LWIR-Kameras und -Sensoren erkennen Wärmestrahlung im langwelligen Infrarotspektrum von 8-14 µm und ermöglichen es Drohnen und UAVs, Bilder auf der Basis von Wärme und nicht von sichtbarem Licht aufzunehmen. Diese Wärmebildsysteme unterstützen die Überwachung, Inspektion, Navigation und das Situationsbewusstsein in schlecht sichtbaren Umgebungen. Die Lösungen umfassen gekühlte Detektoren für die Fernbeobachtung und kompakte, ungekühlte Module, die für unbemannte Plattformen mit eingeschränkter Größe, Gewicht und Leistung entwickelt wurden. Die Langwellen-Infrarotbildgebung ermöglicht es UAV-Bedienern, Wärmesignaturen zu erkennen, Objekte zu identifizieren und das Situationsbewusstsein bei Dunkelheit, Rauch und anderen beeinträchtigten Sichtbedingungen aufrechtzuerhalten.
Lesen Sie den Technologieübersicht
Vollständig integrierte Sicherheitslösungen und Überwachungssysteme für Anwendungen zur Abwehr von Drohnen
Leistungsstarke Fernerkundungslösungen für präzise Luftaufnahmen
Hochleistungs-Infrarotkameras und -Kerne für die Überwachung und Beobachtung mit Drohnen und Robotern
Hochleistungs-Infrarot-Zoomobjektive für UAVs und Drohnen: Objektive mit geringem SWaP, erweiterter Reichweite und robuster Bauweise
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LWIR-Kameras (Long-Wave Infrared) sind Wärmebildgeräte, die im Wellenlängenbereich von 8 bis 14 Mikrometern des elektromagnetischen Spektrums arbeiten und die von Objekten emittierte Infrarotstrahlung und nicht das reflektierte Licht erkennen. Diese Fähigkeit ermöglicht eine präzise Wärmebilddarstellung bei völliger Dunkelheit, dichtem Rauch oder Umgebungshindernissen wie Nebel und Staub – Bedingungen, die die Leistung von Kameras mit sichtbarem Spektrum regelmäßig beeinträchtigen.
NoxCam-Pola Infrarotkamera von Noxant
Eine Vielzahl von unbemannten Systemen nutzt die Fähigkeiten von Langwellen-Infrarotkameras, um ein besseres Situationsbewusstsein zu erreichen. Ob in kleinen taktischen Drohnen, ISR-Drohnen (Intelligence, Surveillance und Reconnaissance) mit langer Flugdauer, UGVs oder USVs (unbemannte Überwasserschiffe), die LWIR-Bildgebung spielt eine zentrale Rolle bei der Navigation, Zielerfassung, Erkennung von Bedrohungen und Umweltanalyse.
LWIR-Kameras erweitern die Einsatzmöglichkeiten von Drohnen und Robotern weit über das hinaus, was mit herkömmlicher Bildgebung im sichtbaren Spektrum möglich ist. Ihre Fähigkeit, thermische Signaturen zu erkennen, ermöglicht es unbemannten Systemen, in Umgebungen mit eingeschränktem Sichtfeld effektiv zu operieren und so den Einsatzbereich und die Überlebensfähigkeit zu erweitern. Bei Drohnen- und UAV-Einsätzen unterstützen diese thermischen Sensoren Aufgaben wie die Inspektion von Infrastrukturen, Such- und Rettungseinsätze, die Überwachung von Grenzen, die Bekämpfung von Waldbränden und die industrielle Sicherheit.
TrakkaBeam TLXc von Trakka Systems
Bei unbemannten Flugsystemen werden LWIR-Sensoren in EO/IR-Gimbals, feststehende vorwärtsgerichtete Installationen oder modulare Nutzlastschächte integriert. Taktische Drohnen setzen diese Kameras zur Überwachung, Aufklärung und Beobachtung von Bedrohungen ein und liefern Echtzeit-Wärmedaten an die Bediener oder die Computersysteme an Bord. Bei ISR-Einsätzen werden gekühlte LWIR-Kameras bevorzugt, da sie weit entfernte Wärmesignaturen erkennen können, was sie für Grenzpatrouillen, Frühwarnsysteme und Aufstandsbekämpfungsoperationen unverzichtbar macht.
Kleinere Multirotor-Drohnen verwenden häufig ungekühlte LWIR-Module für die schnelle thermische Kartierung, die Inspektion von Dächern, die Überwachung von Bränden und die Erkennung von Lebenszeichen in Katastrophengebieten. Mit diesen leichtgewichtigen Sensoren können kompakte UAVs detaillierte Untersuchungen der Energieinfrastruktur durchführen, Überlebende bei SAR-Einsätzen (Such- und Rettungseinsätzen) lokalisieren und Ersthelfer in schwierigen städtischen oder bewaldeten Umgebungen unterstützen.
In unbemannten Bodenfahrzeugen verbessern Langwellen-Infrarotkameras die Navigation im Gelände und die Erkennung von Hindernissen, insbesondere bei Nacht oder unter Bedingungen, bei denen kein GPS verfügbar ist. Sie werden in der Regel als vorwärtsgerichtete Sensoren oder zur Überwachung des Geländes auf Roboterplattformen montiert, die für die Sicherung des Geländes, die Räumung von Wegen und die Minensuche eingesetzt werden. Gekühlte LWIR-Systeme helfen bei der Erkennung von thermischen Anomalien unter Oberflächen oder hinter Barrieren. Diese Fähigkeiten sind für EOD- (Explosive Ordnance Disposal) und Counter-IED- (Improvised Explosive Device) Aufgaben unerlässlich.
Kleinere UGVs und Wachroboter, die mit ungekühlten LWIR-Sensoren ausgestattet sind, unterstützen die permanente Überwachung, die Überwachung von Einrichtungen und Patrouillen, ohne dass eine künstliche Beleuchtung erforderlich ist, was die Erkennbarkeit und den Energieverbrauch minimiert.
Für maritime Systeme wie USVs, die in küstennahen oder schlecht einsehbaren maritimen Umgebungen eingesetzt werden, bieten LWIR-Kameras entscheidende Bildgebungsfähigkeiten in Situationen, in denen Feuchtigkeit, schwaches Licht und variable Temperaturen eine Herausforderung für Standardsensoren darstellen können. Die Wärmebildtechnik ermöglicht die Erkennung der Anwesenheit von Menschen im Wasser, die Identifizierung von wärmestrahlenden Schiffen und die Überwachung von Infrastrukturen wie Offshore-Plattformen und Unterwasser-Pipelines.
LWIR-Sensoren werden grob in gekühlte und ungekühlte Technologien unterteilt, die jeweils für unterschiedliche Einsatzanforderungen geeignet sind. Gekühlte LWIR-Kameras verwenden kryogene Detektoren wie Quecksilber-Cadmium-Tellurid (MCT) oder Indium-Antimonid (InSb), um das thermische Rauschen zu minimieren und eine extrem hohe Empfindlichkeit und große Reichweite zu ermöglichen. Diese Leistung macht sie ideal für die Überwachung in großer Höhe, die Verteidigung und die wissenschaftliche Bildgebung, obwohl ihre Kühlsysteme die Größe, die Kosten und die Wartungsanforderungen erhöhen.
Ungekühlte LWIR-Kameras verwenden Mikrobolometer-Sensoren, die aus Vanadiumoxid (VOx) oder amorphem Silizium (a-Si) bestehen. Diese Sensoren arbeiten ohne aktive Kühlung und ermöglichen kompakte, robuste und stromsparende Systeme, die sich für Drohnen, autonome Roboter, Inspektionsplattformen und unbemannte Missionen mit langer Einsatzdauer eignen.
Jüngste Fortschritte im Design von LWIR-Sensoren haben leichtere, kompaktere Einheiten mit verbesserter Onboard-Verarbeitung, höheren Bildraten und intelligenter Analytik ermöglicht. Diese Verbesserungen erleichtern die nahtlose Integration in UAV-Autopiloten, robotische Navigationssysteme und Multisensor-Nutzlasten. Algorithmen zur Bildstabilisierung, Objekterkennung und thermischen Verfolgung in Echtzeit ermöglichen es autonomen Plattformen, Ziele zu klassifizieren, die Flugbahn dynamisch anzupassen und in überfüllten oder feindlichen Umgebungen sicher zu operieren.
Die Schnittstellenkompatibilität mit Gigabit Ethernet, MIPI CSI-2 oder USB 3.0 sorgt für einen schnellen Datendurchsatz, während robuste Gehäuse die Optiken vor den in vielen Umgebungen auftretenden Vibrationen, Stößen und extremen Temperaturschwankungen schützen.
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