Gyere ki a sötétségből: új trendek az éjszakai látásban
Jelentős erőfeszítéseket tesz az éjszakai hadviselés hatékonyságának javítására az amerikai védelmi minisztérium, amely számos olyan új koncepciót vizsgál, amelyek nemcsak új, optimális teljesítményű éjjellátó eszközöket kínálnak, hanem új képességeket is integrálhatnak az alapmodellekbe, annak érdekében a helyzetfelismerés szintje egy egyéni katona és egy kis egység.
Vedd birtokba az éjszakát
Darell Heckler, a Harris Corporation Communications Systems éjszakai látás részlegének vezetője szerint az iparnak figyelembe kell vennie a legfontosabb követelményeket az egyesült államokbeli és más nemzetközi programok támogatása során.
A Harris Corporation képviselője kifejtette, hogy az Optoelectronic/Infrared (OE/IR) piac már nem csak a kis részlegeket képes támogatni. Az éjjellátó eszközök jelenleg a kibővített valóság, a virtuális valóság és a gépi tanulás integrálásával képesek növelni a harci és felderítő csapatok helyzetfelismerésének szintjét.
Emlékeztetve számos ország hadseregének változó működési követelményeire Heckler hozzátette: „Rendszerek, amelyek tartalmazzák a szenzorfúziós [SE/IR] technológiát, a kritikus információk küldésének és fogadásának képességét vizuális rendszereiken keresztül (nappal és éjszaka), olyan rendszerek, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára hogy érzékelővé váljunk, minden ez a legfontosabb lesz a jövőben.”
Integrált megoldások
Hasonló igényeket fontolgat a Különleges Műveleti Parancsnokság és az Egyesült Államok Hadserege is, amelyek már megkezdték a speciális koncepciók kutatását, hogy megtudják, hogyan lehet ezeket a sürgős műveleti igényeket közel- vagy középtávon egyszerűsíteni.
Nagyon sok elméleti és gyakorlati munka folyik az éjjellátó technológia területén. Példa erre egy tavaly novemberben a baltimore-i Applied Physics Laboratoryban megtartott iparági workshop, amely a kiterjesztett és a virtuális valóság kijelzőinek integrálását vizsgálta a HUD (head-up display) éjjellátó vetítőképernyőkkel, valamint a kiterjesztett valóság szoftverével. a meglévő eszközök „optikai teljesítményének javítása”.
A Védelmi Minisztérium gyorsreagálású technológiai részlege által szervezett műhelymunka az érzékelőfúzió, valamint az utófeldolgozás és a célzás kérdéseit vizsgálta, miközben az amerikai hadsereg stratégiai terveket dolgoz ki a fejlett technológiák és eszközök csapatok számára történő széles körű bevezetésére.
Ezzel párhuzamosan az amerikai hadsereg az IVAS (Integrated Visual Augmentation System) integrált vizuális bővítő rendszerén dolgozik, amely a harcászati helyzetről digitális adatokkal veszi körül a vadászgépet annak érdekében, hogy a földi egységek számára „fokozott letalitást, mobilitást és helyzetfelismerést” biztosítson. felsőbbrendűség a jelenlegi és a jövőbeli ellenfelekkel szemben."
Az IVAS koncepció, amely a meglévő, sisakra szerelt optikai-hőképes kijelzők képességeinek fejlesztésére szolgál, beleértve a PVS-5, -7, -14 és -31 modelleket, a PSQ-40 ENVG III-at és az ENVG-B prototípusú távcsövet, Szintén célja ultrakompakt hő- és gyenge fényű képalkotó modulok létrehozása szabványos interfésszel. Csatlakoztathatók a katona és az osztag közös elektronikus architektúrájához, beépíthetők a head-up kijelzőkbe, a Nett Warrior 3.0 katonamodernizációs programba, kiterjesztett valóság algoritmusokkal és szoftverekkel, gépi tanulási felületekkel és az osztag tűzteljesítmény-mutatóival.
Az eseményen felszólaló hadsereg szóvivője szerint ezeket az új technológiákat "szabályalapú tervezés és döntéshozatal, mennyiségi mintafelismerés, változásészlelés és azonosítás" biztosítására fogják használni.
Az amerikai hadsereg szóvivője nem tudott további részletekkel szolgálni ezzel a tevékenységgel kapcsolatban. Azonban. A programhoz kapcsolódó iparági források megerősítették, hogy az Éjjellátó és Elektronikus Szenzorok Hivatala (a hadsereg egyik struktúrája) továbbra is tanulmányozza az agresszív méretű, súlyú és energiafogyasztású érzékelőmodulok fejlesztését és szabványosítását fejre szerelhető és hordható opciókhoz. a leendő katona képességeinek növelése érdekében.
A fejlesztési munkák során várhatóan a spektrum közeli [hosszú hullámhosszú] IR régiójában működő hűtetlen eszközök, valamint gyenge fényviszonyok mellett és a távoli IR régióban működő kombinált digitális érzékelők fejlesztése is kiterjed majd a meglévő OE/IR megoldások kiegészítésére, pl. már fentebb említettük. A projektben mintegy 40 játékos vesz részt, köztük a BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies és SA Photonics.
Novemberben a Microsoft Corporation 479 millió dolláros szerződést kapott a Védelmi Minisztériumtól az IVAS program támogatására. A Szövetségi Üzleti Lehetőségek honlapján megjelent hivatalos közlemény szerint a cég feladata volt, hogy két éven belül szállítson hardvert, szoftvert és interfészeket az IVAS program támogatásához; a tervek szerint több mint 2500 prototípusból álló kezdeti tétel a technológiai bemutatókhoz.
A szerződés részleteit sem a hadsereg, sem a Microsoft nem tudta nyilvánosságra hozni, bár az iparág képviselői azt mondták, hogy az utóbbi a HoloLens head-up kijelzőjét tervezi integrálni az IVAS koncepciójába, hogy feltárja a jövőbeli fejlesztéseket.
A Microsoft dokumentációja szerint a HoloLens technológia a virtuális valóságot és a valós környezetet egy vegyes "kombinált valósággá" egyesíti. Az ebbe az eszközbe integrált alrendszerek "hang-, fizikai parancsokkal és tekintet-irányítással" vezérelhetők.
Amint Heckler elmagyarázta, a Harris Corporation az éjjellátó készülékekre vonatkozó saját fejlesztési tervével összhangban folytatja az IVAS rendszer új technológiáinak tanulmányozását, hogy javítsa a következő generációs vadászgépek támogatását. Különös hangsúlyt fektetnek az új technológia „a lehető leggyorsabb” bevezetésére és a meglévő eszközökbe való integrálására.
„A hálózati interfésszel és/vagy kiterjesztett valósággal rendelkező OE/IR rendszerek óriási hatással lesznek az ügyfelekre, akik jobb helyzetfelismerést keresnek a csatatéren” – mondta Heckler.
Gyors fejlődés
Tekintettel azonban arra, hogy az IVAS prototípusok kezdeti szállítása és az amerikai hadsereg által végzett értékelés nem várható legalább két éven belül, az OE/IR piacon számos gyártó továbbra is a meglévő berendezések gyorsabb megvalósítására összpontosít.
Az éjjellátó piac jelenlegi helyzetét és a rövid távú megoldásokat ismertetve Heckler a következőket mondta: „Most van a legjobb idő a globális éjjellátó ipar számára. Nagy kereslet tapasztalható az éjszakai látás iránt, és a fehér foszfor technológiára való átállást látjuk szinte mindenhol a világon. Úgy tűnik, hogy a monokuláris rendszerekről a binokuláris rendszerekre való átállás is lendületet vesz, és minden ügyfelünk nagyobb teljesítményre vágyik. Meggyőződésünk, hogy a nagyobb teljesítményű rendszerek iránti kereslet, valamint a fehér foszfor- és binokuláris rendszerekre való átállás a következő néhány évben is folytatódni fog.”
A binokuláris fehér foszfor éjjellátó készülékek iránti növekvő érdeklődés megerősíti az amerikai tengerészgyalogság legújabb követelményét, amely 2018 novemberében közzétette az SBNVG (Squad Binocular Night Vision Goggle) binokuláris éjjellátó készülékére vonatkozó ajánlatkérési tervezetet.
A Federal Business Opportunities honlapján is közzétett hivatalos dokumentumok szerint az IMC moduláris fehér foszfor binokuláris készüléket keres képjavítással és integrált hűtetlen hőképérzékelővel, valamint külső tápegységet és megfelelő sisaktartót. .
A követelmény egy pár 18 mm-es képerősítő csőre vonatkozik, amelyek moduláris konfigurációban szerelhetők össze, így a félszemmel nézni kívánó felhasználók szükség esetén monokulárissá alakíthatják a készüléket. Ezen túlmenően, a javasolt technológiáknak a saját akkumulátorról történő működés mellett biztosítaniuk kell a külső csatlakozón keresztüli csatlakozást az akkumulátorcsomaghoz.
Végül a kiválasztott SBNVG-eszköz össztömege – beleértve az érzékelőket, a képerősítő csövet és a hőképérzékelőt, a külső akkumulátorcsomagot, a kábeleket, a lencséket és a könnyű tokokat – 1,2 kg-nál kisebb legyen. Az RFP azonban előírja, hogy "a rendszer súlya nem tartalmazza a sisakhoz rögzített rögzítőkereteket, amelyek egy pozicionáló eszközhöz kapcsolódnak, sem pedig a sisakhoz tartósan rögzített egyéb rögzítési interfészt."
Az SBNVG követelményt átmeneti lehetőségnek tekintik az USMC számára, amely 2021-ig 3100 L3 Technologies ENVG-B éjjellátó szemüveget is szeretne kapni.
Az ENVG-B készüléket az amerikai hadsereg már kiválasztotta, 2019-től 2021-ig több mint 10000 XNUMX rendszert kell vásárolni különféle katonai szerkezetekhez, kezdetben monokuláris változatban, később pedig távcső konfigurációban.
2018 júniusában a hadsereg egy hároméves szerződés részeként 3 millió dolláros szerződést kötött az L391 Technologies vállalattal ENVG-B éjjellátó szemüvegek szállítására. "A fehér foszfor és a kétcsöves megoldás lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy lépést tartsanak a közeli versenytársakkal, növelve a manőverezhetőséget és javítva a célzást az egész csatatéren" - mondta a vállalat igazgatója.
Az IVAS-koncepció lehetséges jelöltjeként is számon tartott ENVG-B készülék képes külön IR csatorna integrálására, amely képjavító csatornával kombinálva növeli a célfelismerés valószínűségét. A további követelmények közé tartozik a hálózati eszközökhöz való csatlakozás lehetősége, például programozható rádióállomás és végfelhasználói okostelefon/táblagép, amely a katonák számára készült Nett Warrior modernizációs program része.
"Ez a technológia javítja a kezelő azon képességét, hogy megtalálja és rögzítse a fenyegetéseket, és értékelje a teljes működési környezet képeit" - mondta az L3 Technologies szóvivője. „Az ENVG-B új, nagy felbontású kijelzőt és beépített vezeték nélküli hálózatot, gyors célmeghatározást és kiterjesztett valóság algoritmusokat is tartalmaz a fejlett katonarendszerekkel való interakcióhoz, miközben javítja az interakciót és bővíti a hatókört.”
Emellett az L3 Technologies egy másik eszközt is kínál a GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle) sisakra szerelhető panorámás éjjellátó szemüveg formájában. A cég azonban megerősítette, hogy a GPNVG szemüvegek fejlesztését még nem tervezik az IVAS program keretében.
A cég szerint a GPNVG-k 97°-os vízszintes látómezőt biztosítanak, ami lehetővé teszi "a célpontok megfigyelését és/vagy azonosítását gyenge fényviszonyok mellett, ahol fokozott erőre és ütésállóságra van szükség".
Csatorna átfedés
Eközben a Harris Corporation az i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) éjjellátó szemüvegét monokuláris és binokuláris konfigurációkban kínálja. Két csatorna, gyenge fény és infravörös képét kombinálják.
A kiterjesztett valóság technológia fejlesztésének köszönhetően a TM-NVG készülék áttetsző kijelzőjén GPS koordináták, topográfiai elemek, szöveges üzenetek és célinformációk jelennek meg. Más funkciók lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy közvetlenül a távoli megfigyelő és információgyűjtő érzékelőkről nézze meg a képeket, beleértve a speciális felderítő repülőgépekről készült képeket és drónok.
A TM-NVG 33°-os látómezővel, 320x240-es hosszúhullámú infravörös érzékelővel és 640x480-as videófelbontással rendelkezik, akár 10 képkocka/másodperc sebességgel. A TM-NVG USB 2.0 csatlakozóval is rendelkezik, és négy AA elemmel működik, így 7,5 órán keresztül folyamatosan dolgozhat a készülékkel.
2018 októberében a Harris Corporation és az L3 Technologies egyesülést jelentett be, bár a cég képviselői nem tudtak semmit mondani az új Harris L3 Technologies éjjellátó készülékek fejlesztésére vonatkozó terveiről.
Működés nulla láthatóság mellett
Az USA mellett egyre nagyobb igény mutatkozik a CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) technológiára, amely jelentősen javítja a működés minőségét gyenge és nulla fényviszonyok mellett is. Jelenleg több cég is kész fejlett megoldásokkal látja el számos ország fegyveres erőit.
A 2018 szeptemberében, Dél-Afrikában megrendezett Africa Aerospace and Defense Show-n a Photonis bemutatta a Nocturn digitális fényképezőgép-családjának legújabb kiegészítését, amelyet úgy terveztek, hogy megfeleljen a katonaság igényeinek a sisakra szerelt eszközök és a kétcsatornás képfúzióval rendelkező fegyveres irányzékok iránt. .
Az Eurosatory 2018-ban először bemutatott EBCMOS a Photonis Nocturn CMOS digitális kameráján alapul, és kisebb formai tényezővel és nagyobb képfelbontással rendelkezik, mint a többi éjjellátó készülék.
„Az extrém gyenge fényviszonyok melletti képalkotás legigényesebb alkalmazásai fejlett digitális megoldásokat igényelnek” – magyarázta Photonis. — Az EBCMOS egy elektron-optikai konverter, amelyben a mikrocsatorna lemezeket és a foszfor képernyőt egy speciális CMOS fotodetektor helyettesíti. A jelenleg két, 2 és 4 megapixeles felbontásban elérhető EBCMOS eszköz nagyobb felbontást és nagyobb képkontrasztot biztosít a felhasználóknak.”
A CMOS technológiai piac másik szereplője, a Rochester Precision Optics felajánlja CMOS Night Observation Device (CNOD) készülékét a katonaságnak. Az eszköz vásárlói között van az Egyesült Államok Különleges Műveleti Parancsnoksága és a Kábítószer-ellenőrzési Hivatal.
A cég szóvivője elmondta, hogy a CMOS technológia pontosabb és tisztább képet ad a nehéz harci környezetben, beleértve a lakott területeket és a közelharcot is.
A Rochester Precision Optics szóvivője szerint a CNOD különféle konfigurációkban érhető el, beleértve a bűnüldözési célú RSM modellt, a katonai ügyfelek számára készült LD modellt és a nagy hatótávolságú DR modellt. "A CNOD nagy felbontású, teljesen digitális nappali/éjszakai optikával rendelkezik, amelyet megfigyelő monokulárként, önálló fegyverzeti irányzékként vagy csatlakoztatható másodlagos irányzékként optimalizáltak."
Az 500-1800 nm-es tartományban működő rendszer képes a saját és mások lézermutatóinak és távolságmérőinek érzékelésére - ez a fegyveres erők számára hasznos és megkívánt funkció az egyre sűrűbb harctérben, ahol a konfliktushelyzetek kiküszöbölése. a felek között továbbra is kiemelt feladat marad.
Az 520 grammos CNOD készülék CR123 elemekkel működik, hatszoros digitális zoommal rendelkezik, valamint nagy felbontású fényképeket és videókat továbbít a harci művelet többi résztvevőjének.
A siker elérése
A CMOS technológián alapuló Absolute Darkness to Vision (AD2V) kézi, sisakra szerelhető és szerelhető eszközöket is fejleszt. fegyver eszközöket, és szállítja azokat a német védelmi minisztériumnak.
A piacon jelenleg kapható alternatív éjjellátó szemüvegekhez képest az AD1V Luxiter PM2 digitális éjjellátó rendszere kisebb méretű. Wilhelm Gronauer, a Griffity Defense (az AD2V európai forgalmazója) szerint a Luxiter PM1 digitális eszköz képes "saját mátrixa által generált streaming videó rögzítésére és exportálására, adatok importálására külső forrásokból, valamint az eszközparancsok vezérlésére és szöveges üzenetek kibocsátására. "
A 300 grammnál kisebb súlyú Luxiter PM1 795x596 pixeles felbontással és 19° és 56° között változtatható látómezővel rendelkezik. A készüléket azonban viszonylag rövid hatótávolságra fejlesztették ki; Gronauer megerősítette, hogy az eszköz legfeljebb 100 méteres távolságból képes észlelni és azonosítani a tárgyakat.
Ezenkívül Gronauer kifejtette, hogy a CMOS érzékelő minimálisra csökkenti a negatív optikai hatásokat a kezelő látómezejében, amikor zárt térben tüzel, és hozzátette, hogy a Luxiter PM1 készülék infravörös megvilágítóval van felszerelve a gyenge fényviszonyok melletti műveletekhez.
A készülék egy külső Luxiter EC-2H kamerával is bővíthető, így a felhasználók a rádió programozható rádiós interfészén keresztül továbbíthatják az adatokat.
Aligha kétséges, hogy az éjszakai látás továbbra is kritikus szükséglet marad a szárazföldi erők számára a jelenlegi és a jövőbeli műveleti forgatókönyvekben. Az ilyen technológiában rejlő lehetőségek azonban a különböző helyzetfelismerő rendszerekbe integrálva jelentős lendületet adhatnak a következő generációs megoldások kidolgozásához.
Egy iparági szakértő azonban kifejtette, az ilyen típusú technológia bevezetését körültekintően kell kezelni, különös hangsúlyt fektetve a kezelők kognitív terhelésének minimalizálására az amúgy is meglehetősen bonyolult működési környezetben.
Információk