Kamere
Nekateri od predlaganih aktivnih maskirnih sistemov imajo kamere nameščene neposredno na kamufliranem objektu, nekateri sistemi pa imajo oddaljene IR kamere. Če je shema sistema takšna, da mora biti kamera nameščena neposredno na objekt, ki ga je treba zamaskirati, velja ena omejitev - kamera mora biti aktivno zamaskirana ali dovolj majhna. Potrošnikom je trenutno na voljo veliko modelov mikrokamer, od katerih so nekatere komercialne miniaturne barvne kamere primerne za nekatere vrste aktivnih maskirnih sistemov.
Ločljivost in slikanje
Pri določanju zahtevane ločljivosti zaslona je treba upoštevati razdaljo od zaslona do gledalca. Če je opazovalec oddaljen le 2 metra, potem ločljivost ne sme biti veliko višja od podrobnosti človeškega vida na tej razdalji, to je približno 289 slikovnih pik na cm2. Če je opazovalec dlje (kar je običajno), lahko ločljivost zmanjšate, ne da bi pri tem ogrozili kakovost maskiranja.
Poleg tega mora vizualizacija upoštevati, kako se vidno polje opazovalcev spreminja glede na razdaljo, na kateri so od zaslona. Na primer, oseba, ki gleda na zaslon z razdalje 20 metrov, lahko vidi več tistega, kar je za zaslonom, v primerjavi z osebo, ki je oddaljena 5 metrov. Zato mora sistem določiti, od kod gleda opazovalec, da se prilega sliki ali velikosti slike in določi njene robove.
Ena od rešitev vizualizacije je izdelava 3-D digitalnega modela okolice. Predvideva se, da bo digitalni model ustvarjen v realnem času, saj je najverjetneje neustrezno modelirati lokacije resničnega sveta pred načrtovanim rokom. Stereoskopski par kamer bo sistemu omogočil določitev lokacije, barve in svetlosti. Predlaga se postopek, imenovan slikanje potujočih žarkov, ki model prevede v 2-D sliko na zaslonu.
Novi tkani nanokompozitni materiali so ustvarjeni z uporabo magnetnih in električnih polj za natančno pozicioniranje funkcionalnih nanodelcev znotraj in zunaj polimernih vlaken. Ta nanovlakna lahko prilagodite tako, da zagotavljajo lastnosti, kot so ujemanje barv in nadzor podpisov NIR za aktivne maskirne aplikacije.
Shematski prikaz aktivne kamuflaže, ki se uporablja za prikrivanje osebe, ki stoji pred skupino ljudi
Zasloni
Prilagodljive tehnologije prikaza se razvijajo že več kot 20 let. Številne metode so bile predlagane v poskusu ustvarjanja prožnejšega, trajnejšega in cenejšega zaslona, ki ima tudi ustrezno ločljivost, kontrast, barvo, kot gledanja in hitrost osveževanja. Trenutno oblikovalci prilagodljivih zaslonov preučujejo zahteve potrošnikov, da bi določili najprimernejšo tehnologijo, namesto da bi ponudili najboljšo rešitev za vse aplikacije. Razpoložljive rešitve vključujejo RPT (odsevna tehnologija odsevanja), organske svetleče diode (OLED), zaslone s tekočimi kristali (LCD), tankoslojne tranzistorje (TFT) in e-papir …
Sodobni standardni zasloni (vključno s prilagodljivimi zasloni) so namenjeni samo neposrednemu gledanju. Zato je treba sistem oblikovati tudi tako, da je slika jasno vidna iz različnih zornih kotov. Ena od rešitev bi bil zaslon s polkrožno lečo. Odvisno od položaja sonca in opazovalca je lahko zaslon bistveno svetlejši ali temnejši od okolice. Če sta dva opazovalca, sta potrebni dve različni stopnji svetlosti.
Zaradi vseh teh dejavnikov so velika pričakovanja od prihodnjega razvoja nanotehnologije.
Tehnološke omejitve
Trenutno številne tehnološke omejitve omejujejo proizvodnjo aktivnih maskirnih sistemov za vojaške sisteme. Čeprav se nekatere od teh omejitev s predlagano rešitvijo aktivno premagujejo v 5 do 15 letih (npr. Prilagodljivi zasloni), je še vedno treba odpraviti nekaj pomembnih ovir. Nekatere izmed njih so navedene spodaj.
Svetlost zaslona. Ena od omejitev zaslonskih aktivnih maskirnih sistemov je pomanjkanje svetlosti za delo v dnevnih pogojih. Povprečna svetlost jasnega neba je 150 W / m2, večina zaslonov pa je ob dnevni svetlobi prazna. Potreben bo svetlejši zaslon (z luminiscenco, ki je blizu luči semaforja), kar na drugih področjih razvoja ni pogoj (na primer računalniški monitorji in informacijski prikazi ne smejo biti tako svetli). Posledično je lahko svetlost zaslonov smer, ki bo zadržala razvoj aktivne kamuflaže. Poleg tega je sonce 230.000 -krat intenzivnejše od okoliškega neba. Zasloni, ki so po svetlosti enaki soncu, morajo biti oblikovani tako, da sistem, ko preide pred soncem, ne izgleda zamegljen ali ima sence.
Računalniška moč. Glavne omejitve aktivnega nadzora slike in njegovega nenehnega posodabljanja z namenom stalnega posodabljanja (nevidnosti) za človeško oko so, da sta v krmilnih mikroprocesorjih potrebna močna programska oprema in velika velikost pomnilnika. Glede na to, da razmišljamo o 3-D modelu, ki mora biti zgrajen v realnem času na podlagi metod za pridobivanje slik s kamer, lahko programska oprema in značilnosti krmilnih mikroprocesorjev postanejo velika omejitev. Poleg tega, če želimo, da je ta sistem avtonomen in ga nosi vojak, mora biti prenosnik dovolj lahek, majhen in prilagodljiv.
Napajanje iz baterije. Ko upoštevate svetlost in velikost zaslona ter potrebno procesorsko moč, so sodobne baterije pretežke in se hitro praznijo. Če naj bi vojak ta sistem nosil na bojišče, bo treba razviti lažje baterije z večjo zmogljivostjo.
Položaj kamer in projektorjev. Kar zadeva tehnologijo RPT, je pomembna omejitev pri tem, da bo treba kamere in projektorje postaviti vnaprej in le za enega sovražnega opazovalca in da bo ta opazovalec treba postaviti natančno pred kamero. Malo verjetno je, da se bo vse to opazilo na bojišču.
Kamuflaža postaja digitalna
V pričakovanju eksotičnih tehnologij, ki bodo omogočile razvoj pravega "plašča nevidnosti", je zadnji in pomemben napredek na področju kamuflaže uvedba tako imenovanih digitalnih vzorcev (šablon).
"Digitalna kamuflaža" opisuje mikro-vzorec (mikro-vzorec), ki ga tvorijo številne majhne pravokotne slikovne pike različnih barv (v idealnem primeru do šest, vendar običajno zaradi stroškov ne več kot štiri). Ti mikro vzorci so lahko šesterokotni ali okrogli ali štirikotni in se reproducirajo v različnih zaporedjih po celotni površini, naj bo to tkanina ali plastika ali kovina. Različne vzorčaste površine so podobne digitalnim pikam, ki tvorijo popolno podobo digitalne fotografije, vendar so organizirane tako, da zabrišejo obris in obliko predmeta.
Marinci v bojnih uniformah MARPAT za gozd
Teoretično je to veliko bolj učinkovita kamuflaža kot standardna kamuflaža, ki temelji na velikih pikah, ker posnema pestre strukture in hrapave meje v naravnem okolju. To temelji na interakciji človeškega očesa in s tem možganov s slikovnimi podobami. Digitalna kamuflaža bolje zmoti ali zavede možgane, ki vzorca ne opazijo, ali pa jim omogoči, da vidijo le določen del vzorca, tako da dejanskega obrisa vojaka ni mogoče zaznati. Za resnično delo pa je treba slikovne pike izračunati z enačbami zelo zapletenih fraktalov, ki vam omogočajo, da dobite ponavljajoče se vzorce. Oblikovanje takšnih enačb ni lahka naloga, zato so digitalni maskirni vzorci vedno zaščiteni s patenti. Kanadske sile so jih prvič predstavile kot CADPAT in ameriška mornariška enota kot MARPAT, digitalna kamuflaža pa je od takrat z viharjem zavzela trg, sprejele pa so jo številne vojske po vsem svetu. Zanimivo je omeniti, da niti CADPAT niti MARPAT nista na voljo za izvoz, kljub dejstvu, da ZDA nimajo težav s prodajo sofisticiranih orožnih sistemov.
Primerjava med običajnimi in digitalnimi maskirnimi vzorci bojnih vozil
Kanadska predloga CAPDAT (gozdna različica), predloga MARPAT za marince (puščavska različica) in nova predloga Singapurja
Advanced American Enterprise (AAE) je napovedal izboljšave svoje aktivne / prilagodljive maskirne odeje (na sliki). Naprava, imenovana Stealth Technology System (STS), je na voljo v vidnem in NIR. Toda ta izjava vzbuja precejšnjo mero skepticizma.
Trenutno obstaja drug pristop … Raziskovalci na Rensselierju in univerzi Rice so pridobili najtemnejši material, ki ga je človek kdaj ustvaril. Material je tanek premaz izpraznjenih nizov ohlapno poravnanih ogljikovih nanocevk; ima skupno odbojnost 0, 045%, to pomeni, da absorbira 99, 955% vpadne svetlobe. Kot tak se material zelo približa tako imenovanemu "super črnemu" predmetu, ki je lahko tako rekoč neviden. Fotografija prikazuje kot nov material z 0,045% odbojnostjo (na sredini), bistveno temnejšim od 1,4% standarda odbojnosti NIST (levo) in kosom steklastega ogljika (desno)
Izhod
Aktivni maskirni sistemi za pehote bi lahko v veliko pomoč pri prikritih operacijah, zlasti glede na to, da so vojaške operacije v mestnem prostoru vse bolj razširjene. Tradicionalni maskirni sistemi ohranjajo isto barvo in obliko, vendar se v mestnem prostoru lahko optimalne barve in vzorci nenehno spreminjajo vsako minuto.
Iskanje samo enega možnega aktivnega maskirnega sistema se ne zdi dovolj primerno za potreben in drag razvoj tehnologije prikaza, računalniške moči in moči baterije. Ker pa bo vse to potrebno v drugih aplikacijah, je precej predvidljivo, da bo industrija lahko razvila tehnologije, ki se bodo v prihodnje zlahka prilagodile aktivnim maskirnim sistemom.
Medtem je mogoče razviti enostavnejše sisteme, ki ne povzročijo popolne nevidnosti. Na primer, sistem, ki aktivno posodablja približno barvo, bo uporabnejši od obstoječih maskirnih sistemov, ne glede na to, ali je prikazana idealna slika. Glede na to, da je aktivni maskirni sistem najbolj upravičen, če je položaj opazovalca natančno znan, je mogoče domnevati, da bi lahko v prvih rešitvah za kamuflažo uporabili eno samo stacionarno kamero ali detektor. Vendar je trenutno na voljo veliko število senzorjev in detektorjev, ki ne delujejo v vidnem spektru. Termalni mikrobolometer ali občutljiv senzor lahko na primer zlahka prepozna predmet, zamaskiran z vizualno aktivno kamuflažo.
