, словно в тире. Разумеется, все это примерялось на российскую армию, пока что лишенную такого же количества тепловизионных приборов, и из этого делались душещипательные выводы: мол, американцы могут нас победить в войне.
Тепловизор дает тактические преимущества
Впрочем, даже если во взводе есть только один разведывательный тепловизор (вроде французского бинокля Sophie весом около 2 кг и дальностью опознавания человека в 1200-1300 метров), а пулеметы оснащены тепловизионными прицелами, то это дает существенное преимущество над противником в ночном бою. Тепловизоры позволяют увидеть позиции и перемещения противника, корректировать пулеметный огонь и нанести потери с максимальной дальности стрельбы, а дальше уже дело довершат пехотинцы с обычными приборами ночного видения.
Вообще, с развитием ночных приборов появилась тенденция: до 70% огневых контактов происходит ночью. Это и понятно: оснащенная ночными приборами сторона всеми силами старается реализовать свое техническое преимущество.
От поликарбоната до ватника
Как только это стало понятно, отечественная «выживальщическая» общественность стала интенсивно шевелить мозгами на тему того, как побороть новейшую технику потенциального супостата чем-то простым, вроде кирпича. Хотя сами по себе выживальщики часто вызывают лишь усмешку многими своими наивными представлениями, надо все же отдать должное: именно в вопросе обмана тепловизоров потенциональных захватчиков родных лесов и болот им удалось продвинуться далеко вперед. Все делалось по науке. На форумах устраивался мозговой штурм, а потом высказанные предложения проверялись в походно-боевых условиях с помощью охотничьего тепловизора. Он хоть и не столь хорош, как вертолетный тепловизионный прицел, но все же позволял оценить возможности техники и придуманного средства ее обмана. Выводы иллюстрировались фотоснимками.
Были высказаны и проверены, без особого преувеличения, десятки рацпредложений от народных изобретателей. Результат оказался, так скажем, потрясающим.
Оказалось, что самые простые и подручные материалы довольно легко блокируют тепловое излучение от тела, воспринимаемое тепловизором, что позволяет или замаскироваться (в приборе под маскировкой будет видно темное пятно там, где спрятался человек), или сильно размыть контуры теплового пятна. Последнее также весьма важно, поскольку затруднить опознавание цели так же важно, как скрыться от взгляда противника совершенно.
Первое. Существует много материалов, которые блокируют тепловое излучение. К ним относится стекло, способное скрыть тепло даже от весьма чувствительного датчика и на близком расстоянии, практически в упор. Прекрасный результат показал легкий лист сотового поликарбоната, не хуже, чем у стекла. На удивление неплохо выступил обычный полиэтилен, прозрачный для теплового излучения. Полиэтиленовая пленка, конечно, не закрывала источник тепла полностью, но зато сильно размывала его контуры. Среди растительности человека под полиэтиленовой накидкой разглядеть было бы весьма трудно.
Принцип оказался прост. Для блокирования теплового излучения, воспринимаемого тепловизором подходит любой материал, который сам плохо нагревается, не переизлучает и не отражает тепло. Чем хуже теплопроводность материала — тем лучше. К примеру, неопреновый гидрокостюм выглядит в тепловизоре черным. Один из участников мозгового штурма сделал удивительно простую и эффективную вещь — противотепловую маску на лицо. Он взял пищевую фольгу и полиэтилен, переложил их в несколько слоев и прошил для прочности. Затем он взял кусок туристической пенки (обычно это вспененный полиэтилен или этиленвинилацетат), прорезал в нем две узкие прорези для глаз, а снаружи прикрепил вышеописанный теплоотражатель. Походив в ней несколько минут, чтобы вся конструкция прогрелась теплом тела, он сделал снимок на тепловизор. На нем лицо было закрыто черным квадратом, в котором ярко горели, как у инопланетянина, две прорези для глаз. Автор разработки говорит, что прорези для глаз можно закрыть стеклом. Думается, что старая добрая ватно-марлевая маска из советского учебника по гражданской обороне покажет не худший результат.
Второе. Были проведены натурные испытания в условиях густой растительности, кустарника и особенно камыша. Оказалось, что в камышовых зарослях тепловизор человека не различает. Тепловой поток блокируется стеблями камыша, в которых циркулирует вода, что создает охлаждаемый экран. То же самое можно сказать о густой траве, густой листве, густом кустарнике. Все это преграда, за которой тепловизору трудно что-то разглядеть. Выживальщики от этого воспряли духом. Если американцы попробуют прочесать ночью наши леса, обладающие густым подлеском, то им в этом тепловизор не особо поможет. Все же, Россия — не Ирак, и условия тут другие.
Из этого был сделан вывод, что всякого рода щиты и укрытия из камыша, а также из фанеры могут быть вполне эффективной маскировкой от тепловизора. Это может быть, к примеру, самая обычная, плотная камышовая циновка. Главное — не подогревать ее теплом своего тела.
Поскольку климат России несколько отличается от Ирака, и тут бывают такие погодные явления, как дождь, снег и влажный туман, то было выяснено, что это также помогает против тепловизоров. Вода в пластиковой бутылке, к примеру, полностью скрывала тепло от нагретого паяльника. Мокрая накидка, например, плащ-палатка, скрывает тепло не полностью, но зато весьма ощутимо размывает тепловое пятно, делая его трудноузнаваемым. В мокром от дождя лесу от тепловизора будет мало проку.
Третье. Неплохо маскируют от тепловизора некоторые виды одежды. Судя по отзыву экспериментаторов, наилучшими оказались классические образцы: ватники, ватные штаны, бушлаты. Весьма неплохо показал себя мех, но не всякий. Лучше подходит мех с полым волосом, в наибольшей степени теплоизолирующий.
Американские стратеги могут скрежетать зубами: ватник и тут защищает русских. Водка тоже может быть средством защиты. На холоде даже небольшое количество спиртного ведет к сужению периферийных сосудов тела, что ведет к тому, что конечности охлаждаются и становятся менее заметны в тепловизоре. Можно все тело прикрыть защитой, но ярко светящиеся теплом руки могут человека выдать, особенно вблизи. Главное — не увлекаться и помнить об опасности обморожения.
Но это еще не все открытия. Из наиболее примечательного оказалось, что очень эффективным средством против тепловизора является обычный зонтик. Под открытым зонтом человек в тепловизоре не виден. Зонт блокирует тепловой поток от тела, но при этом сам не нагревается и тепло не переизлучает. Такой же эффект имеет палатка, да и вообще любой тканевый навес, расположенный на некотором расстоянии от людей.
Щит от тепловизора
Таким образом, усилиями общественности было показано, что тепловизор можно сделать бесполезным самыми простыми средствами, изготовляемыми из подручных материалов. Можно довольно легко замаскироваться на позиции, закрыть от теплового обнаружения огневую точку или позицию снайпера. При желании можно укрываться от обнаружения тепловизором даже в движении. Для этого потребуется ростовой щит, предположим из поликарбоната или легкой фанеры, который боец несет впереди себя левой рукой, для чего на щите делается специальное ременное крепление (обязательно теплоизолированное от щита). В щите проделывается бойница для наблюдения, закрытая прозрачной пластмассой или закаленным стеклом. Сам щит должен иметь маскировку и от визуального наблюдения: камуфляжную окраску и прикрепленные к нему стебли и ветки.
Обсуждается также возможность создания специальной теплоизолирующей экипировки, резко снижающей заметность в тепловизоре. Возможно, что такой комплект создать можно и он будет эффективен. Но вряд ли он будет широко распространен. Скорее всего, его будут использовать в спецназе и разведке. Для остальной армии останутся более простые и доступные средства тепловой маскировки вроде вышеописанных щитов или тканевых пологов и накидок, в особенности если это будет массовая армия.
Через что не видит тепловизор
В наше время тепловизионное оборудование получило широкое распространение. Тепловизоры часто используют охотники, инженеры, спортсмены и военные. Приобрести технику, оснащенную камерой, которая «видит» в инфракрасном диапазоне, можно в любом профессиональном магазине для охоты или строительных супермаркетах.
Тепловизоры имеют свои положительные качества и недостатки, но мало кто имеет о них четкое представление. Исследовать информацию в интернете на данную тему вряд ли удастся, поскольку есть большой риск наткнуться на ложные рассуждения каких-либо “липовых” экспертов.
Наше информационное агентство занимается продвижением тепловизионных приборов и прицелов с 2006 года. Если вы хотите знать больше о тепловизорах читайте наши инофграфики: тепловизоры, тепловизионные прицелы, цифровые приборы ночного видения.
Независимо от технического прогресса, который дал возможность тепловизорам превратиться из невиданного диковинного оборудования в практичную карманную технику, они характеризуются множеством технических нюансов и слабыми сторонами, о которых точно не поведают в голливудских боевиках.
Более детально разбираемся, что же может или не может тепловизор:
1) Тепловизопы не способны видеть сквозь стены. Если находитесь за какой-либо преградой, то тепловизор не сможет Вас распознать, пока тепло от Вашего тела не прогреет эту преграду. В данном случае все зависит от теплоемкости материалов, а также их теплопроводности. Зачастую, если материал не пропускает свет, то он не способен пропустить излучение в инфракрасном диапазоне.
2) Тепловизопы не видят сквозь стекла. В этой ситуации все также как и со стенами – тепловизор просто покажет температуру стеклянной преграды, а простое стекло не пропускает ИК-излучение.
3) Тепловизоры не видят через одежду. Если вообразить себе фантастический костюм с полной термоизоляцией, то в подобном «скафандре» удастся гарантированно спрятаться от тепловизора. На практике же определенное количество тепла пропускается одеждой, что отлично видит тепловизор, но здесь он видит не «через», а снаружи. Во время охоты на животное с толстым своем шерсти с использованием тепловизора могут появиться трудности из-за идентификации цели, поскольку шерстяной покров подобен плотной одежде и отлично изолирует тепло.
4) Не получится замаскироваться при помощи грязи, как это можно увидеть в кино. Грязь достаточно быстро нагревается от контакта с кожей и тепловизор это быстро распознает.
В результате, какой же ответ на интересующий вопрос? Возможно ли скрыться от наблюдения тепловизора?
Если между тепловизором и Вами расположена сплошная преграда с высокой теплоемкостью (иными словами, медленно нагревается), то Вы вне зоны наблюдения тепловизором. В то же время нужно учитывать, что не получится спрятаться за полиэтиленовыми пленками, даже когда они сплошного черного цвета. Полиэтилен характеризуется низкой теплопроводностью и хорошо пропускает инфракрасное излучение.
Для тепловизора свойственны технические минусы. В случае попадания в объектив обильного количество тепла, его можно «ослепить». Это может происходить вплоть до самих физических повреждений матрицы. Инженерная тепловизорная техника зачастую заранее создана для более высоких температур, но если Вы держите тепловизор для охоты, то он, скорее всего, не подойдет для наблюдения за объектами с температурой больше 250 градусов С.
Разнообразные источники обильного выделения тепла, к которым относятся костры, дуга сварочного аппарата, термитные шашки и прочие, представляют потенциальную опасность для тепловизора и затрудняют обнаружение прочий целей, попадающих в поле зрения объектива. Также имеет смысл создание ложного контура цели, чтобы размыть силуэт реального объекта.
Увидеть невидимое, подключить не подключаемое или выжимаем все соки из Seek Thermal
Жизнь больше никогда не будет такой, как была раньше. При виде давно знакомых и вроде бы обыденных вещей — в его голове маячила одна и та же мысль «Интересно, а как это выглядит в тепловом диапазоне?».
Изначально я планировал сделать шаблонный обзор устройства, но что то пошло не так…
Однажды, тихим будним днем, ко мне в руки попал тепловизор приставка к телефону Seek Thermal XR for Android. Скажу сразу, о недорогом тепловизоре я думал давно, начиная года с 2011, когда еще работал в сфере электро-энергетики. Тогда даже планировал закупить один экземпляр с разрешением матрицы 320 х 240 за 230 тыс рублей для диагностики силовых электрических цепей, но что то не срослось и руководство решило, что пока не стоит тратить деньги.
Но, прогресс не стоит на месте и на рынке появился данный малыш, с вполне достойными характеристиками:
В принципе, если необходимо — подробные характеристики можно найти на сайте производителя или на сайте компании «Даджет».
Я же, в данной статье, хочу более детально углубиться в моменты подключения устройства и его практического использования.
Подключение к Android
Мой вариант тепловизора оснащен разъемом microUSB «папа». Еще существует модификация с разъемом под iPhone.
По логике создателей — пользователь должен воткнуть девайс в разъем на телефоне, установить приложение и после этого без проблем пользоваться устройством. Но именно на этом этапе вылез первый не приятный сюрприз. Fly IQ4403, который служит мне уже больше двух лет, подвел впервые. Он просто отказался устанавливать приложение, как потом выяснилось — в телефоне отсутствует поддержка USB OTG.
Начались поиски «подходящего» телефона.
У коллеги был найден Samsung, на котором вроде бы все завелось. Единственное, в силу сложившихся обстоятельств — пришлось установить приложение не из маркета, а с сайта «Даджета».
Но хочу сразу предупредить — приложение там сильно устарело и на моем устройстве — давало сильную погрешность при измерении температуры. Врало градусов на 10 в сторону завышения.
Лучше все таки качнуть самую свежую версию приложения из play market.
Итак, телефон найден, приложение установлено, делаем первые фото:
Дальше устройство пошло по телефонам коллег, где выяснились интересные моменты эксплуатации, которые не найти в официальной документации:
1) На телефонах Samsung устройство смотрит в правильную сторону (в сторону основной камеры);
2) На телефонах Asus и планшетах Lenovo — USB разъем развернут в противоположную сторону, так что мы получаем отличную тепловую «селфи» камеру.
3) На телефонах Sony — USB разъем расположен сбоку, в результате изображение тепловизора повернуто на 90 градусов относительно экрана. С таким расположением камеры очень не удобно работать, программно на телефоне невозможно перевернуть изображение с тепловой камеры, в итоге пользователям sony остается только вариант с внешним шнуром.
4) Во время работы — тепловизор периодически подстраивает свою диафрагму, при этом устройство пощелкивает. Это нормальный процесс, не стоит его бояться.
Вдоволь наигравшись тепловизором на чужих телефонах — начал думать, что же делать. Мой текущий телефон меня во всем устраивает, держит батарею в рабочем режиме неделю и выполняет все основные функции на отлично, менять его только ради OTG — смысла не было.
В голове начала зреть цепочка идей:
USB OTG = USB Host,
USB Host = USB ПК.
Значит есть теоретическая возможность подключить тепловизор к ноутбуку.
Подключение к ПК
Гугление по Российским сайтам выдало только однотипные обзоры устройства с фотографиями домашних котов. Начал искать по зарубежным, у них девайс продается аж с 2012 года, должны же быть люди, которые заморачивались подключением к обычному компьютеру.
И вот, найдена ниточка, которая вывела меня на форум, где уже был расписан опыт подключения Seek Thermal к ПК энтузиастами из Германии.
Пока я вникал, что и в какой последовательности устанавливать на ПК, коллега Илья спаял на коленке пробный переходник:
Чтобы сэкономить время всем остальным — выкладываю общий алгоритм действий, необходимых для подключения к ПК (использовался ПК с Windows 7 64bit):
1) Ищем или паяем переходник microUSB «мама» — USB A «папа» (учитываем распиновку). Поход по ближайшим магазинам не дал ощутимых результатов. Можно было конечно поискать на алиэкспресе, но это долго. Поэтому в тот же вечер я сделал свой переходник.
2) Подключаем камеру через переходник к компьютеру, в системе появится два новых устройства:
3) Устанавливаем драйвера. Найти их сложно, но на том же форуме активно рекомендуют использовать программу, через нее необходимые драйвера устанавливаются автоматически.
4) Дальше нам нужен софт для просмотра картинки с тепловой камеры. Можно написать свой, используя библиотеки, например эту или же использовать готовый софт от энтузиастов. Программу «ThermoVision JoeC», поддерживающую большое разнообразие тепловизоров — можно найти здесь.
5) Запускаем ПО, закрываем ПО, запускаем еще раз (такие махинации требуются, чтобы программа нашла файл с английским интерфейсом, при первом запуске все надписи в программе на немецком) — в левом столбике находим устройство SeekThermal — подключаемся к нему и, если все сделали правильно — видим картинку.
6) Калибруем камеру, по заранее известным температурам (например, по кипящему чайнику) с помощью изменения вот этих двух параметров:
7) Если хотим кроме тепловой картины видеть еще и реальное изображение объектов — то подключаем к этому же компьютеру веб-камеру, направляем ее в ту же сторону, куда смотрит тепловизор и совмещаем картинки на экране.
Процент прозрачности можно задавать вручную от 0 до 100%, при 40% на выходе получим примерно такую картинку:
Так же программа позволяет наложить на ИК картинку фильтры размытия, сделать интерполяционное увеличение разрешения исходной картинки, выбрать режим подсветки ИК изображения и прочие нужные и не нужные вещи.
Один минус подключения к ПК — вэб-камера, отвечающая за обычную картинку почему то периодически отваливается, приходится ее перезапускать в программе по несколько раз за сеанс. Возможно это проблемы самой вэбки (брал ее за 400р специально для тестов).
В итоге, наигравшись со всем возможными вариантами подключения — для себя сделал вывод: удобнее всего использовать устройство совместно с большим планшетом (10 и более дюймов). Благо, что как раз к началу основных полевых испытаний прибора — у меня случился день рождения и жена подарила планшет с USB OTG.
Приделав к нему тепловизор на двусторонний скотч и подключив через кабель USB OTG + свой переходник. Получил вот такого монстра, которым оказалось очень удобно работать:
С подключением разобрались, каждый выбрал удобный для себя вариант, теперь переходим к основной части, для чего же все таки мне был нужен данный прибор:
Применение тепловизора
В разработке электроники иногда необходимо знать, что же на плате может и до какой температуры нагреваться, какие соседние детали греет своим теплом и как общая тепловая картина распределяется по конструкции.
Так же тепловая картинка позволяет сразу же идентифицировать короткое замыкание на плате. Например в данном случае в процессе монтажа не правильно установили одну из микросхем (картинка слева). После устранения неисправности — плата запустилась (фото справа).
В электроэнергетике тепловизор позволяет определить места, где есть скрытые проблемы, например плохо прожатые контакты.
Или перегруз одной из питающих фаз, в данном случае видно незначительный нагрев одного из трех фазных проводников, что может в дальнейшем послужить причиной аварии.
Тепловизор позволяет оценить состояние узлов, находящихся под напряжением, без необходимости обесточивания данных цепей. Проходные изоляторы на трансформаторе 110 / 6 киловольт не имеют следов нагрева — значит утечки через них не происходит.
Болтовые соединения шинного моста так же не имеют следов нагрева, значит профилактический ремонт не требуется.
Кстати, приложение позволяет получить фотографии одновременно в видимом и ИК диапазоне. Правда из за различия в углах обзора камер и расстоянии между камерами — картинки получаются не в масштабе.
В авто можно оценить нагрев силовой электропроводки. В данном случае виден нагрев минусового провода, в виду его малого сечения.
Так же видно места потери тепла через нарушенные уплотнители или неправильно смонтированную теплоизоляцию, из за них салон авто зимой хуже прогревается, а летом кондиционер охлаждает улицу, расходуя больше топлива.
Более крупно фотография фрагмента не утепленной крыши авто.
В строительстве и ремонте — позволяет найти места утечек тепла из дома. А еще можно заранее посмотреть на дом, в котором планируете покупку квартиры и убедиться, что в дальнейшем не потребуется платить за отопление улицы.
Для теста был выбран бревенчатый дачный дом.
Изначально планировал показать фонящие углы — но оказалось, что в бревенчатом доме щели между бревнами на 2-3 градуса теплее, чем сами бревна.
Так же была обнаружена утечка тепла через обсыпку печной трубы на чердаке.
Ну и несколько просто интересных фотографий из жизни и видео
Пятница, поход в бар, пицца, кальян, чайник чая, бутылка пива
Человек, кошка на газовой трубе и приоткрытая дверь
Тепловой след от ноги на ламинате, на самом деле не ожидал, что так долго будет сохраняться «нагретость» поверхности.
Как видим — применение тепловизора позволяет обнаружить утечки тепла, выявить неисправности в силовых электроцепях, предотвращать аварии и просто приносить удовольствие. Надеюсь данная статья поможет тем, кто хотел подключить seek thermal к компьютеру, но не знал как это сделать, а так же тем, кто планирует покупку тепловизора.