Po mnenju industrijskih strokovnjakov so tehnologije nočnega vida, tako za intenziviranje slike kot za termično slikanje, pripravljene razvijati v naslednjih letih v številnih smereh, od ločljivosti do povezave v enotno omrežje. Vendar pa je treba ta razvoj uravnotežiti z pridobivanjem najmanjše teže in velikosti ter značilnosti porabe energije
Sistemi za nočno opazovanje so različnih oblik, od očal do orožja. Na tem področju pa je dosežen pomemben napredek, saj se vodilni svetovni proizvajalci trudijo odzivati na potrebe uporabnikov.
Spremembe in kombinacije
Christian Johnson, direktor poslovnega razvoja pri podjetju Harris Corporation, je posebno pozornost opozoril na naraščajoče povpraševanje po očalih za nočno opazovanje z dvojnimi okularji (NVG). "So relativno novi. V zadnjih šestih mesecih je ameriška vojska izvajala resen pritisk na proizvajalce, da so pripravljeni množično dobavljati dvooke naprave, kopenske sile pa morajo preiti iz monokularnega v daljnogled."
Lahki daljnogled Night Vision (F5032), ki ga je Harris predstavil konec leta 2016, je lažji od vseh prejšnjih modelov. Zaradi nastavljivih dioptrijskih leč znatno zmanjša utrujenost oči pri dolgotrajnih opravilih, kar pomeni, da se sistem lahko hitro prilagodi vidu svojega operaterja.
Harris prav tako opaža premik v tržni dinamiki, saj so sistemi belega fosforja vse bolj priljubljeni. Sprva je bila sprostitev takšnih sistemov določena s potrebo po posebnih silah, zdaj pa je postala splošen trend. Družba nima posebnega pogleda na prednosti bele in zelene barve in obratno, čeprav proizvaja sisteme z belim fosforjem v vedno večjih količinah. Vendar je zeleni fosfor danes zelo razširjen.
Dokumenti podjetja pojasnjujejo, da "beli fosfor proizvaja črno -belo podobo, ki se lahko zdi bolj znana očem. V nekaterih primerih uporabniki trdijo za boljši kontrast med predmeti, skupaj z višjo ločljivostjo slike za 6 Odaljše razdalje ".
»Po drugi strani zeleni fosfor izkorišča valovne dolžine, ki optimizirajo možgansko dojemanje kontrasta in podrobnosti prizora. Zelena pade točno sredi barvnega spektra oči, kar uporabnikom omogoča, da ponoči bolje prepoznajo in razlagajo svojo okolico."
Johnson je pojasnil, da se Harris močno osredotoča na tehnologijo za izboljšanje slike (VL), čeprav uporablja fuzijsko tehnologijo v daljnogledu i-Aware TM-NVG Fusion (F6045), kjer se fuzija VL in termovizijske slike (TPV) doseže z optičnim prekrivanjem. »Izboljšali smo situacijsko zavedanje, saj lahko operater gleda oba kanala hkrati. Na primer, s fuzijo slike lahko vidite skozi meglo in druge ovire, kar OY ne dovoljuje. Toda z UY lahko vidite skozi steklo, česar tehnologija toplotnega slikanja ne more zagotoviti. Zato njihova kombinacija povečuje operativno situacijsko zavedanje dogajanja okoli njega."
Posledično daljnogled družine F6045 povečuje bojno učinkovitost pri nočnih in dnevnih misijah ter zagotavlja prenos video posnetkov v realnem času za taktična izvidniška sredstva. Ta daljnogled omogoča uporabniku, da se poveže z različnimi elementi bojne sestave, vse do sedeža podjetja.
Kot je povedal Andrew Owen, predstavnik družbe FLIR Surveillance, so zmogljivosti termičnega slikanja v zadnjih nekaj letih hitro rasle, s poudarkom na višji ločljivosti in manjših velikostih slikovnih pik v formatih HD, hkrati pa ohranjajo skoraj enake fizične dimenzije kot standardni senzorji ločljivosti. Tudi slednji so imeli od tega postopka koristi, saj lahko manjše velikosti slikovnih pik zmanjšajo velikost in končne stroške sistemov. Rezultat je jasno viden v sodobnih infrardečih senzorjih za bližnji, srednji in dolgi doseg.
FLIR proizvaja linijo prekrivnih merilnikov, vključno z naprednim toplotnim nišanom ThermoSight T75, ostrostrelnim strelcem HISS-XLR (visokozmogljiv ostrostrelski prizor) in nočnim merilnikom ADUNS-S (napredni dvopasovni nočni prizor).
Nalašč
BAE Systems je eden vodilnih igralcev na področju vizualizacijskih sistemov, zlasti zaradi svojega dela z ameriško vojsko. Dave Harrold, vodja sistemov za zaznavanje in usmerjanje v podjetju, je kot eno izmed prednostnih področij označil razvoj tehnologije tako imenovanega hitrega pridobivanja ciljev (RTA). Ideja temelji na brezžičnem video vmesniku med očali in puško, kjer se lahko slike visoke ločljivosti prenašajo na očala za nočno opazovanje in si jih v realnem času ogledajo na zaslonu z visoko ločljivostjo. To odpravlja operaterjevo odvisnost od laserske osvetlitve, ki ga lahko odda sovražniku.
"Razvoj brezžične tehnologije RTA omogoča uporabnikom, da hitro zaznajo in zaklenejo cilje od koder koli, ne da bi orožje pripeljali v oči, kar povečuje vojnikovo varnost in učinkovitost pri ciljanju," je dejal Harrold.
RTA se uporablja v programu ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III in Family of Weapon Sights-Individual) za izboljšana očala za nočni vid in družino orožij ENVG III / FVTS-I, v kateri BAE sodeluje z Ameriška vojska. Ti sistemi združujejo tehnologiji UYa in TPV: prvi zagotavlja nadzor nad situacijo, drugi pa povečuje natančnost ciljanja. Družina strelnih orožij družine strelcev za strelno orožje (FWS-CS) ponuja mitraljeznikom možnost, da zadenejo cilje na dolge razdalje.
Zmogljivosti nočnega vida so se izboljšale in "niso več omejene le na nekaj srečnih držav", je dejal tiskovni predstavnik Thalesa. Opozoril je na številne nove trende, na primer izboljšanje nehlajenih infrardečih sistemov, ki že ponujajo slike visoke ločljivosti. Prepričan je, da bo Thales v nekaj letih "ponudil linijo sedanjih naprav za odkrivanje ciljev na velike razdalje, vendar z vsemi prednostmi nehlajenih naprav: hiter čas zagona, tišina, znižani stroški, visoka zanesljivost."
Izraelsko podjetje Meprolight proizvaja linijo naprav za nočno opazovanje različnih vrst - UYa, TPV in digitalnih. Vodja izdelka Avi Katz je dejal, da so nehlajeni strelni daljnogledi iz družine NOA postali priljubljeni na trgu ostrostrelskih pušk na dolge razdalje. Vendar so sistemi z UYa cenejši in se v primerjavi s termovizijskimi napravami pogosteje uporabljajo pri delu na tarčah na srednjih razdaljah.
»Takoj ko greste po poti naraščajoče vrednosti, vojska začne uporabljati izdelke glede na njihove posebne potrebe. Po mojem mnenju se ojačevalniki svetlosti pogosteje uporabljajo kot termovizorji, predvsem zaradi stroškov."
Meprolight je januarja na Shot Showu 2018 v Las Vegasu predstavil NYX-200. Ta multispektralni daljnogled združuje nehlajeno termovizijsko kamero in digitalno dnevno / nočno kamero, da z uporabo tehnologije RTA pri vseh ravneh ali pogojih svetlobe poveča vašo zavest o situaciji.
"Zahteve sodobnega bojišča vojake silijo, da nosijo veliko število sistemov, senzorjev in opreme," je dejal predstavnik Meprolight. - Teža te opreme in potreba po delu z množico naprav zmanjšuje bojno učinkovitost in lahko negativno vpliva na raven varnosti vojaka. Za reševanje teh izzivov in izboljšanje zmogljivosti sodobnega vojaka smo razvili obseg NYX-200.
Ravnotežje moči
Stroške in težo, velikost in značilnosti porabe energije (MGEH) je treba uskladiti z bojnimi zahtevami za vojaške sisteme, kjer sta ključni zahtevi masa in življenjska doba baterije.
Harrold je dejal, da so vojaki preobremenjeni, ker morajo za napajanje svojih naprav nositi veliko baterij. Želijo si lahkih, majhnih in visokokakovostnih orožij, da bi povečali njihovo mobilnost na tleh. BAE zmanjšuje velikost in težo s tehnologijo 12 mikronov. "To omogoča lažje in bolj kompaktne sisteme. Naši sistemi porabijo tudi manj energije kot tradicionalni hladilni sistemi, kar na koncu zmanjša nosljivo težo, saj je potrebnih manj baterij."
Harris pa meni, da bo sistem težko narediti bistveno lažji od daljnogledne naprave F5032 (tehta manj kot 500 gramov), ne da bi pri tem ogrozili strukturno celovitost sistema. "Do neke mere smo našli sredino, če sledite poti olajšave, boste izgubili moč sistema," je dejal Johnson. »Naši izdelki so podvrženi obsežnemu programu testiranja, ki ga je odobrila ameriška vojska. Naša očala in cevi morajo prestati zelo težke preizkuse. Če jih bomo olajšali, se bodo začeli lomiti."
Poraba energije osnovnih sistemov z UC je relativno nizka. Monokular Harris AN / PVS-14 lahko na primer deluje z eno baterijo AA več kot 24 ur.
Vendar je Johnson pojasnil, da se stanje spreminja z razvojem tehnologije. »Ko dodate termovizijsko kamero, ko dodate razširjeno resničnost, se soočite s povečano porabo energije za fuzijske sisteme. Vse te tehnologije porabijo energijo in s tem prenesejo težavo na uporabnika. Harris si prizadeva podaljšati življenjsko dobo sistemov, nameščenih na čelado.
"Velikost, masa in energija so vedno problem, nenehno delamo v tej smeri," je nadaljeval Johnson. - Toda po mojem mnenju ne bomo videli veliko lažjih očal od tistih, na katerih delamo zdaj, in to je manj kot 500 gramov.
Poudaril je, da optimizacije IHEC ne bi smeli izvajati na račun visoke zmogljivosti - mantre, ki jo nadzor FLIR postavlja v osnovo svojih projektov. Dodal je, da razvoj, usmerjen v višjo ločljivost, manjšo velikost slikovnih pik in širši razpon delovnih temperatur, pomaga ohraniti to ravnovesje in podaljšati življenjsko dobo sistemov. Napredek je tu povezan predvsem z uporabo več elementnih fotodetektorjev, ki delujejo v srednjih in dolgih infrardečih območjih spektra.
Italijansko obrambno podjetje Leonardo meni, da kljub prednostim uporabe novih materialov ali novih vrst baterij obstajajo nekatere omejitve za izboljšanje IHEC, zlasti pri izpolnjevanju novih zahtev strank po omrežni povezljivosti.
Popolnoma elektrooptično
Cevi za ojačanje slike ali cevi za ojačanje slike so ključni sestavni del naprav za nočno opazovanje. Po Photonisu so se ti sistemi v zadnjih letih razvili v več smereh.
Po mnenju predstavnika tega podjetja Marka Denesa je MGEH ključni dejavnik. Poudarek na masi je danes še posebej pomemben zaradi povečanega povpraševanja po daljnogledih, ki so sami po sebi težji od monokularjev. "MGEH je zelo pomemben, saj vsak gram pade na ramena operaterja," je dejal Denes.
Photonis proizvaja pretvornike s premerom 16 mm, kar zagotavlja do 40% prihranek teže na 18-milimetrskih ceveh in omogoča proizvajalcem končnih izdelkov, da zmanjšajo težo svojih sistemov. Družba je zmanjšala tudi porabo energije svojih telefonov in izboljšala funkcijo samodejnega strobofoniranja, da bi podaljšala življenjsko dobo baterije.
Photonis proizvaja različne cevi za ojačevanje slike, vključno s cevmi XD-4 in XR5, pa tudi cevjo 4G, ki je bila prikazana na Eurosatory 2014. Družba pravi, da je standard zmogljivosti cevi 4G povečal obseg zaznavanja. Photonis je za svojo tehnologijo 4G zmagal v več velikih projektih, saj je tesno sodeloval s skupnostjo za posebne operacije in drugimi vojaškimi operaterji, da bi izboljšal zmogljivosti naprave, vključno s hitrejšim samodejnim odpiranjem in daljšimi dosegi zaznavanja in identifikacije.
Te cevi so dobavljene proizvajalcem za integracijo v optične merilnike, monokularje, daljnoglede in druge sisteme z izboljšanjem slike. Družba si trenutno prizadeva za nadaljnje izboljšanje zmogljivosti svojih 4G cevi in razvija tudi digitalne senzorje za nočno opazovanje, ki jih integrira v prekrivne sisteme in obsege, kopenske in priobalne platforme.
Oboje je dobro
Po mnenju Denesa postajajo sistemi za toplotno slikanje vse bolj priljubljeni kot tehnologija UY, saj se s povečanjem obsega proizvodnje njihovi stroški znatno znižajo. Obe tehnologiji imata različne cilje in različne prednosti, njihove zmogljivosti pa so odvisne od terena, vremena in drugih dejavnikov. TPV je bil priljubljen zaradi odkrivanja - in do neke mere prepoznavanja, vendar so sistemi VL "še vedno v povpraševanju zaradi boljše identifikacije in zavedanja o položaju".
"V idealnem primeru vojaki potrebujejo obe tehnologiji nočne vidljivosti," je priznal Denes. "Raje jih je treba obravnavati kot podaljške drug drugega in ne kot zamenjavo enega drugega."
Fusion lahko zagotovi "najboljše iz obeh svetov". Visokozmogljivi ojačevalniki slike še vedno zagotavljajo boljše slike kot njihovi digitalni kolegi, "vendar je to kot primerjava okroglega in mehkega."
"Digitalni sistemi postajajo vse bolj priljubljeni na zemeljskih in zračnih platformah," je dodal Denes, "ker IHEC tukaj niso tako resna težava kot pri razstavljenem osebju." Pričakuje, da bodo vojaki še naprej uporabljali tehnologijo OU zaradi njenih zmogljivosti, majhne teže in relativne poceni.
Denes pravi, da so trgi digitalnih sistemov in cevi za ojačanje slike preprosto drugačni. Photonis in njegovi vojaški kupci verjamejo, da bodo cevi za ojačanje slike "povpraševane vsaj še 10 let, zaradi znanstvenih raziskav pa bo na številnih področjih izvedenih veliko izboljšav, od občutljivosti do toplotnega slikanja."
Iščete povezavo
Po Leonardu potreba po stalni komunikaciji na bojišču določa razpoložljivost komponent, ki omogočajo zmogljivosti, osredotočene na omrežje. Družba v prihodnosti pričakuje široko uporabo tehnologij Wi-Fi, Bluetooth in GPS v optičnih komponentah, kar jih bo tesneje vključilo v verigo operativnega nadzora.
Ročna naprava za izvidovanje in ciljanje podjetja Linx temelji na ohlajeni matrici in je zasnovana za nadzor in odkrivanje v vseh vremenskih razmerah. Naprava spada v omrežne sisteme, ki uporabniku omogočajo izmenjavo slik in podatkov po omrežju.
FLIR meni, da je interoperabilnost strank ključna značilnost vojaških aplikacij. "Vojakovi sistemi so zdaj integrirani v nizkocenovne komunikacijske čipe z nizko porabo energije," je pojasnila njena predstavnica. "Dvosmerna komunikacija zagotavlja podporo oddaljenim uporabnikom in povečuje ozaveščenost o situaciji, vključno z informacijami iz sosednjih obveščevalnih sredstev."
Po Johnsonovem mnenju so sistemi vse pametnejši. Na primer, razširjena resničnost se integrira v zaslone in dodaja še eno plast informacij za vojaka, medtem ko tehnologija postaja vse bolj povezana v mrežo."Sistemi za nočno opazovanje so del vojnikovega omrežnega okolja in delijo, kar vidijo, za oblikovanje splošne operativne podobe, ki je izdana celotni enoti ali prenesena na višjo raven."
Tiskovni predstavnik Thalesa je opozoril tudi na naraščajočo stopnjo digitalizacije sistemov, kar odpira vrata razširjeni resničnosti. Ponudba podjetja na trgu vključuje napravo za nočno opazovanje BONIE-DI / IRR I2, sistem pametnega omrežja, ki združuje dve vrsti slik. Sistem uporabnikom omogoča vizualizacijo določenih podatkov, kot je GPS, v razširjeni resničnosti, kar poveča raven lastništva in interakcije.
Resna pozornost je bila namenjena potencialu popolnoma digitalnih naprav za nočno opazovanje, čeprav po besedah Johnsona tehnologija "še ni popolnoma razvita. Zdi se mi, da od nje še ne bi smeli pričakovati popolne vrnitve. Harris na tem področju izvaja veliko raziskav. Preden dobimo obrabljen digitalni senzor, potrebujemo pravi tehnološki preboj. Analogni optični pretvorniki bodo naslednjih 15-20 let prevladovali na trgu nočnega vida, dokler jih ne bo zamenjal kakšen preboj."
Johnson je potrdil, da je v analogne sisteme mogoče vključiti nekakšne digitalne elemente. »V našem vojaškem sistemu F6045 smo vzeli analogni sistem in ga povezali z omrežjem ter s tem prinesli digitalne zmogljivosti, vendar še vedno uporabljamo analogne ojačevalne cevi, ker trenutno ni nič boljšega. To je preverjena in zanesljiva tehnologija, ki se še ne bo odrekla svojim položajem."
G. Katz se je strinjal, da je tehnologija digitalnega nočnega vida na samem začetku poti, vendar verjame, da se bo v prihodnjih letih hitro razvijala.
Harrold tudi napoveduje, da bodo na koncu OU sistemi zastareli in jih bodo popolnoma nadomestili digitalni sistemi, ki se bodo lahko posodobili z lastnimi algoritmi. Dodal je, da se bo industrija verjetno "premaknila k popolnoma integriranim brezžičnim napajalnim sistemom, ki vključujejo prenosne napajalnike, strelne niše in očala za nočno opazovanje in lahko delujejo brez počitka podnevi ali ponoči".
Gibanje naprej
Z jasnim razumevanjem drugih segmentov trga Katz meni, da bo "prišlo do revolucije v ločljivosti sistemov za toplotno slikanje".
FLIR pa pričakuje večji poudarek na obdelavi slik in upravljanju porabe energije, da bi zmanjšali odvisnost od optike z dolgimi goriščnimi razdaljami na dolge razdalje in povečali verjetnost identifikacije cilja. Menijo, da "lahko obdelava slik z nizko porabo energije, ki izboljša kakovost slike v realnem času, poveča raven zaupanja v identifikacijo objekta in odkrivanje groženj."
V zadnjih letih so standardni sistemi dodali funkcije, kot so izenačevanje histogramov, izboljšanje digitalnih podrobnosti in elektronska stabilizacija. "Ta proces se bo nadaljeval z razvojem algoritmov za obdelavo, kar bo povzročilo manjšo obremenitev uporabnikov in hitrejše prepoznavanje in identifikacijo cilja."
Uporaba mikrozaslonov visoke ločljivosti v kombinaciji s senzorji manjših slikovnih pik, obdelavo slik z nizko porabo in brezžično komunikacijo izboljša MEGC ter izboljša inteligenco, nadzor in zmogljivosti ciljanja.
Harrold je dejal, da bo v prihodnjih letih razširjena resničnost "postala najpomembnejša tehnologija za te sisteme, vključena bo v prihodnje domete in očala". V napravi za nočno opazovanje, ki deluje kot glavni prikaz vojaka, mu bo razširjena resničnost zagotovila pomembne informacije in s tem povečala njegovo bojno učinkovitost.
To bo prineslo številne prednosti. Splošna operativna slika z razširjeno resničnostjo bo uporabnikom omogočila povečanje stopnje lastništva okolja. Te informacije bi lahko pomagale pri številnih nalogah, na primer pri dostopu do video posnetkov iz brezpilotnega letala, zgodovini uporabe eksplozivnih naprav na določenem območju, identifikaciji zavezniških in prijaznih sil, tridimenzionalnem zemljevidu območja itd. platforme.
