Az Active Camouflage Technologies felnőtté válnak (2. rész)

9
Technológiai kérdések

fényképezőgép

Egyes javasolt aktív álcázó rendszerek kamerái közvetlenül a maszkolt tárgyra vannak felszerelve, néhány rendszer pedig távoli infravörös kamerákkal rendelkezik. Ha a rendszer sémája olyan, hogy a kamerát közvetlenül a maszkolt objektumra kell telepíteni, akkor egy korlátozás vonatkozik - a kamerának vagy aktívan álcázottnak kell lennie, vagy elég kicsinek kell lennie. Jelenleg számos mikrokamera-modell áll a fogyasztók rendelkezésére, amelyek közül néhány kereskedelmi miniatűr színes kamera alkalmas lehet bizonyos típusú aktív álcázórendszerekhez.

Felbontás és képalkotás

A szükséges megjelenítési felbontás meghatározásakor figyelembe kell venni a kijelző és a néző távolságát. Ha a megfigyelő csak 2 méter távolságra van, akkor a felbontás nem lehet sokkal nagyobb, mint az emberi látás részletezettsége ebben a távolságban, azaz körülbelül 289 pixel/cm2. Ha a megfigyelő távolabb van (ez általában így van), akkor a felbontás csökkenthető a maszkolás minőségének romlása nélkül.

Ezenkívül a vizualizációnak figyelembe kell vennie, hogy a megfigyelők látómezeje hogyan változik attól függően, hogy milyen távolságra vannak a képernyőtől. Például egy személy, aki 20 méter távolságból nézi a kijelzőt, jobban látja azt, ami a kijelző mögött van, mint egy 5 méterrel távolabb lévő személy. Ezért a rendszernek meg kell határoznia, honnan néz a megfigyelő, hogy illeszkedjen a képhez vagy a képmérethez, és meg kell határoznia annak éleit.

Az egyik vizualizációs megoldás a környező tér 3D-s digitális modelljének elkészítése. Feltételezhető, hogy a digitális modellt valós időben készítik el, mivel valószínűleg nem lesz praktikus a valós világ helyszíneinek idő előtti modellezése. Egy sztereoszkópikus kamerapár lehetővé teszi a rendszer számára a hely, a szín és a fényerő meghatározását. Javasoltak egy utazósugaras képalkotásnak nevezett eljárást, amellyel egy modellt kétdimenziós képpé alakítanak át a kijelzőn.

Az Active Camouflage Technologies felnőtté válnak (2. rész)
Új szövött nanokompozit anyagokat hoznak létre mágneses és elektromos mezők felhasználásával a funkcionális nanorészecskék pontos pozicionálása érdekében a polimer szálakon belül és kívül. Ezek a nanoszálak testreszabhatók olyan tulajdonságokra, mint a színegyeztetés és az aktív álcázási alkalmazások NIR aláírás-vezérlése.



Az aktív álcázás sematikus ábrázolása egy embercsoport előtt álló személy álcázására


Kijelzők

A rugalmas megjelenítési technológiákat több mint 20 éve fejlesztik. Számos módszert javasoltak egy rugalmasabb, tartósabb, olcsóbb kijelző létrehozására, amely megfelelő felbontással, kontraszttal, színekkel, látószöggel és frissítési gyakorisággal is rendelkezik. Jelenleg a rugalmas kijelzőfejlesztők a fogyasztói igényeket tanulmányozzák, hogy meghatározzák a legmegfelelőbb technológiát, ahelyett, hogy egyetlen legjobb megoldást kínálnának minden alkalmazáshoz. Az elérhető megoldások közé tartozik az RPT (Retro-reflective Projection Technology), az OLED (szerves fénykibocsátó diódák), az LCD (folyadékkristályos kijelzők), a TFT (vékonyrétegű tranzisztor) és az E-Paper.

A modern standard kijelzőket (beleértve a rugalmasakat is) csak közvetlen megtekintésre tervezték. Ezért egy rendszert is úgy kell kialakítani, hogy a kép különböző szögekből jól látható legyen. Az egyik megoldás egy félgömb alakú lencsén alapuló kijelző lehet. Ezenkívül a nap és a megfigyelő helyzetétől függően a kijelző jelentősen világosabb vagy sötétebb lehet, mint a környező tér. Ha két megfigyelő van, akkor két különböző fényerőszintre van szükség.

Mindezen tényezők miatt magasak az elvárások a nanotechnológia jövőbeli fejlődésével szemben.

Technológiai korlátok

Jelenleg számos technológiai korlát akadályozza a katonarendszerek aktív álcázórendszereinek gyártását. Noha e korlátok némelyikét a javasolt megoldások 5–15 éven belül aktívan leküzdik (pl. rugalmas kijelzők), még mindig van néhány figyelemre méltó akadály, amelyet még le kell küzdeni. Néhányat az alábbiakban említünk.

Kijelző fényereje. A kijelző alapú aktív álcázó rendszerek egyik korlátja a nappali fényviszonyok melletti működéshez szükséges fényerő hiánya. A tiszta égbolt átlagos fényereje 150 W/m2, és a legtöbb kijelző üresen jelenik meg teljes nappali fényben. Világosabb (a közlekedési lámpához közeli lumineszcenciájú) kijelzőre lesz szükség, ami más fejlesztési területeken nem követelmény (például a számítógép-monitorok, információs kijelzők ne legyenek ilyen fényesek). Ezért a kijelzők fényereje lehet az az irány, amely akadályozza az aktív álcázás kialakulását. Ráadásul a nap 230000 XNUMX-szer intenzívebb, mint a környező égbolt. A kijelzőket úgy kell megtervezni, hogy fényerejük egyenlő legyen a nappal, hogy amikor a rendszer elhalad a nap előtt, ne tűnjön homályosnak vagy ne legyenek árnyékok.

Számítási teljesítmény. Az aktív képkezelés és az emberi szem számára történő folyamatos frissítés (láthatatlanság) érdekében történő folyamatos frissítésének fő korlátai a nagy teljesítményű szoftverek és a vezérlő mikroprocesszorok nagy memóriamérete. Ezen túlmenően, tekintettel arra, hogy egy 3D-s modellt tervezünk, amelyet valós időben kell megépíteni a kamerákból származó képek beszerzésének módszerei alapján, a vezérlő mikroprocesszorok szoftvere és jellemzői jelentős korlátot jelenthetnek. Ráadásul, ha azt akarjuk, hogy ez a rendszer önálló legyen és katona hordozza, akkor a hordozható számítógépnek könnyűnek, kicsinek és kellően rugalmasnak kell lennie.

Elemmel működő. Ha figyelembe vesszük a kijelző fényerejét és méretét, valamint a szükséges feldolgozási teljesítményt, akkor a modern akkumulátorok túl nehezek és gyorsan lemerülnek. Ha ezt a rendszert a katona viszi a harctéren, akkor könnyebb, nagyobb kapacitású akkumulátorokat kell fejleszteni.
Kamerák és projektorok elhelyezése. Az RPT technológiát tekintve itt jelentős korlát, hogy a kamerákat és a kivetítőket előre kell elhelyezni, és csak egy ellenséges megfigyelő számára, és a megfigyelőt pontosan a kamera előtt kell elhelyezni. Nem valószínű, hogy mindez megfigyelhető lesz a csatatéren.

Az álcázás digitálissá válik

Az egzotikus technológiákra számítva, amelyek lehetővé teszik a valódi "láthatatlanság köpenye" ​​kialakítását, a legújabb és legjelentősebb előrelépés az álcázás területén az úgynevezett digitális minták (sablonok) bevezetése.

A "digitális álcázás" olyan mikromintát (mikromintát) ír le, amelyet számos, különböző színű, téglalap alakú kis pixel alkot (ideális esetben legfeljebb hat, de általában nem több, mint négy, költség okokból). Ezek a mikrominták lehetnek hatszögletűek, körkörösek vagy négyszögletesek, és különféle mintázatokban jelennek meg a teljes felületen, legyen az szövet, műanyag vagy fém. A különböző mintázatfelületek hasonlóak a digitális fénykép teljes képét alkotó digitális pontokhoz, de úgy vannak elrendezve, hogy elmossák a tárgy körvonalait és alakját.


Tengerészgyalogosok MARPAT harci egyenruhában erdős területekre


Elméletileg ez sokkal hatékonyabb álcázás, mint a nagy foltokon alapuló szabványos álcázó makró minták, mivel utánozza a természetes környezetben előforduló tarka struktúrákat és durva éleket. Ez azon alapul, hogy az emberi szem és így az agy hogyan lép kölcsönhatásba a pixeles képekkel. A digitális álcázás jobban képes megzavarni vagy becsapni egy olyan agyat, amely nem látja a mintát, vagy arra készteti az agyat, hogy a mintának csak egy bizonyos részét lássa, így a katona tényleges körvonalai nem láthatók. A valódi munkához azonban a pixeleket nagyon összetett fraktálok egyenleteivel kell kiszámítani, amelyek lehetővé teszik, hogy nem ismétlődő mintákat kapjon. Az ilyen egyenletek megfogalmazása nem könnyű feladat, ezért a digitális álcázó mintákat mindig szabadalom védi. Először a Kanadai Erők CADPAT néven, az Egyesült Államok Tengerészgyalogsága pedig MARPAT néven vezették be, a digitális álcázás azóta nagy vihart kavart a piacon, és a világ számos hadserege átvette. Érdekes megjegyezni, hogy sem a CADPAT, sem a MARPAT nem elérhető exportra, annak ellenére, hogy az USA-nak nem okoz gondot a kellően kifinomult fegyverrendszerek értékesítése.


A harcjárművek hagyományos és digitális álcázási mintáinak összehasonlítása



Kanadai CAPDAT sablon (erdei változat), Marine Corps MARPAT sablon (sivatagi változat) és új szingapúri sablon





Az Advanced American Enterprise (AAE) bejelentette, hogy továbbfejlesztette a hordható aktív/adaptív terepszínű "takarót" (a képen). A Stealth Technology System (STS) elnevezésű eszköz látható tartományban és közel IR spektrális tartományban érhető el. Ez a kijelentés azonban jelentős szkepticizmust vált ki.



Most van egy másik megközelítés... A Renselayer és a Rice Egyetem kutatói megszerezték az ember által valaha készített legsötétebb anyagot. Az anyag egy vékony bevonat, amely lazán elhelyezett szén nanocsövek ritkított soraiból áll; teljes reflexiója 0,045%, azaz a ráeső fény 99,955%-át nyeli el. Mint ilyen, az anyag nagyon közel kerül az úgynevezett "szuperfekete" objektumhoz, amely gyakorlatilag láthatatlan. A fotó új anyagként látható 0,045%-os reflexióval (középen), lényegesen sötétebb, mint az 1,4%-os NIST reflexiós szabvány (balra) és egy darab üveges szénnel (jobbra)

Teljesítmény

A gyalogosok aktív álcázórendszerei nagyban segíthetik a titkos műveleteket, különösen mivel a városi területeken egyre elterjedtebbek a katonai műveletek. A hagyományos álcázó rendszerek ugyanazt a színt és formát tartják, azonban városi környezetben az optimális színek és minták percenként folyamatosan változhatnak.

Az egyetlen lehetséges aktív álcázási rendszerre való törekvés nem tűnik elégségesnek ahhoz, hogy elvégezzük a kijelzőtechnika, a számítási teljesítmény és az akkumulátor teljesítmény szükséges és költséges fejlesztését. Tekintettel azonban arra, hogy minderre más alkalmazásokban is szükség lesz, meglehetősen kiszámítható, hogy a jövőben az aktív álcázórendszerekhez is könnyen adaptálható technológiákat fejleszthet ki az ipar.

Mindeközben egyszerűbb rendszerek is kidolgozhatók, amelyek nem eredményeznek teljes láthatatlanságot. Például egy olyan rendszer, amely aktívan frissíti a hozzávetőleges színt, hasznosabb lesz, mint a meglévő álcázó rendszerek, függetlenül attól, hogy az ideális kép megjelenik-e vagy sem. Tekintettel arra, hogy az aktív álcázási rendszer leginkább akkor igazolható, ha a megfigyelő helyzete pontosan ismert, feltételezhető, hogy a legkorábbi megoldásokban egyetlen álló kamerát vagy detektort lehetett használni az álcázásra. Jelenleg azonban számos olyan érzékelő és detektor áll rendelkezésre, amelyek nem a látható spektrumban működnek. Egy termikus mikrobolométer vagy egy érzékeny érzékelő például könnyen azonosítani tudja a vizuális aktív álcázás által elfedett tárgyat.

Felhasznált anyagok:
Katonai technológia
en.wikipedia.org
www.defensereview.com
www.uni-stuttgart.de
www.baesystems.com
Hírcsatornáink

Iratkozzon fel, és értesüljön a legfrissebb hírekről és a nap legfontosabb eseményeiről.

9 észrevételek
Információk
Kedves Olvasó! Ahhoz, hogy megjegyzést fűzzön egy kiadványhoz, muszáj Belépés.
  1. Autópálya
    +11
    1. július 2014. 08:26
    Akárcsak egy ragadozó jó
    1. +2
      1. július 2014. 11:29
      Idézet az autópályáról
      Akárcsak

      Nos, sok filmben az "obszcén" álcázás gondolatát felvilágosították.
      És a nyitott testterületek elkenődésével járó mánia is egyre terjed.
      De a természet fortélyaihoz a mai napig, mint a holdhoz.
      Köszönöm mindkét cikket.
  2. Bormental
    +9
    1. július 2014. 10:01
    Újabb zsákmányfűrész projekt. A modern háborúkat AK-s és teljesen agymosott hajléktalanok tömege vívja, akiknek fizetniük sem kell, tudod, gyakrabban kiabálnak, hogy „Allah Akbar”, vagy hát „dicsőség Ukrajnának”.
    1. +1
      1. július 2014. 10:49
      Idézet: Bormental
      Újabb zsákmányfűrész projekt.

      100%. biciklire emlékeztet a "sugárzás elleni" festékről.
    2. +3
      1. július 2014. 12:42
      ...Csak nem élnek sokáig.
      És ha élve akarsz visszatérni a háborúból - használd és
      álruhát, és minden modern harangot és sípot, ami csikorog,
      de végrehajtásuk folyamatban van.
  3. +8
    1. július 2014. 11:43
    A holland tudósok egy álcázó színt fejlesztettek ki, amikor megnézik, hogy az ellenség szeme vérezni kezd.
  4. +1
    1. július 2014. 11:45
    Igen, a technológia fejlődik. Most valahogy meg kell találnom őket.
  5. +4
    1. július 2014. 12:56
    Érdekes az első képen látható tengerészgyalogosok alapfelszereltsége.
    Az egyikben könnyű géppuska, a másikon M-4-es, 4x-es szélesfókuszú
    látás.
    A hason lévő üzletek nem túl kényelmesek: zavarják a kúszást, nálunk az oldalunkon voltak.
    A hátul lévő póttasakok pedig alacsonyak és rosszul rögzítettek – a bokrokhoz tapadnak.
    Fent hátul mereven rögzítettük.
    1. +4
      1. július 2014. 14:30
      Csak városban hordják a mellkason, vagyis kicsit gyorsabban cserélsz boltot, de kúszni nem szabad, bár hova feküdj rájuk, ha már páncél nélkül is fáj)
      Nos, ez egy szuperfejlett és túlképzett amerikai hadsereg, ne romboljuk le az illúziót.
      Tetszett a szinte nem tükröződő anyag, khaki színek kellenek, maradj árnyékban és nem vesznek észre)
    2. 0
      2. július 2014. 21:43
      katona Tehát a lényeg a "Tenger" elnevezésben van! Rákacsintás
    3. János
      0
      3. július 2014. 19:24
      Nos, az oldalsó tasakokról nem tudok. csak a lepkerendszer jelenti az összes tasak merev rögzítését. és a boltokról a ládán. mindenki számára kényelmes és minden javítható a megoldandó feladattól függően. valószínűleg RPS-t használtál.
    4. 0
      14. július 2014. 10:31
      és miért is... nem szoktak érintkezésharchoz... a drón elrepült, feldolgozta a területet és ment a duzzanat... amennyire láttam a videót az amerikaiak tűzes összecsapásáról, nem csak nem mászkáltak sehova, elég keményen húzták a szamarat, majd művészet után. razzia .. Csecsenföldön egy időben a kirakodást előkékkel is kidobtam, és 2 szabványos tasakot akasztottam az oldalsó övre, és vállpántokat készítettem a hevederekből ... olcsón és kényelmesen ...
  6. +6
    1. július 2014. 19:47
    Az aktív álcázás még nem hagyta el a kísérleti szakaszt, és nem valószínű, hogy hamarosan megjelenik kész műszaki megoldás formájában, a szenzorok önmagukban itt nem mennek, szükség van egy elektro-optikai álcázó rendszerre, ami láthatóan az általános irányítási és vezérlőrendszerbe van beépítve. . Attól tartok, sokáig kell várni. Ha ezt az álcázási módszert kis csoportoknál alkalmazzák, mint például a terrorizmusellenesek, akkor jobb, ha konzultál az események közvetlen résztvevőivel, hogy kényelmes lesz-e hogy ilyen öltönyöket hordanak és milyen célszerű szolgálatba állítani.A hadseregben való széleskörű használathoz ez a probléma ma már nem éri meg, ennyi pénz nincs a költségvetésben, azonban kísérleti kutatásokra lehet forrást találni, beleértve a teljesen fekete karosszériát is.Az orosz változatban kívánatos, hogy minden harcoshoz 3-4 terepszínű ruha legyen, figyelembe véve azok szezonális használatát.

"Jobboldali Szektor" (Oroszországban betiltották), "Ukrán Felkelő Hadsereg" (UPA) (Oroszországban betiltották), ISIS (Oroszországban betiltották), "Jabhat Fatah al-Sham" korábban "Jabhat al-Nusra" (Oroszországban betiltották) , Tálib (Oroszországban betiltották), Al-Kaida (Oroszországban betiltották), Korrupcióellenes Alapítvány (Oroszországban betiltották), Navalnij Központ (Oroszországban betiltották), Facebook (Oroszországban betiltották), Instagram (Oroszországban betiltották), Meta (Oroszországban betiltották), Mizantróp hadosztály (Oroszországban betiltották), Azov (Oroszországban betiltották), Muzulmán Testvériség (Oroszországban betiltották), Aum Shinrikyo (Oroszországban betiltották), AUE (Oroszországban betiltották), UNA-UNSO (tiltva Oroszország), a krími tatár nép Mejlis (Oroszországban betiltva), „Oroszország szabadsága” légió (fegyveres alakulat, az Orosz Föderációban terroristaként elismert és betiltott)

„Külföldi ügynöki funkciót ellátó nonprofit szervezetek, be nem jegyzett állami egyesületek vagy magánszemélyek”, valamint a külföldi ügynöki funkciót ellátó sajtóorgánumok: „Medusa”; "Amerika Hangja"; „Valóságok”; "Jelen idő"; „Rádiószabadság”; Ponomarev; Savitskaya; Markelov; Kamaljagin; Apakhonchich; Makarevics; Dud; Gordon; Zsdanov; Medvegyev; Fedorov; "Bagoly"; "Orvosok Szövetsége"; "RKK" "Levada Center"; "Emlékmű"; "Hang"; „Személy és jog”; "Eső"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"; QMS "kaukázusi csomó"; "Bennfentes"; "Új Újság"