Taktične naprave za nočno opazovanje ostajajo bistvena sestavina opreme kopenskih amfibijskih enot, ki izvajajo ofenzivne operacije in izvidniške naloge.
Ameriško obrambno ministrstvo, ki raziskuje več novih konceptov, ki ne samo ponujajo nove naprave za nočno opazovanje z najboljšimi zmogljivostmi, ampak tudi integrirajo nove zmogljivosti v osnovne modele za povečanje učinkovitosti nočnega boja, si močno prizadeva za izboljšanje učinkovitosti nočnega boja. stopnjo zavedanja o situaciji.posamezni vojak in majhna enota.
Pridržite se noči
Po besedah Darella Hecklerja, vodje sektorja za nočno opazovanje v podjetju Harris Corporation Communications Systems, obstaja veliko kritičnih zahtev, ki jih mora industrija obravnavati v ZDA in drugih mednarodnih programih.
Predstavnik korporacije Harris je pojasnil, da današnji trg optoelektronskih / infrardečih sistemov (OE / IR) lahko zagotovi več kot le majhne oddelke. Naprave za nočno opazovanje lahko z integracijo razširjene resničnosti, navidezne resničnosti in strojnega učenja povečajo ozaveščenost o bojnih in izvidniških ekipah.
»Vidimo, da trg nočnega videnja postaja več kot le trg vizualne ozaveščenosti o situaciji, kot je bil v preteklosti. Prej je nočni vid našim uporabnikom preprosto omogočal videnje v obdobjih omejene vidljivosti, povezanih s šibko svetlobo. Danes se bo prihodnost opirala na to tehnologijo in hkrati uporabniku ponudila dodatne priložnosti."
Ob sklicevanju na razvijajoče se operativne zahteve oboroženih sil mnogih držav je Heckler dodal: »Sistemi, ki vključujejo tehnologijo fuzije senzorjev [OE / IR], zmožnost pošiljanja in prejemanja pomembnih informacij skozi njihove vizualne sisteme (podnevi in ponoči), sisteme, ki omogočajo da bo uporabnik postal senzor, bo vse to v prihodnje postalo najpomembnejše."
Integrirane rešitve
Podobne potrebe obravnavajo poveljstvo za posebne operacije in ameriška vojska, ki sta že začeli raziskovati specializirane koncepte, da bi ugotovili, kako je mogoče te nujne operativne potrebe kratkoročno do srednjeročno poenostaviti.
Na področju tehnologije nočnega vida je veliko teoretičnega in praktičnega dela. En primer je industrijska delavnica, ki je potekala novembra lani v Laboratoriju za uporabno fiziko v Baltimoru in je preučevala integracijo zaslonov razširjene in navidezne resničnosti s prednjimi HUD-i za nočno opazovanje (head-up zasloni), kot tudi programsko opremo za razširjeno resničnost. izboljšati optične lastnosti obstoječih naprav.
Na tem seminarju, ki ga je organiziralo ministrstvo za tehnologije hitrega odziva, ki je del ameriškega obrambnega ministrstva, je bil razvit razvoj na področju fuzije podatkov iz različnih senzorjev in njihova kasnejša obdelava ter težave pri označevanju ciljev, kot so ZDA vojaško vodstvo razvija strateške načrte za široko uvajanje naprednih tehnologij in naprav v nočni vid vojakov.
Vzporedno s tem ameriška vojska dela na svojem integriranem sistemu povečanja vidnosti (IVAS), ki lovca obdaja z digitalnimi taktičnimi podatki, da bi zemeljskim enotam zagotovil "povečano smrtnost, mobilnost in zavedanje o položaju, da bi dosegli superiornost nad sedanjimi in prihodnjimi nasprotniki".
Koncept IVAS, zasnovan za razvoj zmogljivosti obstoječih optično-termičnih prikazovalnikov, nameščenih v čelado, vključno s modeli PVS-5, -7, -14 in -31, PSQ-40 ENVG III in daljnogledom protokola ENVG-B, je namenjen tudi ustvarjanju ultra kompaktnih modulov za toplotno slikanje in nizko osvetlitev s standardnimi vmesniki. Lahko jih povežemo s splošno elektronsko arhitekturo vojaka in čete, integriramo v head-up zaslone, program za nadgradnjo vojakov Nett Warrior 3.0, algoritme in programsko opremo razširjene resničnosti, vmesnike za strojno učenje in kazalnike požarne učinkovitosti odreda.
Te nove tehnologije bodo uporabljene za "načrtovanje in odločanje, ki temelji na pravilih, kvantitativno prepoznavanje vzorcev, zaznavanje sprememb in identifikacijo", je na dogodku govoril predstavnik vojske.
Tiskovni predstavnik ameriške vojske ni mogel posredovati več podrobnosti o tej dejavnosti. Vendar pa. industrijski viri, povezani s programom, so potrdili, da Urad za nočni vid in elektronske senzorje (ena od vojaških struktur) še naprej preučuje "razvoj in standardizacijo senzorskih modulov z agresivnimi dimenzijami, težo in porabo energije za nosilne in nosljive naprave" možnosti za povečanje zmogljivosti bodočega vojaka. "…
Pričakuje se, da bo razvojno delo vključevalo razvoj nehlajenih infrardečih naprav v bližini [dolgih valov] in kombiniranih digitalnih senzorjev za šibko svetlobo in daljnega infrardečega sevanja, ki dopolnjujejo obstoječe rešitve OE / IR. Pri projektu bo sodelovalo približno 40 igralcev, med njimi tudi BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies in SA Photonics.
Novembra je Microsoft Corporation od Ministrstva za obrambo prejel pogodbo v vrednosti 479 milijonov dolarjev za podporo programu IVAS. Glede na uradno izjavo na spletnem mestu Federal Business Opportunities je podjetje v dveh letih prejelo nalogo, da dobavi strojno opremo, programsko opremo in vmesnike za podporo programu IVAS; za predstavitev tehnologije je načrtovana začetna serija več kot 2500 prototipov.
Niti vojska niti Microsoft nista mogla razkriti podrobnosti pogodbe, čeprav so predstavniki industrije dejali, da slednji namerava integrirati svoj zaslon HoloLens head-up v koncept IVAS, da bi raziskali nadaljnje razvojne poti.
Po Microsoftovi dokumentaciji tehnologija HoloLens združuje virtualno resničnost in okolja v realnem svetu v mešano "mešano resničnost". Podsisteme, vgrajene v to napravo, je mogoče upravljati z "glasom, fizičnimi ukazi in smerjo pogleda".
Po Hecklerjevih besedah Harris Corporation še naprej raziskuje nove tehnologije za sistem IVAS v skladu z lastnim načrtom za naprave za nočno opazovanje, da bi izboljšala podporo za lovce naslednje generacije. Poseben poudarek je na "čim hitrejši" implementaciji in integraciji nove tehnologije v obstoječe naprave.
"Sistemi OE / IR z omrežnim vmesnikom in / ali razširjeno resničnostjo bodo imeli velik vpliv na stranke, ki iščejo boljše zavedanje o položaju na bojišču," je dejal Heckler.
Na trgu nočnega vida binokularne rešitve začnejo prevladovati nad monokularnimi
Hiter razvoj
Ker pa začetne dobave prototipov s tehnologijo IVAS in njihovo oceno s strani ameriške vojske ne pričakujejo v naslednjih dveh letih, se številni proizvajalci na trgu naprav OE / IR še naprej osredotočajo na hitrejše nadgradnje obstoječe opreme.
Opisujući trenutno stanje trga nočnega vida in kratkoročne rešitve, je Heckler dejal: »To je najboljši čas za svetovno industrijo nočnega vida. Opažamo močno povpraševanje po nočnem videnju in prehod na tehnologijo belega fosforja tako rekoč po vsem svetu. Zdi se, da tudi prehod z monokularnega na daljnogled vse bolj pričakuje vse naše stranke. Verjamemo, da se bo povpraševanje po sistemih z večjo zmogljivostjo in prehodu na sisteme z belim fosforjem in daljnogledom nadaljevalo v naslednjih nekaj letih."
Naraščajoče zanimanje za binokularne naprave za nočno opazovanje z belim fosforjem potrjuje zadnjo zahtevo mornariškega korpusa Združenih držav Amerike, ki je novembra 2018 izdala osnutek zahteve za zbiranje predlogov za svojo daljnogledno napravo za nočno opazovanje (SBNVG).
Po uradnih dokumentih, objavljenih tudi na spletnem mestu Federal Business Opportunities, ILC išče modularno binokularno napravo iz belega fosforja z ojačitvijo slike in vgrajenim nehlajenim senzorjem za toplotno slikanje, pa tudi zunanji napajalnik in ustrezen nosilec za čelado.
Zahteve vključujejo par 18 -milimetrskih pretvornikov slik, ki jih je mogoče sestaviti v modularni konfiguraciji, tako da lahko uporabniki, ki raje gledajo z enim očesom, po potrebi napravo pretvorijo v monokular. Poleg tega bi morale predlagane tehnologije poleg delovanja iz lastne baterije omogočiti tudi povezavo prek zunanjega priključka z baterijo.
Končno bi morala biti skupna teža izbrane naprave SBNVG - vključno s senzorji, pretvornikom slike in senzorjem za toplotno slikanje, zunanjim kompletom baterij, kabli, lečami in ohišji za svetlobo - manjša od 1,2 kg. Vendar RFP določa, da "teža sistema ne vključuje pritrdilnih nosilcev, pritrjenih na čelado, ki ima vmesnik z napravo za pozicioniranje, niti katerega koli drugega vmesnika za pritrditev, ki je trajno pritrjen na čelado."
Zahteva po SBNVG je vmesna priložnost za USMC, ki prav tako načrtuje, da bo do leta 2021 od L3 Technologies prejel 3100 očal za nočno opazovanje ENVG-B.
Napravo ENVG-B so že izbrale ameriške kopenske sile, od leta 2019 do leta 2021 bo za različne vojaške strukture kupljenih več kot 10.000 sistemov, sprva v monokularni različici, kasneje pa v binokularnih konfiguracijah.
Junija 2018 je vojska v okviru triletne pogodbe podelila L3 Technologies pogodbi v vrednosti 391 milijonov dolarjev za dobavo očal ENVG-B za nočno opazovanje. "Rešitev iz belega fosforja in dveh cevi omogoča uporabnikom, da sledijo skoraj enakim konkurentom, kar poveča agilnost in izboljša ciljanje na celotnem bojišču," je dejal direktor podjetja.
Naprava ENVG-B, ki velja tudi za možnega kandidata za koncept IVAS, je sposobna integrirati ločen IR kanal, ki ga je mogoče kombinirati s kanalom za povečanje svetlosti slike, da se poveča verjetnost zaznavanja cilja. Dodatne zahteve vključujejo povezljivost z omrežnimi napravami, kot so programabilni radijski sprejemniki in pametni telefoni / tablični računalniki za končne uporabnike, ki so del programa nadgradnje Nett Warrior Soldier.
"Ta tehnologija izboljšuje operaterjevo sposobnost lociranja in zajemanja groženj ter ocene slik splošnega operativnega okolja," je dejal tiskovni predstavnik L3 Technologies."ENVG-B vključuje tudi nov zaslon z visoko ločljivostjo in vgrajeno brezžično omrežje, hitro pridobivanje ciljev in algoritme razširjene resničnosti za interakcijo z naprednimi vojaškimi sistemi, hkrati pa izboljšuje interoperabilnost in širi obseg."
Poleg tega podjetje L3 Technologies ponuja še eno napravo v obliki panoramskih očal za nočno opazovanje na čelado GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle). Družba pa je potrdila, da očala GPNVG še ne načrtujejo nadgradnje v okviru programa IVAS.
Po navedbah podjetja GPNVG -ji zagotavljajo 97 ° vidno polje, ki omogoča "nadzor in / ali identifikacijo cilja v slabih svetlobnih pogojih, kjer sta potrebna povečana trdnost in odpornost na udarce."
Poravnava kanala
Medtem Harris Corporation ponuja svoja očala za nočno opazovanje i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) v monokularnih in binokularnih konfiguracijah. Združujejo slike iz dveh kanalov, nizke osvetlitve in infrardeče povezave.
Zahvaljujoč razvoju tehnologije razširjene resničnosti prosojni zaslon naprave TM-NVG prikazuje koordinate GPS, topografske elemente, besedilna sporočila in podatke o ciljih. Druge zmogljivosti omogočajo uporabniku ogled slik neposredno s senzorjev za daljinski nadzor in zajem podatkov, vključno s slikami iz posebnih izvidniških letal in brezpilotnih letal.
Naprava TM-NVG ima vidno polje 33 °, ločljivost dolgovalnega infrardečega senzorja 320x240, video ločljivost 640x480 s frekvenco do 10 sličic na sekundo. TM-NVG ima tudi priključek USB 2.0 in se napaja iz štirih baterij AA, kar omogoča neprekinjeno delovanje naprave 7,5 ur.
Oktobra 2018 sta Harris Corporation in L3 Technologies napovedala združitev, čeprav predstavniki podjetja niso mogli povedati nič o načrtih novega podjetja Harris L3 Technologies za razvoj naprav za nočno opazovanje.
Trg nočnega vida se še naprej premika z zaslonov z zelenim fosforjem na bele
Delo z ničelno vidljivostjo
Poleg Združenih držav je čedalje večja potreba po tehnologiji CMOS (komplementarni polprevodnik iz kovinskega oksida), ki bistveno izboljša kakovost delovanja pri šibki in ničelni svetlobi. Več podjetij trenutno oboroženim silam mnogih držav predstavlja napredne rešitve.
Septembra 2018 je v podjetju Africa Aerospace and Defense v Južni Afriki Photonis predstavil najnovejšo družino digitalnih fotoaparatov Nocturn, zasnovano tako, da zadovolji potrebe vojske po napravah, nameščenih na čelado, in orožjih z dvokanalno fuzijo. …
Prvič je bil javnosti predstavljen na Eurosatory 2018, EBCMOS temelji na Photonisovem Nocturn CMOS digitalnem fotoaparatu in ima manjši faktor oblike in večjo ločljivost slike kot druge naprave za nočno opazovanje.
"Najbolj zahtevne aplikacije za slikanje pri ekstremni šibki svetlobi zahtevajo napredne digitalne rešitve," je pojasnil predstavnik Photonisa. - EBCMOS je elektrooptični pretvornik, v katerem se mikrokanalne plošče in fosforni zaslon zamenjajo s posebnim CMOS fotodetektorjem. Naprava EBCMOS, ki je trenutno na voljo v dveh ločljivostih 2 in 4 milijona slikovnih pik, uporabnikom ponuja višjo ločljivost in bolj kontrastne slike."
Drugi predvajalnik CMOS, Rochester Precision Optics, vojski ponuja svojo CMOS nočno opazovalno napravo (CNOD). Med kupci te naprave sta ameriško poveljstvo za posebne operacije in uprava za boj proti drogam.
Predstavnik podjetja je dejal, da tehnologija CMOS omogoča natančnejše in jasnejše slike uporabnikom, ki delujejo v težkih bojnih razmerah, vključno z naseljenimi območji in bližnjim bojem.
Po besedah predstavnika Rochester Precision Optics je CNOD na voljo v različnih konfiguracijah, vključno z modelom RSM za kazenski pregon, modelom LD za vojaške stranke in modelom DR za operacije na dolge razdalje."CNOD ima popolnoma digitalno dnevno / nočno optiko z visoko ločljivostjo, optimizirano za delovanje kot nadzorni monokularni, samostojni orožni prizor ali nameščen sekundarni pogled."
Sistem, ki deluje v območju 500-1800 nm, je sposoben zaznati lastne in tuje laserske kazalce in daljinomerje - funkcijo, ki je uporabna in povpraševana po oboroženih silah, ki delujejo v vse gostejšem bojnem prostoru, pri čemer odpravlja konfliktne situacije med strankami ostajajo primarna naloga.
Naprava CNOD tehta 520 gramov in se napaja iz baterij CR123, ima 6-kratno digitalno povečavo, pa tudi funkcijo prenosa fotografij in videoposnetkov z visoko ločljivostjo na druge borce.
Doseganje uspeha
Absolute Darkness to Vision (AD2V) razvija tudi ročne naprave, nameščene na čelado in orožje, ki temeljijo na tehnologiji CMOS, in jih dobavlja nemškemu obrambnemu ministrstvu.
V primerjavi z alternativnimi očali za nočno opazovanje, ki so trenutno na voljo na trgu, je AD2V -jev digitalni sistem nočnega vida Luxiter PM1 manjši. Po besedah Wilhelma Gronauerja iz Griffity Defense (evropski distributer AD2V) je digitalna naprava Luxiter PM1 sposobna "snemati in izvoziti pretočni video, ustvarjen z lastno matrico, uvoziti podatke iz zunanjih virov ter nadzorovati ukaze iz naprav in izdajati besedilna sporočila."
S težo manj kot 300 gramov ima Luxiter PM1 ločljivost 795x596 slikovnih pik in spremenljivo vidno polje od 19 ° do 56 °. Naprava pa je bila zasnovana za relativno kratke dosege; Gronauer je potrdil, da naprava omogoča odkrivanje in identifikacijo predmetov na največjem dosegu 100 metrov.
Poleg tega je Gronauer pojasnil, da senzor CMOS zmanjšuje morebitne negativne optične učinke v vidnem polju operaterja pri streljanju v zaprtih prostorih in dodal, da je Luxiter PM1 opremljen z infrardečim osvetljevalnikom za delovanje pri šibki svetlobi.
"Digitalni črno -beli zasloni omogočajo boljše prepoznavanje predmetov in hitrejše odločanje, medtem ko naprava nadomesti trenutne prehode iz teme v svetlobo in nazaj in nima vpliva na uporabnika."
Enoto je mogoče nadgraditi tudi z zunanjo kamero Luxiter EC-2H, kar uporabnikom daje dodatno prednost pretakanja podatkov prek programabilnega radijskega vmesnika.
Še vedno ostajajo majhni dvomi, ali bo nočni vid ostal ključna zahteva za kopenske sile v trenutnih in prihodnjih operativnih scenarijih. Vendar pa potencial takšne tehnologije, integrirane v različne sisteme ozaveščanja o razmerah, lahko pomeni pomemben zagon za razvoj rešitev naslednje generacije.
Kot je pojasnil en strokovnjak iz industrije, je treba izvajanje te vrste tehnologije natančno spremljati, s posebnim poudarkom na zmanjšanju kognitivne obremenitve za operaterje v že tako zapletenem operacijskem okolju.
