В начале 80-х годов большинство западных армий приступило к осуществлению программ снабжения своих боевых машин тепловизорами. По сравнению с предыдущим поколением приборов – активных ИК приборов наблюдения и прицеливания, тепловизоры значительно улучшали боевые возможности в ночное время. Наблюдатель с тепловизором при благоприятных погодных условиях может наблюдать цель на расстоянии до 8 км., однако в этом диапазоне задача распознавания цели по ее сигнатуре является более сложной.

Как и оптическое изображение любой боевой машины, так и тепловизионное изображение существенно зависят от ракурса наблюдения. Снижение вероятности обнаружения защищаемого объекта обычно достигается с помощью эффективной его маскировки, сводящейся главным образом к искажению силуэта и контура объекта, и/или к маскировки объекта под окружающую местность. Известны примеры такой маскировки – специальная камуфляжная окраска, маскировка с помощью листьев, веток и т.д.

Кроме того, внешний вид объекта может быть значительно изменен в течении его эксплуатации, “навешиванием” дополнительного внешнего вспомогательного оборудования и т.п.

Хорошо обученный персонал способен распознать боевую машину (цель) в видимом диапазоне длин волн в боевых условиях даже на очень большом расстоянии при условии использования ими оптических систем, а также при условии, что противник не принял мер по камуфляжу своей машины. Идентификация значительно усложняется, если протиивник использует средства камуфляжа, особенно если еще и объект находится в движении. Ситуация ухудшается при неблагоприятном состояниии атмосферы и/или при ограничении поля зрения приборов наблюдения.

Несмотря на достаточно высокую стоимость, тепловизоры нашли широкое применение во многих Западных вооруженных силах в качестве как приборов наблюдения, так и системах наведения различных боеприпасов и датчиках. Тепловизоры наиболее удачно подходят для использования в системах технического зрения ночных приборов по следующим основным причинам:

• Используется пассивный принцип работы, что не позволяет их обнаруживать противником;
• Меньшая зависимость от атмосферных условий;
• Малая чувствительность к обыкновенным дымовым завесам (способность ИК излучения проникать через обычный дым);
• Большая дальность работы (для наблюдения за полем боя и обнаружения цели);

Задача ИК маскировки – значительно более комплексная задача, чем маскировка в видимом диапазоне длин волн. Это связано как с особенностями поверхности предметов, которые надо скрыть, так и со способами постановки и применения камуфляжа. При этом величина коэффициента увеличения оптики ИК приборов мало влияет на характер идентификации цели, поскольку увеличение не сказывается на контрастности между целью и фоном.

Задача распознавания цели по ИК сигнатуре значиительно более сложна, чем опознавание в видимом диапазоне. Это зависит как от удельных ИК характеристик объекта, так и характеристик отображающей и обрабатывающей аппаратуры. ИК сигнатура объекта образуется теплом, излучаемого внешней поверхностью объекта. Основные характеристики ИК сигнатуры любого объекта – абсолютная температура, коэффициент излучения поверхностей объекта и количество тепла, выделяемого объектом.

В принципе, выхлопные газы машины не были бы заметны тепловизором, если бы они не содержали примеси частиц сажи и ряда других веществ.

Внешние поверхности машины в основном нагреваются по двум причинам:

• Самонагрев в процессе эксплуатации и/или из-за механической нагрузки некоторых компонент;
• Внешний нагрев.

Самонагрев. ИК сигнатура, произведенная самонагревом, зависит существенным образом от конструкции машины. Обычно нагревается оболочка вокруг машинного отделения, выходных выводов, охлаждающих вентиляционных решеток, радиаторов.

Нагрев при движении. При движении некоторые детали машины интенсивно нагреваются, более того, эти нагретые части воздействуют на другие элементы конструкции, такие как, например, каучуковые или резиновые прокладки, накладки на траки, обрезиненные части катков, колес и т.п. После продолжительного движения машины ИК сигнатура вокруг машинного отделения так же меняется из-за перераспределения температуры в ограниченном объеме. Кроме того, такие элементы, как амортизаторы, также нагреваются с течением времени при движении.

Использование оружия. В некоторых машинах операции, связанные с приведением машины в боевую готовность, приводят к изменению ИК сигнатуры. Например, при наведении оружия или/и повороте башни, работе стабилизатора выделяется достаточно большое количество тепла, поскольку эти элементы боевой машины потребляют достаточно много энергии. Достаточно четко в тепловизор видны нагретые приводы главного орудия. Несмотря на применение специальных теплоизолирующих кожухов, пушка большого калибра танка существенно нагревается уже после 3-5 выстрелов. Более того, сам процесс выстрела из пушки сопровождается нагревом внутреннего объема боевой машины продуктами нагретых газов пороховых зарядов выстрелов. В результате нагревается практически вся машина, становятся заметны многие "щели" в боевой машине.

Эта информация особенно важна с тактической точки зрения, поскольку возможно использование тепловизора для обнаружения боевой машины на поле боя после ее перемещения, обнаружить противника после первого выстрела и до второго выстрела.

Условия эксплуатации. Использование устройств подогрева двигателей, обогрева салона экипажа, может существенно сказаться на ИК сигнатуре машины. Критическими точками здесь являются места выхлопа (вывода) теплых газов. Если обогреватель салона экипажа работает достаточно долго, то это может привести к нагреву всего внутреннего пространства машины. Более тонкие перегородки нагреваются быстрее, чем более толстые. С другой стороны, разнесенное бронирование (многослойная броня) эффективно предотвращает нагрев внешней поверхности машины. Соответственно и различное внешнее оборудование, располагаемое на поверхности машины, экранирует нагретые части машины.

Кроме того, элементы поверхности машины, расположенные под некоторым "критическим" углом, могут отражать более "холодное" небо, что также приводит к изменению ИК сигнатуры.

Нагрев внешним излучением. Наиболее сильно нагреваются следующие части машины:

• Элементы с низкой теплоемкостью (например, тонкие металлические пластины);
• Элементы с низким коэффициентом теплопроводности (например, резиновые или пластмассовые части).

Когда машина находится в движении, невозможно предотвратить нагрев ряда ее частей. ИК сигнатура машины не является постоянной характеристикой - она динамически изменяется в процессе ее эксплуатации, соответственно в зависимости от условий и длительности эксплуатации одинаковые по типу машины могут обладасть различными ИК сигнатурами. В отличие от видимого диапазона длин волн, ИК сигнатура машины определяется большим числом факторов, например, как долго работал источник энергии в машине, какую можность потребляли приборы машины, как долго стояла машина на солнце или в тени и т.п., характер местности, где эксплуатируется машина (например, брызги воды или грязи могут попасть на нагретые части машины, изменяя ИК сигнатуру), использование естественного камуфляжа (такого, как ветки, листья деревьев, особенно свеже срезанных).

Тепловизор, несомненно, достаточно перспективное средство наблюдения и опознавания целей. Однако их использование требует высокого уровня обучения персонала. Чтобы опознать цель, наводчик-оператор должен знать типичные ИК сигнатуры как машин противника, так и своих. Это подтвердил и опыт войны в Персидском заливе в 1992 году.