Taktikalised öönägemisseadmed jäävad ründeoperatsioone ja luureülesandeid teostavate maapealsete amfiibüksuste varustuse oluliseks osaks.
USA kaitseministeerium teeb märkimisväärseid jõupingutusi öise lahingu tõhususe parandamiseks, uurides mitmeid uusi kontseptsioone, mis suudavad pakkuda mitte ainult optimaalse jõudlusega uusi öise nägemise seadmeid, vaid ka integreerida uusi võimalusi baasmudelitesse, et suurendada olukorrateadlikkuse tase.sõdur ja väikeüksus.
Võta öö kinni
Harris Corporation Communications Systemsi öise nägemise sektori juhi Darell Heckleri sõnul on tööstusel USA ja teiste rahvusvaheliste programmide toetamiseks palju kriitilisi nõudeid.
Harris Corporationi esindaja selgitas, et optoelektrooniliste / infrapuna (OE / IR) süsteemide turg on tänapäeval võimeline pakkuma enamat kui lihtsalt väikeseid osakondi. Öönägemisseadmed on nüüd võimelised suurendama lahingu- ja luurerühmade olukorrateadlikkust liitreaalsuse, virtuaalreaalsuse ja masinõppe integreerimise kaudu.
„Näeme, et öönägemise turg muutub enam kui lihtsalt visuaalse olukorrateadlikkuse turuks, nagu see on olnud varem. Varem võimaldas öine nägemine meie kasutajal lihtsalt näha vähese valgusega seotud piiratud nähtavuse perioodidel. Täna tugineb tulevik sellele tehnoloogiale ja pakub samal ajal kasutajale lisavõimalusi."
Tuletades meelde paljude riikide relvajõudude arenevaid operatiivnõudeid, lisas Heckler: „Süsteemid, mis sisaldavad andurite termotehnoloogiat [OE / IR], võimalust saata ja vastu võtta olulist teavet oma visuaalsete süsteemide kaudu (päeval ja öösel), süsteemid, mis võimaldavad et kasutajast saaks andur, muutub see kõik tulevikus esmatähtsaks."
Integreeritud lahendused
Sarnaste vajadustega tegelevad erioperatsioonide juhtkond ja USA armee, kes on juba alustanud erikontseptsioonide uurimist, et näha, kuidas neid kiireloomulisi operatiivvajadusi lühikese ja keskmise aja jooksul lihtsustada.
Öönägemise tehnoloogia valdkonnas on palju teoreetilist ja praktilist tööd. Üks näide on Baltimore'i rakendusfüüsika laboris eelmise aasta novembris toimunud tööstusõppe seminar, kus vaadeldi liit- ja virtuaalreaalsusekraanide integreerimist peaga nähtavate HUD-dega (head-up-kuvarid) ja liitreaalsuse tarkvaraga. parandada olemasolevate seadmete optilisi omadusi.
Sellel USA kaitseministeeriumi koosseisu kuuluva kiirreageerimistehnoloogia osakonna korraldatud seminaril käsitleti erinevate andurite andmete sulandamise ja nende järgneva töötlemise arendamist, samuti sihtmärgi määramise probleeme. USA sõjaväe juhtkond töötab välja strateegilised plaanid arenenud tehnoloogiate ja seadmete laialdaseks kasutuselevõtuks vägede öövaatesse.
Paralleelselt töötab USA armee oma integreeritud visuaalse suurendamissüsteemi (IVAS) kallal, mis ümbritseb võitlejat digitaalsete taktikaliste andmetega, et tagada maaüksustele "suurenenud surm, liikuvus ja olukorrateadlikkus, et saavutada paremust praeguste ja tulevaste vastaste ees".
IVAS-kontseptsioon, mille eesmärk on arendada olemasolevate kiivrile kinnitatud opto-termopildikuvarite võimalusi, sealhulgas PVS-5, -7, -14 ja -31, PSQ-40 ENVG III mudelid ja ENVG-B binokulaarne prototüüp, on mille eesmärk on ka ülikompaktsete termopiltide ja vähese valgustusega moodulite loomine standardsete liidestega. Neid saab ühendada sõduri ja meeskonna üldise elektroonilise arhitektuuriga, integreerida projektsiooniekraanidesse, sõduri täiendusprogrammi Nett Warrior 3.0, liitreaalsuse algoritme ja tarkvara, masinõppe liideseid ja meeskonna tulekahju näitajaid.
Neid uusi tehnoloogiaid kasutatakse "reeglipõhise planeerimise ja otsuste tegemise, mustrite kvantitatiivse äratundmise, muutuste tuvastamise ja tuvastamise" pakkumiseks, "armee pressiesindaja üritusel rääkis.
USA armee pressiesindaja ei saanud selle tegevuse kohta rohkem üksikasju anda. Kuid. programmiga seotud tööstuse allikad on kinnitanud, et öise nägemise ja elektrooniliste andurite büroo (üks armee struktuuridest) jätkab uurimist "" pea külge kinnitatud ja kantavate agressiivsete mõõtmete, kaalu ja energiatarbega andurimoodulite väljatöötamine ja standardimine " võimalusi tulevase sõduri võimete suurendamiseks.”…
Arendustöö hõlmab eeldatavasti jahutamata [pikalaineliste] infrapunaseadmete ning kombineeritud vähese valguse ja kauge infrapunaga digitaalsete andurite väljatöötamist, et täiendada olemasolevaid OE / IR lahendusi. Projektis osaleb umbes 40 mängijat, sealhulgas BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies ja SA Photonics.
Novembris sai Microsoft Corporation kaitseministeeriumilt 479 miljoni dollari suuruse lepingu IVAS programmi toetamiseks. Föderaalse ärivõimaluste veebisaidi ametliku avalduse kohaselt sai ettevõte kahe aasta jooksul ülesande tarnida IVAS -programmi toetamiseks riistvara, tarkvara ja liideseid; tehnoloogia demonstreerimiseks on kavandatud esialgne partii, mis koosneb enam kui 2500 prototüübist.
Armee ega Microsoft ei suutnud lepingu üksikasju avaldada, kuigi tööstuse ametnike sõnul kavatseb viimane integreerida oma HoloLens head-up ekraani IVAS-i kontseptsiooni, et uurida edasisi arenguteid.
Microsofti dokumentatsiooni kohaselt ühendab HoloLens tehnoloogia virtuaalse reaalsuse ja reaalse maailma keskkonnad segatud "segareaalsuseks". Sellesse seadmesse integreeritud alamsüsteeme saab juhtida "hääle, füüsiliste käskude ja pilgu suuna" abil.
Heckleri sõnul jätkab Harris Corporation IVAS -süsteemi uute tehnoloogiate uurimist kooskõlas oma öise nägemise seadmete tegevuskavaga, et parandada järgmise põlvkonna hävitaja tuge. Erilist rõhku pannakse uue tehnoloogia võimalikult kiirele juurutamisele ja integreerimisele olemasolevatesse seadmetesse.
"Võrguliidese ja / või liitreaalsusega OE / IR -süsteemidel on tohutu mõju klientidele, kes soovivad lahinguväljal paremat olukorrateadlikkust," ütles Heckler.
Öönägemise turul hakkavad binokulaarsed lahendused domineerima monokulaarsete ees
Kiire areng
Arvestades aga, et IVAS -tehnoloogiaga prototüüpide esialgset tarnimist ja nende hindamist USA armee poolt lähima kahe aasta jooksul oodata ei ole, keskenduvad paljud tootjad OE / IR -seadmete turul jätkuvalt olemasolevate seadmete kiiremale uuendamisele.
Kirjeldades öise nägemise turu praegust olukorda ja lühiajalisi lahendusi, ütles Heckler: „See on parim aeg ülemaailmsele öövaatlustööstusele. Näeme suurt nõudlust öise nägemise järele ja näeme üleminekut valge fosfori tehnoloogiale praktiliselt kogu maailmas. Üleminek monokulaarilt binoklile näib samuti koguvat hoogu ning kõik meie kliendid soovivad paremat jõudlust. Usume, et nõudlus suure jõudlusega süsteemide järele ning üleminek valgele fosfori- ja binokulaarsüsteemile jätkub lähiaastatel.”
Kasvav huvi valgete fosforiga binokulaarsete öönägemisseadmete vastu kinnitab Ameerika Ühendriikide merejalaväe viimaseid nõudeid, mis avaldas 2018. aasta novembris oma Squad Binocular Night Vision Goggle (SBNVG) jaoks RFP eelnõu.
Vastavalt ametlikele dokumentidele, mis on avaldatud ka föderaalsete ärivõimaluste veebisaidil, otsib ILC modulaarset valge fosforiga binokulaarset seadet, millel on kujutise intensiivsus ja integreeritud jahutamata termopildiandur, samuti välist toiteallikat ja vastavat kiivrikinnitust.
Nõuded näevad ette paari 18 mm pildimuundurit, mille saab kokku panna modulaarseks konfiguratsiooniks, et kasutajad, kes eelistavad ühe silmaga vaadata, saaksid vajadusel seadme monokulaariks muuta. Lisaks peaksid kavandatavad tehnoloogiad võimaldama lisaks oma patareist töötamisele ühendada aku ka välise pistiku kaudu.
Lõpuks peaks valitud SBNVG -seadme - sealhulgas andurite, pildivõimendi ja termopildianduri, välise akupaki, kaablite, läätsede ja valgusümbriste - kogukaal olema alla 1,2 kg. Ettepanekute taotlus näeb aga ette, et "süsteemi kaal ei sisalda kiivrile kinnitatud kinnitusklambreid, millel on liides positsioneerimisseadmega, ega ühtegi muud kinnitusliidest, mis on püsivalt kiivri külge kinnitatud."
SBNVG nõuet peetakse vahepealseks võimaluseks USMC-le, kes kavatseb 2021. aastaks saada L3 Technologiesilt ka 3100 ENVG-B öise nägemise prille.
Seadme ENVG-B on Ameerika maaväed juba valinud, aastatel 2019–2021 ostetakse üle 10 000 süsteemi erinevatele armee struktuuridele, esialgu monokulaarses versioonis ja hiljem binokulaarsetes konfiguratsioonides.
2018. aasta juunis sõlmis armee kolmeaastase lepingu raames L3 Technologiesile 391 miljoni dollari suuruse lepingu ENVG-B öiste nägemisprillide tarnimiseks. "Valge fosfori ja kahe toruga lahendus võimaldab kasutajatel sammu pidada peaaegu võrdsete konkurentidega, suurendades paindlikkust ja täiustades sihtimist kogu lahinguväljal," ütles ettevõtte direktor.
Seade ENVG-B, mida peetakse ka võimaliku kandidaadiks IVAS-kontseptsioonile, on võimeline integreerima eraldi IR-kanali, mida saab kombineerida pildi heleduse suurendamise kanaliga, et suurendada sihtmärgi tuvastamise tõenäosust. Lisanõuded hõlmavad ühenduvust võrguseadmetega, nagu programmeeritavad raadiod ja lõppkasutaja nutitelefonid / tahvelarvutid, mis on osa Nett Warrior Soldier Upgrade Programmist.
"See tehnoloogia parandab operaatori võimet lokaliseerida ja tabada ohte ning hinnata üldise töökeskkonna pilte," ütles L3 Technologies pressiesindaja."ENVG-B sisaldab ka uut kõrge eraldusvõimega ekraani ja sisseehitatud traadita võrku, kiiret sihtmärgi saamist ja liitreaalsuse algoritme, et suhelda sõduri täiustatud süsteemidega, parandades samal ajal koostalitlusvõimet ja laiendades ulatust."
Lisaks pakub ettevõte L3 Technologies teist seadet kiivrile kinnitatud panoraamvaatega öiste nägemisprillide GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle) kujul. Ettevõte kinnitas siiski, et GPNVG prille pole veel kavas IVAS -programmi raames uuendada.
Ettevõtte sõnul pakuvad GPNVG -d 97 ° vaatevälja, mis võimaldab "jälgida ja / või sihtmärki tuvastada vähese valguse tingimustes, kus on vaja suuremat tugevust ja löögikindlust".
Kanali joondamine
Vahepeal pakub Harris Corporation oma i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) öönägemisprille monokulaarses ja binokulaarses konfiguratsioonis. Need ühendavad pilte kahest kanalist, vähese valgustusega ja infrapuna.
Tänu liitreaalsuse tehnoloogia arengule kuvab TM-NVG seadme poolläbipaistev ekraan GPS-koordinaate, topograafilisi elemente, tekstisõnumeid ja sihtteavet. Muud võimalused võimaldavad kasutajal vaadata pilte otse kaugseire- ja andmekogumisanduritelt, sealhulgas pilte spetsiaalsetest luurelennukitest ja droonidest.
Seadme TM-NVG vaateväli on 33 °, pikalainelise infrapunaanduri eraldusvõime 320x240, video eraldusvõime 640x480 sagedusega kuni 10 kaadrit sekundis. TM-NVG-l on ka USB 2.0 pistik ja see töötab nelja AA patareiga, võimaldades seadme pidevat töötamist 7,5 tundi.
Oktoobris 2018 teatasid Harris Corporation ja L3 Technologies ühinemisest, kuigi ettevõtte esindajad ei osanud uue ettevõtte Harris L3 Technologies plaanide kohta öise nägemise seadmete väljatöötamise kohta midagi öelda.
Öönägemise turg liigub jätkuvalt roheliselt fosforilt valgele
Töötamine nullnähtavusega
Lisaks Ameerika Ühendriikidele on kasvav vajadus CMOS (täiendav metallioksiidi pooljuht) tehnoloogia järele, mis parandab oluliselt toimingu kvaliteeti hämaras ja nullvalguses. Mitmed ettevõtted esitavad praegu paljude riikide relvajõududele täiustatud lahendusi.
Septembris 2018 Lõuna-Aafrikas asuvas Aafrika Aerospace and Defense'is avalikustas Photonis oma Nocturni digikaamerate perekonna uusima mudeli, mis on loodud vastama sõjaväe vajadustele kiivri külge kinnitatud seadmete ja relvade ulatuse järele, millel on kahe kanaliga termotuumasüntees. …
EBCMOS, mis esitleti esmakordselt avalikkusele Eurosatory 2018 -l, põhineb Photonise Nocturn CMOS -digikaameral ning sellel on väiksem vormitegur ja suurem pildi eraldusvõime kui teistel öise nägemise seadmetel.
"Kõige nõudlikumad äärmusliku valguse pildistamisrakendused vajavad täiustatud digitaalseid lahendusi," selgitas Photonise pressiesindaja. - EBCMOS on elektrooptiline muundur, milles mikrokanaliplaadid ja fosforiekraan asendatakse spetsiaalse CMOS-fotodetektoriga. EBCMOS -seade, mis on praegu saadaval kahes resolutsioonis 2 ja 4 megapikslit, pakub kasutajatele suuremat eraldusvõimet ja kontrastsemaid pilte."
Teine CMOS -i mängija Rochester Precision Optics pakub sõjaväele oma CMOS -i öövaatlusseadet (CNOD). Selle seadme ostjate hulgas on USA erioperatsioonide juhtkond ja uimastite järelevalveamet.
Ettevõtte pressiesindaja ütles, et CMOS -tehnoloogia võimaldab rasketes lahingutingimustes, sealhulgas asustatud piirkondades ja lähivõitluses tegutsevatele kasutajatele täpsemaid ja selgemaid pilte.
Rochester Precision Optics pressiesindaja sõnul on CNOD saadaval mitmesugustes konfiguratsioonides, sealhulgas õiguskaitse RSM-mudel, sõjaväeklientide LD-mudel ja kaugmudelite DR-mudel."CNOD-l on kõrge eraldusvõimega, täielikult digitaalne päev / öö optika, mis on optimeeritud toimima monokulaarse, eraldiseisva relvavaatena või monteeritava teisese sihikuna."
Süsteem, mis töötab vahemikus 500–1800 nm, on võimeline tuvastama enda ja teiste inimeste laser- ja kaugusmõõtjaid - see funktsioon on kasulik ja nõudlik üha tihedamas lahinguruumis tegutsevate relvajõudude poolt, kus pooltevahelised konfliktsituatsioonid jäävad esmaseks ülesandeks.
CNOD-seade kaalub 520 grammi ja seda toidavad CR123 patareid, sellel on 6-kordne digitaalne suum, samuti kõrge eraldusvõimega fotode ja videote edastamise funktsioon teistele võitlejatele.
Edu saavutamine
Absolute Darkness to Vision (AD2V) arendab ka CMOS-tehnoloogial põhinevaid käeshoitavaid, kiivri- ja relvaseadmeid ning tarnib need Saksamaa kaitseministeeriumile.
Võrreldes praegu turul olevate alternatiivsete öise nägemise prillidega on AD2V Luxiter PM1 digitaalne öise nägemise süsteem mõõtmetelt väiksem. Griffity Defence'i (AD2V Euroopa turustaja) Wilhelm Gronaueri sõnul on Luxiter PM1 digitaalne seade võimeline "salvestama ja eksportima oma maatriksi loodud voogesitusvideot, importima andmeid välistest allikatest ning juhtima seadmetelt käske ja väljastama tekstisõnumeid."
Kaaludes alla 300 grammi, on Luxiter PM1 eraldusvõime 795x596 pikslit ja muutuv vaateväli vahemikus 19 ° kuni 56 °. Seade oli aga mõeldud suhteliselt lühikeste vahemaade jaoks; Gronauer kinnitas, et seade pakub objektide tuvastamist ja tuvastamist maksimaalselt 100 meetri ulatuses.
Lisaks selgitas Gronauer, et CMOS-andur minimeerib kõikvõimalikke negatiivseid optilisi mõjusid kasutaja vaateväljas, kui tulistatakse kitsastes kohtades, ning lisas, et Luxiter PM1 on varustatud infrapuna-illuminaatoriga hämaras toimimiseks.
"Digitaalsed mustvalged ekraanid võimaldavad objekte paremini ära tunda ja kiiremini otsuseid langetada, samas kui hetkelised üleminekud pimedusest valgusele ja tagasi kompenseeritakse seadme poolt ega mõjuta kasutajat."
Seadet saab täiendada ka välise Luxiter EC-2H kaameraga, et anda kasutajatele täiendav eelis andmete voogesitamiseks programmeeritava raadioliidese kaudu.
Jäävad väikesed kahtlused, kas öine nägemine jääb praegustele ja tulevastele operatsioonistsenaariumidele maavägede jaoks kriitiliseks nõudeks. Sellise tehnoloogia potentsiaal, mis on integreeritud erinevatesse olukorrateadlikkuse süsteemidesse, võib aga anda olulise tõuke järgmise põlvkonna lahenduste väljatöötamiseks.
Kuid nagu üks tööstuse ekspert selgitas, tuleb seda tüüpi tehnoloogia rakendamist hoolikalt jälgida, pöörates erilist tähelepanu operaatorite kognitiivse koormuse minimeerimisele niigi keerulises töökeskkonnas.
