Câmpuri de vedere nocturnă
BAE Systems a dezvoltat ochelari îmbunătățiți de vedere nocturnă Enhanced Night Vision Goggle III și o familie de arme Familie de lunete de ochi pentru arme-individuale (ENVG III/FWS-I) care combină două tehnologii de vedere pe timp de noapte pentru a permite soldatului să localizeze rapid o țintă fără a fi nevoit să ridice arma la nivelul ochilor
Potrivit experților din industrie, tehnologiile de vedere pe timp de noapte, atât îmbunătățirea imaginii, cât și imagistica termică, sunt pe cale să se dezvolte în următorii ani într-o serie de domenii, de la rezoluție la conectivitate la rețea. Cu toate acestea, această dezvoltare ar trebui echilibrată cu obținerea celor mai mici caracteristici de greutate, dimensiune și consumator de energie.
Sistemele de vedere pe timp de noapte au o varietate de forme, de la ochelari de protecție la lunete pentru arme. Cu toate acestea, există progrese semnificative în acest domeniu, deoarece principalii producători din lume se străduiesc să răspundă nevoilor utilizatorilor.
Schimbări și combinații
Christian Johnson, director de dezvoltare a afacerilor la Harris Corporation, a acordat o atenție deosebită cererii tot mai mari de ochelari de vedere pe timp de noapte (NVG) cu ochi duali. „Sunt relativ noi. În ultimele șase luni, armata americană a fost supusă unor presiuni serioase asupra producătorilor pentru a fi gata să furnizeze în mod masiv dispozitive cu dublu ochi, forțele terestre trebuie să treacă de la un monocular la un binoclu.
Binocularul Lightweight Night Vision (F5032), lansat de Harris la sfârșitul anului 2016, este mai ușor decât toate modelele anterioare. Reduce în mod semnificativ oboseala ochilor în sarcinile de lungă durată cu lentilele reglabile cu dioptrii, ceea ce înseamnă că sistemul se poate adapta rapid la vederea operatorului său.
Harris observă, de asemenea, o schimbare în dinamica pieței, sistemele cu fosfor alb câștigând popularitate. Inițial, lansarea unor astfel de sisteme a fost determinată de nevoia de forțe speciale, dar acum a devenit o tendință generală. Compania nu are prea multă opinie asupra avantajelor fosforului alb față de verde și invers, deși produce sisteme cu fosfor alb în cantități tot mai mari. Cu toate acestea, fosforul verde este foarte răspândit astăzi.
Documentele companiei explică că „fosforul alb produce o imagine alb-negru care poate părea mai familiară ochiului. În unele situații, utilizatorii pretind un contrast mai bun între obiecte, împreună cu o rezoluție mai mare a imaginii pe ecran.оdistanțe mai mari.”
„Pe de altă parte, fosforul verde profită de lungimile de undă care optimizează percepția creierului asupra contrastului și a detaliilor scenei. Verdele se află chiar în mijlocul spectrului de culori al ochiului, permițând utilizatorilor să identifice și să interpreteze mai bine mediul pe timp de noapte.”
Johnson a explicat că Harris se concentrează în primul rând pe tehnologia de îmbunătățire a imaginii (IBL), deși folosește tehnologia de fuziune în linia sa de binoclu i-Aware TM-NVG Fusion (F6045), în care imaginile IU și imaginile termice (TPV) sunt combinate printr-o suprapunere optică. . „Am îmbunătățit conștientizarea situației, deoarece operatorul poate privi ambele canale simultan. De exemplu, cu amestecarea imaginilor, puteți vedea prin ceață și alte obstacole, ceea ce LL nu vă permite să faceți. Dar cu UL, puteți vedea prin sticlă, ceea ce tehnologia de termoviziune nu poate. Prin urmare, combinarea lor crește nivelul de conștientizare situațională a operatorului, ceea ce se întâmplă în jurul lui.
Ca rezultat, familia de binoclu F6045 mărește eficiența luptei în misiunile de noapte și de zi, precum și oferă transmisie video în timp real pentru recunoașterea tactică. Acest binoclu permite utilizatorului să se conecteze cu diverse elemente ale formației de luptă, până la sediul companiei.
Potrivit lui Andrew Oven de la FLIR Surveillance, capacitățile de imagistică termică au crescut rapid în ultimii ani, cu accent pe rezoluție mai mare și dimensiune mai mică a pixelilor în formate HD, păstrând în același timp aproape aceleași dimensiuni fizice ca senzorii cu rezoluție standard. Aceștia din urmă au beneficiat și ei de acest proces, deoarece dimensiunile mai mici ale pixelilor pot reduce dimensiunea și costul final al sistemelor. Rezultatul este clar vizibil în senzorii moderni în infraroșu cu rază scurtă, medie și lungă.
FLIR produce o linie de obiective de suprapunere a imaginii, inclusiv ThermoSight T75 Advanced Thermal Imaging Sight, luneta de lunetist HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) și ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight).
Familia NOA de lunete termice nerăcit de la Meprolight a câștigat popularitate pe piața puștilor cu lunetă cu rază lungă.
Pe țintă
BAE Systems este unul dintre cei mai importanți jucători în domeniul sistemelor de imagistică, în special datorită colaborării sale cu armata SUA. Dave Harrold, șeful senzorilor și sistemelor de ochire la companie, a numit ca una dintre priorități munca de dezvoltare a tehnologiei pentru așa-numita detectare rapidă a lanțurilor - achiziție rapidă a țintei (RTA). Ideea se bazează pe o interfață video fără fir între ochelari de protecție și vizor, unde o imagine de înaltă rezoluție poate fi transmisă la ochelarii de vedere pe timp de noapte și vizualizată pe un afișaj de înaltă definiție în timp real. Acest lucru elimină dependența operatorului de iluminarea laser, care îl poate oferi inamicului.
„Dezvoltarea tehnologiei wireless RTA permite utilizatorilor să localizeze și să blocheze rapid ținte de oriunde, fără a aduce arma la ochi, ceea ce crește siguranța soldatului și, în același timp, eficiența acestuia atunci când lucrează la țintă”, a spus Harrold.
RTA este utilizat în programul ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III și Family of Weapon Sights - Individual) pentru ochelari îmbunătățiți de vedere pe timp de noapte și în familia ENVG III / FVTS-I, în care BAE cooperează cu armata SUA. Aceste sisteme combină tehnologiile UYA și TPV: primul oferă controlul situației, iar al doilea mărește precizia țintirii. Familia de lunete pentru arme pentru echipaj (FWS-CS) oferă mitralierilor posibilitatea de a angaja ținte la distanțe lungi.
Potrivit unui purtător de cuvânt al Thales, capacitățile de vedere pe timp de noapte s-au îmbunătățit și „nu se mai limitează la câteva țări fericite”. El a atras atenția asupra o serie de noi tendințe, cum ar fi dezvoltarea sistemelor IR nerăcite, care produc deja imagini de înaltă rezoluție. El are încredere că în câțiva ani Thales „va oferi o linie de dispozitive actuale de detectare a țintei cu rază lungă de acțiune, dar cu toate avantajele dispozitivelor nerăcite: timp de pornire rapid, zgomot, cost redus, fiabilitate ridicată”.
Compania israeliană Meprolight produce o linie de dispozitive de vedere pe timp de noapte de diferite tipuri - UYA, TPV și digitale. Managerul de produs, Avi Katz, a declarat că familia NOA de lunete nerăcite a câștigat popularitate pe piața puștilor cu lunetă cu rază lungă. Cu toate acestea, sistemele cu UY sunt mai ieftine și, în comparație cu camerele termice, sunt folosite mai des atunci când se lucrează la ținte la distanțe medii.
„Odată ce mergi pe calea creșterii costurilor, armata începe să folosească produse în funcție de nevoile lor specifice. După părerea mea, intensificatoarele sunt folosite mai mult decât camerele termice, mai ales din cauza costului.”
Meprolight a dezvăluit NYX-2018 la Shot Show 200 din Las Vegas în ianuarie. Această lunetă multispectrală combină o cameră termică nerăcită și o cameră digitală zi/noapte pentru a îmbunătăți cunoașterea situației cu tehnologia RTA în toate nivelurile sau condițiile de lumină.
„Cerințele câmpului de luptă de astăzi impun soldaților să transporte o cantitate mare de sisteme, senzori și echipamente”, a spus un purtător de cuvânt al Meprolight. - Greutatea acestui echipament și necesitatea de a lucra cu o masă de dispozitive reduc eficacitatea luptei și pot afecta negativ nivelul de securitate al soldatului. Pentru a rezolva aceste probleme și a îmbunătăți performanța soldatului modern, am dezvoltat luneta NYX-200.”
Echilibrul puterii
Costul, greutatea, dimensiunea și caracteristicile consumului de energie (MGES) ar trebui să fie aliniate cu cerințele de luptă pentru sistemele de soldați, unde cerințele cheie sunt masa și durata de viață a bateriei.
Harrold a spus că soldații sunt copleșiți de nevoia să poarte mai multe baterii pentru a-și alimenta dispozitivele. Au nevoie de lunete ușoare, mici, de înaltă calitate pentru a-și maximiza mobilitatea pe sol. BAE menține dimensiunea și greutatea la minimum cu tehnologia de 12 µm. „Acest lucru permite sisteme mai ușoare și mai compacte. De asemenea, sistemele noastre consumă mai puțină energie în comparație cu sistemele frigorifice tradiționale, ceea ce în cele din urmă reduce greutatea de transport, deoarece acum sunt necesare mai puține baterii.”
Cu toate acestea, Harris crede că va fi dificil să produci un sistem substanțial mai ușor decât instrumentul său binocular F5032 (cu o greutate mai mică de 500 de grame) fără a compromite integritatea structurală a sistemului. „Într-o anumită măsură, am găsit o cale de mijloc, dacă mergi pe calea fulgerului, vei pierde puterea sistemului”, a spus Johnson. - Produsele noastre sunt supuse unui program extins de testare aprobat de armata SUA. Ochelarii și tuburile noastre trebuie să treacă teste foarte riguroase. Dacă începem să le ușurăm, vor începe să se spargă.”
Consumul de energie al sistemelor de bază cu UC este relativ scăzut. Monocularul Harris AN/PVS-14, de exemplu, poate funcționa cu o singură baterie AA timp de peste 24 de ore.
Producătorii prevăd cel puțin încă 10-20 de ani de cerere pentru sisteme de îmbunătățire a imaginii care pot oferi o serie de avantaje față de tehnologiile de imagistică termică.
Cu toate acestea, Johnson a explicat că situația se schimbă odată cu dezvoltarea tehnologiei. „Te confrunți cu un consum mai mare de energie cu sistemele de fuziune a imaginilor când adaugi o cameră termică, când adaugi realitate augmentată. Toate aceste tehnologii consumă energie și, prin urmare, transferă problema utilizatorului.” Harris lucrează pentru a crește durata de viață a sistemelor montate pe cască.
„Mărimea, masa și energia sunt întotdeauna o problemă, lucrăm constant în această direcție”, a continuat Johnson. „Dar, în opinia mea, nu vom vedea ochelari mult mai ușoare decât cei la care lucrăm acum, iar acest lucru este mai mic de 500 de grame.”
El a subliniat că optimizarea IMEP nu ar trebui să vină în detrimentul performanței înalte, o mantră pe care FLIR Surveillance a integrat-o în proiectele sale. El a adăugat că evoluțiile pentru creșterea rezoluției, reducerea dimensiunii pixelilor și extinderea intervalului de temperatură de funcționare ajută la menținerea acestui echilibru și la creșterea duratei de viață a sistemelor. Progresul aici este asociat în principal cu utilizarea fotodetectorilor cu mai multe elemente care funcționează în regiunile IR cu lungime de undă medie și lungă ale spectrului.
Compania italiană de apărare Leonardo consideră că, în ciuda avantajelor utilizării de noi materiale sau de noi tipuri de baterii, există anumite limite pentru îmbunătățirea IGEC, mai ales atunci când se întâlnesc noile solicitări ale clienților pentru conectivitate la rețea.
Complet electro-optic
Tuburile pentru îmbunătățirea imaginii sau tuburile intensificatoare de imagine sunt o componentă cheie a dispozitivelor de vedere pe timp de noapte. Aceste sisteme au evoluat în ultimii ani în mai multe moduri, potrivit Photonis.
Potrivit reprezentantului acestei companii, Mark Denes, MGES este un factor cheie. Accentul pus pe masă este deosebit de relevant astăzi, având în vedere cererea crescută pentru binocluri, care sunt în mod inerent mai grei decât monoclurii. „MGES sunt foarte importante, pentru că fiecare gram cade pe umerii operatorului”, a spus Denes.
Photonis produce tuburi intensificatoare de imagine cu diametrul de 16 mm, care oferă o reducere a greutății cu până la 40% în comparație cu tuburile de 18 mm și permit producătorilor de produse finite să reducă greutatea sistemelor lor. Compania a redus, de asemenea, consumul de energie al telefoanelor sale și a îmbunătățit funcția de auto-gate, rezultând o durată de viață mai lungă a bateriei.
Photonis produce o varietate de tuburi intensificatoare de imagine, inclusiv tuburile XD-4 și XR5, precum și tubul 4G care a fost prezentat la Eurosatory 2014. Compania spune că standardul de performanță pentru tubul 4G a îmbunătățit intervalele de detectare. Photonis a câștigat mai multe proiecte majore pentru tehnologia sa 4G, deoarece a lucrat îndeaproape cu comunitatea de operațiuni speciale și alți operatori militari pentru a îmbunătăți capacitățile dispozitivului, inclusiv auto-gate mai rapid și distanțe mai lungi de detectare și identificare.
Aceste tuburi sunt furnizate producătorilor pentru integrarea în obiective optice, monocluri, binocluri și alte sisteme de îmbunătățire a imaginii. Compania lucrează în prezent pentru a îmbunătăți și mai mult performanța telefoanelor sale 4G și dezvoltă, de asemenea, senzori digitali de vedere pe timp de noapte pe care îi integrează în sisteme de suprapunere și obiective, platforme terestre și maritime.
Avantajele combinării canalului de îmbunătățire a luminozității imaginii și canalului infraroșu sunt prezentate clar în figură. În stânga, doar creșterea luminozității, în dreapta, o imagine cu mult mai multe detalii datorită modulului de termoviziune
Amândouă sunt bune
Potrivit lui Denes, sistemele de termoviziune devin din ce în ce mai populare decât tehnologia UC, deoarece costul acestora va scădea semnificativ odată cu creșterea volumelor de producție. Ambele tehnologii au obiective diferite și beneficii diferite, în funcție de teren, vreme și alți factori. TPV a fost popular în sarcinile de detectare - și într-o oarecare măsură recunoașterea, dar sistemele cu NV sunt „încă la cerere datorită unei mai bune identificări și cunoaștere a situației”.
„În mod ideal, soldații au nevoie de ambele tehnologii de vedere pe timp de noapte”, a recunoscut Denes. „Ar trebui privite mai degrabă ca extensii una a celeilalte, decât ca înlocuirea una cu alta”.
Fuziunea ar putea oferi „cele mai bune din ambele lumi”. Tuburile intensificatoare de imagine de înaltă performanță oferă în continuare o imagine mai bună decât omologii lor digitale, „dar este ca și cum ați compara rotund cu moale”.
„Sistemele digitale devin populare pe platformele terestre și aeriene”, a adăugat Denes, „deoarece MGES nu reprezintă atât de mult o problemă aici, precum este cu personalul demontat”. El se așteaptă ca soldații să continue să folosească tehnologia UY datorită capacităților sale, greutății reduse și relativ ieftine.
Potrivit lui Denes, piețele pentru sistemele digitale și intensificatoarele de imagine sunt pur și simplu diferite. Photonis și clienții săi militari consideră că tuburile intensificatoare de imagine „vor fi la cerere pentru cel puțin încă 10 ani, ca urmare a cercetării științifice, se vor realiza o mulțime de îmbunătățiri într-o serie de domenii, de la sensibilitate la înregistrarea imaginii termice”.
Producătorii constată o cerere în creștere pentru binocluri, spre deosebire de configurațiile monoculare, dar aceste dispozitive încă nu își „trag” MHEH-ul la nivelul necesar.
Caut conexiune
Potrivit lui Leonardo, nevoia de comunicare constantă pe câmpul de luptă determină disponibilitatea componentelor care vă permit să obțineți capabilități centrate pe rețea. În viitor, compania se așteaptă la utilizarea pe scară largă a tehnologiilor Wi-Fi, Bluetooth și GPS în componentele optice, integrându-le mai strâns în lanțul de control operațional.
Dispozitivul portabil de recunoaștere și desemnare a țintelor Linx al companiei se bazează pe o matrice răcită și este proiectat pentru supraveghere și detectare în orice vreme. Dispozitivul aparține sistemelor centrate pe rețea, permițând utilizatorului să schimbe imagini și date prin intermediul rețelei.
FLIR consideră că interoperabilitatea bazată pe client este o caracteristică cheie a aplicațiilor militare. „Sistemele de soldați au în prezent integrate în ele cipuri de comunicații cu costuri reduse și de putere redusă”, a explicat un purtător de cuvânt. „Comunicația bidirecțională oferă suport utilizatorilor de la distanță și îmbunătățește cunoașterea situației, inclusiv informații de la resursele de informații din apropiere.”
Potrivit lui Johnson, sistemele devin mai inteligente. De exemplu, realitatea augmentată se integrează în afișaje, adăugând un alt strat de informații pentru soldat, în timp ce tehnologia devine din ce în ce mai conectată în rețea. „Sistemele de viziune pe timp de noapte sunt o parte a mediului de rețea al soldaților, împărtășind ceea ce văd pentru a forma o imagine operațională comună care este transmisă întregii unități sau transmisă la un nivel superior.”
Purtătorul de cuvânt al Thales a remarcat, de asemenea, nivelul tot mai mare de digitalizare a sistemelor, deschizând ușa către realitatea augmentată. Ofertele de piață ale companiei includ dispozitivul de vedere nocturnă BONIE-DI/IRR I2, un sistem inteligent în rețea care combină două tipuri de imagini. Sistemul permite utilizatorilor să vizualizeze date specifice, cum ar fi GPS, în realitate augmentată, ceea ce crește nivelul de conștientizare și interacțiune.
S-a acordat o atenție serioasă potențialului dispozitivelor digitale de vedere pe timp de noapte, deși Johnson spune că tehnologia „nu este încă pe deplin matură. Mi se pare că nu merită să așteptăm revenirea ei completă încă. Harris face o mulțime de cercetări în acest domeniu. Avem nevoie de o adevărată descoperire tehnologică înainte de a primi un senzor digital purtat pe cap. Convertoarele optice analogice vor domina piața vederii pe timp de noapte în următorii 15-20 de ani, până când va veni ceva revoluționar care să le înlocuiască.”
Johnson a confirmat, totuși, că este posibilă construirea unor elemente digitale în sisteme analogice. „În sistemul F6045 al soldaților noștri, am luat un sistem analog și l-am conectat la rețea, introducând astfel capacități digitale, dar încă folosim tuburi intensificatoare de imagine analogice pentru că momentan nu este nimic mai bun. Aceasta este o tehnologie dovedită și de încredere, care nu va renunța încă la pozițiile sale.”
Dl. Katz a fost de acord că tehnologia digitală a vederii nocturne este la început, dar crede că se va dezvolta rapid în următorii ani.
Harrold mai prezice că, în cele din urmă, sistemele NU vor deveni învechite și vor fi complet înlocuite cu sisteme digitale care se pot actualiza cu proprii algoritmi. El a adăugat că este probabil că industria „se va îndrepta către sisteme de alimentare fără fir complet integrate care integrează surse de alimentare portabile, ochiuri și dispozitive de viziune pe timp de noapte care pot funcționa non-stop zi și noapte”.
Leonardo oferă dispozitivul portabil de observare și direcționare Linx, care se bazează pe o matrice răcită. Instrumentul pentru orice vreme centrat pe rețea permite utilizatorului să partajeze date și imagini prin rețea
Mișcare înainte
Având o înțelegere clară a altor segmente de piață, Katz consideră că „va avea loc o revoluție în rezoluția sistemelor de termoviziune”.
FLIR se așteaptă să vadă un accent mai puternic pe procesarea imaginii și gestionarea energiei pentru a reduce dependența de optica cu distanță focală mai lungă pentru distanțe mai lungi și pentru a crește probabilitatea identificării țintei. Ei cred că „procesarea imaginii de putere redusă, care îmbunătățește calitatea imaginii în timp real, poate crește nivelul de încredere în identificarea obiectelor și detectarea amenințărilor”.
În ultimii ani, la sistemele standard au fost adăugate egalizarea histogramei, îmbunătățirea detaliilor digitale și stabilizarea electronică. „Acest proces va continua pe măsură ce algoritmii de procesare evoluează, rezultând o sarcină de lucru mai mică a utilizatorului și o recunoaștere și identificare mai rapidă a țintei.”
Utilizarea microdisplay-urilor de înaltă rezoluție în combinație cu senzori de pixeli mai mici, imagini de putere redusă și comunicații fără fir îmbunătățește MES și promovează capacitățile de inteligență, supraveghere și direcționare.
Harrold a spus că în următorii ani, realitatea augmentată „va deveni o tehnologie critică pentru aceste sisteme, va fi integrată în viitoarele lunete și ochelari de protecție”. Într-un dispozitiv de vedere pe timp de noapte care acționează ca afișajul principal al soldaților, realitatea augmentată îi va oferi informații importante și, prin urmare, îi va crește eficiența în luptă.
Acest lucru va oferi o serie de beneficii. Imaginea operațională generală cu realitatea augmentată va permite utilizatorilor să crească nivelul de proprietate asupra situației. Aceste informații ar putea ajuta la o serie de sarcini, cum ar fi accesarea videoclipurilor de la trântor, poveste utilizarea dispozitivelor explozive în zonă, identificarea forțelor aliate și prietene, o hartă tridimensională a zonei și altele asemenea, precum și să ofere o interfață pentru operațiunile comune de luptă a platformelor cu echipaj și nelocuite.
Conform site-urilor:
www.policemag.com
www.recoilweb.com
www.harris.com
www.baesystems.com
www.talesgroup.com/
www.flir.com
www.leonardocompany.com
www.meprolight.com
www.photonis.com
spec-naz.org
pinterest.com
www.shutterstock.com
informații