Les caméras MWIR (caméras infrarouges à ondes moyennes) détectent le rayonnement thermique dans le spectre 3-5 μm et fournissent une imagerie thermique à fort contraste pour les applications exigeantes des systèmes sans pilote. Ces capteurs sont largement utilisés dans les charges utiles des drones, les plateformes robotiques et les systèmes ISR où une imagerie fiable est nécessaire dans l'obscurité, la fumée, le brouillard ou d'autres environnements visuels dégradés. Les solutions vont des systèmes refroidis à haute performance pour la détection à longue portée aux modules de caméra MWIR compacts optimisés pour l'intégration dans les drones et les plates-formes autonomes.
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Cardan d'imagerie multicapteurs, projecteurs et logiciel VMS pour plateformes aériennes, terrestres et maritimes
Solutions de sécurité et systèmes de surveillance entièrement intégrés pour les applications de lutte contre les drones
Systèmes de cardans gyrostabilisés par logiciel pour drones, systèmes sans pilote et applications de lutte contre les drones
Charges utiles pour cardans de drones et solutions de traitement vidéo – Solutions de caméras EO/IR multicapteurs pour drones
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Les caméras MWIR (infrarouge à ondes moyennes) sont des systèmes d’imagerie thermique spécialisés conçus pour détecter les rayonnements électromagnétiques dans la bande de longueur d’onde de 3 à 5 microns. Le fonctionnement dans cette région de l’infrarouge moyen permet à ces capteurs d’identifier les signatures thermiques avec un contraste et une précision exceptionnels, même dans des conditions environnementales difficiles. Les modules de caméra MWIR compacts sont de plus en plus souvent conçus pour une intégration à faible encombrement, ce qui permet d’obtenir des caméras UAV MWIR avancées et des charges utiles de capteurs pour les drones, les véhicules autonomes et les systèmes robotiques.
En détectant les émissions thermiques plutôt qu’en s’appuyant sur la lumière ambiante, les caméras MWIR permettent une imagerie fiable dans l’obscurité totale, à travers le brouillard léger, la fumée et d’autres obscurcissements visuels. Leur sensibilité aux différences thermiques les rend idéales pour l’identification et le suivi de cibles émettant de la chaleur, le contrôle des performances des moteurs et la surveillance secrète. Ces avantages font de la technologie MWIR un élément fondamental de nombreux systèmes ISR (intelligence, surveillance et reconnaissance) avancés. Ces systèmes peuvent inclure des technologies MWIR refroidies et non refroidies, ce qui permet aux intégrateurs d’équilibrer les contraintes de sensibilité, de portée et de SWaP en fonction du profil de la mission.
Ventus HD6-0.6 de Sierra-Olympia Technologies
Les systèmes de caméras MWIR sont généralement classés en deux catégories principales en fonction de l’architecture de leur capteur : les systèmes refroidis et les systèmes non refroidis.
Les caméras MWIR refroidies sont dotées de matrices de détecteurs refroidies par cryogénie, souvent basées sur des matériaux tels que l’antimoniure d’indium (InSb) ou le tellurure de mercure et de cadmium (MCT). Le refroidissement du détecteur réduit considérablement le bruit thermique, ce qui améliore la clarté de l’image, augmente la sensibilité et permet de détecter des contrastes thermiques subtils à longue distance. Ces systèmes sont adaptés aux applications qui exigent les plus hauts niveaux de fidélité thermique, notamment la surveillance à longue distance, le ciblage de précision et la reconnaissance à haute altitude.
Cependant, les systèmes refroidis sont généralement plus grands, plus lourds et nécessitent plus d’énergie en raison du cryoréfrigérant intégré, et peuvent donc ne pas convenir aux plates-formes limitées par le SWaP.
En revanche, les caméras MWIR non refroidies utilisent de nouvelles technologies de capteurs qui fonctionnent à la température ambiante ou à une température proche de celle-ci, ce qui élimine le besoin de refroidissement actif. Bien que considérées historiquement comme moins sensibles que les unités refroidies, les solutions MWIR non refroidies ont bénéficié d’avancées substantielles dans les matériaux des détecteurs, le pas des pixels et le traitement des signaux. Ces améliorations ont réduit l’écart de performance, rendant les modules MWIR non refroidis viables pour un large éventail d’applications tactiques et mobiles.
Les caméras MWIR non refroidies offrent plusieurs avantages, notamment des exigences réduites en matière de taille, de poids et de puissance (SWaP). Ces attributs les rendent particulièrement attrayantes pour l’intégration dans les petits drones et les plateformes robotiques où la compacité et l’efficacité énergétique sont essentielles. L’élimination des composants cryogéniques accroît également la fiabilité et réduit la maintenance, ce qui rend les systèmes MWIR non refroidis plus adaptés aux architectures de mission déployables sur le terrain et jetables.
SupIR 10-135mm f/1.8 de MKS-Ophir
Les caméras infrarouges à ondes moyennes sont intégrées dans les charges utiles des capteurs pour améliorer la connaissance de la situation, la détection des menaces et la flexibilité opérationnelle dans les environnements dynamiques. Elles sont utilisées sur les systèmes sans pilote opérant sur terre, en mer et dans les airs.
Les véhicules aériens sans pilote (UAV) jouent un rôle central dans les opérations ISR. Montées sur des cardans stabilisés ou intégrées dans des nacelles, les caméras MWIR pour drones fournissent une imagerie thermique en temps réel pour les missions de reconnaissance de jour et de nuit, d’acquisition de cibles et de patrouille frontalière. Le spectre des ondes moyennes permet d’obtenir une clarté d’image supérieure pendant les vols à grande vitesse et en altitude, même dans des environnements thermiquement complexes tels que les paysages urbains ou les terrains désertiques.
Les drones tactiques utilisent les modules de caméra MWIR pour la sécurité des périmètres, l’escorte des convois et la détection précoce des menaces. Associés à des analyses pilotées par l’IA, les flux MWIR peuvent être utilisés pour détecter de manière autonome des véhicules, du personnel ou d’autres cibles émettant de la chaleur. Ces systèmes fonctionnent souvent en conjonction avec des caméras à spectre visible ou multispectrales afin de fournir une image plus complète des renseignements.
Les véhicules terrestres sans pilote (UGV) peuvent utiliser l’imagerie MWIR pour des applications telles que la navigation, le contrôle des itinéraires et la surveillance de la situation. Dans les missions militaires EOD (Explosive Ordnance Disposal) et CBRN (Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear), les capteurs MWIR aident à identifier les matières dangereuses ou les signatures thermiques qui peuvent indiquer des menaces enfouies ou des dispositifs actifs.
Les robots autonomes ou téléopérés utilisent la technologie MWIR pour évaluer les anomalies thermiques dans les infrastructures, les systèmes d’alimentation ou les moteurs de véhicules pendant les opérations de maintenance et d’inspection. Les modules MWIR offrent une imagerie diagnostique sans nécessiter de contact physique direct, ce qui permet de préserver la sécurité et de réduire les temps d’arrêt des opérations.
Sur les véhicules maritimes sans pilote tels que les USV, les caméras MWIR contribuent à la navigation, à l’évitement des objets et à la détection des menaces dans des conditions de faible visibilité. Dans les opérations littorales et côtières, ces capteurs aident à surveiller l’activité du littoral et à identifier les signatures thermiques des navires ou du personnel. Combinée aux systèmes radar et sonar, l’imagerie MWIR améliore la connaissance globale de la plate-forme dans les architectures de capteurs en couches.
Les modules de caméra MWIR sont conçus dans un souci de flexibilité d’intégration. Les facteurs de forme modulaires, les interfaces numériques standardisées et les capacités de traitement embarquées permettent une incorporation directe dans l’avionique ou les systèmes de mission des drones existants. De nombreux modules prennent en charge la transmission vidéo en temps réel, le stockage local et les algorithmes de correction d’image avancés tels que la correction de non-uniformité (NUC) et l’ajustement de la plage dynamique.
Pour garantir la fiabilité opérationnelle dans des conditions de terrain difficiles, les unités MWIR peuvent être construites avec des boîtiers robustes, une étanchéité à l’environnement et une conception résistante aux chocs. Ces caractéristiques permettent des performances durables dans des scénarios impliquant de fortes vibrations, des températures extrêmes ou des interférences électromagnétiques.
Avec l’évolution des matériaux des détecteurs et de la microélectronique, la technologie MWIR continue d’étendre ses capacités et son champ d’application. Les futures caméras infrarouges à ondes moyennes devraient présenter des profils SWaP encore plus bas, une plage dynamique améliorée et une imagerie multispectrale native. L’intégration de l’IA à bord devient également plus courante, permettant la classification des événements en temps réel, la hiérarchisation des cibles et l’aide à la décision autonome.
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