Tudi podnevi je življenje padalcev pri izstopu iz bojnega pehote ali oklepnega transporterja odvisno od najzgodnejšega doseganja najvišje stopnje zavedanja situacije, da ne omenjamo pristajanja ponoči med bitko, ko je varnost desantov skoraj v celoti odvisna od tehnologije senzorjev
V vojaška vozila so že več kot desetletje nameščali optoelektronske sisteme za spremljanje in usmerjanje, na primer naprave za nočno opazovanje, sisteme za izboljšanje tehničnega vida za voznika, v zadnjem času pa vsestranske sisteme vida integrirajo bodisi v nova vozila ali kot dodatni sistem za nadgradnjo
Dandanes se vse zelo hitro spreminja zaradi kombinacije digitalnih senzorjev in integrirane elektronske arhitekture, medtem ko obstaja jasna težnja po namestitvi samodejno konfiguriranih sistemov z več senzorji, ki lahko brez težav delujejo skupaj, da bi zagotovili bistveno boljšo zavedanje o situaciji (kakovost zapleteno dojemanje heterogenih informacij v enem samem prostorsko -časovnem obsegu) v primerjavi s tistim, kar so imele prej omejene posadke oklepnih vozil, omejenih v pregledu.
Kot so zapisali v družbi Finmeccanica, je danes povečana raven lastništva nad situacijo in sposobnost prepoznavanja, sledenja in označevanja premikajočih se ciljev v gibanju ključnega pomena in določa razvojne in širitvene trende tega trga. Sistemi orožja in opazovalne naprave neposredno vplivajo na učinkovitost bojnega vozila pri izpolnjevanju njegove glavne naloge, zato so senzorji z najvišjimi značilnostmi vse bolj v povpraševanju.
Medtem napredek na področju mikroelektronike in optike naredi sisteme nočnega vida bolj dostopne in v zvezi s tem si vse več držav želi ustvariti industrijsko osnovo za proizvodnjo komponent za to vrsto opreme. Voznikove potrebe po sistemih za nočno opazovanje lahko zadovoljijo predvsem senzorji kratkega dosega (običajno nehlajene infrardeče ali televizijske kamere), medtem ko vsestranski senzorji vida postajajo sestavni del oklepnikov in bojnih vozil pehote, saj posadka in čete imeti stalen vsestranski pogled.
CV90 BMP, opremljen z več kamerami, ki zagotavljajo 24-urne slike, služi kot eksperimentalna platforma za sistem razširjene resničnosti Battle View 360 podjetja BAE Systems, ki vam omogoča, da pridobite "krožno" sliko in jo prikažete na zaslonih, nameščenih na čeladi. posadke in vojakov
Z zasloni, nameščenimi na čelado, dobijo vsi v vozilu s sistemom razširjene resničnosti Battle View 360 vsestranski pogled; in ni nujno, da sta izpeljanki tehnologij Q-Sight in Q-Warrior za vodenje svetlobe BAE Systems
Dopolnjena resničnost
Poleg teh ključnih sistemov, ki so se že izkazali, povezava senzorjev z naprednimi zasloni in sistemi za upravljanje informacij posadkam omogoča, da se premaknejo v svet razširjene resničnosti, v katerem lahko informacije o njihovih enotah, sovražniku, poteh, znamenitostih ob pravem času jim predstaviti ovire skupaj s tisoči drugih sporočil in informacij. Čeprav je ta koncept dobro znan v vojaškem letalstvu, ga lahko na tem področju kmalu presežejo kopenska vozila, saj se teža, velikost, poraba energije in stroškovne značilnosti senzorjev in računalniških sistemov zmanjšajo, čas in trud, porabljen za postopek certificiranja, pa je bistveno manj kot v letalstvu ….
Poleg tega, kot je zapisal Dan Lindell, vodja bojnih vozil v švedski podružnici Hagglunds BAE Systems, te tehnologije spreminjajo stroje same. "Preoblikujemo stroje za integracijo teh sistemov … Prvič, v zadnjih petih do šestih letih smo podvojili moč, porazdeljeno v stroj, in vidimo, da se poraba energije nenehno povečuje." Družba še naprej dela na električnih in hibridnih električnih pogonih (tradicionalni motor preko generatorja, ki poganja elektromotorje) za svoje avtomobile. Lindell trdi, da je človeški faktor pomemben tudi za optoelektronsko tehnologijo. »Kako predstavljamo vse te senzorične podatke in slike, ki jih želimo posredovati posadki? To je za nas zelo velik problem."
Trenutno se razvija sistem, ki daje poseben poudarek zavedanju razmer in vključevanju človeških dejavnikov. Sistem razširjene resničnosti BattleView 360 temelji na sistemu digitalnega kartiranja. Ona zbira. Sledi in prikazuje delček terena, ki zanima posadko. Medtem ko nosite čelado z BattleView 360, tisti, ki sedijo v avtu, dobijo zunanjo "krožno" sliko. Hkrati pa nemudoma prejemajo sporočila o spremembah razmer in določitvi cilja za odpiranje ognja. Posadka bojnih vozil lahko z BattleView 360 komunicira na dva načina, prek čelade ali tabličnega računalnika. BAE Systems v sodelovanju s svojo britansko podružnico trenutno prikazuje svoj sistem BattleView 360, nameščen na CV90 BMP v več državah. Vodja programa Andy Thain je zelo dobro seznanjen s trgom slikanja in ozaveščanja o stanju vojaških vozil. "Vsekakor opažamo naraščajoče zanimanje po vsej Evropi in v ZDA, zlasti na raziskovalnem področju, za sisteme ozaveščanja o razmerah za ta bojna vozila, zlasti za oklepnike in bojna vozila pehote, v prihodnosti pa tudi za druge vrste vozil."
G. Thane je dejal, da ima podjetje številne pogodbe, povezane z različnimi britanskimi in ameriškimi raziskovalnimi projekti, v katere so vključena tudi druga podjetja. "Sistemi, ki jih razvijamo in preučujemo, vozniku, strelcu in poveljniku vozila dodajajo zmogljivosti in jim zagotavljajo bistveno boljšo vidljivost v vseh smereh, kot jih imajo trenutni periskopi ali zelo ozka okna z režami, ki so običajna v vojaških vozilih." Za pristajalce na zadnjem delu vozila je obvladovanje situacije pomembno, saj morajo vedeti, kaj jih čaka, preden izstopijo iz vozila. "To bi lahko bil vsak padalec, najverjetneje vodja čete, ki mu sledijo njegovi podrejeni."
Kar zadeva geografijo, "obstaja zanimanje in dejavnost v Združenih državah Amerike in po vsej Evropi," je Thane na primer opozoril, da vseh sedem upravljavcev strojev CV90 v Evropi (Danska, Estonija, Finska, Nizozemska, Norveška, Švica in Švedska) razmišlja integriranje sistema. Battle View 360 pri nadgradnji vaših vozil. V Združenih državah Amerike vojaške organizacije, vključno z poveljstvom za doktrino in bojno usposabljanje (TRADOC) in raziskovalnim centrom za komunikacijsko elektroniko (CERDEC), delajo na krožnih sistemih ozaveščanja o razmerah, kot tudi britanski obrambni laboratorij za znanost in tehnologijo (DSTL).
Vprašanja integracije
Eden od problemov, povezanih z integracijo tovrstnih tehnologij, so oblikovne značilnosti določenega modela bojnega vozila, na primer za sistem s krožnim pogledom je treba najti mesto na trupu, napajati in prenašati podatke vrstice. Poleg tega morajo biti prikazane slike s kamer, ki omogočajo sočasno brezhibno vizualizacijo za vse v avtomobilu; vse to zahteva precejšnjo računalniško moč, poznavanje človeških dejavnikov in izkušnje pri razvoju specializirane programske opreme."Obdelava podatkov sama po sebi ni velik problem, problem je v izdelavi zaslonov, ki so dovolj močni, da jih lahko uporabljamo v vojaških vozilih," je nadaljeval Thane. »Naši prikazi so bili prej nameščeni na reaktivnih letalih in helikopterjih. Jemanje te tehnologije, njihova trdnost in zaščita pred nedovoljenimi posegi je res izziv, vendar izvedljivo, saj so optične komponente, ki jih imamo, dovolj močne in kompaktne."
V zvezi s tem se je vredno osredotočiti na različne tehnologije prikazovanja čelad, vključno z optičnimi valovodi, ki se uporabljajo v sistemu Q-Sight BAE Systems in njegovimi spremembami, čeprav to ne pomeni obvezne integracije tehnologije Q-Sight v sistem Battle View 360, saj podjetje razvija drugo tehnologijo majhnih robustnih zaslonov. Thane se je spomnil pikantnih pripomb vojakov, ki so se premikali naokoli s prikazovalniki v notranjosti avtomobila, še posebej, ko so z nečim udarjali z glavo. "Kakorkoli, uspeli smo prebroditi te pogoje delovanja."
Poleg protokolov za pretvorbo, ki se običajno uporabljajo za pošiljanje podatkov iz različnih senzorjev različnih proizvajalcev v isto omrežje, obstaja problem šivanja ali poravnave slik. "To pomeni združevanje slik vidnih in infrardečih senzorjev z različnimi načeli delovanja, različnih leč in vidnih polj ter njihovo medsebojno združljivost," je povedal Richard Hadfield, tehnični vodja pri Battle View 360 pri BAE Systems. "Povečujemo in pomanjšamo realni čas, da ustvarimo navidezno kupolo, nato pa te senzorje vstavimo v to virtualno kupolo." Druga tehnična težava, ki jo omenja Hadfield, je hkratno sledenje gibanju glav več ljudi, ker lahko gledajo v različne smeri. Povedal je, da ima podjetje rešitev za to, ki vključuje sledilno napravo v vsaki čeladi in niz senzorjev za sledenje, razporejenih po notranjosti vozila.
Čim bolj natančna je sinhronizacija prikazanih slik z zunanjim svetom ena najpomembnejših ergonomskih težav. "Poskrbeti morate, da uporabnikom sistema ni neprijetno zaradi zakasnitve ali zakasnitve," je dejal Hadfield. "Menimo, da smo to uredili in odpravili zamudo, vendar ne morem reči, kako." Velik problem je tudi način interakcije uporabnikov z zasloni, ki jih nosijo na glavi, zato so za rešitev tega uvedli element, ki temelji na "zelo zanesljivi" programski opremi MIME (Map and Image Management Engine), ki učinkovito deluje sredi 90. let različna britanska vojaška letala. "To orodje smo prilagodili kopenski uporabi in vključili množico funkcionalnosti, ki obvladujejo teren, tako da lahko na primer načrtujemo poti z značilnostmi terena, vse pa je izvedljivo za vse vrste vozil," je dodal Hadfield.
Vrhunske toplotne kamere Finmeccanica uporabljajo senzor MCT tretje generacije z visoko ločljivostjo, ki zagotavlja odlično kakovost slike podnevi, ponoči in pri slabi vidljivosti. Te kamere je mogoče vgraditi v najrazličnejše sisteme za slikanje vozil
Izhod informacij
Programska oprema MIME komunicira prek komunikacijskega omrežja vozila s sistemom za bojno vodenje in / ali sistemom za odkrivanje in zajemanje ciljev, pri čemer primerja prejete podatke in jih filtrira, da vsakemu uporabniku zagotovi potrebne in natančno odmerjene informacije ter odpravi prekomerno obremenitev z informacijami."Pridobivanje preveč informacij je skoraj tako slabo kot zagotavljanje premalo informacij," je dejal Hadfield. - To pomeni, da imamo še eno nalogo: kaj bi morala in česa posebna oseba ne bi smela videti?
Peder Sjolund, soustvarjalec BattleView 360 in vodja programa pri BAE Systems Hagglunds, je dejal, da so sodelovali z izkušenimi posadkami bojnih vozil, da bi razumeli, katere informacije potrebujejo v vsaki situaciji in kakšne bi morale biti omejitve. "Pripeljali smo nekaj poveljnikov tankov in BMP, da bi začeli razpravo o tem, koliko informacij lahko obravnavajo v različnih scenarijih," je dejal. - Eden od scenarijev je lahko pohod, drugi pa bližnji boj. Če ste na pohodu, potem ste resnično osredotočeni na pot, kje bodo naslednja zbirna mesta, kako dolgo se boste vozili, koliko goriva je na voljo in kakšna hitrost je potrebna, da pridete do zbirnega mesta v danem trenutku. čas, "je dodal Hadfield. "Ko pa se približate cilju, se začnejo pojavljati grožnje, nato vstopite v različne stopnje bojne naloge in očitno se bodo informacije, ki jih vidite, spremenile."
Sjolund je dejal, da je podjetje te dohodne informacije združilo s konceptom zaslonov, nameščenih na čelado za letalske posadke, kar je najboljši način za pridobivanje koristnih informacij za tiste, ki sedijo v avtu, ko celoten notranji prostor ni napolnjen z zasloni, pogosto tam zanje ni dovolj prostora ali razpoložljive energije, ali oboje drugo hkrati. Modul na vsaki čeladi ima posamezen senzor premikanja glave in napravo za povezavo s sistemom za mini boj, ki temelji na programski opremi MIME, kar vsakemu uporabniku omogoča prikaz slike s pravilnega senzorja s potrebnimi taktičnimi informacijami.
Večina oklepnih vozil ne omogoča dobrega pogleda, zato so vsi sistemi kamer zelo razširjeni, med katerimi je večina CMOS (komplementarni polprevodniški kovinski oksid) kamere za nočno opazovanje
Več senzorjev
Kot ugotavlja podjetje Finmeccanica, medtem ko število senzorjev, nameščenih na vojaških vozilih, še naprej narašča, je kombinacija tehnologij precej stabilna, čeprav se nenehno izboljšuje. Tipičen sistem opazovanja vključuje senzor nočnega vida (običajno infrardeči), dnevni pogled (optični ali televizijski) in laserski daljinomer. Za izpolnitev posebnih zahtev so pogosto vgrajeni dodatni senzorji, kot so laserski osvetljevalci / kazalci. Za sistem vida in zavedanja voznika zadostujejo televizijske in termične kamere.
Optronics plug and play ostajajo privlačni za bojna vozila; ta trend na primer podpira priljubljenost družine izračunov dnevnih in nočnih opazovalnih in opazovalnih sistemov POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries. Družina POP vključuje šest sistemov, od katerih ima vsak svojo konfiguracijo. Hkrati imajo vsi visoko stopnjo modularnosti in lahko sprejmejo posebne "odseke" s tistimi senzorji, ki jih določajo zahteve uporabnika. Te razdelke je mogoče po potrebi zamenjati na terenu, v prihodnosti pa bo olajšana nadgradnja družine POP, ko bodo na voljo nove tehnologije optičnih sklopk.
Nehlajene infrardeče kamere postajajo vse bolj priljubljene v "splošnih" aplikacijah, kot je izboljšanje kakovosti voznikovega vida, ohlajene infrardeče kamere pa ostajajo nujne, kadar je potrebno visoko kakovostno slikanje. Kar zadeva orožje, se tradicionalne dolgovalne naprave (8-12 mikronov) trenutno razvijajo v naprave z več dosega, to je z dodajanjem srednjevalnih (3-5 mikronov) senzorjev. V nekaterih splošnih aplikacijah na nizki ravni, to je pri opravilih, kjer vidljivost nima velike vloge, se trenutno skupaj s poceni televizijskimi kamerami uporabljajo senzorji, ki delujejo v bližnji (dolgovalni) infrardeči regiji spektra.
Finmeccanica verjame, da bo tehnologija izdelave vezij, ki temeljijo na komplementarnih strukturah kovinsko-oksidno-polprevodniških (CMOS), postopoma nadomestila CCD kamere v vidnem območju, bolj eksotične tehnologije, kot je daljinsko (kratkovalno) infrardeče območje spektra, pa se bodo nadalje razvijale. Po navedbah podjetja se zmogljivosti tega območja spektra razlikujejo od srednjevalnega in dolgovalnega infrardečega območja. Lahko je uporaben za nekatere specializirane aplikacije, čeprav lahko relativno visoki stroški trenutno omejujejo vojaško povpraševanje po njem. Poleg napredka v tehnologijah, ki temeljijo na manj znanih valovnih dolžinah, stalen napredek v tehnologiji senzorjev omogoča tako ohlajene kot nehlajene infrardeče detektorje z manjšimi nizi, višjo ločljivostjo in / ali manjšo optično membrano (zaslonko).
Tipični sodobni zasloni za vozila so robustni zasloni s posebnimi funkcijami za največjo kakovost enobarvnih slik iz infrardečih kamer. Najnovejši sistemi so omrežni večnamenski ploski LCD zasloni s programsko opremo, ki lahko prikaže več slik hkrati, prekriva grafiko visoke ločljivosti in izboljša kakovost slike. Njihov razvoj, ki ga vodi razpoložljivost komercialne panelne tehnologije, se premika k boljši kakovosti slike (vključno z višjo ločljivostjo), večjo pasovno širino notranjega omrežja in večjo računalniško močjo.
Prednosti in slabosti
Kar zadeva razvoj zaslonov, nameščenih na čelado, je Finmeccanica poimenoval prednosti in slabosti obstoječe tehnologije. Prednosti vključujejo kompaktnost, možnost delovanja s čelado ali brez nje in relativno nizko porabo energije. Njihove pomanjkljivosti po navedbah podjetja vključujejo stroške, slabo zaščito pred poškodbami, utrujenost lastnika in po možnosti omejevanje sposobnosti opravljanja določenih nalog v avtomobilu ter potrebo po rezervni napravi. Sklep, ki ga je Finmeccanica naredila na podlagi analize prednosti in slabosti, je, da se v bližnji prihodnosti zasloni, nameščeni na čelado, ne bodo široko uporabljali v vojaških vozilih. Vendar pa je podjetje bolj optimistično glede možnosti za razširjeno resničnost (dodajanje namišljenih predmetov slikam predmetov v resničnem svetu, običajno pomožno-informativne lastnosti), ki jih je mogoče dobiti brez prikazov, nameščenih na čelado. "Povečana resničnost ima ogromen potencial, saj izboljša predstavitev informacij posadki, kar lahko pomaga pri odkrivanju in ciljanju." Ni presenetljivo, da so se skoraj vse njihove stranke osredotočile predvsem na ceno in zmogljivost, vendar Finmeccanica poudarja, da so ti dejavniki odvisni od uporabe. Običajno je kupec pripravljen vlagati več, kadar so potrebne rešitve na ravni sistema (na primer nadzor požara ali zavedanje situacije), ne samo zato, ker so dražje, ampak predvsem zato, ker so zahteve strožje in to izključuje uporabo cenejših in manj funkcionalno opremo dobaviteljev nižjega segmenta. Ob manj strogih zahtevah poudarek na stroških omogoča vključitev širšega spektra konkurenčnih dobaviteljev.
Mnenja strokovnjakov
Emmanuelle Bercier, vodja prodaje pri ULIS (oddelek francoskega podjetja za infrardečo tehnologijo Sofradir), ki izdeluje nehlajene termovizijske naprave, je opazila, da so zahteve vojske vse bolj specifične glede na želeno funkcionalnost. To vključuje izboljšane sisteme vida za voznike, večjo lokalno situacijsko zavest za zaščito vozil in integracijo v daljinsko vodene orožne postaje (RWM), na primer za vodenje orožja. "Vidimo dva glavna izziva," je nadaljeval Bercier. - Prvič, izboljšanje zmogljivosti, da bi dobili večje vidno polje, na primer 180 stopinj za sistem vida voznika, ali povečanje obsega prepoznavanja lokalnega sistema zavedanja o razmerah in DBA … Drugič, razvoj opreme z manjše dimenzije, lažje, z manjšo porabo energije. Čeprav se včasih ukvarjamo z velikimi stroji, je razpoložljiva količina za vsako opremo vedno problem."
Kar zadeva potencialno moteče nove tehnologije, gospod Bercier meni, da so senzorji CMOS, ki pokrivajo vidni spekter in bližnjo infrardečo svetlobo, dobri kandidati za prihodnje vse vremenske naprave za vid voznika, enako pa velja tudi za kratkovalne infrardeče sisteme. »Nove tehnologije bodo izziv za doseganje zahtevane stopnje zrelosti in kvalifikacij za te vrste aplikacij. Bomo videli, kaj se bo zgodilo v naslednjih desetih letih, vendar senzorji za toplotno slikanje že temeljijo na preverjenih tehnologijah, ki še naprej povečujejo zmogljivosti in zmanjšujejo stroške."
Na vprašanje, kje z geografskega vidika poteka celoten proces razvoja in nabave, je Dan Lindell dejal, da Zahod govori in izvaja teste, medtem ko vzhod že dobavlja končne izdelke. »Vidimo, da se marsikaj, o čemer razpravljajo in kažejo na razstavah, resnično integrira tako v Rusiji kot na Kitajskem. Vidimo povsem jasne potrebe po tovrstnih sistemih v jugovzhodni Aziji, medtem ko se zahodne države pogovarjajo in poskušajo nekaj narediti, nekatere v manjši meri, nekatere v večji."
