Sõidukile paigaldatavad öise nägemise süsteemid on olnud juba aastaid olemas ja praegu tavalised, kuid sellel turul on ees olulised muudatused.
Näiteks kasvab nõudlus kõrgema eraldusvõimega öökaamerate järele. Prantsuse infrapuna vastuvõtjaettevõtte Sofradir pressiesindaja ütles, et seda on võimalik saavutada, suurendades pikslite arvu ja vähendades pikslite sammu, säilitades samas maatriksi suuruse, et tagada seadme väike kaal ja energiatarve.
„Pikslite sammu vähendamisega suurendate detektori tundlikkust, sest pikslite sammu vähenedes on igal pikslil väiksem signaalitugevus ja seega suurendame seadme tundlikkust. Praeguse põlvkonna kaamerate puhul on standardiks VGA 640x512, kuid tänapäeval suundub suund näiteks SVGA 1280x1024 poole 12 -mikronise sammuga. Süsteemid liiguvad selles suunas ja see juhtub praegu,"
- selgitas ta.
Nende kaamerate parima toimimise tagamiseks peavad need olema korralikult stabiliseeritud, kuna soomukid töötavad raskel maastikul ebatasasel maastikul. Kui süsteem ei ole piisavalt hästi stabiliseeritud, siis on Controp Precision Technologies esindaja sõnul pilt vastuvõetamatu kvaliteediga ja seadme ulatus drastiliselt vähenenud.
Sofradiri pressiesindaja ütles:
„Viimastel aastatel oleme näinud, kuidas kaalu, suuruse ja energiatarbimise tähtsus kasvab pidevalt, peegeldades nõudlust väikeste, kergete ja täiustatud võimalustega süsteemide, näiteks meie SIGHT -süsteemide järele. Kaameratüüpe on mitut tüüpi: jahutamata termokaamerad, mis tagavad lähivaate ja mida tavaliselt ei stabiliseerita, ning jahutatud termokaamerad, mis tavaliselt on stabiliseeritud, on kõrgemal tasemel ja loomulikult kallimad."
Probleemide esiletõstmine
Traditsiooniliselt on öise nägemise süsteeme kasutatud kahel põhieesmärgil. Esiteks võimaldavad juhi öönägemisseadmed tal ohutuks ja tõrgeteta manööverdamiseks tõsta auto ümbritseva keskkonna kontrolli taset. Teiseks on olemas laskmissüsteemid, mida laskurid kasutavad potentsiaalsete sihtmärkide tuvastamiseks ja sihtimiseks.
Juhtide infrapunasüsteemid ja parem olukorrateadlikkus on tavaliselt jahutamata termopildikaamerad, millel on lähedalt laiem vaateväli, et neil oleks võimalikult palju vaatevälja, samas kui ulatus on mõeldud laskuritele, eriti näiteks suure kaliibriga relvade jaoks., 120 mm tankipüstolid, mis on varustatud jahutatud pikamaa-termokaameraga. Viimastel on kitsam vaateväli konkreetsele sihtmärgile keskendumiseks.
Termokaamerad on tänapäeva armees kõige tavalisemad, kuna need on arenenumad kui pildi intensiivistamisega (pildi võimendaja) kaamerad, mis töötavad vähem kui 1 mikroni sammuga, ja töötamiseks vajavad nad aktiivset valguse emissiooni lähi -infrapuna piirkonna spektris. et näha pimedas. Sellisel juhul saab palja silmaga nähtamatu infrapunavalgustuse valgust tuvastada vaenlase seadmete abil, mis võib kaasa tuua tõsiseid tagajärgi.
Leonardo Colin Horneri sõnul on pildivõimenduskaamerad alati probleemiks kogukondades, mis kipuvad olema valgustatud.
Need andurid kipuvad ülemusele ja juhile mõeldud pilti moonutama ja hägustama. Kuigi pildi täiustamise tehnoloogia paraneb ja see on lahinguväliste sõidukite eelistatud valik, on puuduseks see, et sellised kaamerad vajavad endiselt taustvalgustust.”
"Kuigi nad võivad tõepoolest töötada minimaalses valguses, näiteks kuu või tähtede valguses, täielikus pimeduses, ei tööta pildivõimendustorudega kaamerad lihtsalt. Olukorrateadlikkuse parandamiseks kasutavad operaatorid infrapunavalgustit, et masinat ümbritsevat piirkonda kohapeal valgustada ja loodusliku valguse peale tugineda."
- selgitas Horner.
Ta lisas, et kuulikindla klaasiga varustatud autode pildivõimenduskaameratega on teisigi probleeme, kuna need mõjutavad negatiivselt juhi kaugustaju. Seetõttu eelistavad kaasaegsed armeed kasutada passiivseid infrapunasüsteeme.
Lisaks on kalduvus suurendada teiste kategooriate sõidukite öise nägemise võimalusi, mille jaoks on vaja paigaldada neile samad süsteemid nagu lahinguplatvormidel. "See tõstab tõesti omandiõigust ja turvalisust."
„Reeglina olid suuremad soomustatud lahingumasinad varustatud väga suure jõudlusega passiivsete (valgustamata) infrapunasüsteemidega, kuid need ei tööta veergudes iseenesest. Neid toetavad teised sõidukid, nagu personalitransportöörid, kiirabiautod ja insenertehnilised sõidukid, kuid nende sõidukite puuduseks on see, et neil ei ole lahingumasinatega samu öise nägemise võimalusi ja seetõttu ei saa nad töötada samades tingimustes. Nüüd näeme suundumust varustada tugisõidukid öise nägemise süsteemidega, mis pole halvemad kui lahinguplatvormidel, mille tulemusel saavad nad töötada kõrvuti ilma lisariskita."
Teine suundumus on lisada masinatesse rohkem kaameraid, et saada täielik ülevaade. Varem tegeles sõjavägi ainult sellega, et varustada juhti ainult nägemiseks mõeldud öise nägemise seadmetega. Suure hulga kaameratega, mis tagavad 360 ° nähtavuse, on ohte näha igast suunast ning mis on turvalisuse seisukohalt veelgi olulisem, avaneb vaade külgedele ja taha, seetõttu suureneb operatsiooni turvalisus linnapiirkondades.
Leonardo pakub DNVS 4 kaamerat, mis võimaldab teil näha kõikehõlmavat vaadet 20-30 meetri kaugusel. Horner ütles, et süsteem on varustatud ka päevase värvikaameraga, mis ühendab kaks tehnoloogiat ühes lahenduses ja vähendab seega kaalu, suurust ja energiatarbimist. Ta lisas, et toimub ka üleminek analoog -avatud arhitektuurilt digitaalsele. "See tähendab, et me digiteerime kaamera signaali ja kuvame selle digitaalselt ekraanil, mis parandab oluliselt pildi selgust ja kõrvaldab kõik masina enda häired."
Pilt numbritega
Digitaaltehnoloogia areng võimaldab operaatoritel kasutada multifunktsionaalseid ekraane, millel on kaardid, relva olek ja sõiduki hooldusteave, samuti vaadata korraga mitut pilti, näiteks ette-, külg- ja tahavaateid. See on palju mitmekülgsem kui hämardatud kaamera või analoogsüsteemi kasutamine, mis võimaldab vaadata ainult ühte kaamerat ja ainult ühte ekraani.
Enamik valvekaameraid on jahutamata ja sarnaselt inimsilmale on neil lai vaateväli umbes 50 ° ja mõned lähenevad 90 °. Jorgen Lundberg ettevõttest FLIR Systems ütles, et 360 ° katvuse saavutamiseks tuleb seetõttu paigaldada ka teisi kaameraid erineva konfiguratsiooniga. Mõned skeemid näevad ette mitme kaamera paigutamist vaateväljaga 55 °, teised aga panustavad panoraami loomiseks neli kaamerat 90 ° nurga all või isegi kaks kaamerat 180 ° nurga all. Esiteks on see vajalik selleks, et auto saaks öistel treeningutel ja lahingutegevustel vabalt manööverdada ilma esituledeta, kuna juhil on täielik kontroll keskkonna üle.
"Selle eesmärk on anda juhile või meeskonnale teadmised sellest, mis toimub auto lähedal umbes 20-100 meetri kaugusel ja mitte kaugemal, kuna tänapäeva tehnoloogia ei suuda pakkuda kõrge eraldusvõimega pilte pikkade vahemaade taga," ütles Lundberg. „Kuigi auto meeskonnale kindlasti meeldib, kui nende käsutuses on kogu perimeetri kõrglahutusega pilt, on tasakaal tänapäeva tehnoloogia ja tänase eelarve vahel. Samuti on piiranguid sõidukis olevate meeskonnaväljaannete arvule ja funktsionaalsusele.”
Näiteks on suure hulga sensoorse teabe esitamine keeruline. Et mitte kõike ühte hunnikusse segada, peab meeskonnaliikmetel, näiteks juhil, komandöril ja laskuril olema juurdepääs ekraanidele, millel kuvatakse igaühele mõeldud spetsiifiline teave, et mitte segada teisi kasutajaid. Maandujal võib sõiduki tagaosas olla ka ekraan, mis kuvab enne mahavõtmist keskkonna kohta teavet. Ülemal võib olla ekraan, nagu teistel meeskonnaliikmetel, kuid rohkem funktsionaalsust, näiteks võime kuvada lahingujuhtimise otsuseid ja teavet relvade kohta.
Soomukitesse on juba paigaldatud palju erinevaid andureid ja öise nägemise süsteemid peavad selles piiratud ruumis endale koha leidma. Masinas on vähe ruumi rohkemate kuvarite mahutamiseks ja seetõttu on anduritelt ja kaameratelt saadud teabe levitamine kogu masinas keeruline.
AFV põhipüstolite öise nägemise süsteemid asuvad kõrvuti või on integreeritud kuulipilduja vaatevälja, mis tavaliselt paigaldatakse sõidukisse relva kõrvale. Relvastuseks võib olla suure kaliibriga 120 mm tankikahur, keskmise kaliibriga suurtükid (20 mm 30 mm või 40 mm) või isegi 7, 62 mm või 12, 7 mm kaliibriga kuulipildujad kaugjuhtimisega relvamoodulis (DUMV). Püstolivaatlussüsteemid hõlmavad peamiselt jahutatud termokujutussüsteeme ja on seetõttu võimelised töötama üle 10 km kaugusel.
Lundberg ütles, et laskuri päeva- ja öised sihikud on joondatud relva teljega, see tähendab, et ta vaatab, kuhu relv on suunatud, ega näe teistes suundades.
„Selle sihiku ulatus peaks vastama püstoli laskeulatusele ja püstolil on üsna pikk tööulatus. Järelikult on tal üsna kitsas vaateväli, see on nagu kõrre otsimine … aga siin peab nool nägema ja laskma."
Jääda külmaks?
Jahutamata infrapunakaamerad kasutavad mikrobolomeetritehnoloogiat, mis on sisuliselt väike takisti koos silikoonelemendiga, mis reageerib soojuskiirgusele. Temperatuuri muutused määratakse footonite emissiooni intensiivsuse järgi. Mikrobolomeeter tuvastab selle ja teisendab mõõtmised elektrisignaaliks, mille saab omakorda pildiks muuta.
Jahutamata andurid töötavad reeglina vahemikus LW1R (7–14 mikronit), see tähendab, et nad näevad läbi suitsu, udu ja tolmu, mis on oluline lahinguväljal ja muudes olukordades.
Jahutatud seadmed kasutavad krüogeenset jahutussüsteemi, et hoida detektorit temperatuuril -200 ° C, muutes selle isegi väiksemate temperatuurimuutuste suhtes tundlikumaks. Selliste seadmete detektorid suudavad isegi ühe footoni tabamuse täpselt muuta elektriliseks signaaliks, jahutamata süsteemid vajavad mõõtmiste tegemiseks rohkem footoneid. Seega on jahutatud anduritel suur tööulatus, mis parandab sihtmärkide püüdmise ja neutraliseerimise protsessi.
Kuid jahutussüsteemidel on ka oma puudused, disaini keerukus toob kaasa suured kulud ning vajaduse korrapärase ja tehniliselt keeruka hoolduse järele. Jahutamata andurid on odavamad, kergemini hooldatavad ja pikema elueaga, kuna need ei kasuta krüogeenset tehnoloogiat, neil on vähem liikuvaid osi ega vaja keerulist vaakumtihendamist. Millist tüüpi süsteemi valida, nagu alati, on kasutaja otsustada, lähtudes tema lahendatavatest ülesannetest.
Laine valik
Jahutatud relvade ulatuses kasutatakse [pika laine] infrapuna (LW1R) detektoreid. Kuna see võimaldab öönägemissüsteemidel suitsu läbi näha ja seetõttu on neil vähem lahinguga seotud probleeme. Jahutamata süsteemid kasutavad ka selliseid detektoreid, kuna mikrobolomeetrid (termotundlikud elemendid) on sellel lainepikkusel tundlikud, kuid nüüd hakkab see muutuma. "Ajalooliselt on LWIR-i alati eelistatud suitsu parema läbitungimise tõttu kui MWIR-detektoreid, mis töötavad keskmise [keskmise laine] infrapunaühenduses," ütles Horner.
„Kümme aastat tagasi oli see tõsi, kuid testid ja demonstratsioonid on näidanud ja tõestanud, et LWIR ja MWIR vahel pole tänapäeval lahinguväljal suurt vahet. MWIR tundlikkus ja võimalused on viimase 10 aasta jooksul oluliselt paranenud ning tänapäeval pakuvad MWIR kaamerad endiselt suurepärast jõudlust ja suitsu tungimist. See paneb inimesed eelistama MWIR -i, mitte LWIR -detektoreid."
Horner lisas:
„MWIR -detektorite eeliseks on see, et neil on ka LWIR -tüüpi detektoritega võrreldes parem läbilaskvus niiskes õhus, st kui soovite kasutada rannikualasid, eriti kuumas kliimas, saate parema jõudluse MWIR -i, mitte LWIR -i abil.. See on auto jaoks kompromisslahendus."
Prantsuse ettevõtte Sofradir pressiesindaja rõhutas aga, et ka kaugele [lühilaine] infrapunapiirkonnale (SWIR) on oma rakendus.
"SWIR -il on kaks erinevat kasutust. Esiteks võivad seda tüüpi detektorid olla täiendavaks lahenduseks neil juhtudel, kui peate vaatama läbi erineva tiheduse ja päritoluga suitsu ja tolmu ning isegi (mõnel juhul) udu. Sõltuvalt atmosfääri tingimustest võib SWIR pakkuda suurt nähtavat kaugust. Teiseks, SWIR -detektoriga näete laser -kaugusmõõtjaid, mis töötavad sihtmärgil lainepikkustel 1,6 mikronit või 1,5 mikronit. Seejärel kasutatakse seda hoiatusena, et teie sõiduk on järelevalve all. Näete ka suurtükkide sähvatusi, mis tähendab, et SWIR -i kasutatakse olukorrateadlikkuse parandamiseks ja maismaasõidukite kaitsmiseks."
BAE Systemsi pressiesindaja ütles:
„Üldiselt pakub LWIR parimat jõudlust iga ilma ja muude välistingimuste korral, samas kui MWIR ja SWIR tagavad parima kontrasti. SWIR -pildi eeliseks on see, et see on sarnane palja silmaga nähtavale. See oluline eelis suurendab õige äratundmise tõenäosust, mis omakorda aitab vähendada sõbraliku tulega juhtumite tõenäosust."
Vajadus enama järele
DUMV sagedasem paigaldamine soomukitele avaldab mõju öökaamerate turule. Peamised püstoli sihikud on platvormi integreeritud ja seetõttu ei saa relv ega sihikud liiga sageli muutuda. Uue DUMV -i lisamine modulaarselt võimaldab ulatust sagedamini muuta.
Viimase viie kuni kümne aasta jooksul olid DUMV -le paigaldatud standardrelvad enamikul juhtudel kas 7,62 mm kuulipilduja või 12,7 mm kuulipilduja, nii et sihikud jäeti reeglina jahutamata, et need sobiksid lühikese laskeulatusega. neid relvi. (1-1, 5 km) ja see omakorda määras nende pisut laiema vaatevälja kui suurekaliibriliste relvade sihikud.
Siiski märkis Lundberg, et olukord muutub:
„Praegu on kasvav trend, mis määrab suurema kaliibriga (umbes 25–30 mm) relvade paigaldamise, millest on võimalik sihtida ja sooritada täpne tulekahju pikkadel vahemaadel ning see määrab nõudluse DUMV sihtmärkide järele. pikema ulatusega. Kui varem pakkus tööstus 99% DUMV-st jahutamata ulatusi, siis täna keskendutakse funktsionaalsematele jahutamata ja jahutatud ulatustele, mis suudavad pakkuda üliteravaid pilte. See võimaldab näha veidi kaugemale ja suunata suurema kaliibriga relvi sihtmärgile pikkadel vahemaadel 1, 5-2, 5 km, see tähendab väljaspool vaenlase hävitamise vahendeid."
Ja lõpuks soovivad komandörid olukorda veelgi paremini kontrollida, näha kaugemale kui suurtükituled ja seetõttu tekkis vajadus paigaldada DUMV -le pikema ulatusega öised vaatamisväärsused.
Öönägemissüsteemide väljatöötamist ei määra mitte ainult suurenenud ulatus, vaid ka vajadus toiminguid lihtsustada. Vananenud termokaamera või vähem arenenud infrapunakaamera nõuab palju tööd, kuna korraliku pildi saamiseks peate mitu korda nuppe vajutama ja keerama, samas kui uus täiustatud kaamera suudab sihiksüsteemi jaoks koheselt pakkuda kvaliteetsemat pilti minimaalne kasutaja sekkumine. Contropi pressiesindaja ütles: "Kui enamik elemente on automatiseeritud, saab operaator keskenduda ülesandele endale ja mitte lasta end segada vaatlussüsteemiga töötamisest."
Öise nägemise süsteemide eelis lahinguväljal muutub üha ilmsemaks. Selleks kasutab ta täiustatud suure eraldusvõimega kaamera tehnoloogilisi eeliseid, kasutab konkreetsete ülesannete jaoks õiget tüüpi süsteeme ja integreerib rohkem valvekaameraid digitaalsesse arhitektuuri, mis toetab rohkem andureid ja annab igale meeskonnaliikmele andmeid nad vajavad. Individuaalselt ei too need täiustused kaasa radikaalseid muutusi, kuid koos võivad nad lahingus eelise anda.
Horner ütles, et digitaalne arhitektuur on pikaajaline lahendus.
„Kui rakendate digitaalset arhitektuuri algusest peale, saate 360-kraadise kontrolli, saate hõlpsalt integreerida tulevikutehnoloogiaid, elektroonilise sõjapidamise süsteeme, aktiivset kaitset ning kaugseire- ja luuresüsteeme. Siis saate turvaliselt edasi minna ja autot täiendavate täiustatud tehnoloogiatega täita."
Lundberg lisas:
„Öönägemis- ja termopildisüsteemide levik käib enneolematu kiirusega. Lääneriikide sõjavägi usub, et vaenlasel on ainult passiivne infrapunatehnoloogia. Tänu uuenduslike tehnoloogiate ja ekspordikontrolli reeglite kiirele arengule on kaasaegsetel Lääne armeedel selge eelis. Mõte pole muidugi üksikutes termokaamerates ja muudes öise nägemise seadmetes, vaid kogu soomukis. Kui teil on DUMV -i ulatus, on eeliseks see, et saate sihtida, tulistada ja täpselt tabada mõni sekund enne vastast. Selles sündmuste jadas aitavad kindlasti kaasa öise nägemise süsteemid vastase üle võidule."
