Устройство и способ для адаптации сигнатуры и объект с таким устройством - RU2591094C2

Чертежи

Показать все 14 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для адаптации сигнатуры согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и способу адаптации сигнатуры согласно ограничительной части пункта 21 формулы изобретения. Настоящее изобретение также относится к объекту, такому как транспортное средство.

Уровень техники

Боевые машины/транспортные средства подвергаются угрозам, например, в ситуации войны, представляя собой цели для нападения с земли, воздуха или моря. Поэтому желательно, чтобы транспортное средство было настолько трудно насколько возможно обнаружить и идентифицировать. С этой целью военные транспортные средства часто камуфлируют так, чтобы их стало трудно обнаружить и идентифицировать невооруженным глазом. Кроме того, их трудно обнаружить в темноте с различными типами усилителей изображения. Недостаток заключается в том, что атакующие технические средства, такие как боевые машины и летательные аппараты, часто оборудуют совокупностью из одной или нескольких активных и/или пассивных разведывательно-сигнализационных систем, включающих в себя радиоэлектронные и оптоэлектронные/инфракрасные (EO/IR) датчики, для которых машины/аппараты становятся относительно легкими целями для обнаружения, классификации и идентификации. Пользователи таких разведывательно-сигнализационных систем ищут определенный тип теплового контура/отражающего контура, как правило, не встречающийся в природе, обычно отличающуюся краевую геометрию и/или большие равномерно нагретые поверхности, и/или равномерно отражающие поверхности.

Для защиты от таких систем, в настоящее время используют различные виды технологий в области адаптации сигнатуры. Технологии адаптации сигнатуры включают в себя конструкторские приемы и часто комбинируются с технологиями материалов с улучшенными свойствами, чтобы обеспечить определенные излучающие и/или отражающие поверхности машин/аппаратов во всех областях длин волн, в которых работают такие разведывательно-сигнализационные системы.

В документе US2010/0112316 A1 описана система визуального камуфляжа, которая обеспечивает подавление по меньшей мере теплового обнаружения или радиолокационного обнаружения. Система включает в себя виниловый слой, имеющий камуфляжный рисунок на передней поверхности винилового слоя. Камуфляжный рисунок включает в себя зависимый от места камуфляжный рисунок. Слой ламината наложен на переднюю поверхность винилового слоя, чтобы обеспечить защиту камуфляжного рисунка и укрепление винилового слоя. Один или несколько наноматериалов применены на по меньшей мере одном из винилового слоя, камуфляжного рисунка или ламината, чтобы обеспечить подавление по меньшей мере одного из теплового или радиолокационного обнаружения. Это решение допускает только статическую адаптацию сигнатуры.

В документе WO/2010/093323 A1 описано устройство для тепловой адаптации, включающее в себя по меньшей мере один элемент поверхности, скомпонованный допускать определенное тепловое распределение, упомянутый элемент поверхности включает в себя первый теплопроводящий слой, второй теплопроводящий слой, упомянутые первый и второй теплопроводящие слои взаимно теплоизолированы посредством промежуточного изолирующего слоя причем по меньшей мере один термоэлектрический элемент выполнен с возможностью, чтобы вырабатывать заранее определенный температурный градиент на части упомянутого первого слоя. Изобретение также относится к объекту, такому как машина. Это решение допускает только адаптацию тепловой сигнатуры.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство для адаптации сигнатуры, которое справляется как с визуальной, так и с тепловой адаптацией сигнатуры.

Дополнительная задача настоящего изобретение состоит в том, чтобы обеспечить устройство для тепловой и визуальной адаптации сигнатуры, которое способствует тепловому и визуальному камуфляжу желаемой тепловой и визуальной структуры.

Дополнительная задача настоящего изобретение состоит в том, чтобы обеспечить устройство для теплового и визуального камуфляжа, которое способствует автоматической тепловой и визуальной адаптации окружения и которое способствует обеспечению неравномерной тепловой и визуальной структуры.

Другая задача настоящего изобретение состоит в том, чтобы обеспечить устройство для тепловой и визуальной имитации, например, других машин/аппаратов, чтобы обеспечить тепловую и визуальную идентификацию собственных войск или способствовать тепловому и визуальному фильтрованию, например, войск неприятеля или их окружающих в соответствующих обстоятельствах.

Эти и другие задачи, очевидные из нижеследующего описания, решаются устройством, способом для адаптации сигнатуры и объектом, которые относятся к типу, сформулированному родовыми понятиями, и которые кроме того демонстрируют признаки указанные в отличительных частях пунктов 1, 20 и 21 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретательного устройства определены в зависимых пунктах формулы изобретения 2-19 и 22 соответственно.

В соответствии с изобретением задачи решаются устройством для адаптации сигнатуры, включающим в себя по меньшей мере один элемент поверхности, скомпонованный допускать определенное тепловое распределение, упомянутый элемент поверхности включает в себя по меньшей мере один теплогенерирующий элемент, скомпонованный вырабатывать заранее определенный температурный градиент на части упомянутого по меньшей мере одного элемента поверхности, причем упомянутый по меньшей мере один элемент поверхности дополнительно включает в себя по меньшей мере одну поверхность отображения, причем упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения выполнена с возможностью излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр.

Тем самым обеспечивается эффективная тепловая и визуальная адаптация. Определенным применением настоящего изобретения является тепловая и визуальная адаптация для камуфлирования, например, боевых машин, причем упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения способствует быстрой адаптации по меньшей мере одного излученного спектра (цвета, рисунка), и упомянутый по меньшей мере один теплогенерирующий элемент способствует динамической тепловой адаптации, причем комбинация способствует обеспечению тепловой и визуальной адаптации, происходящей при движении машины.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения конфигурирована, чтобы иметь тепловую проницаемость. Посредством обеспечения поверхности отображения, имеющей тепловую проницаемость в температурном диапазоне, в который попадает упомянутый температурный градиент, достигается несвязанное решение, которое способствует индивидуальной адаптации тепловой и визуальной сигнатуры независимо от друга.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения выполнена с возможностью позволять поддерживать упомянутый по меньшей мере один температурный градиент упомянутого по меньшей мере одного элемента поверхности. Это способствует эффективной тепловой адаптации вместе с визуальной адаптацией сигнатуры, без воздействия одной на другую.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения образована тонкой пленкой. Этим обеспечивается простое применение поверхности отображения. Тонкая пленка дополнительно обеспечивает компактное устройство.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения относится к излучающему типу. Этим обеспечивается эффективное по стоимости устройство.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения относится к отражающему типу. Использование поверхности отображения отражающего типа способствует воспроизведению более живого изображения ближайшего окружения, так как поверхности отображения отражательного типа используют естественный падающий свет для излучения упомянутого по меньшей мере одного спектра вместо того, чтобы использовать один или несколько активных источников света, чтобы излучать упомянутый по меньшей мере один спектр.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения выполнена с возможностью, чтобы излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр, включающий в себя по меньшей мере одну составляющую в видимой области и по меньшей мере одну составляющей в инфракрасной области. Посредством излучения одного или нескольких спектров, включающих в себя составляющие, находящиеся в инфракрасной области, и одну или несколько составляющих, находящихся в видимой области, облегчается использование составляющих, находящихся в инфракрасной области, для управления также тепловой сигнатурой помимо визуальной сигнатуры. Это означает, что адаптация тепловой сигнатуры может быть достигнута более быстро по сравнению с использованием только теплогенерирующего элемента.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения выполнена с возможностью, чтобы излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр во множестве направлений, причем упомянутый по меньшей мере один заранее определенный спектр направленно зависим. Посредством излучения по меньшей мере одного заранее определенного спектра во множестве направлений, облегчается правильное воссоздание перспектив объектов видимого фона, посредством воспроизведения различных спектров (рисунка, цвета) в разных направлениях, посредством чего зритель независимо от относительного положения видит правильную перспективу упомянутого объекта видимого фона.

Согласно варианту осуществления устройства указанная по меньшей мере одна поверхность отображения включает в себя множество подповерхностей отображения, причем упомянутые подповерхности отображения выполнены с возможностью излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр по меньшей мере в одном заранее определенном направлении, причем упомянутое по меньшей мере одно заранее определенное направление для каждой подповерхности отображения индивидуально смещено относительно ортогональной оси упомянутой поверхности отображения. Посредством обеспечения множества подповерхностей отображения обеспечивается возможность воспроизведения множества направленно зависимых спектров с использованием единственной поверхности отображения, поскольку каждая подповерхность отображения является индивидуально управляемой.

В соответствии с вариантом осуществления устройства упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения включает в себя препятствующий слой, скомпонованный препятствовать падающем свету, и подложечный криволинейный отражающий слой, скомпонованный отражать падающий свет. Посредством обеспечения препятствующего слоя обеспечивается экономически эффективная возможность воспроизведения множества направленно зависимых спектров с использованием единственной поверхности отображения. В качестве примера упомянутый препятствующий слой может быть сформирован тонкой пленкой.

Кроме того обеспечивается невидимость спектров, воспроизводимых при определенном угле или угловом диапазоне, при углах обзора, выпадающих за пределы упомянутого определенного угла углового диапазона, в результате использования упомянутого препятствующего слоя.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутое устройство включает в себя по меньшей мере один дополнительный элемент, скомпонованный обеспечивать подавление радиолокационного обнаружения. Посредством обеспечения по меньшей мере одного дополнительного элемента, выполненного с возможностью обеспечивать уменьшение радиолокационной сигнатуры, обеспечивается многоспектральная система, способная к адаптации сигнатуры для предотвращения обнаружения, идентификации и классификации с использованием разведывательно-сигнализационных систем, работающих в радиолокационной, визуальной и инфракрасной областях.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутое устройство включает в себя по меньшей мере один дополнительный элемент, скомпонованный обеспечивать бронирование. Обеспечение по меньшей мере одного дополнительного элемента, выполненного с возможностью обеспечивать бронирование, кроме увеличения прочности обеспечивается устройство, формирующее модульную систему бронирования, в которой отдельные утраченные элементы поверхности машин могут быть легко и экономически эффективно заменены.

Согласно варианту осуществления устройство дополнительно включает в себя по меньшей мере одну раму или опорную структуру, причем упомянутая по меньшей мере одна рама или опорная структура выполнена с возможностью обеспечивать подачу тока и передачу управляющих сигналов. В результате наличия рамы как таковой, выполненной с возможностью для передачи тока, количество кабелей может быть уменьшено.

Согласно варианту осуществления устройство включает в себя первый теплопроводящий слой, второй теплопроводящий слой, упомянутые первый и второй теплопроводящий слой взаимно теплоизолированы посредством промежуточного изолирующего слоя; причем по меньшей мере один термоэлектрический элемент выполнен с возможностью, чтобы вырабатывать заранее определенный температурный градиент части упомянутого первого слоя и причем упомянутый первый слой и упомянутый второй слой имеют анизотропную теплопроводность так, что теплопроводность главным образом имеет место в основном направление распространения соответствующего слоя. Посредством анизотропных слоев обеспечивается быстрая и эффективная передача тепла и следовательно быстрая и эффективная адаптация. Увеличивая соотношение между теплопроводностью в основном направлении распространения слоя и теплопроводности поперечно к слою, обеспечивается возможность скомпоновать термоэлектрические элементы на большем расстоянии друг от друга в устройстве с, например, несколькими взаимосвязанными элементами поверхности, что приводит к созданию экономически эффективного состава элементов поверхности. Увеличивая соотношение между тепловой проводимостью вдоль слоя и тепловой проводимости поперечно слою, можно выполнить слои более тонкими и при этом достичь ту же эффективность, альтернативно делая слой и таким образом элемент поверхности более быстро. Если слои становятся более тонкими при сохранении эффективности, они также становятся более дешевыми и более легкими. Кроме того этим обеспечивается более равномерное распределение высокой температуры в слоях, скомпонованных непосредственно под поверхностью отображения, чем сильно уменьшается возможность потенциальных горячих пятен подложечных слоев воздействовать на способность упомянутой поверхности отображения правильно воспроизводить спектры.

Согласно варианту осуществления устройство дополнительно включает в себя промежуточный теплопроводящий элемент, скомпонованный в изолирующем слое между термоэлектрическим элементом и вторым теплопроводящим слоем, и имеет анизотропную теплопроводность так, что теплопроводность главным образом имеет место поперечно основному направлению распространения второго теплопроводящего слоя.

Согласно варианту осуществления устройства элемент поверхности имеет шестиугольную форму. Этим обеспечивается простые и обычные адаптация и сборка при компоновке элементов поверхности в модульной системе. Кроме того, по всей шестиугольной поверхности может быть выработана равномерная температура, а вариаций локальной температуры, которые могут происходить в углах, например, модульного элемента прямоугольной форм, можно будет избежать.

Согласно варианту осуществления устройство дополнительно включает в себя средство визуального восприятия, выполненное для восприятия окружающего видимого фона, например, визуальной структуры. Этим обеспечивается информация для адаптации по меньшей мере одного излученного спектра от упомянутой по меньшей мере одной поверхности отображения элементов поверхности. Средство визуального восприятия, такое как видео камера, обеспечивает почти безупречную адаптацию фона, причем визуальная структура фона (цвет, рисунок), может быть представимо воспроизведена, например, на машине, оснащенной несколькими взаимосвязанными элементами поверхности.

Согласно варианту осуществления устройства упомянутое устройство дополнительно включает в себя термочувствительное средство, выполненное для восприятия окружающей температуры, такой как, например, тепловой фон. Этим обеспечивается информация для адаптации температуры поверхности элементов поверхности. Термочувствительное средство, такое как ИК-камера, обеспечивает почти безупречную адаптацию тепловой структуры фона, температурные изменения могут быть представимо воспроизведены, например, на транспортном средстве, оснащенном несколькими взаимосвязанными элементами поверхности. Разрешение ИК-камеры может быть выбрано так, чтобы соответствовать разрешению, являющемуся представимым взаимосвязанными элементами поверхности, то есть так, чтобы каждый элемент поверхности соответствовал некоторому числу сгруппированных пикселей камеры. Тем самым достигается очень хорошее представление фоновой температуры, так что, например, солнечное тепло, пятна снега, лужи воды, различные свойства выбросов и т.д. фона, часто имеющие другую температуру по сравнению с воздухом, могли быть правильно представлены. Этим эффективно нейтрализуется создание четких контуров и равномерно нагретых поверхностей так что, когда устройство установлено на машине, этой машине обеспечивается очень хорошая тепловая маскировка.

Согласно варианту осуществления устройства элемент поверхности имеет толщину в диапазоне 5-60 мм, предпочтительно 10-25 мм. Этим обеспечивается легкое и эффективное устройство.

Согласно изобретению эти задачи решаются способом адаптации сигнатуры, включающим в себя этапы: обеспечения определенного теплового распределения на части элемента поверхности, на основе выработки по меньшей мере одного заранее определенного температурного градиента, используя теплогенерирующий элемент, и излучение по меньшей мере одного заранее определенного спектра от меньшей мере одной поверхности отображения, скомпонованной на упомянутом элементе поверхности.

Согласно варианту осуществления способа упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения имеет тепловую проницаемость.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение раскрыто далее посредством его подробного описания, приводимого со ссылками на соответствующие фигуры чертежей, где ссылочными номерами указаны подобные части и элементы, и на которых:

Фиг. 1a схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление различных слоев части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 1b схематически иллюстрирует разнесенный вид сбоку различных слоев части устройства по Фиг. 1a;

Фиг. 2 схематически иллюстрирует устройство для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3a схематически иллюстрирует устройство для адаптации сигнатуры, скомпонованное на объекте, таком как машина, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3b схематически иллюстрирует объект, тип машины, где тепловая и/или визуальная структура фона с использованием устройства по настоящему изобретению воспроизведена на двух частях машины;

Фиг. 4a схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление различных слоев части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4b схематически иллюстрирует потоки в устройстве согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 схематически иллюстрирует разнесенный вид сбоку части устройства для тепловой адаптации согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6a схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление различных слоев части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6b схематически иллюстрирует разнесенный вид сбоку другого слоя части устройства по Фиг. 6a;

Фиг. 7a схематически иллюстрирует вид сбоку типа слоя отображения части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7b схематически иллюстрирует вид сбоку типа слоя отображения части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7c схематически иллюстрирует вид сверху части слоя отображения части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7d схематически иллюстрирует вид сбоку слоя отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7e схематически иллюстрирует вид сверху слоя отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8a схематически иллюстрирует вид сверху различных слоев части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8b схематически иллюстрирует вид сверху потоков различных слоев части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление различных слоев части устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 10 схематически иллюстрирует вид сверху устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 11 схематически иллюстрирует устройство для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12a схематически иллюстрирует вид сверху модульной системы, включающей в себя элементы для того, чтобы воссоздавать тепловой или подобный фон;

Фиг. 12b схематически иллюстрирует увеличенную часть модульной системы по Фиг. 12a;

Фиг. 12c схематически иллюстрирует увеличенную часть части по Фиг. 12b;

Фиг. 12d схематически иллюстрирует вид сверху модульной системы, включающей в себя элементы для воссоздания теплового и/или видимого или подобного фона согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12e схематически иллюстрирует вид сбоку модульной системы по Фиг. 12d;

Фиг. 12f схематически иллюстрирует вид сбоку модульной системы, включающей в себя элементы для воссоздания теплового и/или видимого или подобного фона согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12g схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление модульной системы по Фиг. 12f;

Фиг. 13 схематически иллюстрирует объект, такой как машина, подвергающийся угрозе в направлении угрозы, с воссозданием фона тепловой и/или визуальной структуры на стороне машины, направленной к угрозе;

Фиг. 14 схематически иллюстрирует различные потенциальные направления угроз для объекта, такого как машина, оборудованного устройством для воссоздания тепловой и/или визуальной структуры желаемого фона;

Фиг. 15a схематически иллюстрирует блок-схему способа адаптации сигнатуры, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 15b схематически более подробно иллюстрирует блок-схему способа адаптации сигнатуры, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Здесь и далее термин «связь» относится к линии связи, которая может быть физической линией, такой как оптоэлектронная линия связи, или нефизической линии, такой как беспроводное соединение, например радиосвязь или микроволновая связь.

Под теплогенерирующим элементом в описанных далее вариантах осуществления настоящего изобретения подразумевается элемент, посредством которого может быть выработано тепло (создана температура).

Под термоэлектрическим элементом в описанных далее вариантах осуществления настоящего изобретения подразумевается элемент, посредством которого обеспечивается эффект Пельтье, когда к нему прикладывается напряжение/подается ток.

Термины «теплогенерирующий элемент» и «термоэлектрический элемент» используются взаимозаменяемо при описании вариантов осуществления настоящего изобретения, чтобы характеризовать элемент, посредством которого может быть создана температура. Под упомянутым термоэлектрическим элементом подразумевается приводимый в качестве примера теплогенерирующий элемент.

Под спектром в описанных далее вариантах осуществления настоящего изобретения подразумевается одна или несколько частот или длин волн излучения, вырабатываемого одним или несколькими источниками света. Таким образом, термин «спектр» относится к частотам или длинам волн не только в видимой области, но и в областях инфракрасного, ультрафиолетового и других областях полного электромагнитного спектра. Кроме того, данный спектр может быть узкополосного или широкополосного типа, например, включать в себя относительно небольшое число частотных/волновых составляющих или включать в себя относительно большое число частотных/волновых составляющих. Данный спектр также может быть результатом смешения множества различных спектров, то есть включать в себя множество спектров, излучаемых множеством источников света.

Под «цветом» в описанных далее вариантах осуществления настоящего изобретения подразумевается свойство излученного света, в том, как наблюдатель воспринимает излученный свет. Таким образом, различные цвета неявно относятся к различным спектрам, включающим в себя различные частотные/волновые составляющие.

Фиг. 1a схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление части I устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 1b схематически иллюстрирует разнесенный вид сбоку первой части устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство включает в себя элемент 100 поверхности. Элемент 100 поверхности включает в себя, поверхность 50 отображения, выполненную с возможностью излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр. Элемент поверхности дополнительно включает в себя теплогенерирующий элемент 150, выполненный с возможностью вырабатывать по меньшей мере один заранее определенный температурный градиент. Теплогенерирующий элемент 150 выполнен с возможностью вырабатывать упомянутый заранее определенный температурный градиент на части упомянутого элемента 100 поверхности. Поверхность 50 отображения выполнена на упомянутом элементе поверхности так, чтобы упомянутый по меньшей мере один заранее определенный спектр излучался в направлении, обращенном к зрителю. Поверхность 50 отображения выполнена с возможностью иметь тепловую проницаемость, то есть выполнен с возможностью проходить через упомянутый градиент температуры от упомянутого теплогенерирующего элемента 150, не оказывая по существу воздействия на заранее определенный температурный градиент.

Теплогенерирующий элемент представляет собой термоэлектрический элемент согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Посредством обеспечения поверхности 50 отображения, которая имеет тепловую проницаемость, которая имеет рабочий диапазон, в границы которого попадает упомянутый заранее определенный температурный градиент, получается несвязанное решение, которое позволяет индивидуально адаптировать тепловую и визуальную сигнатуры друг независимо от друга.

Фиг. 2 схематически иллюстрирует устройство II для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство включает в себя схему 200 управления или блок 200 управления, скомпонованный на элементе 100 поверхности, таком как представленный на Фиг. 1, причем схема 200 управления связана с элементом 100 поверхности. Элемент 100 поверхности включает в себя по меньшей мере одну поверхность 50 отображения и теплогенерирующий элемент 150 такой как, например, термоэлектрический элемент. Упомянутая по меньшей мере одна поверхность 50 отображения выполнена с возможностью получать напряжение/ток от схемы 200 управления, и в соответствии с вышеописанным конфигурирована таким образом, что когда подано напряжение, излучает по меньшей мере один спектр от одной стороны поверхности 50 отображения. Упомянутый термоэлектрический элемент 150 выполнен с возможностью получать напряжение/ток от схемы 200 управления, причем термоэлектрический элемент 150 в соответствии с вышеописанным конфигурирован таким образом, что когда подано напряжение, тепло от одной стороны термоэлектрического элемента 150 переходит к другой стороне термоэлектрического элемента 150.

Схема 200 управления связана с термоэлектрическим элементом посредством связей 203, 204 для электрического подсоединения термоэлектрического элемента 150.

Схема 200 управления связана с поверхностью 50 отображения посредством связей 221, 222 для электрического подсоединения поверхности 50 отображения.

Согласно варианту осуществления устройство включает в себя температурно-чувствительные средства 210, показанные пунктирной линией на Фиг. 2, выполненные с возможностью воспринимать текущую физическую температуру элемента 100 поверхности. Температура согласно варианту осуществления должна сравниваться с температурной информацией, предпочтительно непрерывной температуры, от термочувствительного средства схемы 200 управления. Здесь, температурно-чувствительные средства связаны со схемой 200 управления посредством связи 205. Схема управления выполнена с возможностью получать сигнал посредством связи, представляющей температурные данные, посредством чего схема управления получает возможность сравнивать температурные данные с температурными данными от термочувствительного средства.

Температурно-чувствительное средство 210 выполнено или имеет соединение с внешней поверхностью термоэлектрического элемента 150 так, что воспринимаемая температура является температурой поверхности элемента 100 поверхности. Когда температура, воспринимаемая с использованием температурно-чувствительного средства 210, при сравнении с температурной информацией от термочувствительного средства схемы 200 управления отличается, то напряжением, подаваемым на термоэлектрический элемент 150 согласно варианту осуществления, управляют так, чтобы фактическое и опорное значение совпали, таким образом соответственно адаптируя температуру поверхности элемента 100 поверхности посредством термоэлектрического элемента 150.

Конструкция схемы 200 управления зависит от применения. Согласно варианту схема 200 управления включает в себя переключатель, причем в таком случае напряжение на термоэлектрическом элементе 150 может быть включено или выключено для обеспечения охлаждения (или нагрева) поверхности элемента поверхности. На Фиг. 11 представлена схема управления согласно варианту осуществления изобретения, причем устройство согласно изобретению предназначено для использования при адаптации сигнатуры применительно к тепловому и визуальному камуфляжу, например, машины.

На Фиг. 3a схематически представлен пространственный вид множества элементов поверхности, выполненных на платформе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 3a представлен вид сбоку с разнесением платформы 800. Платформа снабжена некоторым количеством упомянутых элементов поверхности, таких как представленный в качестве примера на Фиг. 1, внешне скомпонованный на части платформы 800. Упомянутый элемент поверхности может быть выполнен в нескольких различных конфигурациях, которые отличаются от элементов поверхности, которые представлены в качестве примера на Фиг. 3a. Например, частью конфигурации могут быть больше или меньше элементов поверхности, и эти элементы поверхности могут быть выполнены с возможностью на большем числе и/или более больших частях платформы. Иллюстрируемая платформа 800 представляет собой боевую машину, такую как боевое моторизованное средство. Согласно этому примеру платформа является танком или боевой машиной. Согласно предпочтительному варианту осуществления машина 800 является боевой машиной. Платформа 800 может быть колесной машиной, такой как, например, четырехколесное, шестиколесное или восьмиколесное моторизованное средство. Платформа 800 может быть гусеничной машиной, такой как, например, танк. Платформа 800 может быть наземным транспортным средством произвольного типа.

Согласно альтернативному варианту осуществления платформа 800 является стационарным военным объектом. Хотя платформа 800 описана в настоящих материалах как танк или боевая машина, следует иметь в виду, что ее возможно осуществить и применить на военном судне, таком как, например, надводный военный корабль. Согласно одному из вариантов осуществления машиной является корабль, такой как боевой корабль. Согласно альтернативному варианту осуществления платформа представляет собой летательный аппарат, такой как, например, вертолет. Согласно альтернативному варианту осуществления платформа представляет собой гражданское транспортное средство или другой объект согласно любому из вышеописанных типов.

Фиг. 3b схематически иллюстрирует пространственное представление функций набора элементов поверхности, скомпонованных на платформе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 3b представлен вид сбоку с разнесением платформы 800. Платформа снабжена некоторым количеством упомянутых элементов поверхности, таких как описаны со ссылкой на Фиг. 1a, скомпонованных внешне на двух частях платформы 800, таких как бок корпуса и башня моторизованного боевого средства 800. Упомянутые элементы поверхности могут быть скомпонованы в различных конфигурациях, отличающихся по сравнению с конфигурацией иллюстрируемого элемента поверхности, как представлено на Фиг. 3b. Например, больше или меньше элементов поверхности могут быть частью конфигурации, и эти элементы поверхности могут быть выполнены с возможностью на большем числе и/или на более больших частях платформы. Транспортное средство 800 расположено в окружении, которое с точки обзора наблюдателя включает в себя три фоновых структуры BA1-BA3, такие как небо BA1, гора BA2 и проекция BA3 уровня земли. Упомянутые элементы поверхности выполнены с возможностью, чтобы воспроизводить упомянутые фоновые структуры (визуальным/тепловым образом) BA1-BA3 посредством использования поверхности 50 отображения и/или теплогенерирующего элемента 150, таких как описаны со ссылкой на Фиг. 1.

Фиг. 4a схематически иллюстрирует разнесенное пространственное представление части II части устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство включает в себя элемент 300 поверхности, содержащий схему 200 управления, корпус 510, 520, первый и второй теплопроводящие слои, промежуточный теплопроводящий элемент 160, поверхность 50 отображения, выполненную с возможностью излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр. Элемент 300 поверхности дополнительно содержит по меньшей мере один теплогенерирующий элемент 150, выполненный с возможностью вырабатывать по меньшей мере один заранее определенный температурный градиент. Теплогенерирующий элемент 150, такой как образуемый термоэлектрическим элементом 150, выполнен с возможностью вырабатывать упомянутый заранее определенный температурный градиент на части упомянутого первого теплопроводящего слоя 110. Поверхность 50 отображения выполнена с возможностью на упомянутом элементе поверхности 300 так, что упомянутый по меньшей мере один заранее определенный спектр излучается направлении, обращенном к наблюдателю.

Согласно одному варианту осуществления поверхность 50 отображения, такая как описана со ссылкой на Фиг. 7a-c связана с первым элементом 510 корпуса элемента поверхности 300 с использованием средства крепления, такого как клей, винт или другой тип подходящего средства крепления.

Схема 200 управления, такая как представленная в качестве примера со ссылкой на Фиг. 2, выполнена с возможностью быть электрически/коммуникационно связанной с по меньшей мере одним из поверхности 50 отображения и теплогенерирующим элементом 150, причем схема 200 управления выполнена с возможностью подавать обеспечивать сигнал, относящийся к упомянутому по меньшей мере одному заранее определенному спектру и упомянутому по меньшей мере одному заранее определенному температурному градиенту. Элемент поверхности 300 согласно этому варианту осуществления включает в себя корпус, причем упомянутый корпус включает в себя первый элемент 510 корпуса и второй элемент 520 корпуса. Первый элемент корпуса выполнен как верхний защитный корпус. Второй элемент корпуса 520 выполнен как опорная пластина и для применения с использованием средств крепления к одной или нескольким структурам и/или элементам платформы или объекта, который желательно скрыть посредством визуальной и тепловой адаптации, обеспечиваемой системой. Первый и второй элементы корпуса вместе формируют по существу непроницаемую оболочку первого теплопроводящего слоя 110, промежуточного изолирующего слоя 130, схемы 200 управления и термоэлектрического элемента 150.

Первый теплопроводящий слой 110, который согласно предпочтительному варианту осуществления образован графитом, выполнен под первым элементом 510 корпуса. Второй теплопроводящий слой 120 или внутренний теплопроводящий слой 120 согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения образован графитом.

Первый теплопроводящий слой 110 и второй теплопроводящий слой 120 имеют анизотропную тепловую проводимость, так что тепловая проводимость в основном направлении распространения, то есть по слою 110, 120, значительно выше, чем тепловая проводимость поперечно слою 110, 120. Тем самым тепло или холод могут быть быстро рассеяны по большой поверхности относительно небольшим количеством термоэлектрических элементов, причем температурные градиенты и тепловые пятна уменьшены. Первый теплопроводящий слой 110 и второй теплопроводящий слой 120 согласно варианту осуществления образованы графитом.

Один из первого теплопроводящего слоя 110 и второго теплопроводящего слоя 120 выполнен так, чтобы быть холодным слоем, а другой из первого теплопроводящего слоя 110 и второго теплопроводящего слоя 120 выполнен так, чтобы быть горячим слоем.

Изолирующий слой 130 выполнен так, чтобы высокая температура горячего теплопроводящего слоя не оказывала воздействия на холодный теплопроводящий слой и наоборот. Согласно предпочтительному варианту осуществления изолирующий слой 130 представляет собой слой на основе вакуума. Таким образом, уменьшается как лучистое тепло, так и конвективное тепло.

Термоэлектрический элемент 150 согласно варианту осуществления выполнен в изолирующий слое 130. Термоэлектрический элемент 150 выполнен таким образом, что когда приложено напряжение, то есть подан ток на термоэлектрический элемент 150, высокая температура с одной стороны термоэлектрического элемента 150 переходит на другую сторону термоэлектрического элемента 150. Термоэлектрический элемент 150 таким образом скомпонован между двумя теплопроводящими слоями 110, 120, например, двумя слоями графита, с асимметричной теплопроводностью для того, чтобы эффективно рассеивать и равномерно распределять тепло или холод.

В силу комбинации двух теплопроводящих слоев 110, 120 с анизотропной теплопроводностью и изолирующего слоя 130, поверхность элемента 100 поверхности, которая согласно этому варианту осуществления образована поверхностью первого теплопроводящего слоя 110, поверхность элемента 100 поверхности может быть быстро и эффективно адаптирована посредством приложения напряжения на термоэлектрическом элементе. Термоэлектрический элемент 150 находится в тепловом контакте с первым теплопроводящим слоем 110.

Согласно варианту осуществления устройство включает в себя промежуточный теплопроводящий элемент 160, скомпонованный в изолирующий слое 130, схему 200 управления и второй элемент 520 корпуса внутри термоэлектрического элемента 150, чтобы заполнять пространство между термоэлектрическим элементом 150 и вторым теплопроводящим элементом 120. Этим обеспечивается более эффективная теплопроводность между термоэлектрическим элементом 150 и вторым теплопроводящим элементом 120. Промежуточный теплопроводящий слой имеет анизотропную теплопроводность, где теплопроводность значительно лучше поперечно элементу, чем вдоль элемента, то есть проводит тепло значительно лучше поперечно слоям элемента 100 поверхности. Это явно видно на Фиг. 4b. Согласно варианту осуществления промежуточный теплопроводящий элемент 160 образован графитом с соответствующими свойствами, как первый и второй теплопроводящий слой 110, 120, но с анизотропной теплопроводностью в направлении, перпендикулярном теплопроводности первого и второго теплопроводящего слоя 110, 120.

Согласно одному варианту осуществления промежуточный теплопроводящий элемент 160 размещен в отверстии, выполненном для размещения упомянутого промежуточного теплопроводящего элемента 160. Упомянутое отверстие выполнено так, чтобы проходить через промежуточный изолирующий слой 130, схему 200 управления и второй элемент 520 корпуса.

Дополнительно изолирующий слой 130 может быть выполнен с возможностью по толщине к термоэлектрическому элементу 150 так, чтобы между термоэлектрическим элементом 150 и вторым теплопроводящим элементом 120 не осталось никакого пространства.

Согласно варианту осуществления первый теплопроводящий слой 110 имеет толщину в диапазоне 0,1-2 мм, например, 0,4-0,8 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности. Согласно варианту осуществления второй теплопроводящий слой 120 имеет толщину в диапазоне 0,1-2 мм, например, 0,4-0,8 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности.

Согласно варианту осуществления изолирующий слой 130 имеет толщину в диапазоне 1-30 мм, например, 10-20 мм, толщина, среди прочего, зависит от применения и желаемой эффективности.

Согласно варианту осуществления промежуточный теплопроводящий элемент 150 имеет толщину в диапазоне 1-20 мм, например, 2-8 мм, согласно варианту осуществления - около 4 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности. Термоэлектрический элемент имеет согласно варианту осуществления поверхность в диапазоне 0,01 мм² - 20 см².

Термоэлектрический элемент имеет согласно варианту осуществления прямоугольную или другую произвольную геометрическую форму, такую как, например, шестиугольная форма.

Промежуточный теплопроводящий элемент 160 имеет толщину, подобранную так, чтобы он заполнял пространство между термоэлектрическим элементом 150 и вторым теплопроводящим слоем 120.

Первый и второй элемент корпуса имеет согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 0,2-4 мм, например, 0,5-1 мм и зависит среди прочего от применения и эффективности.

Согласно варианту осуществления поверхность элемента 100 поверхности находится в диапазоне 25-8000 см², например, 75-1000 см². Толщина элемента поверхности лежит согласно варианту осуществления в диапазоне 5-60 мм, например, 10-25 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности.

На Фиг. 4b схематически показаны потоки в виде сбоку с разнесением деталей части III устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство включает в себя элемент 300 поверхности, выполненный с возможностью допускать определенное тепловое распределение, причем упомянутый элемент поверхности включает в себя корпус, причем упомянутый корпус включает в себя первый элемент 510 корпуса и второй элемент 520 корпуса. Элемент поверхности дополнительно включает в себя первый теплопроводящий слой 110, второй теплопроводящий слой 120, причем упомянутые первый и второй теплопроводящий слой взаимно изолированы посредством промежуточного изолирующего слоя 130. Элемент поверхности дополнительно включает в себя термоэлектрический элемент 150, выполненный с возможностью вырабатывать заранее определенный температурный градиент для части упомянутого первого теплопроводящего слоя 110. Устройство дополнительно включает в себя по меньшей мере одну поверхность 50 отображения, выполненную с возможностью излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр. Устройство также включает в себя промежуточный теплопроводящий элемент 160, такой как, например, описан со ссылкой на Фиг. 4a.

Элемент 300 поверхности согласно некоторым вариантам осуществления, см. например, Фиг. 6a, включает в себя дополнительные слои для, например, применения элемента 300 поверхности на машине. Здесь третий слой 310 и четвертый слой 320 выполнен с возможностью для дальнейшего отвода тепла и/или теплового контакта с поверхностью, например, машин.

Как представлено на Фиг. 4b тепло исходит от одной стороны термоэлектрического элемента 150 и выходит за пределы другой стороны термоэлектрического элемента и далее через промежуточный теплопроводящий слой 160, перенос тепла показан белыми стрелками A или незакрашенными стрелками A, а перенос холода показан черными стрелками B или закрашенными стрелками B, перенос холода физически подразумевает отвод тепла, имеющий противоположное направление к направлению для переноса холода. При этом очевидным является то, что первый и второй теплопроводящие слои 110, 120, которые согласно варианту осуществления образованы графитом, имеют анизотропную тепловую проводимость, так что тепловая проводимость в основном направлении распространения, то есть вдоль слоя, значительно выше, чем тепловая проводимость поперечно слою. Тем самым тепло или холод могут быстро распределяться по большой поверхности относительно небольшим числом термоэлектрических элементов и при относительно малой подаваемой мощности, посредством чего температурные градиенты и тепловые пятна могут быть уменьшены. Далее, в течение более продолжительного времени может поддерживаться равная и постоянная желаемая температура.

Тепло переносится далее через третий слой 310 и четвертый слой 320 для отвода тепла.

Как дополнительно представлено на Фиг. 4b по меньшей мере один спектр, включающий в себя световой одной или нескольких длин волн/частот излучается от упомянутой по меньшей мере одной поверхности 50 отображения, причем упомянутый излучаемый свет представлен пунктирными стрелками D.

Тепло переносится от первого теплопроводящего слоя 110 в первый элемент корпуса и через упомянутую по меньшей мере одну поверхность 50 отображения, которая выполнена с возможностью иметь тепловую проницаемость. Тем самым облегчается развязка вырабатываемой тепловой и визуальной сигнатуры, то есть тепловая сигнатура по существу не влияет на визуальную сигнатуру и наоборот.

На Фиг. 5 схематически представлен вид сбоку с разнесением деталей части IV устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство согласно этому варианту осуществления отличается от варианта осуществления по Фиг. 4a только тем, что оно включает в себя корпус, первый теплопроводящий слой, второй теплопроводящий слой, промежуточный изолирующий слой, поверхность отображения и три термоэлектрических элемента скомпонованных на верху друг у друга, вместо того, что оно включает в себя корпус, первый теплопроводящий слой, второй теплопроводящий слой, промежуточный изолирующий слой, теплогенерирующий элемент и поверхность отображения.

Устройство включает в себя элемент 400 поверхности, выполненный с возможностью допускать определенное тепловое распределение и излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр, причем упомянутый элемент 400 поверхности включает в себя первый элемент 510 корпуса и второй элемент 520 корпуса, поверхность 50 отображения, первый теплопроводящий слой 110, второй теплопроводящий слой 120, причем упомянутый первый и второй теплопроводящие слои 110, взаимно изолированы посредством промежуточного изолирующего слоя 130. Элемент поверхности дополнительно включает в себя конфигурацию 450 термоэлектрического элемента, выполненную с возможностью вырабатывать заранее определенный температурный градиент для части упомянутого первого теплопроводящего слоя 110.

Согласно варианту осуществления устройство включает в себя промежуточный теплопроводящий слой 160 выполненный в изолирующем слое 130 внутри термоэлектрического элемента 150, чтобы заполнять возможное пространство между конфигурацией 450 термоэлектрического элемента и вторым теплопроводящим элементом 120. Это выполнено для того, чтобы теплопроводность могла быть более эффективной между конфигурацией 450 термоэлектрического элемента и вторым теплопроводящим элементом 120. Промежуточный теплопроводящий элемент 160 имеет анизотропную теплопроводность, тепловую проводимость значительно лучше поперечно, чем продольно элементу, то есть проводит тепло значительно лучше поперечно слоям элемента 100 поверхности, в соответствии с тем, как проиллюстрировано на Фиг. 4a.

Конфигурация 450 термоэлектрического элемента включает в себя три термоэлектрических элемента 450a, 450b, 450c, скомпонованных сверху друг у друга. Первый термоэлектрический элемент 450a скомпонован крайним к изолирующему слою элемента 400 поверхности, второй термоэлектрический элемент 450b, и третий термоэлектрический элемент 450c скомпонованы заглубленно, причем второй термоэлектрический элемент 450b скомпонован между первым и третьим термоэлектрическим элементом.

Когда прикладывают напряжение с намерением, чтобы внешняя поверхность 402 элемента 400 поверхности была охлаждена так, что тепло переносится посредством первого термоэлектрического элемента 450a от поверхности и ко второму термоэлектрическому элементу 450b. Второй термоэлектрический элемент 450b выполнен с возможностью переносить тепло от своей внешней поверхности к третьему термоэлектрическому элементу 450c так, чтобы второй термоэлектрический элемент 450b содействовал переносу избыточного тепла от первого термоэлектрического элемента 450a. Третий термоэлектрический элемент 450c выполнен с возможностью переносить тепло от своей внешней поверхности ко второму теплопроводящему слою 120, через промежуточный теплопроводящий элемент 160 так, чтобы третий термоэлектрический элемент 450c содействовал переносу избыточного тепла от первого и второго термоэлектрических элементов. При этом напряжение приложено к соответствующему термоэлектрическому элементу 450a, 450b, 450c.

Здесь между конфигурацией термоэлектрического элемента 450 и вторым теплопроводящим элементом 120 выполнен промежуточный теплопроводящий элемент. Альтернативно конфигурация термоэлектрического элемента 450 выполнена с возможностью заполнять весь изолирующий слой так, чтобы не потребовался никакой промежуточный теплопроводящий элемент.

Соответствующий термоэлектрический элемент 450a, 450b, 450c имеет согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 1-20 мм, например, 2-8 мм, в одном из вариантов - около 4 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности.

Изолирующий слой 130 согласно варианту осуществления имеет толщину в диапазоне 4-30 мм, например, 10-20 мм, толщина, среди прочего зависит от варианта применения и желаемой эффективности.

При использовании трех термоэлектрических элементов, скомпонованных сверху друга у друга, как в этом примере, практический коэффициент полезного действия отводимого тепла, становится выше, чем при использовании только одного термоэлектрического элемента. Тем самым отвод тепла исполняется более эффективно. Это может, например, потребоваться при интенсивном нагреве солнцем, чтобы эффективно отвести тепло.

Альтернативно могут использоваться два термоэлектрических элемента, скомпонованных сверху друг у друга, или более чем три термоэлектрических элемента, скомпонованных сверху друга у друга.

Фиг. 6a схематически представлена в пространственном виде с разнесением деталей часть V устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 6b схематически представлен вид сбоку с разнесением деталей части V устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения, подходящего для использования на, например, военной машине для адаптации сигнатуры.

Устройство включает в себя элемент 500 поверхности выполненный с возможностью допускать определенное тепловое распределение, причем упомянутый элемент 500 поверхности включает в себя корпус, причем упомянутый корпус включает в себя первый элемент 510 корпуса и второй элемент 520 корпуса, первый и второй теплопроводящий слой 110, 120, причем упомянутый первый и второй теплопроводящие слои 110, 120 взаимно теплоизолированы посредством первого промежуточного изолирующего слоя 131. Элемент поверхности дополнительно включает в себя второй промежуточный изолирующий слой 132, схему 200 управления, сопрягающий материал 195, бронирующий элемент 180, элемент 190 подавления радиолокационного обнаружения, термоэлектрический элемент 150, выполненный с возможностью вырабатывать заранее определенный температурный градиент для части упомянутого первого теплопроводящего слоя 110, и поверхность 50 отображения, выполненную с возможностью излучать по меньшей мере один заранее определенный спектр.

Модульный элемент 500 образует, согласно варианту, часть устройства, которая взаимосвязана модульными элементами, модульные элементы согласно варианту осуществления образованы модульными элементами согласно фиг. 6a-b, причем модульный элемент формирует модульную систему, как показано на Фиг. 12a-c для применения, например, на машине.

Модульный элемент 500 согласно этому варианту осуществления включает в себя корпус, причем упомянутый корпус включает в себя первый элемент корпуса 510 и второй элемент корпуса 520. Первый элемент корпуса 510 выполнен как верхняя защитная оболочка. Второй элемент корпуса выполнен как опорная пластина и для применения так, как, например, описано со ссылкой на Фиг. 12a-g, посредством средства крепления к одной или нескольким структурам и/или элементам платформы, такой как объект, который хотят скрыть посредством визуальной и тепловой адаптации, обеспечиваемой системой. Первый и второй элемент корпуса вместе формируют по существу непроницаемую оболочку для первого теплопроводящего слоя 110, первого промежуточного изолирующего слоя 132, схемы 200 управления, сопрягающего материала 195, бронирующего элемента 180, элемента 190 подавления радиолокационного обнаружения и термоэлектрического элемента 150. Корпус выполнен из материала с эффективной тепловой проводимостью для переноса тепла или холода от подложечного слоя, чтобы облегчить представление тепловой структуры, которая согласно варианту осуществления является копией температуры теплового фона. Согласно варианту осуществления первый элемент 510 корпуса и второй элемент 520 корпуса сделан из алюминия, который имеет эффективную тепловую проводимость и является прочным и износостойким, что приводит к хорошей внешней защите и, следовательно, подходит для машин, предназначенных для пересеченной местности.

Модульный элемент 500 согласно этому варианту осуществления включает в себя по меньшей мере одну поверхность 50 отображения, такую как представлена со ссылками на Фиг. 7a-c. Упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения скомпонована на верхней стороне первого элемента 510 корпуса, например, скомпонована на верхней стороне первого элемента корпуса посредством средства крепления, например, закреплена клеем или винтами.

Первый теплопроводящий слой 110, который согласно предпочтительному варианту осуществления образован графитом, скомпонован под внешним слоем 510. Второй теплопроводящий слой 120 или внутренний теплопроводящий слой 120 согласно предпочтительному варианту осуществления образован графитом.

Первый теплопроводящий слой 110 и второй теплопроводящий слой 120 имеют анизотропную теплопроводность. Таким образом, первый и второй теплопроводящие слои соответственно имеют такой состав и такие свойства, что продольная тепловая проводимость, то есть проводимость тепла в основном направлении распространения по слою значительно выше, чем поперечная тепловая проводимость, то есть тепловая проводимость поперечно слою, тепловая проводимость вдоль слоя является хорошей. Эти свойства достигнуты посредством графитовых слоев со слоями чистого углерода, который обеспечен такой очисткой, чтобы была достигнута более высокая анизотропия графитовых слоев. Тем самым тепло может быть распределено быстро по большой поверхности посредством относительно небольшого числа термоэлектрических элементов, посредством чего уменьшаются температурные градиенты и тепловые пятна.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, отношение между продольной тепловой проводимостью и поперечной тепловой проводимостью слоя 110, 120 больше чем сто. С увеличивающимся отношением обеспечивается возможность компоновать термоэлектрические элементы на большем расстоянии друг от друга, что приводит к экономически эффективному составу модульных элементов. Посредством увеличения отношения между тепловой проводимостью вдоль слоя 110, 120 и тепловой проводимостью поперечно слоям 110, 120, слои можно делать более тонкими, и тем не менее получать ту же эффективность, альтернативно - делать слой и таким образом модульный элемент 500 быстрее.

Один из первого и второго теплопроводящих слоев 110, 120 выполнен с возможностью быть холодным слоем, а другой из первого и второго теплопроводящих слоев 110, 120 выполнен с возможностью быть горячим слоем. Согласно варианту применения, например, для камуфлирования машин, первый теплопроводящий слой 110, то есть внешний из теплопроводящих слоев, является холодным слоем.

Графитовые слои 110, 120 имеют согласно варианту применения такой состав, что тепловая проводимость вдоль графитового слоя лежит в диапазоне 300-1500 Вт/мК, а тепловая проводимость поперечно графитовому слою находится в диапазоне 1-10 Вт/мК.

Согласно варианту осуществления модульный элемент 500 включает в себя промежуточный теплопроводящий элемент 160, скомпонованный внутри корпуса. Причем упомянутый промежуточный теплопроводящий элемент 160 дополнительно выполнен с возможностью проходить через отверстие, расположенное центрально в подложечных слоях/элементах, упомянутое отверстие выполнено с возможностью размещать промежуточный теплопроводящий элемент 160. Упомянутое отверстие выполнено так, чтобы частично или полностью проходить через первый изолирующий слой 131, второй изолирующий слой 132, слой 190 подавления радиолокационного обнаружения, бронирующий элемент 180, схему 200 управления, сопрягающий материал 195 и второй элемент 520 корпуса, чтобы заполнять возможное пространство между термоэлектрическим элементом 150 и вторым теплопроводящим элементом 120. Это так, чтобы теплопроводность могла более эффективно обеспечиваться между конфигурацией 150 термоэлектрического элемента и вторым теплопроводящим элементом 120. Промежуточный теплопроводящий элемент имеет анизотропную тепловую проводимость, причем теплопроводность значительно лучше вдоль слоев, чем поперечно слоям элемента 100 поверхности. Это ясно представлено на Фиг. 4b. Согласно варианту осуществления промежуточный теплопроводящий элемент 160 образован графитом с соответствующими свойствами, как у первого и второго теплопроводящего слоя 110, 120, но с анизотропной теплопроводностью в направлении, перпендикулярном теплопроводности первого и второго теплопроводящих слоев 110, 120.

Между первым теплопроводящим слоем 110 и вторым теплопроводящим слоем 120 для тепловой изоляции скомпонованы первый и второй изолирующие слои. Изолирующие слои конфигурированы так, что тепло от горячего теплопроводящего слоя 110, 120 минимально влияет на холодный теплопроводящий слой 120, 110 и наоборот. Изолирующие слои 131, 132 значительно улучшают работу модульного элемента 500/устройства. Первый теплопроводящий слой 110 и второй теплопроводящий слой 120 взаимно теплоизолированы посредством промежуточных изолирующих слоев 131, 132. Термоэлектрический элемент 150 находится в тепловом контакте с первым теплопроводящим слоем 110.

Первый элемент 510 корпуса и первый теплопроводящий элемент 110 выполнены с частотноизбирательной поверхностной структурой, также называемой частотноизбирательной подповерхностной областью 510B, 110B. Упомянутая частотноизбирательная подповерхностная область 510B, 110B выполнена так, чтобы окружать подповерхностную область 510А, 110А упомянутого первого элемента 510 корпуса и первый теплопроводящий элемент 110. Упомянутая подповерхностная область 510А, 110А дополнительно выполнена так, чтобы быть свободной от частотноизбирательной поверхностной структуры.

Согласно варианту осуществления упомянутая поверхностная область 510А, 110А упомянутого первого элемента 510 корпуса и первый теплопроводящий элемент 110 скомпонованы на поверхности, противоположной поверхности, на которой скомпонован упомянутый по меньшей мере один термоэлектрический элемент 150. Расширение упомянутой подповерхностной области 510A, 110A соответствует расширению упомянутого по меньшей мере одного термоэлектрического элемента 150. Посредством обеспечения частотноизбирательной подповерхностной области становится возможной передача падающих радиолокационных волн от радиолокационной системы, причем упомянутые радиолокационные волны передают/фильтруют посредством первого элемента 510 корпуса и упомянутого первого теплопроводящего элемента 110. Посредством обеспечения подповерхностной области упомянутого первого теплопроводящего слоя и упомянутого первого элемента корпуса 110А, 510А, с которым скомпонован упомянутый по меньшей мере один теплогенерирующий элемент, без частотноизбирательной подповерхности, достигается более эффективная передача тепла упомянутого по меньшей мере первого теплопроводящего слоя 110 и упомянутого первого элемента 510 корпуса.

Согласно варианту осуществления упомянутый элемент 190 подавления радиолокационного обнаружения интегрирован в упомянутый первый теплопроводящий слой 110. Согласно этому варианту осуществления элемент 500 поверхности не содержит какой-либо отдельный элемент 500 подавления радиолокационного обнаружения. Согласно этому варианту осуществления упомянутый первый теплопроводящий слой 110 дополнительно не содержит какую-либо частотноизбирательную поверхностную структуру. Согласно этому варианту осуществления упомянутый первый теплопроводящий слой 110 сформирован из материала, который обладает как хорошими свойствами по передаче тепла, так и свойствами поглощения радиолокационного излучения, такого как, например, графит. Согласно этому варианту осуществления вся поверхность упомянутого первого элемента 510 корпуса обеспечена частотноизбирательной поверхностной структурой так, что падающие радиолокационные волны фильтруются, причем фильтруемые радиолокационные волны, которые передаются через первый элемент корпуса, подавляются подложечным теплопроводящим слоем 110. Согласно этому варианту осуществления упомянутая схема управления может быть дополнительно выполнена с возможностью обеспечивать управляющие сигналы на упомянутый по меньшей мере один термоэлектрический элемент 150, чтобы компенсировать возможный нагрев, который может произойти в упомянутом первом теплопроводящем слое 110 при поглощении падающих фильтруемых радиолокационных волн. Это может, например, быть выполнено посредством применения информации от температурно-чувствительного средства 210. Обеспечение функциональной возможности подавления радиолокационного излучения в упомянутом первом теплопроводящем слое 110 достигается возможность эффективного поглощения падающих радиолокационных волн элементом 500 поверхности по всей его поверхности, а не только поверхности, окружающей упомянутый по меньшей мере один термоэлектрический элемент. Кроме того, обеспечивается возможность сконструировать элемент поверхности так, чтобы он стал более тонким и легким, поскольку потребность в отдельном элементе подавления радиолокационного обнаружения оценивается как ненужная.

Согласно варианту осуществления первый изолирующий слой 131 скомпонован между первым теплопроводящим элементом 110 и элементом 190 подавления радиолокационного обнаружения.

Согласно варианту осуществления второй изолирующий слой 132 скомпонован между бронирующим элементом 180 и схемой 200 управления.

Согласно варианту осуществления по меньшей мере один из первого и второго изолирующего слоев 131, 131, такой как например, первый изолирующий слой 131, является элементом на основе вакуума 530 или слоем на основе вакуума 530. Тем самым как лучистое тепло, так и конвективное тепло уменьшаются в силу взаимодействия между материалом, которое является относительно высоким в обычных изолирующих материалах, с высокой степенью удержания воздуха, то есть пористых материалов, таких как вспененный материал, стекловолокнистая ткань или подобные, имеет место в очень малой степени, а давление воздуха находится в диапазоне в сотни тысяч раз меньшем, чем у обычных изолирующих материалов.

Согласно варианту осуществления элемент 530 на основе вакуума покрыт сильно отражающими мембранами 532. Таким образом, оказывается противодействие переносу тепла в форме электромагнитного излучения, которое не должно взаимодействовать с материалом для переноса тепла.

Элемент 530 на основе вакуума следовательно приводит к очень хорошей изоляции, и далее имеет гибкую конфигурацию для различных вариантов применения, и, таким образом, удовлетворяет многим ценным аспектам, где важны объем и вес. Согласно варианту осуществления давление в элементе на основе вакуума находится в диапазоне 0,005 и 0,01 торр.

Согласно варианту осуществления по меньшей мере один из первого и второго изолирующих слоев 131, 132, такой как, например, первый изолирующий слой 131, включает в себя экраны 534 или слои 534 с низкой эмиссией, скомпонованные, чтобы значительно уменьшить часть переноса тепла, происходящую посредством излучения. Согласно варианту осуществления по меньшей мере один из первого и второго изолирующих слоев 131, 132, такой как, например, первый изолирующий слой 131, включает в себя комбинацию элемента 530 на основе вакуума и низко эмиссионные слои 534 в сандвичной (слоистой) конструкции. Это дает очень эффективный теплоизолятор и может дать такие хорошие k-значения, как 0,004 Вт/мК.

Согласно варианту осуществления по меньшей мере один из первого и второго изолирующих слоев 131, 132 сформирован из теплоизолирующего вспененного материала или другого подходящего теплоизолирующего материала.

Согласно варианту осуществления как первый элемент 510 корпуса, так и первый теплопроводящий слой 110 выполнены с возможностью обеспечивать частотноизбирательную поверхность 535, 536 так, как описано в качестве примера со ссылкой на Фиг. 8.

Элемент 190 подавления радиолокационного обнаружения согласно варианту осуществления скомпонован между первым изолирующий слоем 131 и бронирующим элементом 180.

Бронирующий элемент 180, такой как представлен в качестве примера со ссылкой на Фиг. 9, согласно варианту осуществления скомпонован между элементом подавления радиолокационного обнаружения и вторым изолирующий слоем 132.

Схема 200 управления согласно варианту осуществления скомпонована между вторым изолирующим слоем 132 и сопрягающим материалом 195. При этом схема управления выполнена с возможностью обеспечивать управляющий сигнал/напряжение/ток для упомянутой по меньшей мере одной поверхности отображения и упомянутого термоэлектрического элемента 150.

Сопрягающий материал 195 согласно варианту осуществления скомпонован между схемой 200 управления и вторым элементом 520 корпуса. Сопрягающий материал выполнен с возможностью для обеспечения средства для крепления схемы 200 управления ко второму элементу 520 корпуса и для проведения тепла от схемы 200 управления второму элементу 520 корпуса. Посредством обеспечения как описано выше сопрягающего материала 195 обеспечивается возможность эффективно отводить тепло от схемы управления так, чтобы предотвращать перегрев схемы управления и так, чтобы не затрагивать верхние слои, когда они должны быть охлажденными.

Модульный элемент 500 дополнительно включает в себя температурно-чувствительное средство 210, которое согласно варианту осуществления образовано термодатчиком. Температурно-чувствительное средство 210 выполнено с возможностью воспринимать существующую температуру. Согласно варианту выполнения температурно-чувствительное средство 210 выполнен с возможностью измерять падение напряжения через материал, скомпонованный наиболее удаленно на датчике, при этом упомянутый материал имеет такие свойства, что он изменяет сопротивление в зависимости от температуры. Согласно варианту осуществления термодатчик включает в себя два типа металлов, которые в их граничных слоях вырабатывают слабое напряжение в зависимости от температуры. Это напряжение является результатом эффекта Зеебека. Величина напряжения прямо пропорциональна величине этого температурного градиента. В зависимости от того, какие диапазоны температурных измерений должны быть выполнены, одни типы датчиков могут быть более подходящими, чем другие, причем могут быть использованы различные типы металлов, вырабатывающих различные напряжения. Температура затем приспосабливается для сравнения с непрерывной информацией от термочувствительного средства, выполнен с возможностью воспринимать/копировать тепловой фон, то есть температуру фона. Температурно-чувствительное средство 210, например, термодатчик, закреплен на верхней стороне первого теплопроводящего слоя 110, и температурно-чувствительное средство в форме, например, термодатчика 110, может быть сделано очень тонким и может, согласно варианту осуществления, быть скомпоновано в первом теплопроводящем слое, например, графитовом слое, в котором выполнен паз для размещения заподлицо датчика 110, согласно варианту осуществления.

Модульный элемент 500 дополнительно включает в себя термоэлектрический элемент 150. Термоэлектрический элемент 150 согласно варианту осуществления скомпонован в первом изолирующем слое 131. Температурно-чувствительное средство 210 согласно варианту осуществления скомпоновано в слое 110 и в плотном соединении с внешней поверхностью термоэлектрического элемента 150, причем термоэлектрический элемент 150 конфигурирован таким образом, что когда приложено напряжение, тепло от одной стороны термоэлектрического элемента 150 проходит в другую сторону термоэлектрического элемента 150. Когда температура, воспринятая посредством чувствительного средства 210 и сравниваемая с температурной информацией от термочувствительного средства, отличается от температурной информации, напряжение на термоэлектрическом элементе 150 регулируют так, чтобы фактические значения соответствовали опорным значениям, причем температуру модульного элемента 500 адаптируют соответственно посредством термоэлектрического элемента 150.

Термоэлектрический элемент согласно варианту осуществления представляет собой полупроводник, функционирующий согласно эффекту Пельтье. Эффект Пельтье представляет собой термоэлектрическое явление, возникающее, когда постоянный ток протекает по различным металлам или полупроводникам. Таким путем может быть создан тепловой насос, охлаждающий одну сторону элемента и нагревающий другую сторону. Термоэлектрический элемент включает в себя две керамических пластины с высокой тепловой проводимостью. Термоэлектрический элемент согласно этому варианту выполнения дополнительно включает в себя полупроводниковые слитки, которые легированы донорами на одном конце и легированы акцепторами на другом конце так, что когда ток течет через полупроводник, происходит принудительный перенос электронов, такой, что одна сторона становится более горячей, а другая сторона становится более холодной (дефицит электронов). При изменении направления тока, то есть изменении полярности приложенного напряжения, имеет место обратный эффект, то есть другая сторона становится горячей, а первая - холодной. Это представляет собой так называемый Эффект Пельтье, который соответственно применен в настоящем изобретении.

Согласно варианту осуществления модульный элемент 500 дополнительно включает в себя третий теплопроводящий слой (не показанный) в виде слоя тепловой трубы или слоя тепловой пластины, скомпонованный ниже второго теплопроводящего слоя 120 для того, чтобы рассеивать тепло для эффективного отвода избыточного тепла. Третий теплопроводящий слой, то есть слой тепловой трубы/слой тепловой пластины включает в себя согласно варианту выполнения герметизированные алюминиевые или медные трубки с внутренними капиллярными поверхностями в форме фитилей, причем фитили согласно варианту выполнения, образованы спеченным медным порошком. Фитиль согласно варианту насыщен жидкостью, которая при различных процессах либо испаряется, либо конденсируется. Тип жидкости и фитиля определяется требуемым температурным диапазоном и определяет тепловую проводимость.

Давление в третьем теплопроводящем слое, то есть слое тепловой трубы/слое тепловой пластины относительно низкое, по этой причине определенное давление пара позволяет жидкости в фитиле испаряться в точке, в которой приложено тепло. Пар в этом месте имеет значительно более высокое давление, чем его окружение, что приводит к его быстрому рассеиванию во всех областях с более низким давлением, в этих областях он конденсируется на фитиле и отдает свою энергию в виде тепла. Этот процесс является непрерывным, пока не достигнуто давление равновесия. Этот процесс в то же время является обратимым, так что даже холод, то есть недостаток тепла может быть перенесен по тому же принципу.

Преимущество использования слоев тепловых труб/тепловой пластины состоит в том, что они имеют очень эффективную тепловую проводимость, существенно выше чем, например, обычная медь. Способность переносить тепло, так называемый Коэффициент Продольного Теплопереноса (Axial Power Rating) (КПТ), ухудшается с длиной трубы и увеличивается с ее диаметром. Тепловая труба/тепловая пластина вместе с теплопроводящими слоями облегчает быстрое рассеивание избыточного тепла от нижней стороны модульных элементов 500 к основному материалу в силу хорошей способности распределять тепло по большим поверхностям. Посредством тепловой трубы/тепловая пластина обеспечивается быстрый отвод избыточного тепла, что, например, требуется в определенных солнечных ситуациях. В силу быстрого отвода избыточного тепла обеспечивается эффективная работа термоэлектрического элемента 150, который обеспечивает непрерывную эффективную тепловую адаптацию окружения.

Согласно этому варианту осуществления первый теплопроводящий слой и второй теплопроводящий слой образованы графитовыми слоями, так как описано выше, а третий теплопроводящий слой образован слоем тепловой трубы/тепловой пластины. Согласно варианту осуществления изобретения третий теплопроводящий слой может быть исключен, что приведет к несколько меньшей эффективности, но в то же время снизит затраты. Согласно дополнительному варианту первый и/или второй теплопроводящий слой может быть образован слоем тепловой трубы/слоем тепловой пластины, которые увеличивают эффективность, но в то же время увеличивают затраты. В случае, когда второй теплопроводящий слой образован слоем тепловой трубы/слоем тепловой пластины, третий теплопроводящий слой может быть исключен.

Согласно варианту осуществления модульный элемент 500 дополнительно включает в себя тепловую мембрану (не показана). Согласно этому варианту осуществления тепловая мембрана скомпонована под третьим теплопроводящим слоем. Тепловая мембрана обеспечивает хороший тепловой контакт на поверхностях с мелкими неровностями, такими, как корпуса машин, при этом неровности иначе могут привести к ухудшению теплового контакта. Тем самым повышается возможность отводить избыточное тепло и таким образом достигается эффективная работа термоэлектрического элемента 150. Согласно варианту осуществления тепловая мембрана образована мягким слоем с высокой тепловой проводимостью, что приводит к получению хорошего теплового контакта модульного элемента 500 с, например, корпусом машины, чем обеспечивается хороший отвод избыточного тепла.

Выше, модульный элемент 500 и его слои был описаны как плоские. Возможны также и другие альтернативные формы/конфигурации. Кроме того, возможны и другие конфигурации по сравнению с теми, которые были описаны касательно относительного размещения элементов/слоев модульного элемента. Кроме того, возможны и другие конфигурации по сравнению с теми, которые были описаны касательно количества элементов/слоев и их соответственных функций.

Первый теплопроводящий слой 110 имеет согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 0,1-2 мм, например, 0,4-0,8 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности. Второй теплопроводящий слой 120 имеет согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 0,1-2 мм, например, 0,4-0,8 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности.

Первые и вторые изолирующий слои 131, 132 имеют согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 1-30 мм, например, 2-6 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой эффективности.

Термоэлектрический элемент 150 имеет согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 1-20 мм, например, 2-8 мм, согласно варианту применения приблизительно 4 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности. Термоэлектрический элемент согласно варианту осуществления имеет поверхность в диапазоне 0,01 мм² - 200 см².

Промежуточный теплопроводящий элемент 160 имеет толщину, подобранную так, чтобы он заполнял пространство между термоэлектрическим элементом 150 и вторым теплопроводящим слоем 120. Согласно варианту осуществления промежуточный теплопроводящий элемент имеет толщину в диапазоне 5-30 мм, например, 10-20 мм, согласно варианту применения - 15 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой теплопроводности и эффективности.

Первый и второй элемент корпуса согласно варианту осуществления имеют толщину в диапазоне 0,2-4 мм, например, 0,5-1 мм, она зависит среди прочего от варианта применения и эффективности.

Тепловая мембрана согласно варианту осуществления имеет толщину в диапазоне 0,05-1 мм, например, приблизительно 0,4 мм, она зависит среди прочего от варианта применения.

Третий теплопроводящий слой в форме тепловой трубы/тепловой пластины согласно вышеизложенному имеет согласно варианту осуществления толщину в диапазоне 2-8 мм, например, около 4 мм, толщина среди прочего зависит от варианта применения, желаемых эффективности и теплопроводности.

Поверхность модульного элемента/элемент 500 поверхности согласно варианту осуществления находится в диапазоне 25-2000 см², например, 75-1000 см². Толщина элемента поверхности согласно варианту осуществления находится в диапазоне 5-40 мм, например, 15-30 мм, толщина среди прочего зависит от желаемой теплопроводности и эффективности и материалов различных слоев.

На Фиг. 7a схематически представлен вид сбоку поверхности отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления поверхность отображения имеет излучающий тип. Под поверхностью отображения излучающего типа подразумевается поверхность отображения, которая активно вырабатывает и излучает свет LE. Примерами элементов отображения излучающего типа являются, например, поверхность отображения, которая использует любую из следующих технологий: ЖКЭ (LCD)(«Жидкокристаллический экран»), СИД (LED)(«Светоизлучающий диод»), ОСИД (OLED)(«Органический Светоизлучающий диод») или другую подходящую технологию излучения, которая основана как на органических, так и на неорганических электрохромных технологиях, или подобную им технологию.

На Фиг. 7b схематически представлен вид сбоку поверхности отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поверхность 50 отображения имеет отражающий тип. Под поверхностью отображения отражающего типа подразумевается поверхность отображения выполненная с возможностью принимать падающий свет LI и излучать отраженный легкий LR посредством использования упомянутого падающего света LI. Примерами элементов отображения излучающего типа являются, например, поверхность отображения, которая использует любую из следующих технологий: ЭУОЭ (ECI) («Электрически Управляемые Органические Электрохромы»), ЭУНЭ (ECI) («Электрически Управляемые Неорганические Электрохромы»), или другую подходящую технологию отражения, такую как «электронные чернила», электрофоретическую, холестерическую, МЭМС (MEMS) (Микро-электромеханических Систем), связанную с одной или несколькими оптическими пленками, или электрожидкостную. Используя поверхность 50 отображения отражающего типа обеспечивается возможность выработать по меньшей мере один спектр, который реалистично отражает структуры/цвета, поскольку этот тип использует естественно падающий свет, а не вырабатывает свет самостоятельно, так как например, поверхности отображения излучающего типа, так как это делает ЖКЭ. Общим для поверхности отображения отражающего тип является то, что приложенное напряжение позволяет модифицировать свойства отражения для каждого отдельного элемента P1-P4 изображения. Посредством управления приложенным напряжением для каждого элемента отображения каждый элемент отображения таким образом становится способен воспроизводить определенный цвет при отражении падающего света, в зависимости от приложенного напряжения.

Согласно альтернативному варианту осуществления поверхность отображения относится к отражающему и излучающему типу, такому как многорежимный жидкокристаллический (Многорежимный ЖКЭ). При этом упомянутая поверхность 50 отображения согласно этому варианту осуществления выполнена с возможностью как излучать по меньшей мере один спектр, так и отражать по меньшей мере один спектр.

На Фиг. 7c схематически представлен вид сверху поверхности отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Поверхность отображения включает в себя множество элементов P1-P4 изображения («пиксели»), причем каждый из упомянутых элементов P1-P4 изображения включает в себя множество подэлементов S1-S4 («подпиксели»). Упомянутые элементы P1-P4 изображения имеют протяженность по высоте H и протяженность по ширине W.

Согласно варианту осуществления каждый из элементов изображения имеет протяженность по высоте H в диапазоне 0,01-100 мм, например, 5-30 мм.

Согласно варианту осуществления каждый из элементов изображения имеет протяженность по ширине W в диапазоне 0,01-100 мм, например, 5-30 мм.

Согласно варианту осуществления каждый элемент P1-P4 изображения включает в себя по меньшей мере три подэлемента S1-S4. Причем каждый из упомянутых по меньшей мере трех подэлементов выполнен с возможностью излучать один из первичных цветов - красного, зеленого или синего (RGB) или вторичных цветов - голубого, пурпурного, желтого или черного (CMYK). Посредством управления интенсивностью света, излучаемого от соответствующего подэлемента, с использованием управляющих сигналов, каждый элемент изображения может излучать любой цвет/спектр, такой как, например, черный или белый.

Согласно варианту осуществления каждый элемент P1-P4 изображения включает в себя по меньшей мере четыре подэлемента S1-S4. Причем каждый из упомянутых четырех подэлементов выполнен с возможностью излучать один из первичных цветов - красного, зеленого или синего (RGB), или вторичных цветов - голубого, пурпурного, желтого или черного (CMYK), причем один из упомянутых четырех подэлементов выполнен с возможностью излучать один или несколько спектров, что включает в себя составляющие, находящиеся вне длин волн видимого излучения, например, выполнен с возможностью излучать один или несколько спектров, которые содержат составляющие, находящиеся в инфракрасном диапазоне длин волн. Посредством излучения одного или нескольких спектров, содержащих составляющие, находящиеся в инфракрасной области, и одной или нескольких составляющих, находящихся в видимой области, обеспечивается возможность кроме управления визуальной сигнатурой также управлять и тепловой сигнатурой, используя составляющие, находящиеся в пределах инфракрасной области. Этим обеспечивается сокращение времени отклика, связанного с адаптацией тепловой сигнатуры используя упомянутый термоэлектрический элемент 150.

Упомянутая поверхность отображения может быть выполнена согласно нескольким различным конфигурациям, отличающимся по сравнению с проиллюстрированной поверхностью отображения по Фиг. 7c. Например, частями конфигураций может быть большее или меньшее число элементов изображения и эти элементы изображения могут включать в себя большее или меньшее число подэлементов.

Поверхность отображения согласно одному варианту осуществления образована тонкой пленкой, такой как, например, тонкая пленка, по существу образованная полимерным материалом. Упомянутая тонкая пленка может включать в себя один или несколько активных и/или пассивных слоев/тонких слоев и один или несколько компонентов, таких как электрически чувствительные компоненты/слои или пассивные/активные фильтры.

Поверхность 50 отображения согласно одному варианту осуществления образована гибкой тонкой пленкой.

Поверхность отображения согласно варианту осуществления имеет толщину в диапазоне 0,01-5 мм, например, 0,1-0,5 мм, которая зависит среди прочего от варианта применения и желаемой эффективности.

Согласно варианту осуществления элементы P1-P4 изображения поверхности 50 отображения имеют ширину в диапазоне 1-5 мм, например, 0,5-1,5 мм и высоту в диапазоне 1-5 мм, например, 0,5-1,5 мм, причем выбор размеров среди прочего зависит от варианта применения и желаемой эффективности.

Согласно варианту осуществления поверхность отображения имеет толщину в диапазоне 0,05-15 мм, например, 0,1-0,5 мм, согласно варианту применения - приблизительно 0,3 мм, причем толщина среди прочего зависит от приложения и тепловой проницаемости, цветовоспроизведения и эффективности.

Согласно варианту осуществления поверхность 50 отображения выполнена с возможностью иметь диапазон рабочей температуры, который включает в себя температурный диапазон, в котором желательно выполнение тепловой адаптации, такой как, например, находящийся в пределах 20-150°C. Этим обеспечивается то, что воспроизведение по меньшей мере одного заранее определенного спектра для желаемой визуальной адаптации остается по существу не затронутым желаемой температурой для тепловой адаптации от подложечных слоев.

Согласно варианту осуществления поверхность 50 отображения имеет излучающий тип и выполнена с возможностью обеспечивать направлено зависимое отражение. Например, каждый элемент изображения поверхности 50 отображения может быть выполнен так, чтобы попеременно обеспечивать по меньшей мере два различных спектра. Это может быть достигнуто посредством обеспечения по меньшей мере двух независимых друг от друга управляющих сигналов так, чтобы каждый элемент изображения воспроизводил по меньшей мере два различных спектра в по меньшей мере два различных момента времени, определенных одной или несколькими частотами обновления.

На Фиг. 7d схематически показан вид сбоку поверхности отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления поверхность 50 отображения имеет отражающий тип и выполнена с возможностью обеспечивать направлено зависимое отражение. Согласно этому варианту осуществления поверхность отображения включает в себя по меньшей мере один первый подложечный слой 51 отображения и второй верхний слой 52 отображения. Упомянутый первый слой 51 отображения выполнен как отражающий слой, включающий в себя по меньшей мере одну криволинейную отражающую поверхность 53. Согласно этому варианту осуществления профиль упомянутой по меньшей мере одной криволинейной отражающей поверхности сформирован в виде множества трапецоидов. Упомянутый второй слой отображения выполнен, как препятствующий слой, включающий в себя по меньшей мере одну структуру 55, 56 оптического фильтра, причем упомянутая по меньшей мере одна структура фильтра выполнена с возможностью быть препятствием падающему свету выбранных углов падения и таким образом затруднять отражение от первого слоя 51 отображения. Упомянутая криволинейная отражающая поверхность 53 включает в себя множество подповерхностей 51A-F, каждая из которых выполнена с возможностью отражать падающий свет в заранее определенном угловом диапазоне или при заранее определенном угле. Согласно этому варианту осуществления криволинейная отражающая поверхность 53 включает в себя первую подповерхность 51B и вторую подповерхность 51Е, скомпонованные по существу параллельно плоскости, образованной поверхностью отображения. Упомянутые первая и вторая подповерхности выполнены с возможностью для отражения света, падающего по существу ортогонально поверхности 50 отображения. Криволинейная отражающая поверхность 53 дополнительно включает в себя третью подповерхность 51A, четвертую подповерхность 51C, пятую подповерхность 51D и шестую подповерхность 51F. Упомянутые четвертая и шестая подповерхности 51C, 51F выполнены с возможностью для отражения света, падающего в заранее определенном угловом диапазоне, который смещен на первый заранее определенный угол Θ1, относительно ортогональной оси. Упомянутые третья и пятая подповерхности 51 A, 51 D выполнены с возможностью отражать свет, падающий в заранее определенном угловом диапазоне, который смещен на второй заранее определенный угол Θ2, относительно ортогональной оси, причем упомянутый первый заранее определенный угол падения падает с противоположной стороны ортогональной оси относительно второго заранее определенного угла.

Согласно варианту осуществления препятствующий слой включает в себя по меньшей мере одну первую структуру 55 фильтра. Причем упомянутая по меньшей мере одна первая структура 55 фильтра выполнена в виде треугольника, имеющего широкую часть вдоль вертикального направления поверхности отображения, то есть сформирована, как треугольная призма.

Согласно варианту осуществления препятствующий слой включает в себя по меньшей мере одну вторую структуру 56 фильтра, причем упомянутая по меньшей мере одна вторая структура 56 фильтра выполнена в виде множества отводов/стержней, имеющих протяженность вдоль ортогонального направления поверхности отображения, причем длина упомянутой по меньшей мере одной второй структуры 56 фильтра задана так, чтобы не создавать препятствие свету, падающему в пределах упомянутого заранее определенного углового диапазона, со смещением на первый заранее определенный угол относительно ортогональной оси, и свету, падающему в пределах упомянутого заранее определенного углового диапазона, со смещением на второй заранее определенный угол относительно ортогональной оси. Это обеспечивает ограничение углового диапазона, в пределах которого происходит отражение света, падающего по существу ортогонально поверхности отображения.

На Фиг. 7e схематически представлен вид сверху частей поверхности отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления упомянутая криволинейная отражающая поверхность 53 выполнена с возможностью формирования трехмерного шаблон, причем упомянутый трехмерный шаблон включает в себя множество колонок и множество рядов усеченных пирамид, то есть матрицу пирамид, где верхняя структура пирамид усечена в плоскости, параллельной нижней поверхности пирамиды. Согласно этому варианту осуществления упомянутая по меньшей мере одна первая структура 55 фильтра препятствующего слоя 52 выполнена, как центральная пирамида, окруженная усеченными пирамидами, чьи сужающиеся продолжения противоположны усеченным пирамидам отражающего слоя. Центральная точка препятствующего слоя, которая определена положением вершины, размещенной по центру пирамиды, с соответствующими усеченными пирамидами, скомпонованными по сторонам размещенной по центру, центрирована над точкой пересечения, которая образована между рядами и колонками усеченных пирамид отражающего слоя 53, так как показано пунктирной стрелкой на Фиг. 7e. Посредством обеспечения криволинейной отражающей поверхности 53 и структур 55 фильтра как описано выше, образованы щели, ортогональные соответствующей подповерхности упомянутой отражающей поверхности и свободные от препятствий, посредством чего обеспечивается направленно зависимое отражение, причем обеспечивается отражение падающего света, который попадает в упомянутые щели. Согласно этому варианту осуществления каждая подповерхность 51G-51K, сформирована передними поверхностями из усеченных пирамид криволинейного отражающего слоя для обеспечения каждого по меньшей мере одного элемента изображения. Этим обеспечивается индивидуально выполняемая адаптация отражения падающего света, соответствующего пяти различным углам падения или попадающего в пять различных диапазонов углов падения.

Посредством обеспечения направлено зависимой поверхности 50 отображения согласно фиг. 7d-e обеспечивается воспроизведение по меньшей мере одного спектра, такого как один или несколько шаблонов и цветов при различных углах обзора относительно ортогональной оси поверхности отображения. Тем самым также обеспечивается излучение различных шаблонов и цветов при различных углах обзора.

Конфигурация поверхности 50 отображения может отличаться от конфигурации, описанной со ссылкой на Фиг. 7d-e. Размещение и конфигурация структур фильтра упомянутого препятствующего слоя могут, например, быть выполнены по-другому. Также может отличаться количество структур фильтра. Упомянутый первый слой 51 отображения, может быть выполнен как излучающий слой. Поверхность отображения 50 может включать в себя большее или меньшее число слоев. Дополнительно, могут использоваться явления интерференций вместе с одним или несколькими отражающими слоями, оптические слои с задержкой, один или несколько слоев с круговой поляризацией или один, или несколько слоев с линейной поляризацией в комбинации с одним или несколькими слоями четвертьволнового запаздывания, чтобы обеспечить направлено зависимое отражение.

Согласно варианту осуществления поверхность отображения 50 включает в себя по меньшей мере один барьерный слой, причем упомянутый по меньшей мере один барьерный слой выполнен с возможностью обеспечивать тепловую и визуальную проницаемость и по существу непроницаемость для влаги и жидкости. Посредством применения по меньшей мере одного барьерного слоя улучшаются прочность и износостойкость в смысле воздействия окружающей среды.

На Фиг. 8a схематически представлен вид сверху структуры устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 8a представлена частотноизбирательная поверхность FSS отображения, скомпонованная по меньшей мере в одном элементе/слое устройства.

Согласно этому варианту осуществления частотноизбирательная поверхность FSS, такая как приведена в качестве примера на Фиг. 6b интегрирована в первый элемент 510 корпуса и первый теплопроводящий слой 110.

Частотноизбирательную поверхность FSS можно обеспечить, например, посредством формирования множества резонансных щелевых элементов, таких как «латки», скомпонованные в первом элементе 510 корпуса и первом теплопроводящем элементе 110 или выполнены как желобковые структуры STR, проходящие через первый элемент корпуса и первый теплопроводящий слой 110, причем каждая из желобковых структур STR, например, может быть выполнена в виде перекрестных диполей. Упомянутые резонансные щелевые элементы выполнены в подходящем геометрическом шаблоне, например, в периодическом металлическом шаблоне так, чтобы были достигнуты подходящие электрические свойства. Конфигурируя форму соответствующего множества резонансных элементов и геометрического шаблона, сформированного упомянутым множеством резонансных элементов, обеспечивается фильтрация/прохождение падающих радиоволн (RF, «радиочастоты»), вырабатываемых радиолокационными системами, через упомянутую частотноизбирательную поверхность. Например, частотноизбирательная поверхность может быть выполнена с возможностью пропускать радиоволны одной или нескольких частот, причем упомянутые одна или несколько частот относятся к частотному диапазону, обычно связанному с радиолокационными системами, такому, как частоты в диапазоне 0,1-100 ГГц, например, 10-30 ГГц.

Согласно этому варианту осуществления упомянутое множество резонансных элементов сформировано как сквозные структуры, скомпонованные по периферии от центра упомянутого первого теплопроводящего элемента 110 и упомянутого первого элемента 510 корпуса, так, чтобы они не наложились на подложечный теплогенерирующий элемент 150, так чтобы не повлиять по существу на перенос тепла от основного теплогенерирующего элемента 150 к верхним структурам элементов поверхности.

Согласно этому варианту осуществления устройство включает в себя элемент 190 подавления радиолокационного обнаружения, также называемый элементом 190 поглощения радиолокационного излучения. Упомянутый элемент 190 поглощения радиолокационного излучения выполнен так, чтобы поглощать падающие радиоволны, вырабатываемые радиолокационными системами.

Согласно варианту осуществления упомянутому множеству щелевых резонансных элементов придана форма согласно любой из следующих альтернатив: квадратная, прямоугольная, круглая, Иерусалимский крест, диполи, провода, пересекающиеся провода, двухпериодические полоски или другая подходящая частотноизбирательная структура.

Согласно варианту осуществления упомянутая частотноизбирательная поверхность FSS может быть выполнена скомбинированной с по меньшей мере одним слоем, образованным электрически управляемыми проводящими полимерами, посредством чего частотным диапазоном, который проходит через частотноизбирательную поверхность, можно управлять посредством приложения напряжения к упомянутому по меньшей мере одному слою упомянутых электрически управляемых проводящих полимеров.

Согласно альтернативному варианту осуществления одна или несколько структур микроэлектромеханических систем (MEMS) могут быть интегрированы в упомянутую частотноизбирательную поверхность и причем упомянутая одна или несколько структур MEMS может быть выполнена с возможностью управлять проницаемостью упомянутой частотноизбирательной поверхностью для радиоволн в различных частотных диапазонах.

Согласно варианту осуществления элемент 190 поглощения радиолокационного излучения имеет толщину в диапазоне 0,1-5 мм, например, 0,5-1,5 мм, причем толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой эффективности.

Согласно варианту осуществления упомянутый элемент поглощения радиолокационного излучения сформирован слоем, покрытым слоем краски, включающим в себя железные шарики («Краска с железными шариками»), включающими в себя маленькие сферы, покрытые карбонильным железом или ферритом. Альтернативно упомянутый слой краски включает в себя и ферромагнитные жидкости и немагнитные вещества.

Согласно варианту осуществления упомянутый элемент поглощения радиолокационного излучения сформирован материалом, включающим в себя неопреновый полимерный слой с ферритовыми гранулами или частицами «газовой сажи», включающими в себя процентную часть кристаллического графита, внедренного в полимерную матрицу, сформированную упомянутым полимерным слоем. Процентная часть кристаллического графита может, например, находиться в диапазоне 20-40%, например, в количестве 30%.

Согласно варианту осуществления упомянутый элемент поглощения радиолокационного излучения образован вспененным материалом. В качестве примера упомянутый вспененный материал может быть сформирован уретановой пеной с «газовой сажей».

Согласно варианту осуществления упомянутый элемент поглощения радиолокационного излучения сформирован наноматериалом.

На Фиг. 8b схематически представлен вид сверху температурных потоков в структуре устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 8b показана частотноизбирательная поверхность FSS, скомпонованная в по меньшей мере одном элементе/слое устройства.

Согласно этому варианту осуществления частотноизбирательная поверхность FSS, такая как представлена на Фиг. 6b, интегрирована в первый элемент 510 корпуса и первый теплопроводящий элемент 110. Резонансные элементы согласно этому варианту осуществления сформированы в геометрическом металлическом шаблоне, окружающем область 510A или 110A приложения, с которой скомпонован по меньшей мере один термоэлектрический элемент 150 так, чтобы было сформировано множество щелей, свободных от упомянутого множества резонансных элементов. Упомянутое множество щелей скомпоновано так, чтобы распространяться вдоль по существу прямых линий в плоскости первой теплопроводящей поверхности и первого элемента корпуса, причем упомянутое множество щелей распространяется от центральной точки упомянутой области приложения. Этим обеспечивается эффективный перенос тепла вдоль упомянутого множества щелей к периферийным частям упомянутого первого теплопроводящего слоя 110 и упомянутого первого элемента 510 корпуса, причем перенос тепла проиллюстрирован стрелками E.

На Фиг. 9 схематически представлен пространственный вид с разнесением деталей бронирующего элемента устройства для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления изобретения, устройства, элемент поверхности включает в себя по меньшей мере один бронирующий элемент 180, такой как показан на Фиг. 6a-b, выполнен с возможностью для защиты по меньшей мере одного из элемента поверхности и подложечной структуры от прямого огня, взрывов и/или фрагментов разрыва. Обеспечение по меньшей мере одного бронирующего элемента элементу поверхности способствует модульному бронированию объектов, облаченных во множество элементов поверхности причем, отдельные утраченные элементы поверхности могут быть легко заменены.

Согласно варианту осуществления бронирующий элемент 180 образован оксидом алюминия, таким как, например, Al₂O₃ или другим подобным материалом с хорошими свойствами в смысле баллистической защиты.

Согласно варианту осуществления промежуточный теплопроводящий элемент имеет толщину в диапазоне 40-30 мм, например, 8-20 мм, причем толщина среди прочего зависит от варианта применения и желаемой эффективности.

Согласно варианту осуществления устройства согласно изобретению теплопроводящий элемент 160 сформирован из материала с хорошими свойствами, относящимися к тепловой проводимости и баллистической защите, такого как, например, карбид кремния SiC.

Согласно варианту осуществления по меньшей мере один из упомянутого теплопроводящего элемента и бронирующего элемента 180 образован наноматериалом.

Бронирующий элемент 180 и/или теплопроводящий элемент 160 может быть выполнен с возможностью обеспечивать баллистическую защиту по меньшей мере согласно классу защиты, как определено стандартом НАТО, 7.62 АР WC («STANAG Level 3»).

Согласно варианту осуществления устройства согласно изобретению, элемент поверхности, такой как показан на Фиг. 4a или Фиг. 6a-b, включает в себя по меньшей мере одну структуру электромагнитной защиты (не показана), выполнен с возможностью для обеспечения защиты от электромагнитных импульсов (ЭМИ), которые могут вырабатываться системами оружия, направленными на повреждение электронных систем. Упомянутая по меньшей мере одна структура электромагнитной защиты может, например, быть образована тонким слоем, который поглощает/отражает электромагнитное излучение, таким как, например, тонкий слой алюминиевой фольги или другого подходящего материала.

Согласно альтернативному варианту осуществления одна или несколько подструктур выполнены с возможностью обеспечивать экранирующую клетку, которая заключает в себе по меньшей мере схему управления.

Согласно альтернативному варианту осуществления элемент поверхности выполнен с возможностью обеспечивать экранирующую клетку и по меньшей мере один тонкий слой выполнен с возможностью для поглощения/отражения электромагнитного излучения.

Согласно варианту осуществления устройства согласно изобретению корпус элемента поверхности выполнен водонепроницаемым, чтобы обеспечить возможность применения в морском флоте, где элементы поверхности устанавливают на структурах, расположенных ниже и/или выше уровня воды у морского судна.

На Фиг. 10 схематически представлен вид сверху модульного элемента 500 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно этому варианту осуществления модульный элемент 500 имеет шестиугольную форму. Этим обеспечивается простая и обычная адаптация и сборка при составлении модульных систем, например, согласно Фиг. 12a-c. Далее по всей шестиугольной поверхности может быть выработана равномерная температура, причем можно будет избежать локальных различий в температуре, которые могут возникать в углах, например, модульного элемента прямоугольной формы.

Модульный элемент 500 включает в себя схему 200 управления, соединенную с термоэлектрическим элементом 150 и упомянутой по меньшей мере одной поверхностью 50 отображения, причем термоэлектрический элемент 150 выполнен с возможностью вырабатывать заранее определенный температурный градиент у части первого теплопроводящего слоя 110 модульного элемента 500 согласно Фиг. 5a, причем заранее определенный температурный градиент обеспечивается посредством того напряжения, которое приложено к термоэлектрическому элементу 150 схемой управления, напряжение, основанное на температурных данных или температурной информации от схемы 200 управления.

Модульный элемент 500 включает в себя интерфейс 570 для электрического соединения модульных элементов для взаимосвязи в модульную систему. Интерфейс включает в себя согласно варианту осуществления соединитель 570.

Модульный элемент может быть выполнен с размерами столь же малыми, что и поверхность - приблизительно 5 см², размер модульного элемента ограничивается размером схемы управления.

На Фиг. 11 схематически представлено устройство VI для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство включает в себя схему 200 управления или блок 200 управления и элемент 500 поверхности, например, согласно Фиг. 6a, 6b, причем схема управления связана с элементами 500 поверхности. Устройство дополнительно включает в себя по меньшей мере одну поверхность отображения 50 и термоэлектрический элемент 150. Упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения 50 скомпонована так, чтобы получать ток/напряжение от схемы 200 управления, поверхность 50 отображения согласно вышеупомянутому конфигурирована таким образом, что когда приложено напряжение, от одной стороны поверхности 50 отображения излучается по меньшей мере один спектр. Упомянутый термоэлектрический элемент 150 выполнен с возможностью получать напряжение от схемы 200 управления, термоэлектрический элемент 150 согласно вышеупомянутому конфигурирован таким образом, что, когда приложено напряжение, тепло от одной стороны термоэлектрического элемента 150 переходит в другую сторону термоэлектрического элемента.

Устройство согласно этому варианту осуществления включает в себя температурно-чувствительное средство 210, выполненное с возможностью воспринимать текущую температуру элемента 500 поверхности. Температурно-чувствительное средство 210 согласно варианту осуществления, как показано, например, на Фиг. 6a, выполнено на или соединено с внешней поверхностью термоэлектрического элемента 150 так, что воспринимаемая температура является внешней температурой элемента 500 поверхности.

Схема 200 управления включает в себя термочувствительное средство 610, выполненное с возможностью воспринимать температуру, такую как фоновая температура. Схема 200 управления дополнительно включает в себя программный блок 620, выполненный с возможностью получать и обрабатывать температурные данные от термочувствительного средства 610. Термочувствительное средство 610 таким образом связано с программным блоком 620 посредством связи 602 причем, программный блок 620 выполнен с возможностью получать сигнал, представляющий фоновые данные.

Схема 200 управления включает в себя средство 615 визуального восприятия, выполненное с возможностью воспринимать визуальную структуру, такую как одна или несколько визуальных структур, описательных в отношении объектов, окружающих устройства. Упомянутый программный блок 620 выполнен с возможностью получать и обрабатывать данные визуальной структуры, включающие в себя одно или несколько изображений/последовательностей изображений. Средство 615 визуального восприятия соответственно связано с программным блоком 620 посредством связи 599, причем программный блок 620 выполнен с возможностью получать сигнал, представляющий данные фоновой визуальной структуры.

Программный блок 620 дополнительно выполнен с возможностью получать инструкции от интерфейса 630 пользователя, с которым он способен осуществлять связь. Программный блок 620 связан с интерфейсом 630 пользователя посредством связи 603. Программный блок 620 выполнен с возможностью получать сигнал от интерфейса пользователя посредством связи 603, причем упомянутый сигнал, представляет командные данные, то есть информацию о том, какие в программном блоке 620 есть программно-обрабатываемые данные температуры от термочувствительного средства 610 и данные визуальной структуры от средства 615 визуального восприятия. Интерфейс 630 пользователя может, например, когда устройство выполнено на, например, военной машине и предназначено для тепловой и визуальной маскировки и/или адаптации с определенным тепловым и/или визуальным шаблоном упомянутой машины, быть конфигурирован, так что оператор, по предполагаемому направлению угрозы, может выбрать фокусировку доступной мощности устройства, чтобы достичь наилучшей воображаемой сигнатуры к фону. Это объяснено более подробно со ссылкой на Фиг. 14.

Согласно этому варианту осуществления схема 200 управления дополнительно включает в себя аналогово-цифровой преобразователь 640 соединенный посредством связи 604 с программным блоком 620. Программный блок 620 выполнен с возможностью получать сигнал посредством связи 604, причем упомянутый сигнал представляет информационные пакеты от программного блока 620, и выполненный с возможностью преобразовать информационный пакет, то есть информацию, переданную от интерфейса 630 пользователя и обрабатывать температурные данные. Интерфейс 630 пользователя выполнен с возможностью определить из этого или из того направления угрозы, которое было выбрано, те камеру/видеокамеру/ИК-камеру/датчик, что должны снабжать программный блок 620 информацией. Согласно варианту осуществления вся аналоговая информация преобразуется аналогово-цифровым преобразователем 640 в двоичную цифровую информацию посредством стандартных АЦП, являющихся малыми интегральными схемами. Причем не требуются никакие кабели. Согласно варианту осуществления, описанному со ссылкой на Фиг. 12a-c, цифровую информацию выполняют наложенной на ток, питающий каркас машины.

Схема 200 управления дополнительно включает в себя приемник 650 цифровой информации, соединенный с цифроаналоговым преобразователем 640 посредством связи 605. От программного блока 620 информация идет в аналоговом виде на цифро-аналоговый преобразователь 640, причем должна быть информация о той температуре (желаемом значении), которая должна регистрироваться каждым элементом поверхности. Все это оцифровывается в цифро-аналоговом преобразователе 640 и посылается согласно стандартной процедуре как цифровая последовательность, включающая в себя уникальную цифровую идентичность для каждого элемента 500 поверхности со связанной информацией о желаемом значении и т.д. Эта последовательность считывается приемником 650 цифровой информации, причем считывается только идентичность, соответствующая тому, что было заранее запрограммировано в приемнике 650 цифровой информации. В каждом элементе 500 поверхности скомпонован приемник 650 цифровой информации с уникальной идентичностью. Когда приемник 650 цифровой информации распознает, что цифровая последовательность приближается с правильной цифровой идентичностью, выполняется регистрация связанной информации, а остальная цифровая информация не регистрируется. Этот процесс имеет место в каждом приемнике 650 цифровой информации, для каждого элемента 500 поверхности обеспечивается уникальная информация. Эта технология называется CAN-технология.

Схема управления дополнительно включает в себя схему 600 управления температурой, соединенную посредством связи 605 с аналогово-цифровым преобразователем 640. Схема 600 управления температурой выполнена с возможностью получать цифровой сигнал в форме цифровых последовательностей, представляющих температурные данные, посредством связи 605.

Температурно-чувствительное средство 210 связано со схемой управления температурой через обратную связь 205, причем схема управления температурой 600 выполнена с возможностью получать сигнал, представляющий температурные данные, воспринятые температурно-чувствительным средством 210, по связи 205.

Схема 600 управления температурой соединена с термоэлектрическим элементом связями 203, 204 для приложения напряжения к термоэлектрическому элементу 150. Схема 600 управления температурой выполнена с возможностью сравнивать температурные данные от температурно-чувствительного средства 210 с температурными данными от термочувствительного средства 610, причем схема 600 управления выполнена с возможностью подавать на термоэлектрический элемент 150 ток/напряжение, что соответствует разнице в температуре так, чтобы температура элемента 500 поверхности адаптировалась к фоновой температуре. Температура, воспринятая посредством температурно-чувствительного средства 210, таким образом обеспечивается для сравнения с непрерывной температурной информацией от термочувствительного средства 610 схемы 200 управления.

Схема 600 управления температурой согласно этому варианту осуществления включает в себя приемник 650 цифровой информации, так называемую ПИД-схему 660, соединенную с приемником цифровой информации 650 связью 606, и регулятор 670, соединенный связью 607 с ПИД-схемой. Посредством связи 606 обеспечивается направление сигнала, представляющего собой конкретную цифровую информацию, для того, чтобы каждый элемент 500 поверхности был управляем так, чтобы желаемое значение и фактическое значение соответствовали.

Регулятор 670 затем соединен с термоэлектрическим элементом 150 связями 203, 204. Температурно-чувствительное средство 210 соединено с ПИД-схемой 660 связью 205, причем ПИД-схема выполнена с возможностью получать посредством связи 205 сигнал, представляющий температурные данные, воспринятые посредством температурно-чувствительного средства 210. Регулятор 670 выполнен с возможностью получать посредством связи 607 сигнал от ПИД-схемы 660, представляющий информацию об увеличении или уменьшении подачи тока/напряжения на термоэлектрический элемент 150.

Схема 200 управления дополнительно включает в себя приемник 655 цифровой информации, соединенный с цифро-аналоговым преобразователем 640 связью 598. От программного блока 620 информация посылается в аналоговом виде на цифро-аналоговый преобразователь 640, причем должна быть информация о той визуальной структуре, которая должна регистрироваться каждым элементом поверхности. Все это оцифровывается в цифро-аналоговом преобразователе 640 и посылается согласно стандартной процедуре как цифровая последовательность, включающая в себя уникальную цифровую идентичность для каждого элемента 500 поверхности со связанной информацией о желаемом значении и т.д. Эта последовательность считывается приемником 650 цифровой информации, причем считывается только идентичность, соответствующая тому, что было заранее запрограммировано в приемнике 650 цифровой информации. В каждом элементе 500 поверхности скомпонован приемник 650 цифровой информации с уникальной идентичностью. Когда приемник 650 цифровой информации распознает, что цифровая последовательность приближается с правильной цифровой идентичностью, выполняется регистрация связанной информации, а остальная цифровая информация не регистрируется. Этот процесс имеет место в каждом приемнике 650 цифровой информации, для каждого элемента 500 поверхности обеспечивается уникальная информация. Эта технология называется CAN-технология.

Схема 200 управления дополнительно включает в себя схему 601 управления изображением, соединенную с цифро-аналоговым преобразователем 640 связью 598. Схема 601 управления изображением выполнена с возможностью получать цифровой сигнал в форме цифровых последовательностей, представляющих данные визуальной структуры, такие как данные, представляющие одно или несколько изображений/последовательностей изображений, посредством связи 598.

Схема 601 управления изображением соединена с поверхностью 50 отображения связями 221, 222 для приложения напряжения к поверхности 50 отображения. Схема 601 управления изображением выполнена с возможностью получать данные визуальной структуры от упомянутого средства визуального восприятия и сохранять упомянутые данные визуальной структуры по меньшей мере в одном буфере памяти, причем схема 601 управления изображением выполнена с возможностью непрерывно считывать упомянутый буфер памяти в заранее определенном временном интервале и посылать по меньшей мере один сигнал/подавать по меньшей мере один ток/напряжение на поверхность 50 отображения, что соответствует желаемой интенсивности света/свойству отражения каждого из подэлементов S1-S4 каждого элемента P1-P4 изображения так, чтобы по меньшей мере один спектр, излученный поверхностью элемента 500 поверхности, был адаптирован к структуре видимого фона, которая описана упомянутыми данными визуальной структуры.

Схема 601 управления изображением согласно этому варианту осуществления включает в себя приемник 655 цифровой информации, устройство 665 управления изображением, соединенное с приемником 655 цифровой информации связью 625 и регулятор 675 изображения, соединенный с устройством 665 управления изображением связью 626. Устройство 665 управления изображением включает в себя по меньшей мере средство обработки данных и блок памяти. Устройство 665 управления изображением выполнено с возможностью получать данные от приемника 655 цифровой информации и сохранять эти данные в буфере памяти упомянутого блока памяти. Устройство управления изображением дополнительно выполнено с возможностью обрабатывать данные, сохраненные в упомянутом буфере памяти, например, с заранее определенной частотой обновления используя «таблицы соответствия» (Look-Up-Table (LUT)) или другой подходящий алгоритм, которым отображают данные, сохраненные в буфере памяти, на отдельные элементы P1-P4 изображения и/или подэлементы S1-S4 поверхности 50 отображения элемента поверхности 500. Связью обеспечивается направление 625 сигнала, представляющего определенную цифровую информацию, с тем, чтобы поверхности 50 отображения 50 элемента 500 поверхности, была бы управляема так, чтобы излучаемый по меньшей мере один спектр от поверхности 50 отображения соответствовал зарегистрированным данным от приемника цифровой информации. Связью 626 обеспечивается направление сигнала, представляющего определенную цифровую информацию, для того, чтобы соответствующие элементы P1-P4 изображения и/или подэлементы S1-S4 поверхности отображения 50 элемента 500 поверхности 500 были бы управляемы так, чтобы излучаемый по меньшей мере один спектр от поверхности 50 отображения соответствовал зарегистрированным данным от приемника цифровой информации.

Регулятор 675 изображения затем соединен с поверхностью 50 отображения связями 221, 222. Посредством связи 626 регулятору 675 изображения обеспечена возможность получать сигнал от устройства 665 управления изображения, представляющий информацию для увеличения или уменьшения подачи тока/напряжения на соответствующие элементы P1-P4 изображения и/или подэлементы S1-S4 поверхности 50 отображения. Регулятор 675 изображения дополнительно выполнен с возможностью направлять один или несколько сигналов поверхности 50 отображения посредством связей 221, 222, в зависимости от полученного сигнала от устройства 665 управления изображением. Упомянутые один или несколько сигналов, предназначенные для направления поверхности 50 отображения от регулятора изображения, могут включать в себя один или несколько следующих сигналов: импульсно-модулированные сигналы, амплитудно-импульсно модулированные сигналы, широтно-импульсно модулированные сигналы, кодово-импульсно модулированные сигналы, фазово-импульсно модулированные сигналы, аналоговые сигналы (ток, напряжение), комбинации и/или модуляции упомянутого одного или нескольких сигналов.

Термоэлектрический элемент 150 конфигурирован таким образом, что когда приложено напряжение, тепло от одной стороны термоэлектрического элемента 150 переходит к другой стороне термоэлектрического элемента 150. Когда температура, воспринимаемая посредством температурно-чувствительного средства 210, отличается при ее сравнении с температурной информацией от термочувствительного средства 610, напряжение на термоэлектрическом элементе 150 регулируют так, чтобы фактическое значение и желаемое значение соответствовали, причем температуру поверхности элемента 500 поверхности адаптируют соответственно посредством термоэлектрического элемента.

Согласно варианту осуществления термочувствительное средство 610 включает в себя по меньшей мере один температурный датчик такой как, термометр, выполненный с возможностью измерять температуру окружения. Согласно другому варианту осуществления термочувствительное средство 610 включает в себя по меньшей мере один ИК-датчик, выполненный с возможностью измерять видимую температуру фона, то есть выполнен с возможностью измерять среднее значение фоновой температуры. Согласно еще одному варианту осуществления термочувствительное средство 610 включает в себя по меньшей мере одну ИК-камеру, выполненную с возможностью воспринимать тепловую структуру фона. Эти различные варианты термочувствительного средства, описаны более подробно со ссылкой на Фиг. 12a-c.

Согласно варианту осуществления упомянутая схема 600 управления температурой выполнена с возможностью направлять температурную информацию относительно фактических и/или желаемых значений на программный блок 620. Согласно этому варианту осуществления упомянутый программный блок 620 выполнен с возможностью обрабатывать фактические и/или желаемые значения вместе с характеристиками, описательными в отношении времен отклика для температурного управления, чтобы обеспечить информацию температурной компенсации. При этом упомянутую информацию компенсации температуры направляют схеме 601 управления изображением, которая выполнена с возможностью обеспечивать информацию, побуждающую по меньшей мере одну поверхность 50 отображения излучать по меньшей мере одну составляющую длины волны, которая попадает в инфракрасный спектр, кроме обеспечения по меньшей мере одного спектра, соответствующего визуальной структуре фона. Этим обеспечивается улучшенное время отклика для достижения тепловой адаптации.

Согласно варианту осуществления схема 200 управления включает в себя средство обнаружения дистанции (не показано), такое как лазерный дальномер, выполненный с возможностью измерять расстояние и угол по отношению к одному или нескольким объектам в окружении устройства. Упомянутый программный блок 620 выполнен с возможностью получать и обработать данные о дистанции и угловые данные от средства обнаружения дистанции. Средство обнаружения дистанции соответственно соединено с программным блоком 620 посредством связи (не показана), причем программный блок выполнен с возможностью получать сигнал, представляющий данные расстояния и угловые данные. Упомянутый программный блок 620 выполнен с возможностью обрабатывать температурные данные и данные визуальной структуры, посредством соотнесения температурных данных и данных визуальной структуры с данными о дистанции и угловыми данными, ассоциируя дистанцию и угол с объектами фона. Упомянутый программный блок 620 дополнительно выполнен с возможностью применять по меньшей мере одно преобразование, такое как преобразование перспективы на основании упомянутых данных температуры и данных визуальной структуры с ассоциированной относительной дистанцией и углом в совокупности с данными, описывающими характеристики упомянутого термочувствительного средства и упомянутого средства визуального восприятия. Тем самым обеспечиваются проекции по меньшей мере одного выбранного объекта/выбранной структуры температурной и/или визуальной структуры с измененной перспективой и/или дистанцией. Это может, например, использоваться для выработки фальшивой сигнатуры, как описано со ссылкой на Фиг. 14, чтобы воспроизведение объекта, которому желают придать сходство, могло быть изменено так, чтобы дистанция до объекта и перспектива объекта изменились по отношению к расстоянию и перспективе, которую воспринимают термочувствительное средство и/или средство визуального восприятия.

Согласно этому варианту осуществления интерфейс 630 пользователя может обеспечивать интерфейс, который позволяет оператору выбирать по меньшей мере один объект/структуру, который желательно воспроизвести визуально или термически. Для обеспечения модификации перспектив, программный блок 620 может быть дополнительно выполнен с возможностью регистрировать и обрабатывать данные, описывающие дистанцию и угол по отношению к объектам/структурам в период времени, в течение которого упомянутые устройство или объект/структуры размещены так, чтобы по меньшей мере различные независимые друг от друга виды упомянутых объектов/структур воспринимались упомянутым термочувствительным средством и/или упомянутым средством визуального восприятия.

В случаях, когда элемент 500 поверхности включает в себя элемент поглощения радиолокационного излучения, такой как, например, представлен на Фиг. 8a-b, схема управления согласно варианту осуществления выполнена с возможностью осуществлять связь беспроводным образом. Посредством обеспечения по меньшей мере одного блока беспроводного передатчика и приемника и посредством использования по меньшей мере одного резонансного щелевого элемента STR частотноизбирательная поверхностная структура выполняется, как антенна беспроводной связи. Согласно этому варианту осуществления схема управления может быть выполнена с возможностью осуществления связи в коротковолновом частотном диапазоне, таком как, например, в полосе 30 ГГц. Этим обеспечивается уменьшение числа связей, относящихся к обмену данными/сигналами в упомянутой схеме управления и/или в опорной структуре/каркасе, как описано со ссылкой на Фиг. 12g.

Конфигурация схемы управления может отличаться от конфигурации, описанной в отношении Фиг. 11. Схема управления может, например, включать в себя большее или меньшее число подкомпонентов/связей. Дополнительно, одна или несколько частей могут быть выполнены внешне по отношению к схеме 200 управления, как, например, скомпонованные во внешней центральной конфигурации, где, например, интерфейс 630 пользователя, программный блок 620, цифро-аналоговый преобразователь 640, температурно-чувствительное средство 610 и средство 615 визуального восприятия скомпонованы, чтобы обеспечивать данные и обрабатывать данные по меньшей мере для одного элемента 500 поверхности, содержащего локальную схему управления, содержащую упомянутую схему 600 управления температурой и упомянутую схему 601 управления изображением, коммуникативно соединенные с упомянутым центрально конфигурируемым цифро-аналоговым преобразователем.

На Фиг. 12a схематически представлены части VII-a модульной системы 700, содержащей элементы 500 поверхности или модульные элементы 500 для представления теплового фона или соответствующего; на Фиг. 12b схематически представлена увеличенная часть VII-b модульной системы по Фиг. 12a; а на Фиг. 12c схематически представлена увеличенная часть VII-c части по Фиг. 12b.

Отдельное регулирование температуры и/или управление визуализацией выполнено так, чтобы иметь место в каждом модульном элементе 500, отдельно, посредством схемы управления, например, схемы управления по Фиг. 11, скомпонованной в каждом модульном элементе 500. Каждый модульный элемент 500 согласно варианту осуществления образован модульным элементом по Фиг. 6a-b.

Соответствующий модульный элемент 500 имеет согласно этому варианту осуществления шестиугольную форму. На Фиг. 12a-b модульные элементы 500 представлены с клеточным шаблоном. Модульная система 700 включает в себя согласно этому варианту осуществления каркас 710, выполненный с возможностью размещения в нем соответствующего модульного элемента. Каркас согласно этому варианту осуществления имеет сотовую конфигурацию, то есть взаимосвязан посредством множества шестиугольных рам 712, причем соответствующая шестиугольная рама 712 выполнена с возможностью размещения в ней соответствующего модульного элемента 500.

Каркас 710 согласно этому варианту осуществления выполнен с возможностью подачи тока. Каждой шестиугольной раме 712 обеспечен интерфейс 720, содержащий соединитель 720, посредством которого модульный элемент 500 становится электрически включенным. Цифровая информация, представляющая фоновую температуру, воспринятую посредством термочувствительного средства, и/или визуальная структура, воспринятая посредством средства визуального восприятия согласно, например, Фиг. 11, организована так, чтобы накладываться на каркас 710. Поскольку сам по себе каркас выполнен с возможностью подачи тока, количество кабелей может быть уменьшено. В каркасе ток будет подаваться на каждый модульный элемент 500, но в то же время и наложенная на ток цифровая последовательность, содержащая уникальную информацию для каждого модульного элемента 500. Таким образом какие-либо кабели в каркасе не будут нужны.

Каркас имеет размеры, чтобы по высоте и поверхности размещать модульные элементы 500.

Приемник цифровой информации соответствующего модульного элемента, такой как описан со ссылкой на Фиг. 11, выполнен с возможностью затем получать цифровую информацию, причем схема управления температурой и схема управления изображением согласно Фиг. 11 выполнены с возможностью выполнять регулирование согласно описанному со ссылкой на Фиг. 11.

Согласно варианту осуществления устройство скомпоновано на техническом средстве, таком как военная машина. Тогда каркас 710 выполнен с возможностью крепления на, например, машине причем, каркас 710 выполнен с возможностью подачи, как тока, так и цифровых сигналов. Посредством компоновки каркаса 710 на корпусе машины, каркас 710 в то же время обеспечивает крепление к корпусу машины/аппарата, то есть каркас 710 выполнен с возможностью поддержки модульной системы 700. При использовании модульного элемента 500 преимущество, среди прочего, достигается в том, что если один модульный элемент 500 выйдет из строя по каким-либо причинам, заменить нужно будет только вышедший из строя элемент. Дополнительно модульный элемент 500 облегчает адаптацию в зависимости от варианта применения. Модульный элемент 500 может выйти из строя в связи со сбоями электрического характера, такими как короткое замыкание, внешнее воздействие, и из-за осколков и других боеприпасов.

Электроника соответствующего модульного элемента предпочтительно герметизирована в соответствующем модульном элементе 500 так, чтобы индукция электрических сигналов, например, от антенн была минимизирована.

Корпус, например, машины способен функционировать как заземление 730, тогда как каркас 710, предпочтительно верхняя часть каркаса, представляет собой фазу. На Фиг. 12b-c символом I обозначен ток в каркасе, Ti - цифровая информация, содержащая температурные и визуальные структуры для модульного элемента I, а D представляет собой отклонение, то есть цифровой сигнал, сообщающий, насколько большой является разница между желаемым значением и фактическим значением для каждого модульного элемента. Эту информацию посылают в противоположном направлении, так как эту информацию нужно показать в интерфейсе 630 пользователя согласно, например, Фиг. 11 так, чтобы пользователь знал, насколько хороша температурная адаптация системы в настоящий момент.

Температурно-чувствительное средство 210 согласно, например, Фиг. 11, выполнено соединенным с термоэлектрическим элементом 150 из соответствующего модульного элемента 500, чтобы воспринимать внешнюю температуру этого модульного элемента 500. Внешняя температура затем организуется так, чтобы быть непрерывно сравниваемой с фоновой температурой, воспринимаемой посредством термочувствительного средства, такого как описано выше со ссылкой на Фиг. 10 и 11. Когда они отличаются, средство, такое как схема управления температурой, описанная со ссылкой на Фиг. 11, выполняет регулировку напряжения на термоэлектрическом элементе модульного элемента так, чтобы фактические значения и желаемые значения соответствовали. Степень эффективности сигнатуры системы, то есть степень тепловой адаптации, которая может быть достигнута, зависит от того, какое термочувствительное средство, то есть какой температурный ориентир, используется - температурный датчик, ИК-датчик или ИК-камера.

В результате того, что термочувствительное средство согласно варианту осуществления образовано по меньшей мере одним температурным датчиком, таким как термометр, выполненный с возможностью измерять температуру окружения, обеспечивается менее точное представление фоновой температуры, но температурный датчик имеет преимущество, заключающееся в экономической эффективности. Применительно к использованию с машинами или подобными устройствами температурный датчик предпочтительно компонуют в воздухозаборнике машины, чтобы минимизировать влияние горячих областей машины.

В результате того, что термочувствительное средство согласно варианту осуществления образовано по меньшей мере одним ИК-датчиком, выполненным с возможностью измерять видимую температуру фона, то есть выполнен с возможностью измерять среднее значение фоновой температуры, можно достичь более правильное значение фоновой температуры. ИК-датчик предпочтительно размещают на всех сторонах машины, чтобы покрыть различные направления угрозы.

В результате того, что термочувствительное средство согласно варианту осуществления образовано ИК-камерой, выполненной с возможностью воспринимать тепловую структуру фона, можно достичь почти безупречную адаптацию к фону, причем температурные изменения фона, могут быть представимыми на, например, машине. Здесь, модульный элемент 500 будет соответствовать температуре, которую набор пикселов захватил у фона на рассматриваемой дистанции. Эти пикселы ИК-камеры выполнены с возможностью группировки так, чтобы разрешение ИК-камеры соответствовало разрешению, являющемуся представимым разрешением модульной системы, то есть так, чтобы каждый модульный элемент соответствовал пикселу. Тем самым достигается очень хорошее представление фоновой температуры, так чтобы, например, солнечное тепло, пятна снега, лужи воды, различные свойства осадков и т.д. фона, часто имеющие иную температуру, чем воздух, могли быть представлены правильно. Этим эффективно устраняется создание четких контуров и больших равномерно нагретых поверхностей, так чтобы обеспечивать очень хорошую тепловую маскировку машины и представлять температурные изменения на малых поверхностях.

В результате того, что средство визуального восприятия согласно варианту осуществления образовано камерой, такой как видео камера, выполненной с возможностью воспринимать визуальную структуру (цвет, шаблон) фона, может быть достигнута почти безупречная адаптация к фону, причем визуальная структура фона может быть представима на, например, машине. Здесь, модульный элемент 500 будет соответствовать визуальной структуре, которую набор пикселов захватил у фона на рассматриваемой дистанции. Эти пикселы видео камеры выполнены с возможностью группировки так, чтобы разрешение видео камеры соответствовало разрешению, являющемуся представимым разрешением модульной системы, то есть так, чтобы каждый модульный элемент соответствовал набору пикселей (элементов изображения), определенному числом элементов изображения, которые скомпонованы на поверхности отображения соответствующих модульных элементов. Тем самым достигается очень хорошее представление фоновой структуры так, чтобы, например, даже относительно маленькие визуальные структуры, которые захвачены видеокамерой, были воспроизведены правильно. Одну или несколько видео камер предпочтительно размещают с одной или нескольких сторон машины, чтобы покрыть воспроизведение, видимое из нескольких различных направлений угрозы. В случаях, когда поверхность отображения конфигурирована, чтобы быть направлено зависимой, такой как, например, согласно Фиг. 7d-e, визуальная структура, воспринятая средством визуального восприятия под различными углами, может использоваться для отдельного управления элементами изображения, выполненными с возможностью воспроизведения изображения при различных углах наблюдения так, чтобы они воспроизводили визуальную структуру, которая соответствует направлению, в котором она воспринята средством визуального восприятия.

На Фиг. 12d схематически представлен вид сверху модульной системы VII или части модульной системы VII, включающей в себя элементы поверхности для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения, а на Фиг. 12e схематически представлен вид сбоку модульной системы VII по Фиг. 12d.

Модульная система VII согласно этому варианту осуществления отличается от модульного элемента 700 согласно варианту осуществления, представленному на Фиг. 12a-c, тем, что вместо опорной структуры, образуемой каркасом 710, опорная структура 750 образована одним или несколькими опорными деталями 750 или опорными пластинами 750 для того, чтобы обеспечить поддержание взаимосвязанных модульных элементов 500.

Опорная структура может таким образом быть сформирована одной опорной деталью 750, как показано на Фиг. 12a-c, или множеством взаимосвязанных опорных деталей 750.

Опорная деталь выполнена из любого материала, удовлетворяющего тепловым требованиям и требованиям относительно прочности и износостойкости. Опорная деталь 750 согласно варианту осуществления сделана из алюминия, который обладает преимуществом в том, что он легок, прочен и износостоек. Альтернативно опорная деталь 750 сделана из стали, которая также является прочной и износостойкой.

Опорная деталь 750, имеющая листовую конфигурацию, имеет согласно этому варианту осуществления по существу плоскую поверхность и квадратную форму. Опорная деталь 750 может альтернативно иметь любую подходящую форму, такую как прямоугольная, шестиугольная и т.д.

Толщина опорного элемента 750 находится в диапазоне 5-30 мм, например, 10-20 мм.

Взаимосвязанные модульные элементы 500 включают в себя теплогенерирующие элементы 150 и поверхность 50 отображения, как описано выше, скомпонованы на опорном элементе 750. Опорная деталь 750 выполнена с возможностью подачи тока. Опорная деталь 750 содержит связи 761, 762, 771, 772, 773, 774 для обмена с и от каждого отдельного модульного элемента, упомянутые связи интегрированы в опорный элемент 750.

Согласно этому варианту осуществления модульная система включает в себя опорную деталь 750 и семь взаимосвязанных шестиугольных модульных элементов 500, скомпонованных сверху опорной детали 750 таким образом, что образуются левая колонка из двух модульных элементов 500, промежуточная колонка из трех модульных элементов 500 и правая колонка их двух модульных элементов 500. Один шестиугольный модульный элемент, таким образом, скомпонован в середине, а другие шесть скомпонованы вокруг серединного модульного элемента на опорной детали 750.

Согласно этому варианту осуществления сигналы подачи тока и коммуникационные сигналы разделены и не наложены, что приводит к увеличению коммуникационной полосы пропускания, таким образом, увеличивается скорость связи. Это упрощает изменение в шаблонах сигнатуры, в силу увеличенной полосы пропускания, увеличивающей скорость сигнала для коммуникационных сигналов. Тем самым при движении улучшаются как тепловая, так и визуальная адаптация.

В силу наличия разделенных токовых сигналов и коммуникационных сигналов облегчается взаимосвязь большого числа модульных элементов 500, без воздействия на скорость связи. Каждая опорная деталь 750 включает в себя несколько связей 771, 772, 773, 774 для цифровых и/или аналоговых сигналов в комбинации с двумя или большим числом связей 761, 762 для подачи тока.

Согласно этому варианту осуществления упомянутые интегрированные связи включают в себя первую связь 761 и вторую связь 762 для подачи тока к каждой колонке модульных элементов 500. Упомянутые интегрированные связи, дополнительно включают в себя третью и четвертую связи 771, 772 для информационных/коммуникационных сигналов модульным элементам 500, упомянутые сигналы являются цифровыми и/или аналоговыми, и пятую и шестую связи 773, 774 для информационных/диагностических сигналов от модульных элементов 500, упомянутые сигналы являются цифровыми и/или аналоговыми.

В силу наличия двух связей, третьей и четвертой связи 771, 772, для обеспечения информационных сигналов модульным элементам 500 и двух связей, пятой и шестой связей 773, 774, для обеспечения информационных сигналов от модульных элементов 500, скорость связи становится по существу неограниченной, то есть происходит моментально.

На Фиг. 12f схематически представлен вид сверху модульной системы VIII или части модульной системы VIII, включающей в себя элементы поверхности для адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления настоящего изобретения, а на Фиг. 12g схематически представлен пространственный вид с разнесением деталей модульной системы VIII по Фиг. 12f.

Модульная система VIII согласно этому варианту осуществления отличается от модульного элемента 750 согласно варианту осуществления, представленному на Фиг. 12d-e, тем, что вместо опорной структуры, обеспеченной опорной структурой 750, опорная структура 755 образована одним или несколькими опорными элементами 755 или опорными пластинами 755, причем каждый опорный элемент содержит две электропроводящие плоскости, выполненные с возможностью обеспечивать подачу тока на взаимосвязанные модульные элементы 500.

Согласно этому варианту осуществления опорный элемент 755 включает в себя две объединенные электропроводящие плоскости 751-752, причем упомянутые две электропроводящие плоскости изолированы друг от друга. Упомянутые две электропроводящие плоскости 751-752 выполнены с возможностью обеспечивать подачу энергии на упомянутый модульный элемент 500.

Первая 751 из упомянутых двух электрически изолированных плоскостей выполнена с возможностью приложения к ней отрицательного напряжения, а вторая 752 из упомянутых электрически изолированных плоскостей выполнена с возможностью приложения к ней положительного напряжения, посредством чего обеспечивается подача энергии на модульные элементы 500, присоединенные к опорному элементу 755, без использования связей, предназначенных для подачи энергии. Опорный элемент 755 может, таким образом, быть сконструирован с использованием уменьшенного числа связей и поэтому также становится более надежным, так как подача энергии не зависит от отдельных связей.

Согласно этому варианту осуществления модульная система включает в себя опорный элемент 755 и восемнадцать точек крепления для взаимного соединения шестиугольных модульных элементов, скомпонованных сверху опорного элемента 755, таким образом, что образуются левая колонка из пяти модульных элементов 500, две промежуточных колонки из четырех и пяти модульных элементов 500 и правая колонка из пяти модульных элементов 500.

Посредством применения на каждой из двух электрических плоскостей 751-752 слоевого или поверхностного покрытием, такого как, например, электрически изолирующая краска, обеспечивается выполнение двух электропроводящих плоскостей 751-752 взаимно изолированными.

Опорный элемент 755 включает в себя множество интегрированных связей 780, причем каждая интегрированная связь включает в себя множество связей для информационных/диагностических/коммуникационных сигналов цифрового/аналогового типа к и от присоединенных модульных элементов 500. Каждое упомянутое множество связей выполнено с возможностью обеспечивать обмен с и от колонки модульных элементов 500. Упомянутое множество интегрированных связей может быть образовано тонкой пленкой, причем упомянутая тонкая пленка выполнена на опорном элементе 755.

Опорный элемент 755 включает в себя множество углублений 781-785 приспособленных обеспечивать точки крепления и электрические контактные поверхности для присоединенных модульных элементов 500. По меньшей мере одно из упомянутых углублений выполнено с возможностью размещать контактные средства модульного элемента 500 в контакте с упомянутой первой и второй электропроводящими плоскостями.

Опорный элемент 755 включает в себя множество углублений и/или сквозных отверстий 790, приспособленных для размещения по меньшей мере одной подструктуры соединенных модульных элементов 500. Опорный элемент 755 согласно Фиг. 12g содержит сквозные отверстия, выполненные с возможностью размещения теплопроводящего элемента 160, такого как представлен на Фиг. 4a или Фиг. 5a-b, шестиугольной формы, для обеспечения переноса тепла к основным структурам и уменьшения толщины модульной системы.

Согласно варианту осуществления опорный элемент 755 имеет толщину в диапазоне 1-30 мм, например, 2-10 мм. Согласно варианту осуществления каждая из объединенных электрически проводящих плоскостей 751-752 имеет толщину в диапазоне 1-5 мм, например, 1 мм.

Согласно варианту осуществления опорный элемент 755 включает в себя подложечный теплопроводящий элемент (не показан), скомпонованный на нижней стороне опорного элемента 755. Таким образом обеспечивается конфигурация модульного элемента 500 без второго теплопроводящего слоя 120, чью функцию принимает на себя подложечный теплопроводящий элемент. Посредством обеспечения подложечного теплопроводящего элемента, скомпонованного на опорном элементе 755, тепловая проводимость улучшается, поскольку для соответствующих модульных элементов обеспечивается более большая теплопроводящая поверхность, то есть поверхность, соответствующая размеру опорного элемента 755.

Опорный элемент согласно Фиг. 12d или Фиг. 12f может быть присоединен к другим опорным элементам этих типов, причем опорные элементы взаимно соединяются посредством точек присоединения (не показаны), например, посредством точек присоединения согласно Фиг. 11a, для электрического соединения опорных элементов связями. Этим может быть минимизировано количество точек соединения.

Модульные элементы 500 присоединены к опорным элементам, например, согласно Фиг. 12d или 12f, при помощи подходящего средства крепления.

Соединенные между собой опорные элементы, так как, например, согласно Фиг. 12d или 12f, формирующие опорную структуру, предназначены для компоновки на структуре машины, такой как, например, транспортное средство, корабль или подобной.

На Фиг. 13 схематически показан объект 800, такой как машина 800, подвергающийся угрозе в направлении угрозы, с визуальной структурой и тепловой структурой 812 из фона 810 воспроизведенной на стороне машины, обращенной к направлению угрозы посредством устройства согласно настоящему изобретению. Устройство согласно варианту осуществления включает в себя модульную систему согласно Фиг. 12a-c, модульная система скомпонована на машине 800.

Предполагаемое направление угрозы показано посредством стрелки C. Объект 800, например, машина 800, представляет собой цель. Угроза может, например, исходить от тепловой/визуальной/радиолокационной разведывательно-сигнализационной системы, теплонаводящейся ракеты или подобного, способного захватить цель.

Видимый в направлении угрозы тепловой и/или видимый фон 810 присутствуют в продолжении направления C угрозы. Часть 814 этого теплового и/или видимого фона 810 машины 800, видимого со стороны угрозы скопирована посредством термочувствительного средства 610 и/или средства 615 визуального восприятия согласно изобретению так, что копия 814' этой части теплового и/или видимого фона, согласно варианту тепловой и/или визуальной структуры 814', видна для угрозы. Как описано со ссылкой на Фиг. 11 термочувствительное средство 610 согласно варианту выполнения включает в себя ИК-камеру, согласно варианту выполнения - ИК-датчик и в варианте выполнения температурный датчик, причем ИК-камера обеспечивает лучшее тепловое представление фона. Как описано со ссылкой на Фиг. 11, средство 615 визуального восприятия согласно варианту выполнения включает в себя видео камеру.

Тепловой и/или видимый фон 814', тепловая и/или визуальная структура фона, воспринятого/скопированного с помощью термочувствительного средства и/или средства визуального восприятия, могут интерактивно воспроизводиться на стороне цели, здесь - обращенной к угрозе машины 800, посредством устройства, так, что машина 800 в тепловом смысле тает в фоне. Тем самым возможность обнаружения и идентификации угрозами, например, в виде биноклей/усилителей изображения/камер/ИК-камер или теплонаводящихся ракет, захватывающих цель/машину 800 становится более трудной, так как она температурно и визуально смешивается с фоном.

По ходу передвижения машины скопированная тепловая структура 814' фона будет непрерывно адаптироваться к изменениям в тепловом фоне благодаря комбинации теплопроводящих слоев с анизотропной тепловой проводимостью, изолирующего слоя, термоэлектрического элемента и непрерывно регистрируемым различием между термочувствительным средством для восприятия теплового фона и температурно-чувствительного средства согласно любому из вариантов осуществления устройства согласно настоящему изобретению.

По ходу передвижения машины скопированная визуальная структура 814' фона будет непрерывно адаптироваться к изменениям визуальной структуры фона благодаря комбинации поверхности отображения и средства визуального восприятия для регистрации визуальной структуры согласно любому из вариантов осуществления устройства согласно настоящему изобретению.

Устройство согласно настоящему изобретению соответственно обеспечивает автоматическую тепловую и визуальную адаптацию и более низкий контраст с изменениями температуры и видимым фоном, чем усложняется обнаружение, идентификация и распознавание и уменьшается угроза от потенциальных искателей цели или подобного.

Устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает малую эффективную площадь отражения (ЭПО) машины, то есть адаптацию радиолокационной сигнатуры посредством использования функциональных особенностей в виде частотноизбирательности и подавления радиолокационного обнаружения. При этом упомянутая адаптация может быть выполнена, когда машина стоит и по ходу движения.

Устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает малую сигнатуру машины, то есть малый контраст, так, что контуры машины, размещение выхлопной трубы, размещение и размер выхода охлаждающего воздуха, гусеничный или колесный тип, орудие и т.д., то есть сигнатура машины, может быть температурно и визуально минимизирована так, что на фоне будет обеспечена меньшая тепловая и визуальная сигнатура посредством устройства согласно настоящему изобретению.

Устройство согласно настоящему изобретению с модульной системой согласно, например, Фиг. 12a-c, предлагает эффективный слой тепловой изоляции, который например, уменьшает расход энергии системами переменного тока с меньшим воздействием солнечного нагрева, то есть когда устройство не активно, модульная система обеспечивает хорошую тепловую изоляцию по отношению к солнечному нагреву машины и таким образом улучшает внутренний климат.

На Фиг. 14 схематически представлены различные потенциальные направления угрозы для объекта 800, такого как машина 800, оборудованная устройством согласно варианту осуществления изобретения для воссоздания тепловой и визуальной структуры желаемого фона.

Согласно варианту осуществления устройства согласно изобретению устройство включает в себя средства для выбора другого направления угрозы. Средство согласно варианту осуществления включает в себя интерфейс пользователя, например, как описано со ссылкой на Фиг. 11. В зависимости от ожидаемого направления угрозы, ИК-сигнатура и визуальная сигнатура должны быть адаптированы к различным фонам. Интерфейс 630 пользователя по Фиг. 11 согласно варианту осуществления графически представляет для пользователя возможность пути легкого выбора от предполагаемого направления угрозы, какая часть или какие части машины должна/должны быть активными, чтобы поддерживать малую сигнатуру к фону.

Посредством интерфейса пользователя оператор может выбрать фокусировку доступной мощности устройства, чтобы достичь наилучшей возможной тепловой/визуальной структуры/сигнатуры, которая, например, может потребоваться, когда фон сложный и требующий большой мощности устройства для оптимальной тепловой и визуальной адаптации.

На Фиг. 14 показаны различные направления угрозы для объекта 800/машины 800, причем направления угрозы показаны путем изображения объекта/машины в полусфере, разделенной на секции. Угроза может представлять собой, угрозу сверху, такую как теплонаводящаяся ракета 920, вертолет 930 или подобное, или наземную, такую как от солдата 940, танка 950 или подобного. Если угроза исходит сверху, то температура машины и визуальная структура должны совпадать с температурной и визуальной структурой поверхности (земли), тогда как следует адаптироваться к фону позади машины, если угроза исходит спереди на горизонтальном уровне. Согласно варианту изобретения посредством интерфейса пользователя может быть выбрано множество определенных секторов угрозы 910a-f, например, двенадцать секторов угрозы, из которых шесть 910a-f показаны на Фиг. 14, а дополнительные шесть находятся на обратной стороне полусферы.

Устройство выше, согласно настоящему изобретению, было описано, как устройство, применяемое для адаптивного теплового и визуального камуфляжа такого, что, например, машина при движении непрерывно посредством устройства согласно изобретению быстро адаптирует себя температурно и визуально к фону, причем тепловая структура фона копируется посредством термочувствительного средства, такого как ИК-камера или ИК-датчик, а визуальная структура фона копируется посредством средства визуального восприятия, такого, как камера/видео камера.

Устройство согласно настоящему изобретению может полезным образом использоваться для выработки направленно зависимой визуальной структуры, например, посредством использования поверхности отображения согласно Фиг. 7d-e, то есть используя поверхность отображения, которая является способной к созданию репродукции визуальной структуры фона, которая представляет фон, наблюдаемый под различными углами наблюдения, что лежат вне угла наблюдения, который является по существу ортогональным к соответствующей поверхности отображения модульных элементов. Как пример, устройство может воспроизвести первую визуальную структуру, которая представляет фон, видимый под первым углом наблюдения, образуемым между положением вертолета 930 и положением машины 800, и вторую визуальную структуру, которая представляет фон, видимый под углом наблюдения, образуемым между положением солдата 940 или танка и положением машины 950. Это позволяет более похоже воспроизводить фоновую структуру с правильными перспективами, видимыми под различными углами наблюдения.

Устройство согласно настоящему изобретению может быть полезным образом использовано для выработки определенных тепловых и/или визуальных шаблонов. Это обеспечивается согласно варианту посредством регулировки каждого термоэлектрического элемента и/или по меньшей мере одной поверхности отображения модульной системы, построенной из модульных элементов, например, как показано на Фиг. 12a-c, так что модульные элементы получают желаемую, например, различную температуру и/или излучают желаемый спектр, и могут обеспечить любой желаемый тепловой и/или визуальный шаблон. Тем самым, например, может быть обеспечен шаблон, который может распознать только тот, кто знает его внешний вид, что позволит в ситуации войны идентифицировать собственные машин или соответствующие средства, тогда как враг будет неспособен идентифицировать машину. Альтернативно, известный всем шаблон, такой как крест, может быть обеспечен посредством устройства согласно изобретению, так чтобы каждый мог идентифицировать санитарную машину в темноте. Упомянутый особый шаблон может, например, быть образован уникальным фрактальным шаблоном. Упомянутый особый шаблон может дополнительно быть наложен на шаблон, который желательно вырабатывать для адаптации сигнатуры так, чтобы упомянутый особый шаблон был видимым только для подразделений своих войск, которые обеспечены сенсорным средством/декодирующим средством.

Посредством использования устройства согласно настоящему изобретению для выработки особых шаблонов обеспечивается функциональная возможность системы ИСС (IFF) («Идентификации Свой-Чужой»). Информация, относящаяся к особым шаблонам может, например, быть сохранена в блоках хранения, связанных с блоками стрельбы своих войск так, чтобы сенсорное средство/декодирующее средство упомянутого блока стрельбы воспринимало и декодировало/идентифицировало объекты, снабженные упомянутым особым шаблоном, и таким образом обеспечивало выработку информации, предотвращающей стрельбу.

Согласно еще одному варианту устройство согласно настоящему изобретению может быть использовано для выработки фальшивой сигнатуры других машин для, например, проникновения к врагу. Это достигается посредством регулировки каждого термоэлектрического элемента и/или по меньшей мере одной поверхности отображения модульной системы, составленной модульными элементами, например, как показано на Фиг. 12a-c, так чтобы были обеспечены правильные контуры машины, визуальные структуры, равномерно нагретые поверхности, выводы для охлаждающего воздух или других типов горячих областей, являющихся уникальными для рассматриваемой машины. Здесь требуется информация относительно этого внешнего вида.

Согласно еще одному варианту устройство согласно настоящему изобретению может использоваться для удаленной связи. Это обеспечивается тем, что упомянутые особые шаблоны ассоциируются с определенной информацией, которая может быть расшифрована, используя доступ к дешифровальной таблице/дешифрующему средству. Этим обеспечивается «тихая» передача информации между подразделениями, поскольку радиоволны, которые могут быть перехвачены силами противника, становятся ненужными для связи. В качестве примера можно привести передачу информации состояния, относящейся к снабжению топливом, положению собственных сил, положению сил противника, снабжению боеприпасами и т.д.

Дополнительно, тепловые шаблоны в форме, например, груды камней, травы и камня, различных типов леса, городского окружения (угловатые и прямые переходы) могут быть обеспечены посредством устройства согласно изобретению, причем такие шаблоны могут выглядеть, как шаблоны, находящиеся в видимой области. Такие тепловые шаблоны независимы от направления угрозы и относительно дешевы и просты при интеграции.

Для вышеупомянутой интеграции особых шаблонов согласно варианту не требуется никакое термочувствительное средство и/или средство визуального восприятия, но достаточно регулировать термоэлектрические элементы и/или упомянутые поверхности отображения, то есть подавать напряжение, соответствующее желаемой температуре/спектру для желаемого теплового/визуального шаблона соответствующего модуля.

Благодаря использованию эффективной адаптации сигнатуры для устройства согласно настоящему изобретение открывается множество областей применения. Например, устройство согласно настоящему изобретению может полезным образом использоваться, например, в видах одежды, таких как, например, защитные жилеты или униформа, где устройство согласно изобретению сможет эффективно скрыть тепло и визуальную структуру, которые формируются телом человека, причем подача энергии предпочтительно организована посредством батареи, и причем желаемый тепловой и/или визуальный камуфляж выполняют в зависимости от данных из базы данных, описательной в отношении объектов/окружения и/или данных от одного или более датчиков (ИК, камера), таких как, например, камеры шлема.

На Фиг. 15a схематически представлена блок-схема способа адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления изобретения. Способ включает в себя первый этап s99 способа. Этап s99 включает в себя этапы:

- обеспечения определенного теплового распределения на элементе 100; 300, 500 поверхности на основе выработки по меньшей мере одного заранее определенного температурного градиента для части элемента 100, 300, 500 поверхности с использованием теплогенерирующего элемента 150; 50a, 450b, 450c

- излучение по меньшей мере одного заранее определенного спектра от по меньшей мере одной поверхности отображения, скомпонованной на упомянутом элементе 100, 300, 500 поверхности. После этапа s99 способ заканчивается.

На Фиг. 15b схематически представлена блок-схема способа адаптации сигнатуры согласно варианту осуществления изобретения.

Способ включает в себя первый этап s100 способа. Этап s100 способа включает в себя этап обеспечения определенного теплового распределения для элемента 100, 300, 500 поверхности на основе выработки по меньшей мере одного заранее определенного температурного градиента для части элемента 100, 300, 500 поверхности с использованием теплогенерирующего элемента 150; 450a, 450b, 450c. После этапа s100 способа выполняют следующий этап s110 способа.

Этап способа s110 включает в себя этап излучения по меньшей мере одного заранее определенного спектра по меньшей мере от одной поверхности 50 отображения скомпонованной на упомянутом элементе 100, 300, 500 поверхности. После этапа s110 способа способ заканчивается.

Предшествующее описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения приведено в целях иллюстрации и описания. Оно не предназначено быть исчерпывающим или ограничить изобретение конкретными раскрытыми формами. Для специалистов в данной области техники очевидны его многочисленные модификации и изменения. Варианты осуществления были выбраны и описаны для лучшего объяснения сущности изобретения и вариантов его практического применения, чтобы позволить специалистам в данной области техники понять изобретение для различных вариантов его осуществления и с различными модификациями, подходящими для конкретного предполагаемого использования.

Реферат

Изобретение относится к устройству для адаптации сигнатуры, способу адаптации сигнатуры, а также к объекту, такому как транспортное средство. Устройство для адаптации сигнатуры, содержит по меньшей мере один элемент поверхности, выполненный с возможностью допускать определенное тепловое распределение, при этом упомянутый элемент поверхности содержит по меньшей мере один теплогенерирующий элемент, выполненный с возможностью генерирования по меньшей мере одного заранее определенного температурного градиента для части упомянутого по меньшей мере одного элемента поверхности, упомянутый по меньшей мере один элемент поверхности содержит по меньшей мере одну поверхность отображения, упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения выполнена с возможностью излучения по меньшей мере одного заранее определенного спектра, упомянутая по меньшей мере одна поверхность отображения выполнена с возможностью излучения по меньшей мере одного спектра во множестве направлений, и упомянутый по меньшей мере один заранее определенный спектр является направленно-зависимым, и поверхность отображения содержит препятствующий слой, выполненный с возможностью препятствования падающему свету выбранных углов падения. Техническими результатами изобретения являются создание устройства для тепловой и визуальной адаптации сигнатуры, которое способствует тепловому и визуальному камуфляжу желаемой тепловой и визуальной структуры; автоматической тепловой и визуальной адаптации окружения и обеспечению неравномерной тепловой и визуальной структуры; обеспечению тепловой и визуальной идентификации собственных войск

Формула