أولاً: لماذا يحتاج مشروع المراقبة عن بُعد إلى نظام رؤية ليلية ثلاثي النطاقات؟

في سياقات مثل مكافحة حرائق الغابات، وحماية الحدود، والشؤون البحرية والهيدرولوجية، وتأمين حدود المطارات، وصناعة البتروكيماويات، والمحميات الطبيعية، ومناجم الطاقة، تُعدّ المسافات المراقبة بعيدة، والبيئات معقدة، وتتباين الإضاءة بين النهار والليل بشكل كبير؛ ولذلك غالباً ما يتعذر على طريقة التصوير الواحدة تلبية متطلبات المراقبة على مدار الساعة.

في النهار توجد إضاءة قوية، وإضاءة عكسية، وضباب دخاني؛ وفي الليل تواجه صعوبة في تمييز الأهداف البعيدة بسبب الإضاءة المنخفضة أو انعدام الضوء. وفي البيئات المعقدة قد تظهر أيضًا أهداف متعددة مثل الدخان، ومصادر الحرارة، والمركبات، والأفراد، والسفن. فإذا اعتمدت فقط على كاميرات الرؤية المرئية العادية، فإن قدرتها على المراقبة الليلية تكون محدودة؛ وإذا اعتمدت فقط على التصوير الحراري، فرغم سهولة اكتشاف الأهداف الساخنة، إلا أن تفاصيل المشهد تظل ناقصة؛ أما إذا اعتمدت فقط على الرؤية الليلية بالليزر، فستتأثر أيضًا بعوامل البيئة والمسافة وظروف انعكاس الأهداف.

لذلك، في مشاريع المراقبة عن بُعد، يُعدّ اعتماد الحل الأكثر منطقية هو استخدام تصوير بالضوء المرئي في الإضاءة المنخفضة + رؤية ليلية بالليزر في الأشعة القريبة من تحت الحمراء + تصوير حراري بالأشعة تحت الحمراء البعيدة مجموعة من ثلاثة نطاقات. سوسك نظام الرؤية الليلية عالي الدقة فائق المدى بثلاثة نطاقات مدمج من نوع SSK/NW-IRST5000 إنها بالتحديد منظومة بصرية كهربائية متعددة الأطياف مصممة خصيصًا لتطبيقات المراقبة الهندسية البعيدة المدى، وذات القدرة على العمل في جميع الأحوال الجوية. تتألف هذه المنظومة من تصوير بالليزر في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، وتصوير حراري في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة، وتصوير بصري في ظروف الإضاءة المنخفضة، بالإضافة إلى نظام تحكم؛ وهي قادرة على تلبية احتياجات التصوير على مدار الساعة، نهارًا وليلًا.

التركيب الأساسي لنظام الرؤية الليلية ثنائي وثلاثي الموجات

لا يعتمد جهاز SSK/NW-IRST5000 على كاميرا واحدة، بل على نظام متعدد الأطياف للتصوير التكاملي. ويشمل هذا النظام بشكل أساسي:

أولاً، نظام التصوير بالضوء المرئي في الإضاءة المنخفضة.
تُستخدم للحصول على صور عالية الدقة وواقعية في ظروف النهار، والغسق، والإضاءة الخافتة في المدن، وإضاءة القمر، وغيرها، وهي مناسبة لمراقبة الطرق، والمباني، والمركبات، والسفن، ونشاطات الأشخاص، وكذلك تفاصيل البيئة.

ثانياً، نظام التصوير بالليزر في الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء.
يُستخدم للإضاءة التكميلية النشطة أثناء المراقبة الليلية؛ ففي ظروف الإضاءة المنخفضة أو في غياب الضوء، يتيح نظام الإضاءة بالليزر المدمج مع نظام التصوير الحصول على صور رؤية ليلية بعيدة المدى.

ثالثًا، نظام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء البعيدة.
تُستخدم لكشف الأهداف مثل الأشخاص والمركبات والحيوانات ونقاط الحرائق ومصادر الحرارة للمعدات، دون الاعتماد على الضوء المرئي، وهي مناسبة للكشف السريع عن الأهداف الحرارية في البيئات الليلية المعقدة.

رابعاً، نظام التحكم والمنصة الكهربائية.
تُستخدم لتنفيذ وظائف هندسية مثل التحكم عن بُعد، تكبير العدسة، تحريك المنصة الدوّارة، الإعدادات المسبقة، التنقّل الآلي، إخراج الصورة، والوصول إلى المنصّة. يدعم جهاز SSK/NW-IRST5000 أنماط عرض متعددة، بما في ذلك الصور الملوّنة، والصور بالأبيض والأسود، وصور الرؤية الليلية بالليزر، والتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، كما يتميّز بقدرة على اختراق الضباب وإظهار تفاصيل الصورة بدقة 2 ميغابكسل في ظروف الإضاءة المنخفضة.

ثالثًا: دور التصوير في الإضاءة المنخفضة بالضوء المرئي

تتمثل القيمة الجوهرية للتصوير بالضوء المرئي في ظل إضاءة منخفضة في توفير صور عالية الدقة وواقعية في ظل وجود قدرٍ معين من الضوء المحيط. كما يساعد المستخدمين على رؤية تفاصيل المشهد بوضوح، مثل الطرق والجبال والسواحل والمباني والمركبات وسلوكيات الأشخاص وملامح السفن.

يستخدم نظام التصوير بالضوء المرئي لجهاز SSK/NW-IRST5000 مستشعر CMOS فائق الحساسية للإضاءة من حجم 1/1.8 بوصة، حيث تصل أدنى قيمة للإضاءة إلى 0.0005 لوكس بالألوان و0.0001 لوكس بالأبيض والأسود عند فتحة عدسة F1.2. كما يدعم دقة البث الرئيسية مثل 1920×1080 و1280×720، ويتميز بقدرات تعزيز الصورة تشمل تعويض الإضاءة الخلفية، وإخماد الضوء الساطع، وإزالة الضباب، والتعويض الإلكتروني ضد الاهتزاز، بالإضافة إلى تقنية إزالة الضوضاء ثلاثية الأبعاد.

في تطبيقات المشاريع، يُعدّ التصوير بالضوء المرئي في ظروف الإضاءة المنخفضة مناسباً لإنجاز مهام «رؤية التفاصيل بوضوح». على سبيل المثال، يمكن استخدامه نهاراً لمراقبة المركبات على الطرق البعيدة، وليلاً في بيئات الإضاءة الخافتة لمراقبة الطرق الحدودية، ومحيط المطارات، وخطوط الساحل في الموانئ، وممرات الغابات، وغيرها من المناطق.

رابعاً: دور الرؤية الليلية بالليزر القريب من الأشعة تحت الحمراء

تتمثل القيمة الجوهرية للرؤية الليلية بالليزر في الأشعة القريبة من تحت الحمراء في توفير إضاءة نشطة في ظروف الإضاءة المنخفضة أو في غياب الضوء خلال الليل. وعندما تعجز الكاميرات العادية عن الحصول على كمية كافية من الضوء ليلاً، يمكن لنظام الإضاءة بالليزر أن يوفّر مصدرًا إضافيًا للأشعة القريبة من تحت الحمراء، مما يجعل صورة الرؤية الليلية على مسافات بعيدة أكثر وضوحًا.

يدعم نظام الليزر SSK/NW-IRST5000 قدرة ضوئية تبلغ 50 واط، مع زاوية إشعاع تتراوح بين 0.2° و45°، وأطوال موجية للليزر قابلة للاختيار بين 808 نانومتر، 915 نانومتر، 940 نانومتر، و980 نانومتر، ويتجاوز مدى الفعالية 5000 متر. كما يضم النظام خاصية توحيد شدة الإضاءة عبر الشبكة الضوئية، مما يضمن توزيعًا أكثر انتظامًا للإشعاع، بالإضافة إلى خاصية التكبير/التصغير المتزامن التي تتيح تعديل زاوية إشعاع الليزر تلقائيًا بما يتناسب مع زاوية الرؤية لنظام التصوير.

تناسب هذه التصاميم المراقبة الليلية على مسافات بعيدة. ففي مناطق مثل الحدود، والخطوط الساحلية، ومراصد الوقاية من حرائق الغابات، والأطراف الخارجية للمطارات، ومناجم الطاقة، وعند الحاجة إلى مراقبة مستمرة للأهداف البعيدة خلال الليل، يمكن للرؤية الليلية بالليزر أن تعوّض عن قصور التصوير بالضوء المرئي في ظروف الإضاءة المنخفضة.

خامسًا: دور التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء البعيدة

تتمثل القيمة الجوهرية للتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء البعيدة في اكتشاف الأهداف الحرارية. فهو لا يعتمد على الإضاءة المحيطة، بل يُنتج الصور استنادًا إلى فروق الإشعاع الحراري بين الهدف والخلفية. وتُصبح الأهداف مثل الأشخاص والمركبات والحيوانات ونقاط الحرائق والارتفاعات غير الطبيعية في درجة حرارة المعدات أكثر وضوحًا وسهولةً في رؤيتها ضمن صورة التصوير الحراري.

يستخدم نظام التصوير الحراري لجهاز SSK/NW-IRST5000 مكشافًا غير مبرد من نوع أكسيد الفاناديوم أو السيليكون متعدد البلورات، ويعمل في نطاق طول موجي يتراوح بين 7 إلى 14 ميكرومتر. تدعم مواصفات المكشاف دقة 384×288 أو 640×480، مع معدل إطارات للصور يبلغ 50 هرتز. كما تتوفر عدسات اختيارية ببُعد بؤري يتراوح بين 20 و120 ملم بفتحة عدسة F4.0، أو بين 30 و150 ملم بفتحة عدسة F3.0، مع دعم التركيز الكهربائي/التلقائي، وتكبير إلكتروني يتراوح بين 2 و8 مرات، بالإضافة إلى تسعة أنماط أو أكثر من الألوان الافتراضية.

في مجال مكافحة حرائق الغابات، تساعد التصوير الحراري على اكتشاف مصادر الحرارة غير الطبيعية؛ وفي الحدود والمناطق المحيطة بها، يُمكنه الكشف عن الأهداف الحرارية للأشخاص أو المركبات أثناء الليل؛ وفي ممرات الموانئ والمحميات الطبيعية، يمكن استخدامه لرصد السفن أو الحيوانات أو الأشخاص على مسافات بعيدة.

سادساً: القيمة العملية للتعاون بين النطاقات الثلاثة

إن جوهر نظام ثلاثي النطاقات لا يكمن في مجرد تجميع ثلاثة أجهزة معًا، بل في تكليف كل طريقة تصوير بمهمة محددة.

الضوء المرئي هو المسؤول عن رؤية التفاصيل الحقيقية.
تُعنى الرؤية الليلية بالليزر بالتصوير لمسافات بعيدة أثناء الليل.
تتولى التصوير الحراري اكتشاف الأهداف الحرارية.
تتولى وحدة التحكم في المنصة السماوية مهام المسح عن بُعد، والتتبع، والوضعيات المسبقة، والتجوال.

يتيح هذا التكوين إنشاء حلقة مراقبة أكثر اكتمالًا:
المراقبة النهارية عالية الدقة باستخدام الضوء المرئي؛
التصوير في الإضاءة المنخفضة وفي أوقات الغسق؛
استخدام الرؤية الليلية بالليزر في البيئات المظلمة ليلاً؛
عند البحث عن خلفيات معقدة وأهداف، يمكن اكتشافها بسرعة باستخدام التصوير الحراري؛
بعد اكتشاف أي حالة غير طبيعية، يتم التبديل إلى الرؤية الليلية بالضوء المرئي أو بالليزر لتأكيد التفاصيل.

تبلغ أقصى مسافة استشعار في هذه السلسلة 10,000 متر، بينما تصل أقصى مسافة تمييز إلى 5,000 متر، وقد وُجدت تطبيقاتها في مجالات مثل مكافحة حرائق الغابات، والصناعات البتروكيميائية، ورصد الكوارث الطبيعية، وحراسة الحدود العسكرية، والشؤون البحرية والهيدرولوجية، والملاحة المائية، والمحميات الطبيعية، والأمن العام والقوات المسلحة، والمطارات، وحماية الآثار، وقطاعات الطاقة والمناجم.

سابعاً: لماذا يُعدّ النشر الهندسي أمراً مهماً؟

لا تقتصر أنظمة المراقبة بعيدة المدى على مجرد شراء جهاز واحد؛ فعند التنفيذ الفعلي يتعيّن أخذ العديد من العوامل في الاعتبار، مثل موقع التركيب، وإمدادات الطاقة، والشبكة، والتحكم في الكاميرات الدوّارة، وتكامل المنصّة، ووسائل الحماية، والصيانة، بالإضافة إلى ملاءمة النظام للبيئة المحيطة.

يتميز SSK/NW-IRST5000 بتصميم متكامل عالي التكامل، مما يسهّل عملية التركيب الهندسي؛ كما يدعم النظام منفذ إيثرنت ذاتي التعديل 100M/1000M من نوع RJ45، وواجهة RS‑485، بالإضافة إلى بروتوكولات مثل ONVIF وISAPI وGB28181، ما يتيح سهولة الارتباط بالمنصات الحالية لمراقبة الفيديو.

في المشاريع العملية، يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية. فغالبًا ما تمتلك منصات مكافحة حرائق الغابات، ومنصات ضبط الحدود، ومنصات الأمن في الموانئ، ومنصات حماية محيط المطارات، وكذلك منصات مراقبة قطاعات الطاقة والمناجم أنظمةً قائمةً بالفعل. ويتوقف كفاءة تنفيذ المشروع بشكل مباشر على إمكانية ربط الأجهزة بالمنصة، ودعمها للبروتوكولات السائدة، ودعمها للتحكم عن بُعد.

ثامنًا: تحسين كفاءة المراقبة عن بُعد باستخدام المنصات الدوّارة ونقاط الإعداد المسبقة

تتطلب المراقبة عن بُعد مسحًا واسع النطاق، كما تستلزم تحديدًا سريعًا للمواقع ذات الأولوية. ويمكن لمنصة التدوير الكهربائية ووظيفة الإعدادات المسبقة تعزيز كفاءة المراقبة.

تدعم المنصة الكهربائية لجهاز SSK/NW-IRST5000 دورانًا مستمرًا أفقيًا بزاوية 0° إلى 360°، ودورانًا رأسيًا بزاوية -45° إلى +45°، مع خيار توسيع النطاق إلى -60° إلى +60°؛ وتبلغ سرعة الدوران الأفقي من 0.01°/ثانية إلى 30°/ثانية، وسرعة الدوران الرأسي من 0.01°/ثانية إلى 15°/ثانية، كما تدعم 256 نقطة مسبقة الإعداد، والطواف الآلي، ووضع الحراسة.

بالنسبة للوقاية من حرائق الغابات، يمكن إنشاء نقاط استباقية عند قمم الجبال، وعلى طول طرق المناطق الحرجية، وحول أطراف القرى؛ وبالنسبة لمحيط المطار، يمكن تثبيت نقاط على طول السياج، خارج مدارج الهبوط، وعند المداخل والمخارج الرئيسية؛ أما بالنسبة للموانئ والممرات المائية، فيمكن تحديد مناطق حيوية مثل الخط الساحلي، والأرصفة، والجسور، ومداخل الممرات المائية.

تاسعاً: ما هي حالات الاستخدام المناسبة؟

يُعدّ SSK/NW-IRST5000 مناسبًا للمواقع التي تتطلب مراقبة عالية الدقة على نطاق واسع، ومراقبة لمسافات بعيدة، وتشغيلًا مستمرًا نهارًا وليلاً، بالإضافة إلى التصوير متعدد الأطياف.

تشمل المشاهد الرئيسية:

مراقبة حرائق الغابات عن بُعد؛
مراقبة الحدود والمحيطات الحدودية الرئيسية؛
مراقبة الشؤون البحرية والهيدرولوجية والممرات المائية؛
أمن محيط المطار؛
مراقبة الموانئ والأرصفة والخطوط الساحلية؛
مراقبة السلامة في قطاع البتروكيماويات والطاقة ومناجم الثروات المعدنية؛
الرقابة عن بُعد في المحميات الطبيعية؛
المراقبة الخارجية للمواقع الكبرى، والمناطق السياحية، والطرق السريعة، والسكك الحديدية، وغيرها.

يمكن استخدام هذا النظام على نطاق واسع في الأماكن التي تتطلب مراقبة عالية الدقة على مساحات واسعة، وفي ظل ظروف الإضاءة المنخفضة أو انعدامها، مثل الأنهار والغابات والطرق السريعة والسكك الحديدية والمطارات والموانئ ونقاط الحراسة والساحات والحدائق والمناطق السياحية والشوارع ومحطات النقل والمنشآت الكبرى والأطراف الخارجية للأحياء السكنية.

عاشراً: توصيات لتنفيذ الخطة

بالنسبة لاختيار المشروع، فإن نظام الرؤية الليلية ثلاثي النطاقات يلائم بشكل أفضل المتطلبات التالية:

أولاً، مسافة المراقبة بعيدة، ولا تستطيع الكاميرات العادية تلبية متطلبات المسافة اللازمة للمراقبة.
ثانيًا، يجب استخدامه على مدار الساعة، ولا يجوز الاعتماد فقط على الضوء المرئي خلال النهار.
ثالثًا، في الليل يجب كلاً من اكتشاف الهدف ورؤية تفاصيل المشهد بوضوح.
رابعاً، يُعدّ البيئة الميدانية معقدة، إذ تواجه مشكلات مثل الضباب الدخاني، والإضاءة الخافتة، وانعدام الإضاءة، والمسافات البعيدة.
خامسًا، يلزم الاتصال بالمنصة لدعم التحكم عن بُعد، ووضعيات الإعداد المسبقة، والتجوال.
سادساً، تندرج حالات الاستخدام ضمن المناطق ذات الأولوية مثل الوقاية من حرائق الغابات، والحدود الحدودية، والممرات الملاحية في الموانئ، وأمن المطارات، ومناطق استخراج الطاقة والتعدين.

الخلاصة

تتمثل القيمة الجوهرية لنظام الرؤية الليلية عالي الدقة، بعيد المدى، المكوّن من ثلاثة نطاقات متكاملة، في أنه يعتمد على… التصوير بالضوء المرئي في الإضاءة المنخفضة، الرؤية الليلية بالليزر في الأشعة القريبة من تحت الحمراء، والتصوير الحراري في الأشعة البعيدة من تحت الحمراء تتكامل ثلاثة أنواع من التصوير لتوفير حلول تلبي متطلبات مشاريع المراقبة بعيدة المدى، بما يتيح رؤية واضحة نهارًا، ورؤية ليلًا، وكشف الأهداف في البيئات المعقدة.
SSK/NW-IRST5000 تناسب مشاريع المراقبة بعيدة المدى وطوال اليوم في مجالات مثل الوقاية من حرائق الغابات، الحدود وال períمترات الحدودية، الشؤون البحرية والهيدرولوجية، حدود المطارات، الممرات الملاحية في الموانئ، الصناعات البتروكيميائية، المحميات الطبيعية، ومناجم الطاقة.

اتجاه الجهاز المقابل (هام)

بالنسبة لتطبيقات الاستخدامات المختلفة، تشمل الاتجاهات الشائعة للأجهزة المقابلة ما يلي:

• نظام رؤية ليلية عالي الدقة بعيد المدى بنظام ثلاثي الأطوال الموجية: SSK/NW-IRST5000

           https://www.settall.com/products_details/SSK/NW-IRST5000.html

• كاميرا عالية الدقة مع رؤية ليلية ونطاق طويل ومثبت قابل للدوران: SSK/NW-IRS8000

           https://www.settall.com/products_details/169.html