Isegi päevasel ajal sõltub langevarjurite elu jalaväe lahingumasinast või soomustransportöörilt mahatulekul olukorra teadlikkuse maksimaalse taseme varajastest saavutustest, rääkimata maandumisest öösel lahingu ajal, kui maandumisjõudude ohutus. sõltub peaaegu täielikult anduritehnoloogiast
Juba üle kümne aasta on sõjaväeautodesse paigaldatud optoelektroonilisi süsteeme, mis jälgivad ja sihivad näiteks öönägemisseadmeid, juhi tehnilise nägemise parandamise süsteeme ning viimasel ajal on nad integreerinud universaalse nägemise süsteemid kas uutesse sõidukitesse. või täiendavate süsteemidena uuendamiseks
Tänapäeval muutub kõik tänu digiandurite ja integreeritud elektroonilise arhitektuuri kombinatsioonile väga kiiresti, samas on selge tendents paigaldada automaatselt konfigureeritavad mitme anduriga süsteemid, mis suudavad sujuvalt koos töötada, et tagada oluliselt parem olukorrateadlikkus (heterogeense teabe kompleksne tajumine ühes ruumilises ajalises mahus) võrreldes sellega, mis soomusmasinate meeskondadel, kelle ülevaade oli piiratud, varem oli.
Nagu Finmeccanica ettevõttes märgitud, on tänapäeval kriitilise tähtsusega olukorra suurendamine ja võime tuvastada, jälgida ja märkida liikuvaid sihtmärke ning määrab selle turu arengu ja laienemise suundumused. Relvasüsteemid ja vaatlusseadmed mõjutavad otseselt lahingumasina tõhusust oma põhiülesande täitmisel ja seetõttu on kõrgeimate omadustega andurid üha nõudlikumad.
Samal ajal muudavad mikroelektroonika ja optika edusammud öise nägemise süsteemid taskukohasemaks ning sellega seoses soovivad üha enam riike luua tööstuslikku alust seda tüüpi seadmete komponentide tootmiseks. Juhi vajadusi öise nägemise süsteemide järele saab rahuldada peamiselt lähitoimeanduritega (tavaliselt jahutamata infrapuna- või telekaameratega), samas kui universaalsed nägemisandurid on muutunud soomustransportööride ja jalaväe lahingumasinate lahutamatuks osaks, sest meeskond ja väed peab olema pidev igakülgne vaade.
CV90 BMP, mis on varustatud mitme kaameraga, mis pakuvad ööpäevaringset pilti, on eksperimentaalseks platvormiks BAE Systems'i Battle View 360 liitreaalsussüsteemile, mis võimaldab teil saada "ümmarguse" pildi ja kuvada selle kiivrile paigaldatud ekraanidel meeskonnast ja vägedest
Kasutades kiivrile paigaldatud ekraane, saavad kõik Battle View 360 liitreaalsussüsteemiga sõidukis olevad inimesed igakülgse ülevaate; ja see ei pea olema tuletis BAE Systemsi Q-Sight ja Q-Warrior valgusjuhttehnoloogiatest
Liitreaalsus
Lisaks nendele võtmesüsteemidele, mis on oma väärtust juba tõestanud, võimaldab andurite ühendamine täiustatud ekraanide ja teabehaldussüsteemidega meeskondadel liikuda liitreaalsuse maailma, kus saab teavet nende üksuste, vaenlase, marsruutide ja vaatamisväärsuste kohta nende tähelepanu õigel ajal. takistused koos tuhandete muude sõnumite ja teabega. Kuigi sõjaväelises lennunduses on see kontseptsioon hästi tuntud, võivad maismaasõidukid selles valdkonnas seda peagi ületada, kuna andurite ja arvutisüsteemide kaal, suurus, energiatarve ja kulude omadused vähenevad ning sertifitseerimisprotsessile kuluv aeg ja vaev väheneb. oluliselt vähem kui lennunduses ….
Lisaks, nagu märkis BAE Systemsi Rootsi filiaali Hagglunds lahingumasinate juht Dan Lindell, muudavad need tehnoloogiad masinaid ise. "Me kujundame masinaid ümber nende süsteemide integreerimiseks … Esiteks oleme viimase viie kuni kuue aasta jooksul kahekordistanud masinas jaotatava võimsuse ja näeme, et energiatarbimine kasvab pidevalt." Ettevõte jätkab tööd oma autode elektri- ja hübriidajamiga (traditsiooniline mootor generaatori kaudu). Lindell väidab, et inimtegur on oluline ka optoelektroonilise tehnoloogia puhul. „Kuidas me esindame kõiki neid sensoorseid andmeid ja pilte, mida tahame meeskonnale levitada? See on meie jaoks väga suur probleem."
Praegu on väljatöötamisel süsteem, mis paneb erilist rõhku olukorrateadlikkusele ja inimtegurite integreerimisele. Liitreaalsuse süsteem BattleView 360 põhineb digitaalsel kaardistamissüsteemil. Ta kogub. Jälgib ja kuvab pilti maastikust, mis meeskonda huvitab. BattleView 360 -ga kiivrit kandes saavad autos istujad välise "ümmarguse" pildi. Samal ajal saavad nad viivitamatult teateid olukorra muutuste ja tulekahju sihtmärgi määramise kohta. Lahingumasina meeskond saab BattleView 360 -ga suhelda kahel viisil, kiivri või tahvelarvuti kaudu. BAE Systems demonstreerib koostöös oma Suurbritannia tütarettevõttega praegu mitmes riigis oma CV90 BMP -le paigaldatud BattleView 360 süsteemi. Programmijuht Andy Thain tunneb väga hästi sõjaväesõidukite pildistamise ja olukorrateadlikkuse turgu. "Kindlasti näeme kasvavat huvi kogu Euroopas ja Ameerika Ühendriikides, eriti uurimisvaldkonnas, nende lahingumasinate, eelkõige soomustransportööride ja jalaväe lahingumasinate ning tulevikus ka muud tüüpi sõidukite olukorrast teadlikkuse suurendamise süsteemide vastu."
Hr Thane ütles, et ettevõttel on mitmeid lepinguid, mis on seotud erinevate Ühendkuningriigi ja USA uurimisprojektidega, millesse on kaasatud ka teisi ettevõtteid. "Meie arendatavad ja uuritavad süsteemid lisavad juhile, laskurile ja sõiduki ülemale võimalusi ning tagavad neile oluliselt parema nähtavuse kõikjal, kui neil on praeguste periskoopide või sõjaväesõidukite tavaliste väga kitsaste piluklaasidega." Sõiduki tagaosas asuva maanduja jaoks on olukorra valdamine oluline, sest enne sõidukist väljumist peavad nad teadma, mis neid ees ootab. "See võib olla iga üksik langevarjur, kuid tõenäoliselt malevajuht, kellele järgnevad tema alluvad."
Geograafiliselt võib öelda, et „Ameerika Ühendriikides ja kogu Euroopas on huvi ja aktiivsus olemas“, märkis Thane, et näiteks kõik seitse CV90 masinaoperaatorit Euroopas (Taani, Eesti, Soome, Holland, Norra, Šveits ja Rootsi) kaaluvad Battle View 360 oma sõidukeid täiendades. Ameerika Ühendriikides töötavad sõjalised organisatsioonid, sealhulgas doktriini- ja lahingukoolituse juhtkond (TRADOC) ja kommunikatsioonielektroonika uurimiskeskus (CERDEC) ringikujuliste olukorrateadlikkuse süsteemide kallal, nagu ka Briti kaitseteaduse ja -tehnoloogia labor (DSTL).
Integratsiooniprobleemid
Üks selliste tehnoloogiate integreerimisega seotud probleeme on lahingusõiduki konkreetse mudeli disainifunktsioonid, näiteks ringvaatesüsteemi jaoks on vaja leida koht kerel, toita toiteallikat ja edastada andmesidet. read. Lisaks tuleb kuvada kaamerate pilte, et pakkuda samaaegset sujuvat visualiseerimist kõigile autos viibijatele; kõik see nõuab märkimisväärset arvutusvõimsust, inimtegurite tundmist ja kogemusi spetsiaalse tarkvara arendamisel."Andmete töötlemine iseenesest pole suur asi, probleem seisneb kuvarite valmistamises, mis on piisavalt tugevad, et neid saaks kasutada sõjaväesõidukitel," jätkas Thane. „Meie kuvarid olid varem paigaldatud reaktiivlennukitele ja helikopteritele. Selle tehnoloogia kasutuselevõtt ning nende muutmine karmideks ja võltsimiskindlateks on tõesti keeruline, kuid teostatav, sest meie optilised komponendid on piisavalt tugevad ja kompaktsed."
Sellega seoses tasub peatuda erinevatel kiivrite kuvamistehnoloogiatel, sealhulgas BAE süsteemide Q-Sight süsteemis kasutatavatel optilistel lainejuhtidel ja nende modifikatsioonidel, kuigi see ei tähenda kohustuslikku Q-Sight tehnoloogia integreerimist Battle View 360 süsteemi, kuna ettevõte arendab muud väikest vastupidavat ekraanitehnoloogiat. Thane mäletas pikantseid märkusi, kuidas sõdurid liikusid ringi, kuvarid olid auto sees, eriti kui nad millegi vastu pead põrutasid. "Igatahes suutsime nendest töötingimustest üle saada."
Lisaks teisendusprotokollidele, mida tavaliselt kasutatakse erinevate tootjate erinevate andurite andmete edastamiseks samasse võrku, on ka piltide õmblemise või joondamise probleem. "See tähendab nähtavate ja infrapunaandurite piltide kombineerimist erinevate tööpõhimõtete, erinevate läätsede ja vaateväljadega ning nende omavaheliseks ühildumiseks," ütles BAE Systemsi Battle View 360 tehniline juht Richard Hadfield. "Suumime reaalajas sisse ja välja, et luua virtuaalne kuppel ja seejärel sisestame need andurid sellesse virtuaalsesse kupli." Teine Hadfieldi mainitud tehniline probleem on mitme inimese pea liikumise samaaegne jälgimine, sest nad võivad vaadata eri suundades. Ta ütles, et ettevõttel on selleks lahendus, mis sisaldab iga kiivri jälgimisseadet ja kogu sõiduki sisemuses jaotatud jälgimisandurite komplekti.
Võimalikult täpne on kuvatavate piltide sünkroonimine välismaailmaga üks olulisemaid ergonoomilisi probleeme. "Peate veenduma, et süsteemi kasutavad inimesed ei tunne latentsuse või latentsuse pärast ebamugavust," ütles Hadfield. "Me arvame, et saime õigesti aru ja viivituse kõrvaldasime, aga ma ei oska öelda, kuidas." Märkimisväärne probleem on ka see, kuidas kasutajad suhtlevad kuvaritega, mida nad oma peas kannavad, ja selle lahendamiseks tutvustas BAE Systems elementi, mis põhineb "väga usaldusväärsel" MIME (kaardi- ja pildijuhtimismootori) tarkvaral, mis töötab tõhusalt 90ndate keskel mitmesugused Briti sõjalennukid. "Oleme kohandanud selle tööriista maapealseks kasutamiseks ja lisanud hulga funktsioone, mis käsitlevad maastikku, nii et saame näiteks planeerida marsruute maastikuomaduste alusel ja see kõik on teostatav igat tüüpi sõidukite jaoks," lisas Hadfield.
Finmeccanica esmaklassilistel soojuskaameratel on kolmanda põlvkonna kõrge eraldusvõimega MCT-andur, mis tagab suurepärase pildikvaliteedi nii päeval, öösel kui ka halva nähtavuse korral. Neid kaameraid saab integreerida mitmesugustesse sõidukite pildistamissüsteemidesse
Teabe väljund
Tarkvara MIME suhtleb sõiduki sidevõrgu kaudu lahingu juhtimissüsteemiga ja / või sihtmärgi tuvastamise ja saamise süsteemiga, võrreldes saadud andmeid ja filtreerides neid, et pakkuda igale kasutajale vajalikku ja täpselt doseeritud teavet ning kõrvaldada liigne teabekoormus."Liiga palju teavet saada on peaaegu sama halb kui liiga vähe teavet," ütles Hadfield. - See tähendab, et meil on veel üks ülesanne: mida peaks ja mida konkreetne inimene ei peaks nägema?
Peder Sjolund, BAE Systems Hagglundsi kaasarendaja ja programmijuht BattleView 360 ütles, et nad tegid koostööd kogenud lahingumasinate meeskonnaga, et mõista, millist teavet nad igas olukorras vajavad ja millised peaksid olema piirangud. "Tõime kohale paar tanki- ja BMP -juhti, et alustada arutelu selle üle, kui palju teavet nad erinevates stsenaariumides saavad käsitleda," ütles ta. - Üks stsenaariume võib olla marss ja teine lähivõitlus. Kui olete marsil, siis keskendute tõesti marsruudile, kus asuvad järgmised kogumispunktid, kui kaua te sõidate, kui palju kütust on saadaval ja millist kiirust on vaja antud kogumispunkti jõudmiseks aega,”lisas Hadfield. "Aga siis, kui eesmärgile lähemale jõuate, hakkavad ilmnema ähvardused, seejärel sisenete lahinguülesande erinevatesse etappidesse ja ilmselt muutub teie nähtav teave."
Sjolund ütles, et ettevõte on ühendanud selle sissetuleva teabe lennukikomplektide kiivrile paigaldatud näidikute kontseptsiooniga, mis on parim viis autos istujatele kasulikku teavet hankida, kui kogu siseruum ei ole ekraanidega täidetud, sageli ei ole nende jaoks piisavalt ruumi või energiat, või mõlemad. Iga kiivri moodulil on individuaalne pea liikumisandur ja seade MIME tarkvaral põhineva minivõitluse juhtimissüsteemiga ühendamiseks, mis võimaldab igal kasutajal kuvada õigelt andurilt saadud pildi koos vajaliku taktikalise teabega.
Enamik soomustatud sõidukeid ei võimalda head vaadet, seetõttu on laialt levinud igat tüüpi kaamerasüsteemid, millest enamik sisaldab CMOS -i (täiendavaid metallioksiidi pooljuhte) öövaatluskaameraid
Veel andureid
Nagu märgib Finmeccanica ettevõte, on sõjaväeautodele paigaldatud andurite arv jätkuvalt kasvamas, kuid tehnoloogiate kombinatsioon on üsna stabiilne, kuigi neid täiustatakse pidevalt. Tüüpiline vaatlussüsteem sisaldab öönägemisandurit (tavaliselt infrapuna), päevavaatet (kas optiline või televiisor) ja laserkaugusmõõtjat. Erinõuete täitmiseks on sageli integreeritud täiendavaid andureid, näiteks laservalgustid / -näidikud. Juhi nägemis- ja olukorrateadlikkuse süsteemide jaoks piisab televiisorist ja termokaameratest.
Plug and play optronics jääb lahingumasinate jaoks atraktiivseks; näiteks seda suundumust toetab POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries perekonna güroskoopiliselt stabiliseeritud päeva- ja öise vaatluse ja vaatlussüsteemide populaarsus. POP -perekonda kuulub kuus süsteemi, millest igaühel on oma konfiguratsioon. Samal ajal on neil kõigil kõrge modulaarsus ja nad saavad vastu võtta spetsiaalseid "sektsioone" nende anduritega, mis on määratud kasutaja nõuetega. Neid sektsioone saab vajadusel põllul asendada ja tulevikus on uute optoelementide tehnoloogiate ilmumisel lihtne POP -perekonda täiendada.
Jahutamata infrapunakaamerad on muutumas populaarsemaks „üldistes” rakendustes, näiteks juhi nägemise kvaliteedi parandamisel, kuid jahutatud infrapunakaamerad on hädavajalikud, kui on vaja kvaliteetset pildistamist. Mis puutub relvade sihikutesse, siis traditsioonilised pika lainega (8–12 mikronit) seadmed arenevad praegu mitme ulatusega seadmeteks, st lisades keskmise lainega (3–5 mikroni) andureid. Mõnes üldises madalatasemelises rakenduses, st ülesannetes, kus nähtavus ei mängi suurt rolli, kasutatakse praegu koos odavate telekaameratega andureid, mis töötavad spektri lähedal (pika laine) infrapuna piirkonnas.
Finmeccanica usub, et üksteist täiendavatel metallioksiid-pooljuhtstruktuuridel (CMOS) põhinevate vooluahelate tootmise tehnoloogia asendab järk-järgult nähtavas vahemikus olevad CCD-kaamerad ning arendatakse edasi eksootilisemaid tehnoloogiaid, nagu spektri kauge (lühilaine) infrapunapiirkond. Ettevõtte sõnul erinevad selle spektri piirkonna võimalused keskmise ja pika laine infrapuna vahemikest. See võib olla kasulik mõne eriotstarbelise rakenduse jaoks, kuigi suhteliselt kõrge hind võib praegu piirata selle sõjalist nõudlust. Lisaks vähem tuntud lainepikkustel põhinevate tehnoloogiate edusammudele võimaldavad anduritehnoloogia pidevad edusammud kasutada nii jahutatud kui ka jahutamata infrapuna -detektoreid, millel on väiksemad massiivid, kõrgem eraldusvõime ja / või väiksemad optilised (ava) membraanid.
Tüüpilised kaasaegsed sõidukiekraanid on vastupidavad ekraanid, millel on erifunktsioonid, et maksimeerida infrapunakaamerate ühevärviliste piltide kvaliteeti. Uusimad süsteemid on võrku ühendatud multifunktsionaalsed lameekraaniga LCD-paneelid tarkvaraga, mis suudab korraga kuvada mitut pilti, asetada üksteisele kõrge eraldusvõimega graafikat ja parandada pildikvaliteeti. Nende arendamine, mis on tingitud kaubandusliku paneelitehnoloogia kättesaadavusest, liigub parema pildikvaliteedi (sealhulgas kõrgema eraldusvõimega), sisemise võrgu ribalaiuse ja arvutusvõimsuse poole.
Plussid ja miinused
Kiivrile paigaldatud näidikute väljatöötamise osas nimetas Finmeccanica olemasoleva tehnoloogia tugevusi ja nõrkusi. Eeliste hulka kuuluvad kompaktsus, võimalus töötada kiivriga või ilma ja suhteliselt väike energiatarve. Ettevõtte sõnul hõlmavad nende puudused maksumust, halba kaitset kahjustuste eest, omaniku väsimust ja võimalusel ka auto teatud ülesannete täitmise piiramist, samuti varuseadme vajadust. Finmeccanica eeliste ja puuduste analüüsist tehtud järeldus on, et lähitulevikus ei kasutata sõjaväesõidukites kiivrile paigaldatud kuvareid laialdaselt. Ettevõte on siiski optimistlikum liitreaalsuse väljavaadete osas (kujuteldavate objektide lisamine reaalmaailma objektide piltidele, tavaliselt abistava ja informatiivse omadusena), mida on võimalik saada ilma kiivrile paigaldatud kuvariteta. "Liitreaalsusel on tohutu potentsiaal, kuna see parandab meeskonnale teabe esitamist, mis võib aidata tuvastamisel ja sihtimisel." Pole üllatav, et peaaegu kõik nende kliendid keskendusid peamiselt hinnale ja jõudlusele, kuid Finmeccanica rõhutab, et need tegurid sõltuvad rakendusest. Tavaliselt on klient valmis investeerima rohkem, kui on vaja süsteemitaseme lahendusi (näiteks tulejuhtimine või olukorrateadlikkus), mitte ainult seetõttu, et need on kallimad, vaid peamiselt seetõttu, et nõuded on rangemad ja see välistab odavamate toodete kasutamise. ja madalama segmendi tarnijatelt vähem funktsionaalseid seadmeid. Vähem karmide nõuete korral võimaldab kulude rõhutamine kaasata laiemat hulka konkureerivaid tarnijaid.
Ekspertide arvamused
Jahutamata termokaameraid valmistava ULISi (Prantsuse infrapunatehnoloogiaettevõtte Sofradir divisjon) müügijuht Emmanuelle Bercier on märganud, et sõjaväe nõudmised muutuvad soovitud funktsionaalsuse osas konkreetsemaks. See hõlmab juhtide täiustatud nägemissüsteeme, suuremat teadlikkust kohalikust olukorrast sõidukite kaitsmiseks ja integreerimist kaugjuhitavate relvajaamadega (RWM), näiteks relvade juhtimiseks. "Me näeme kahte peamist väljakutset," jätkas Bercier. - Esiteks, jõudluse parandamine, et saada suurem vaateväli, näiteks 180 kraadi juhi nägemissüsteemi jaoks, või kohaliku olukorrateadlikkuse süsteemi ja DBA äratundmisulatuse suurendamine … Teiseks seadmete väljatöötamine väiksemad mõõtmed, kergem, väiksema energiatarbega. Kuigi mõnikord tegeleme suurte masinatega, on iga seadme jaoks saadaolev maht alati probleem."
Mis puutub potentsiaalselt häirivatesse uutesse tehnoloogiatesse, siis hr Bercier usub, et nähtavat spektrit ja infrapunakiirgust katvad CMOS-andurid on head kandidaadid tulevastele iga ilmaga juhi nägemisseadmetele ning sama kehtib ka lühilaine-infrapunasüsteemide kohta. „Uutel tehnoloogiatel on seda tüüpi rakenduste jaoks vajaliku küpsuse ja kvalifikatsiooni taseme saavutamine keeruline. Näeme, mis juhtub järgmise kümne aasta jooksul, kuid termopildiandurid põhinevad juba tõestatud tehnoloogiatel, mis suurendavad jätkuvalt nii võimalusi kui ka vähendavad kulusid.”
Küsimusele, kus geograafilisest seisukohast kogu arendus- ja hankimisprotsess läbi viiakse, vastas Dan Lindell, et Lääs räägib ja viib läbi teste, idas aga juba valmistooteid. „Näeme, et paljud asjad, millest räägitakse ja mida näitustel näidatakse, on tõesti integreeritud nii Venemaale kui ka Hiinasse. Me näeme Kagu -Aasias seda tüüpi süsteemide jaoks üsna selgeid vajadusi, samal ajal kui lääneriigid räägivad ja üritavad midagi ära teha, mõned vähemal määral, mõned suuremad."
