Mreža senzorjev nenadzorovanih zakladov Elbit Systems (zgoraj)
Ta detektor vozila in ljudi Sand (spodaj) podjetja Elbit Systems se odlikuje po dobri občutljivosti.
Eden glavnih razlogov za uvedbo avtomatske zemeljske senzorske tehnologije je, da noben detektor, bodisi akustični, optoelektronski, magnetni, potresni, infrardeči ali radarski, ne more zagotoviti popolne pokritosti vseh ciljev na vseh razdaljah. Namesto tega mora uporabnik uporabiti večplastni pristop, to je hkratno uvajanje več različnih vrst popolnoma medsebojno povezanih senzorjev, da bi s spremljanega prizora dobil čim več informacij
Samodejni talni senzorji lahko opravljajo številne naloge in celo v nekaterih primerih nadomestijo protipehotno minu, ki deluje kot signalna naprava. Vendar, kot je bilo že omenjeno v uvodu, ni zdravila za vsa zdravila, potresni senzor, ustvarjen za zaznavanje pristopa cisterne na dolge razdalje, ni primeren za določanje pristopa pešca.
Za stranke, ki iščejo optoelektronske in infrardeče senzorje, Northrop Grumman ponuja Scorpion sistem za samodejno prepoznavanje ciljev. Scorpion je sestavljen iz optoelektronskih in infrardečih senzorjev, ki lahko prepoznajo in razvrstijo vozila do 100 metrov in osebo do 30 metrov. Stopnja lažnih alarmov ima Scorpion približno pet odstotkov, njegova kombinacija nizke porabe energije in dolge življenjske dobe baterije pa omogoča delovanje šest mesecev.
Za poenostavitev delovanja lahko uporabite intuitiven grafični vmesnik za načrtovanje opravil in nadzor senzorjev. Marca 2008 je Northrop Grumman prejel pogodbo za dobavo dodatnih sistemov Scorpion ameriški vojski poleg prejšnje pogodbe, po kateri je podjetje dobavilo 600 sistemov.
Za toplotno slikovno kamero V-520 Critical Imaging dobavlja samodejne optoelektronske senzorje; Kamera deluje v temperaturnem območju od -25 ° C do - + 60 ° C, ima spektralno območje 8-12 mikronov in je vodoodporna do dveh metrov. Uporabnik si lahko ogleda sliko iz kamere V-520 v računalniku s programsko opremo Windows.
Flux Data dobavlja tudi samodejne slikovne senzorje v obliki senzorja slike UGS-X1. UGS-X1 ima dnevno in skoraj infrardečo kamero za dnevno in nočno delovanje in se lahko poveže z drugimi akustičnimi, potresnimi in magnetnimi senzorji ter z uporabniškimi komunikacijskimi sistemi, ki so osnova njegovega senzorskega omrežja.
Dodatne slikovne rešitve ponuja izraelsko podjetje Seraphim Optronics, ki Mugi (Mini Unattended Ground Imager) dobavlja infrardeče (IR) in običajne optoelektronske (EO) senzorje. Mugi lahko zazna osebo na razdalji 2,5 km s običajno kamero ali 1,2 km s termovizijsko kamero.
Kamero spremlja operacijska enota, ki je sestavljena iz utrjenega tabličnega računalnika, ki tehta približno pet kg, in ročne naprave, ki tehta tri kg. Poraba energije Mugi lahko deluje do 12 dni z uporabo akumulatorske baterije ali do 80 dni z baterijami, ki jih ni mogoče ponovno napolniti, hkrati pa omogoča prenos do 20 km vidnega polja.
McQ -ov sistem iscout vključuje toplotne in magnetne detektorje ter izhod za prenosni računalnik. Senzorji, nameščeni do 14 dni, so povezani z repetitorjem, ki je nato povezan z prenosnikom
Northrop Grummanov samodejni talni senzor Scorpion združuje senzorje OE in IR. Polnjenje baterije traja do 6 mesecev; senzor je trenutno v službi ameriške vojske
Hirsa (High Resolution Situational Awareness) programska oprema 21 CSI združuje široko paleto senzorskih sistemov za upravljanje kompleksnega omrežja z ene lokacije. Poleg tega se lahko Hirsa uporablja kot orodje za načrtovanje za optimalno namestitev senzorske opreme.
Zvok
Poleg posebnih optoelektronskih sistemov imajo geofoni in akustični senzorji vlogo pri spremljanju okolja. Samodejni zemeljski miniaturni senzor podjetja Frontline Defense Systems Dragon Sense je sestavljen iz potresnega sprejemnika in mikrofona za prepoznavanje in razvrščanje ljudi, vozil, nizko letečih letal in izkopavanj.
Ti senzorji so povezani v samozdravilno brezžično mrežno omrežje; vsak senzor lahko zazna in razvrsti ljudi na razdalji več kot 50 metrov. Prav tako lahko razlikuje med posameznikom ali skupino ljudi, vozili na kolesih na dosegu 200 metrov in vozili na gosenicah na dosegu več kot 800 metrov.
Vsak senzor tehta približno 700 gramov in deluje na različnih radijskih frekvencah. Poleg potresnih in zvočnih zmogljivosti Dragon Sense v svoje mrežno omrežje vključuje tudi pasivne infrardeče, magnetne senzorje in kamere.
Optoelektronski in potresni senzorji so skupaj z magnetnimi in toplotnimi detektorji združeni v sistem iscout podjetja McQ. Celoten izvidniški sistem vključuje taktični mobilni zaslon prenosnega računalnika in sami izvidniški senzorji, repetitor, povezan s strežnikom, pa tudi mobilni zaslon in brezžični repetitor, ki omogoča prenos podatkov, ki jih zbirajo senzorji, v ročni prenosnik. mobilni zaslon. Poraba energije teh senzorjev omogoča njihovo uporabo do 14 dni, čeprav se ob priključitvi na zunanje vire energije to obdobje poveča na eno leto.
Elbit Systems proizvaja pesek (pametni detektor za vse terene v omrežju), ki lahko po navedbah podjetja zazna gibanje vozil in ljudi na katerem koli terenu. Ti senzorji (glej prvo fotografijo) se lahko povežejo z brezžičnim omrežjem in se uporabljajo v najrazličnejših aplikacijah, na primer za varnost na obodu in za prepoznavanje na bojišču. Kar zadeva namestitev, je mogoče senzorje postaviti neposredno na tla ali zakopati na majhno globino. Na voljo so različni modeli z življenjsko dobo od pet do deset let.
Z razdaljo prepoznavanja osebe do 100 metrov in vozil do 500 metrov lahko optoelektronski senzorji EL / I-6001 dopolnijo potresne in zvočne senzorje sistema, ki se uporabljajo z maltami in delujejo do 30 dni od lastnih vir energije. Poleg zvočnih, potresnih in optoelektronskih senzorjev lahko zemeljsko senzorsko omrežje Elta EL / I-6001 vključuje miniaturni radar EL / M-2107 na sončno energijo istega podjetja, ki lahko zazna ljudi na razdalji 300 metrov
Mešani občutki
Radar je pritrjen na dve orodji za samodejno zaznavanje, potresne in zvočne senzorje. V enem članku je nemogoče podrobno opisati nešteto radarskih sistemov, namenjenih za nadzor na tleh in v zraku ali za določanje lokacije topništva. Kljub temu je treba razmisliti o kompaktnem radarskem senzorskem sistemu Raytheon BBN Technologies. Ker tehta manj kot dva kilograma in je fizično nekoliko večji od pločevinke pijače, lahko sistem sledi ljudem in vozilom ter ga lahko poveže z optoelektronskim sistemom, ki bo pošiljal signale do cilja, ki ga zazna radar. Po drugi strani pa je radar mogoče povezati s satelitskimi komunikacijami na dolge razdalje za prenos podatkov drugim uporabnikom.
Prednosti tehnološke miniaturizacije so omogočile združevanje več senzorjev v en komplet. Ta koncept se uporablja v izdelkih za več senzorjev Umra 1G ID, Umra 1G CL in Umra Mini, ki jih ponuja švedsko podjetje Exensor. Senzorska enota Umra 1G ID vključuje dve sondi s petimi senzorji, vključno z enim zvočnim, enim seizmičnim senzorjem in tremi magnetnimi senzorji. Podatki, ki jih zberejo ti senzorji, se po radijski relejni povezavi prenašajo na bazno postajo, sestavljeno iz prenosnega računalnika in radijskega sprejemnika, ki deluje pod specializirano programsko opremo Umra.
Operater lahko z bazno postajo vidi in analizira informacije, prejete od senzorjev. Programska oprema vključuje tudi predloge vozil, tako da lahko upravljavec določi tip vozila, ki manevrira blizu senzorja, pa tudi njegovo hitrost in smer. Tipala lahko zaznajo ljudi na 15 metrih, zaznavanje vozila pa je možno na razdalji 200 metrov.
Medtem lahko Exensorjev samodejni talni senzor Umra 1G zazna različne vrste vozil, vključno z motornimi kolesi, lahkimi tovornjaki in kolesi, pa tudi tanke in oklepna vozila. Ta senzor ima vidno polje do 15 km in RF kanal 138-144 MHz.
Sistem daljinsko vodenih talnih senzorjev Rembass-ll (Remotely Monitored Battlefield Sensor System-II) podjetja L-3 je v službi ameriške vojske. Lahko zazna ljudi na razdalji 75 metrov in gosenična vozila do 350 metrov s seizmičnim in zvočnim senzorjem Mk-2965 / GSR
Senzor Umra Mini ima potresni sprejemnik in mikrofon za zaznavanje in razvrščanje različnih ciljev, vključno z osebjem na razdalji 50 metrov in težkimi vozili do 500 metrov. Ti senzorji se lahko združijo v samozdravilno brezžično mrežno omrežje. Exensor ponuja tudi »nabor orodij«, ki te senzorje poveže z naprednim mrežnim omrežjem z nizko porabo energije.
Uporabniki avtomatskih talnih senzorjev se soočajo z zastrašujočo nalogo povezovanja in nadzora neštetih radarskih, akustičnih, optoelektronskih, potresnih in magnetnih senzorjev, ki tvorijo njihov sistem zemeljskega nadzora.
Ena od rešitev tega problema je uporaba programske opreme Hirsa (High Resolution Situational Awareness) podjetja 21CSI. Programsko opremo Hirsa lahko naložite na prenosni ali namizni računalnik, operaterju posreduje zemljevid z lokacijo senzorjev in prikaže informacije, ki jih zberejo na zaslonu. Hirsa je sistem, ki je "neodvisen od senzorjev" in po mnenju uradnikov podjetja deluje z "vsemi senzorji in platformami".
Programska oprema uporabniku omogoča tudi načrtovanje namestitve tipala z zemljevidom natančnih območij pokrivanja vsakega senzorja glede na teren.
Privlačnost podjetja Hirsa je v tem, da je ta programska oprema prilagodljiva in lahko služi ne samo opremi za zaščito ene stavbe, temveč tudi kompleksnim kompleksom senzorjev, namenjenim varovanju meja. Funkcije načrtovanja Hirsa so izboljšane zaradi dejstva, da sistem nenehno spremlja stanje senzorjev, upravljavcu daje alarm, ko senzor zazna zanimiv dogodek.
Pravzaprav je mogoče Hirso konfigurirati tako, da nekateri vsakodnevni (rutinski) dogodki niso razlog za skrb, na primer prepoznavanje avtomobila, ki se počasi približuje vhodnim vratom stavbe. Vendar bo programska oprema Hirsa opozorila operaterja, na primer, ko se z veliko hitrostjo približuje istim vratom avtomobila z verjetnim namenom preboja.
Izraelsko podjetje IAI Elta Systems je razvilo izvirne talne senzorje, ki jih je mogoče namestiti z streljanjem minometi. So del omrežja samodejnih talnih senzorjev EL / I-6001 tega podjetja.
Akustični in potresni senzorji za dobavo topništva lahko delujejo brez zunanjega vira energije do 30 dni, zaznajo premikanje ljudi na razdalji 30-50 metrov in vozila do 500 metrov. Sistem EL / I-6001 je mogoče dopolniti z avtomatskim optoelektronskim senzorjem, ki zazna vozila na razdalji več kot 500 metrov in ljudmi nad 100 metrov, ter z dodatnim miniaturnim radarjem EL / M-2107 na sončno energijo z zaznavanjem vozila doseg in ljudje 300 metrov.
Vse te senzorje je mogoče upravljati iz ustreznega centra za upravljanje in upravljanje EL / I-6001, ki vključuje krmilni računalnik, vmesnik človek-stroj, modem in oddajnik za avtomatsko omrežje talnih senzorjev.
Trident Systems integrira več senzorjev v svoje vozlišče senzorja zemeljske inteligence, sestavljeno iz akustičnih, optoelektronskih, infrardečih, potresnih in magnetnih detektorjev. Ti baterijski senzorji, vgrajeni v inovativno širokopasovno komunikacijsko omrežje z nizko stopnjo prestrezanja in zaznavanja, tehtajo le 1,3 kg; lahko prenašajo podatke znotraj vidne črte in odvisno od terena na razdalji 200 metrov.
Hitrost prenosa podatkov tega komunikacijskega kanala je do 5 Mb / s v standardnem načinu in do 1 Mb / s v načinu zmanjšane porabe energije. Delovne temperature od -30 ° C do + 60 ° C, polnjenje baterije traja 15 dni.
Medtem so Tridentova samodejna senzorska vozlišča opremljena z IR senzorji gibanja in vgrajenim GPS-om. Tehtajoč nekaj več kot pol kilograma, ti senzorji ostanejo aktivni do 90 dni in prenašajo podatke s standardno hitrostjo 50 Kb / s, čeprav je možna največja hitrost 250 Kb / s. Odvisno od terena je doseg brezžičnega prenosa teh senzorjev do 300 metrov.
Medtem ko Trident Systems potrošnikom dobavlja sisteme za odkrivanje nevarnosti iz zraka in tal, Textron Defense Systems proizvaja izdelke, ki jih je mogoče uporabiti tako na terenu kot v urbanem okolju.
Modul za zbiranje informacij, nadzor in izvidovanje tega podjetja lahko identificira ljudi, letala in vozila, razvrsti te cilje in poda informacije o njihovi lokaciji. Podatki, ki jih je zbral, se prenašajo na prehodno vozlišče, ki združuje podatke s senzorjev in posreduje splošne informacije po komunikacijskem kanalu na dolge razdalje drugim uporabnikom.
Uporabniki lahko poleg modula za zbiranje informacij, nadzor in izvidovanje vgradijo modul OE / IR za zbiranje dnevnih in nočnih slik. Podatki vstopijo v prehodni modul skupaj s podatki iz radiološkega vozlišča, ki zazna in poroča o gama sevanju in njegovi moči.
Ameriška vojska je uvedla približno 1800 sistemov zgodnjega opozarjanja L-3, znanih tudi kot Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Čete upajo, da bodo dobile okoli 8.200 teh obrambnih sistemov za cone majhnih enot.
Textronov inteligentni, izvidniški in nadzorni modul lahko zbira podatke o zraku, zemlji in osebju ter jih posreduje operaterju prek vozlišča prehoda
Izboljšan sistem za zaznavanje vdorov Emids Mini je eden od treh izdelkov, ki jih dobavlja Qual-Tron kot samodejno nameščen samodejni talni senzor. Emids deluje tudi na treh frekvenčnih pasovih z do 1920 kanali
Programska oprema Vantage podjetja Selex Galileo ponuja običajno in 3D preslikavo. Neprecenljivo je pri določanju namestitve samodejnih senzorjev in njihovem spremljanju. Vantage je ključni del sistema Hydra istega podjetja.
Samodejni talni senzor Hydra podjetja Selex Galileo vključuje zvočne senzorje (na sliki) skupaj s kamerami in detektorji strupenih snovi, kot je detektor kemikalij Nexsense-C
Textron poudarja odlično razširljivost svojih izdelkov, ki jih je mogoče uporabiti za zaščito česar koli pred kolonami tovornjakov, ki se premikajo na fiksne operacijske baze. Senzorji podjetja so zasnovani za preprostost in enostavnost uporabe, zato jih lahko pehoti hitro uporabijo za relativno kratke operacije ali pa jih namestijo za dolgotrajna opravila.
Primer zgornjih zmogljivosti je linija izdelkov Microobserver podjetja, ki jo sestavljajo vozlišče Microobserver MO-1045 in baterije, ki zdržijo do 24 dni, in vozlišče Microobserver MO-2730, ki lahko ostane na enem mestu brez servisiranja do dva. leta.
Ameriška vojska trenutno uporablja L-3 daljinsko nadzorovan senzorski sistem-II (Rembass-II). Rembass-II vključuje potresni in zvočni senzor Mk-2965 / GSR, ki lahko zazna gosenična vozila do 350 metrov, kolesna vozila do 250 metrov in ljudi do 75 metrov. Mk-2965 / GSR pa lahko sprejme zamenljiv IR modul Mk-2967, ki zazna gosenična in kolesna vozila na razdalji do 50 metrov in ljudi do 20 metrov; medtem ko Mk-2966 / GSR, prav tako enostavno integriran v Mk-2965 / GSR, omogoča magnetno zaznavanje vozil z gosenicami na razdalji 25 metrov, koles na 15 metrov in ljudi na 3 metre.
Vsi ti senzorji so povezani z ročno sprejemno radijsko postajo AN / PSQ-16, ki je nato povezana s prenosnim računalnikom, tako da lahko uporabnik vidi podatke, ki jih zbirajo senzorji. V komplet Rembass-II je vključen tudi radijski repetitor RT-1175C / GSQ, ki razširja doseg senzorja s premagovanjem omejitev vidnosti.
Ti senzorji imajo domet prenosa do 15 km, čeprav ga je mogoče z uporabo UAV-ja kot repetitorja povečati na 150 km ali do globalnih dosegov pri uporabi procesorske enote Rembass-II satelitskega komunikacijskega repetitorja.
Oktobra 2010 je L-3 prejel pogodbo za dobavo ameriške vojske sistemu zgodnjega opozarjanja Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Doslej je ameriška vojska razporedila približno 1800 teh sistemov, ki jih lahko uporabljajo majhne enote. Na koncu bodo vojaki prejeli približno 8200 sistemov.
Izboljšan sistem za zaznavanje vdorov (Emids) podjetja Qual-Tron je naprava, ki jo je enostavno namestiti in jo sestavljajo oddajnik MMCT 13D0219, repetitor 13D0243 MSRY in sprejemnik 13D0209 MMCR. Emids ima vgrajen sistem za diagnosticiranje napak; Naprava uporablja sintetiziran večkanalni komunikacijski sistem z različnimi frekvenčnimi območji 138-153 MHz, 154-162 MHz ali 162-174 MHz.
Qual-Tron-ov sistem za odkrivanje vdorov uporablja eno samo fiksno frekvenco; Vključuje oddajnik MXMT 13D0159, repetitor MRLY 13D0126 in sprejemnik MPDM 13D0109-1.
Končno, spremenjeni mini sistem zgodnjega opozarjanja Mmids (Mini Sistemi za zaznavanje vdorov-spremenjen) istega podjetja deluje na eni fiksni frekvenci 138-174 MHz in je sestavljen iz oddajnika MXMT (M) 13D0269, sprejemnika MPDM (M) 13D0370 ter potresni senzor in oddajna naprava MSID (M) 123D0368. Oddajniki v sistemih Emids, Mids in Mmids se lahko priključijo na pasivne infrardeče, magnetne, potresne in zvočne senzorje. Ko so senzorji vklopljeni, nato aktivirajo oddajnik, ki takoj pošlje radijski signal sprejemni napravi.
Več podjetij, obravnavanih v tem članku, že nekaj časa izdeluje avtomatske talne senzorje. Selex Galileo je na primer sredi devetdesetih pokazal svoj Halo (Hostile Artillery Locating System). Od takrat se je temu izdelku pridružil vodilni izdelek Hydra, ki ga Selex Galileo opisuje kot "rezervoar" senzoričnih sposobnosti. V središču Hydre je programska oprema Vantage, ki lahko deluje na vseh napravah, od ročnih naprav do velikih strežniških omrežij.
Programska oprema si zapomni položaj vsakega vozlišča in vsakega senzorja na zemljevidu ali na fotografijah iz zraka. Poleg tega Vantageove zmogljivosti vključujejo 3D preslikavo, ki uporabniku omogoča, da ugotovi, ali stavbe ali teren motijo nameščene senzorje. Programska oprema Vantage pa je neposredno povezana z vozliščem Hydra.
Vozlišče Hydra omogoča povezavo med senzorji in programsko opremo Vantage ter podrobno določa lokacijo teh senzorjev. Vozlišče lahko izvede tudi razumno količino obdelave podatkov z uporabo zapletenih algoritmov, kar omogoča identifikacijo in razvrščanje ciljev, kot so vozila.
Senzorje, ki se uporabljajo v sistemu Hydra, zagotavlja podjetje samo, na primer kemični senzor Selex Galileo Nexsense-C, ali pa jih dobavljajo tretje osebe. Družba posebej ugotavlja, da je sistem Hydra resnično "neodvisen od senzorjev". Programska oprema Vantage lahko zbrane informacije posreduje tudi drugim uporabnikom preko VHF kanala, mikrovalovnega kanala ali satelitskega kanala.
Selex Galileo vidi resničen potencial rasti v družini Hydra in je trenutno v zadnji fazi širitve za razvoj majhnih, lahkih, a močnih senzorjev za vrtenje in premikanje, ki bi jih lahko enostavno uporabile razstavljene sile. Ti senzorji bodo lahko komunicirali z vozliščem Hydra, od tam pa s programsko opremo Vantage.
Družba razmišlja tudi o integraciji Hydre s kopenskimi vozili brez posadke in brezpilotnimi letali. Tako bi lahko eden od senzorjev Hydra opozoril katero koli od teh platform na tarčo zanimanja, ki bi jo bilo mogoče nato raziskati.
V zadnjih letih so se fizične dimenzije zemeljskih senzorjev znatno zmanjšale, njihova funkcionalnost pa se je močno povečala. To je v veliki meri olajšal postopek miniaturizacije, ki je omogočil namestitev radioloških, bioloških in kemičnih senzorjev v majhne in nevsiljive bloke. Prav tako se življenjska doba baterije postopoma podaljšuje, kar omogoča, da senzorji delujejo dlje in dlje.
Trenutno se mnogi od teh sistemov upravljajo s prenosnim ali namiznim računalnikom. V prihodnjih letih pa bodo senzorji in zbrani podatki vse bolj upravljali z ročnimi napravami, kot so osebni digitalni pomočniki (PDA) ali pametni telefoni. Morda bo v bližnji prihodnosti na voljo programska oprema za nadzor teh senzorjev v obliki aplikacij za prenos za pametne telefone ali dlančnike, ki postanejo običajno sredstvo za opremljanje bojnih enot.
