מהי מערכת אלקטרו אופטית?
מערכות אלקטרו אופטיות הן טכנולוגיות המשלבות אופטיקה ואלקטרוניקה כדי לעבד ולנתח מידע חזותי.
מערכות אלקטרו אופטיות משמשות במגוון יישומים, כולל מחקר צבאי, תעופה וחלל, מסחרי ומדעי.
יישומי המערכת נעים ממערכות ראיית לילה, הנחיית טילים, חישה מרחוק ומערכות מעקב ועד טלסקופים אסטרונומיים,
תקשורת לייזר והדמיה רפואית.
הרכיבים של מערכות EO כוללים אופטיקה, חיישנים, אלקטרוניקה וספקי כוח, הפועלים יחד כדי ללכוד ולעבד מידע אופטי.
הסוגים הנפוצים ביותר של מערכות אלקטרו אופטיות כוללים מערכות הדמיה תרמית, מגבירי תמונה,
התקני צמודי מטען (CCD) ומערכות LIDAR.
מערכות אלקטרו אופטיות חוללו מהפכה בדרך שבה אנו אוספים ומנתחים מידע על הסביבה ויש להם השפעה משמעותית
על מגזרים שונים.
עם התקדמות הטכנולוגיה, מערכות אלקטרו אופטיות ימשיכו למלא תפקיד חיוני ביישומים שונים ויספקו
תובנות מפורטות לגבי תהליכים שונים.
רכיבים של מערכות אלקטרו אופטיות
המרכיבים הבסיסיים של מערכת אלקטרו אופטיות כוללים את הדברים הבאים:
אופטיקה: הרכיבים האופטיים של מערכת אלקטרו אופטית כוללים עדשות, מראות, מנסרות ומסננים.
רכיבים אלו שולטים באור הנכנס למערכת וקובעים את איכות התמונה המופקת.
חיישנים: החיישנים במערכת אלקטרו אופטית לוכדים את המידע האופטי וממירים אותו לאות חשמלי המעובד
על ידי האלקטרוניקה של המערכת.
אלקטרוניקה: רכיבי האלקטרוניקה של מערכת אלקטרו אופטית כוללים מגברים, מעבדים וצגים.
רכיבים אלו מעבדים את האותות החשמליים מהחיישנים ומייצרים תמונה שניתן להציג על גבי מסך.
ספקי כוח: ספקי הכוח במערכת אלקטרו אופטית מספקים את האנרגיה הדרושה להפעלת המערכת.
התפקיד העיקרי של מערכת אלקטרו אופטית הוא ללכוד ולעבד מידע אופטי.
רכיבי המערכת פועלים יחד כדי לזהות, להגביר ולעבד את האותות האופטיים ולייצר תמונה שניתן להציג על גבי מסך.
ניתן להשתמש במערכות אלקטרו אופטיות גם כדי לנתח ולפרש את המידע האופטי ולספק מידע נוסף על הסביבה הנצפית.
סוגי מערכות אלקטרו אופטיות
ישנם סוגים שונים של מערכות אלקטרו אופטיות, כל אחת עם הרכיבים והפונקציות הייחודיות לה.
הסוגים הנפוצים ביותר של מערכות EO כוללים.
מערכות הדמיה תרמית
מערכות הדמיה תרמיות (Thermal Imaging Systems) משמשות ללכוד ולעבד את קרינת האינפרה האדומה הנפלטת מעצמים.
מערכות אלו משתמשות בחיישנים המזהים את החום הנפלט מעצמים ומייצרות תמונה המציגה את התפלגות הטמפרטורה של הסביבה.
מגבירי תמונה
מגבירי או מעצימי תמונה (Image Intensifiers) משמשים להגברת האור שנכנס למערכת.
מערכות אלו משתמשות בחיישנים המזהים את האור וממירים אותו לאות חשמלי המוגבר על ידי האלקטרוניקה של המערכת.
התקנים צמודי מטען (CCD)
CCD או Charge-Coupled Devices או הצ”מ משמשים ללכידה ועיבוד של אור נראה.
מערכות אלו משתמשות בחיישנים המזהים את האור וממירים אותו לאות חשמלי המעובד
על ידי האלקטרוניקה של המערכת.
מערכות LIDAR
מערכות LIDAR (לידאר) משתמשות באור לייזר כדי למדוד את המרחק בין המערכת לבין עצמים בסביבה.
מערכות אלו פולטות פולסי לייזר שמקפיצים עצמים וחוזרים למערכת.
הזמן שלוקח לפולס הלייזר לחזור משמש לחישוב המרחק בין המערכת לאובייקט.
יישומים של מערכות אלקטרו אופטיות
למערכות אלקטרו אופטיות יש מגוון רחב של יישומים במגזרים שונים.
כמה מהיישומים הנפוצים ביותר של מערכות אלקטרו אופטיות כוללים.
צבא וביטחון: מערכות אלקטרו אופטיות נמצאות בשימוש נרחב ביישומי צבא וביטחון, כולל סיור, מעקב וסימון מטרות.
מערכות אלו משמשות לאיסוף ולנתח מידע על הסביבה, לזהות איומים פוטנציאליים ולהנחות כלי נשק למטרותיהם.
תעופה וחלל: מערכות אלקטרו אופטיות משמשות ביישומי תעופה וחלל, כולל הדמיה לוויינית, ניווט ותקשורת.
מערכות אלו משמשות לניטור סביבת כדור הארץ, לספק מידע ניווט מדויק ולהקל על תקשורת בין חלליות שונות.
שימוש מסחרי: מערכות אלקטרו אופטיות משמשות ביישומים מסחריים, כולל הדמיה רפואית, מערכות אבטחה ורובוטיקה.
אלה מערכות משמשות לספק מידע מדויק ומפורט על הסביבה, לזהות איומים פוטנציאליים ולהקל על פעולתן של מערכות שונות.
מחקר מדעי: מערכות אלקטרו אופטיות משמשות ביישומי מחקר מדעי, כולל אסטרונומיה, מדעי האטמוספירה ואוקיינוגרפיה.
מערכות אלו משמשות לאיסוף וניתוח מידע על תופעות שונות בסביבה ומספקות תובנות מפורטות לגבי תהליכים שונים.
אחד היישומים המשמעותיים ביותר של מערכות אלקטרו אופטיות הוא בחישה מרחוק.
חישה מרחוק כוללת שימוש בחיישנים בלוויינים או מטוסים כדי לאסוף מידע על סביבת כדור הארץ.
מערכות אלקטרו אופטיות משמשות ביישומי חישה מרחוק כדי ללכוד ולעבד את המידע האופטי, המשמש לאחר מכן
ליצירת מפות ומודלים של אזורים שונים.
חישה מרחוק משמשת במגוון יישומים, כולל ניטור שימוש בקרקע, מעקב אחר שינויים בכיסוי הצמחייה ומיפוי משאבי טבע.
יישום חשוב נוסף של מערכות אלקטרו אופטיות הוא במערכות מעקב.
מערכות אלקטרו אופטיות משמשות במערכות מעקב כדי לזהות ולעקוב אחר עצמים ואנשים בסביבות שונות.
מערכות אלו משמשות ביישומים אבטחת גבולות, אכיפת חוק וצבא, ומשמשות לאיתור איומים פוטנציאליים
ומעקב אחר תנועת אנשים וכלי רכב.
