Dispozitivele tactice de vedere nocturnă rămân o componentă esențială a echipamentului unităților amfibii la sol care efectuează operațiuni ofensive și misiuni de recunoaștere.
Se depun eforturi semnificative pentru a îmbunătăți eficacitatea luptei nocturne de către Departamentul Apărării al SUA, care explorează mai multe concepte noi care nu numai că pot oferi noi dispozitive de vizionare nocturnă cu performanțe optime, ci și pot integra noi capacități în modelele de bază pentru a crește nivelul de conștientizare situațională.un soldat individual și o unitate mică.
Prindeți noaptea
Potrivit Darell Heckler, șeful sectorului viziunii nocturne la Harris Corporation Communications Systems, există multe cerințe critice pentru industrie pentru a sprijini SUA și alte programe internaționale.
Un reprezentant al Harris Corporation a explicat că piața sistemelor optoelectronice / infraroșii (OE / IR) de astăzi este capabilă să ofere mai mult decât divizii mici. Dispozitivele de viziune nocturnă sunt acum capabile să crească conștientizarea situației echipelor de luptă și recunoaștere prin integrarea realității augmentate, a realității virtuale și a învățării automate.
„Vedem că piața viziunii nocturne devine mai mult decât o piață vizuală de conștientizare a situației, așa cum a fost în trecut. Anterior, viziunea de noapte pur și simplu le permitea utilizatorului nostru să vadă în perioadele de vizibilitate limitată asociate cu lumina slabă. Astăzi, viitorul se va baza pe această tehnologie și, în același timp, va oferi utilizatorului oportunități suplimentare."
Reamintind cerințele operaționale în evoluție ale forțelor armate din multe țări, Heckler a adăugat: „Sisteme care includ tehnologia de fuziune a senzorilor [OE / IR], capacitatea de a trimite și primi informații importante prin sistemele lor vizuale (zi și noapte), sisteme care permit utilizatorul să devină un senzor, toate acestea vor deveni primordiale în viitor."
Soluții integrate
Nevoile similare sunt abordate de Comandamentul Operațiunilor Speciale și Armata SUA, care au început deja cercetarea conceptelor specializate pentru a vedea cum aceste nevoi operaționale urgente pot fi simplificate pe termen scurt și mediu.
Există o mulțime de lucrări teoretice și practice în domeniul tehnologiei viziunii nocturne. Un exemplu este un atelier industrial desfășurat în noiembrie anul trecut la Laboratorul de Fizică Aplicată din Baltimore, care a analizat integrarea afișajelor de realitate augmentată și virtuală cu HUD-uri cu viziune de noapte head-up (afișaje head-up), precum și software-ul de realitate augmentată. îmbunătăți caracteristicile optice ale dispozitivelor existente.
La acest seminar, organizat de Departamentul pentru Tehnologii de Răspuns Rapid, care face parte din Departamentul Apărării al SUA, dezvoltarea în domeniul fuziunii datelor de la diferiți senzori și prelucrarea ulterioară a acestora, precum și problemele desemnării țintei, precum conducerea militară americană dezvoltă planuri strategice pentru introducerea pe scară largă a tehnologiilor și dispozitivelor avansate în viziunea de noapte a trupelor.
În paralel, armata SUA lucrează la sistemul său integrat de augmentare vizuală (IVAS), care înconjoară luptătorul cu date tactice digitale pentru a oferi unităților terestre „letalitate crescută, mobilitate și conștientizare situațională pentru a obține superioritate față de adversarii actuali și viitori”.
Conceptul IVAS, conceput pentru a dezvolta capacitățile afișajelor de imagini opto-termice existente montate pe cască, inclusiv modelele PVS-5, -7, -14 și -31, PSQ-40 ENVG III și prototipul binocular ENVG-B, este de asemenea, vizează crearea de imagini termice ultra-compacte și module de iluminare redusă cu interfețe standard. Acestea pot fi conectate la arhitectura electronică generală a soldatului și a echipei, integrate în afișaje de proiecție, programul de actualizare a soldatului Nett Warrior 3.0, algoritmi și software de realitate augmentată, interfețe de învățare automată și indicatori de performanță la focul echipei.
Aceste noi tehnologii vor fi folosite pentru a furniza „planificarea și luarea deciziilor bazate pe reguli, recunoașterea cantitativă a modelelor, detectarea și identificarea schimbărilor”, a vorbit un purtător de cuvânt al armatei la eveniment.
Un purtător de cuvânt al armatei SUA nu a putut furniza mai multe detalii cu privire la această activitate. In orice caz. surse din industrie asociate programului au confirmat că Oficiul pentru Viziune de Noapte și Senzori Electronici (una dintre structurile armatei) continuă să studieze „dezvoltarea și standardizarea modulelor senzorilor cu dimensiuni agresive, greutate și consum de energie pentru cap și montabile opțiuni pentru a spori capacitățile viitorului soldat. …
Se așteaptă ca lucrările de dezvoltare să includă dezvoltarea de dispozitive cu raze răcite în infraroșu apropiat [cu undă lungă] și senzori digitali combinați cu lumină redusă și cu infraroșu îndepărtat pentru a completa soluțiile OE / IR existente, așa cum s-a menționat mai sus. Aproximativ 40 de jucători vor participa la proiect, inclusiv BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies și SA Photonics.
În noiembrie, Microsoft Corporation a primit un contract de 479 milioane dolari de la Departamentul Apărării pentru a sprijini programul IVAS. Potrivit unei declarații oficiale de pe site-ul Federal Business Opportunities, compania a primit sarcina de a furniza hardware, software și interfețe pentru a sprijini programul IVAS în termen de doi ani; un lot inițial de peste 2.500 de prototipuri este planificat pentru a demonstra tehnologia.
Nici armata, nici Microsoft nu au reușit să dezvăluie detaliile contractului, deși oficialii din industrie au declarat că acesta din urmă intenționează să integreze afișajul său head-up HoloLens în conceptul IVAS pentru a explora căile de dezvoltare viitoare.
Conform documentației Microsoft, tehnologia HoloLens combină realitatea virtuală și mediile din lumea reală într-o „realitate mixtă” amestecată. Subsistemele integrate în acest dispozitiv pot fi controlate prin „voce, comenzi fizice și direcția privirii”.
Potrivit lui Heckler, Harris Corporation continuă să exploreze noi tehnologii pentru sistemul IVAS, în conformitate cu propria foaie de parcurs pentru dispozitivele de viziune nocturnă, pentru a îmbunătăți suportul pentru luptătoarea generație următoare. Se pune un accent deosebit pe implementarea „cât mai rapid posibil” și integrarea noii tehnologii în dispozitivele existente.
"Sistemele OE / IR cu interfață de rețea și / sau realitate augmentată vor avea un impact uriaș asupra clienților care doresc o mai bună conștientizare a situației pe câmpul de luptă", a spus Heckler.
Pe piața viziunii nocturne, soluțiile binoculare încep să prevaleze asupra monocularelor
Dezvoltare rapida
Cu toate acestea, având în vedere că livrările inițiale de prototipuri cu tehnologia IVAS și evaluarea lor de către armata SUA nu sunt de așteptat în următorii cel puțin doi ani, mulți producători de pe piața dispozitivelor OE / IR continuă să se concentreze pe modernizări mai rapide ale echipamentelor existente.
Descriind starea actuală a pieței viziunii nocturne și soluțiile pe termen scurt, Heckler a spus: „Acesta este cel mai bun moment pentru industria globală a viziunii nocturne. Vedem o cerere puternică de viziune nocturnă și vedem o trecere la tehnologia cu fosfor alb practic în întreaga lume. Trecerea de la monocular la binocular pare să câștige și elan, cu toți clienții noștri dorind performanțe mai bune. Credem că cererea pentru sisteme de performanță mai ridicată și tranziția către fosfor alb și sisteme binoculare vor continua în următorii câțiva ani.”
Interesul tot mai mare pentru dispozitivele de viziune nocturnă binoculare cu fosfor alb confirmă cea mai recentă cerință a Corpului de Marină al Statelor Unite, care a emis un proiect de cerere de ofertă pentru ochelarii de vedere binoculari de noapte Squad (SBNVG) în noiembrie 2018.
Potrivit documentelor oficiale publicate și pe site-ul Federal Business Opportunities, ILC caută un dispozitiv binocular modular cu fosfor alb, cu intensificare a imaginii și un senzor de imagine termică integrat, fără răcire, precum și o sursă de alimentare externă și o montură corespunzătoare pentru cască.
Cerințele prevăd o pereche de convertoare de imagine de 18 mm care pot fi asamblate într-o configurație modulară, astfel încât utilizatorii care preferă să privească cu un singur ochi pot converti dispozitivul într-un monocular, dacă este necesar. În plus, tehnologiile propuse ar trebui să furnizeze, pe lângă funcționarea de la propria baterie, conexiune printr-un conector extern la pachetul de baterii.
În cele din urmă, greutatea totală a dispozitivului SBNVG selectat - inclusiv senzori, intensificator de imagine și senzor de imagine termică, acumulator extern, cabluri, lentile și carcase de lumină - ar trebui să fie mai mică de 1,2 kg. Cu toate acestea, cererea de propuneri prevede că „greutatea sistemului nu include suporturile de montare atașate la cască, care are o interfață cu dispozitivul de poziționare și nici o altă interfață de atașare atașată permanent la cască”.
Cerința SBNVG este văzută ca o oportunitate intermediară pentru USMC, care intenționează, de asemenea, să primească 3100 de ochelari de vedere de noapte ENVG-B de la L3 Technologies până în 2021.
Dispozitivul ENVG-B a fost deja ales de forțele terestre americane, din 2019 până în 2021 vor fi achiziționate peste 10.000 de sisteme pentru diverse structuri ale armatei, inițial în versiunea monoculară și ulterior în configurații binoculare.
În iunie 2018, ca parte a unui contract de trei ani, armata a atribuit L3 Technologies un contract de 391 milioane de dolari pentru furnizarea de ochelari de vedere de noapte ENVG-B. „Soluția de fosfor alb și dublu tub permite utilizatorilor să țină pasul cu concurenții aproape egali, crescând agilitatea și îmbunătățind direcționarea pe tot câmpul de luptă”, a spus directorul companiei.
Dispozitivul ENVG-B, care este, de asemenea, considerat un posibil candidat pentru conceptul IVAS, este capabil să integreze un canal IR separat, care poate fi combinat cu un canal de îmbunătățire a luminozității imaginii pentru a crește probabilitatea de detectare a țintei. Cerințele suplimentare includ conectivitatea la dispozitive în rețea, cum ar fi aparatele de radio programabile și smartphone-urile / tabletele utilizatorilor finali care fac parte din Programul de actualizare Nett Warrior Soldier.
„Această tehnologie îmbunătățește capacitatea operatorului de a localiza și captura amenințări și de a evalua imaginile mediului operațional general”, a declarat un purtător de cuvânt al L3 Technologies.„ENVG-B include, de asemenea, un nou afișaj de înaltă rezoluție și rețea wireless încorporată, achiziție rapidă de ținte și algoritmi de realitate augmentată pentru a interacționa cu sistemele avansate ale soldaților, îmbunătățind în același timp interoperabilitatea și extinderea domeniului de aplicare.”
În plus, compania L3 Technologies oferă un alt dispozitiv sub formă de ochelari de vedere panoramici montați pe cască GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle). Cu toate acestea, compania a confirmat că ochelarii GPNVG nu sunt încă planificați să fie actualizați în cadrul programului IVAS.
Potrivit companiei, GPNVG-urile oferă un câmp vizual de 97 °, care permite „supravegherea și / sau identificarea țintei în condiții de lumină slabă în care sunt necesare rezistență sporită și rezistență la șocuri”.
Aliniere canal
Între timp, Harris Corporation oferă ochelarii de vedere de noapte i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) în configurații monoculare și binoculare. Acestea combină imagini de pe două canale, iluminare redusă și infraroșu.
Datorită dezvoltării tehnologiei de realitate augmentată, afișajul translucid al dispozitivului TM-NVG afișează coordonate GPS, elemente topografice, mesaje text și informații țintă. Alte funcții permit utilizatorului să vizualizeze imagini direct de la supraveghere la distanță și senzori de achiziție de date, inclusiv imagini de la aeronave speciale de recunoaștere și drone.
Dispozitivul TM-NVG are un câmp vizual de 33 °, o rezoluție a unui senzor infraroșu cu unde lungi de 320x240, o rezoluție video de 640x480 cu o frecvență de până la 10 cadre pe secundă. TM-NVG are și un conector USB 2.0 și este alimentat de patru baterii AA, permițând funcționarea continuă a dispozitivului timp de 7,5 ore.
În octombrie 2018, Harris Corporation și L3 Technologies au anunțat o fuziune, deși reprezentanții companiei nu au putut spune nimic despre planurile noii firme Harris L3 Technologies de a dezvolta dispozitive de vizionare nocturnă.
Piața viziunii nocturne continuă să se schimbe de la afișajul cu fosfor verde la afișajul cu fosfor alb
Lucrul cu vizibilitate zero
În plus față de Statele Unite, există o nevoie tot mai mare de tehnologie CMOS (semiconductor complementar de oxid de metal), care îmbunătățește semnificativ calitatea operațiunilor în condiții de lumină scăzută și zero. Mai multe companii prezintă în prezent soluții avansate forțelor armate din multe țări.
La Africa Aerospace and Defense din Africa de Sud, în septembrie 2018, Photonis a dezvăluit ultimele noutăți din familia sa de camere digitale Nocturn, concepute pentru a satisface nevoile militare de dispozitive montate pe cască și scopuri de armă care prezintă fuziune pe două canale …
Dezvăluit pentru prima dată publicului la Eurosatory 2018, EBCMOS se bazează pe camera digitală Photonis Nocturn CMOS și are un factor de formă mai mic și o rezoluție mai mare a imaginii decât alte dispozitive de vizionare nocturnă.
„Cele mai solicitante aplicații de imagistică cu lumină extrem de scăzută necesită soluții digitale avansate”, a explicat un purtător de cuvânt al Photonis. - EBCMOS este un convertor electro-optic în care plăcile microcanale și ecranul cu fosfor sunt înlocuite de un fotodetector CMOS special. Dispozitivul EBCMOS, disponibil în prezent în două rezoluții de 2 și 4 megapixeli, oferă utilizatorilor rezoluție mai mare și imagini mai contrastante."
Un alt jucător de pe piața CMOS, Rochester Precision Optics, oferă armatei dispozitivul CMOS de observare de noapte (CNOD). Printre cumpărătorii acestui dispozitiv se numără Comandamentul pentru operațiuni speciale din SUA și Administrația de aplicare a drogurilor.
Un purtător de cuvânt al companiei a declarat că tehnologia CMOS permite imagini mai precise și mai clare pentru utilizatorii care operează în condiții dificile de luptă, inclusiv zone populate și lupte apropiate.
Potrivit unui purtător de cuvânt al Rochester Precision Optics, CNOD este disponibil într-o varietate de configurații, inclusiv modelul RSM pentru aplicarea legii, modelul LD pentru clienții militari și modelul DR pentru operațiuni pe termen lung."CNOD are o optică de zi / noapte complet digitală, de înaltă rezoluție, optimizată pentru a funcționa ca o monoculară de supraveghere, o armă de vedere independentă sau o vedere secundară montabilă."
Sistemul, care funcționează în intervalul 500-1800 nm, este capabil să detecteze indicatoarele laser și telemetrele proprii și ale altor persoane - o funcție utilă și solicitată de forțele armate care operează într-un spațiu de luptă din ce în ce mai dens, în cazul în care elimină situațiile conflictuale dintre părți rămân o sarcină primară.
Dispozitivul CNOD cântărește 520 de grame și este alimentat de baterii CR123, are un zoom digital de 6x, precum și funcția de a transfera fotografii și videoclipuri de înaltă rezoluție către alți combatanți.
Obținerea succesului
Absolute Darkness to Vision (AD2V) dezvoltă, de asemenea, dispozitive portabile, montate pe cască și armate, bazate pe tehnologia CMOS și le furnizează Ministerului Apărării din Germania.
În comparație cu ochelarii alternativi de viziune nocturnă disponibili în prezent pe piață, sistemul digital de viziune de noapte Luxiter PM1 al AD2V are dimensiuni mai mici. Potrivit lui Wilhelm Gronauer de la Griffity Defense (distribuitor european al AD2V), dispozitivul digital Luxiter PM1 este capabil să „înregistreze și să exporte streaming video generat de propria matrice, să importe date din surse externe și să controleze comenzile de pe dispozitive și să emită mesaje text."
Cu o greutate mai mică de 300 de grame, Luxiter PM1 are o rezoluție de 795x596 pixeli și un câmp vizual variabil variind de la 19 ° la 56 °. Cu toate acestea, dispozitivul a fost conceput pentru intervale relativ scurte; Gronauer a confirmat că dispozitivul asigură detectarea și identificarea obiectelor la o rază maximă de 100 de metri.
În plus, Gronauer a explicat că senzorul CMOS minimizează orice efecte optice negative în câmpul vizual al operatorului atunci când trage în spații restrânse și a adăugat că Luxiter PM1 este echipat cu un iluminator cu infraroșu pentru performanțe la lumină scăzută.
„Ecranele digitale alb-negru permit recunoașterea mai bună a obiectelor și luarea mai rapidă a deciziilor, în timp ce tranzițiile instantanee de la întuneric la lumină și înapoi sunt compensate de dispozitiv și nu afectează utilizatorul.”
Unitatea poate fi, de asemenea, îmbunătățită cu o cameră externă Luxiter EC-2H pentru a oferi utilizatorilor avantajul suplimentar de streaming de date printr-o interfață radio programabilă.
Rămân mici îndoieli cu privire la faptul că viziunea de noapte va rămâne o cerință critică pentru forțele terestre în scenariile operaționale actuale și viitoare. Cu toate acestea, potențialul unei astfel de tehnologii, integrat în diferite sisteme de conștientizare situațională, poate oferi un impuls semnificativ pentru dezvoltarea soluțiilor de generație următoare.
Cu toate acestea, așa cum a explicat un expert din industrie, implementarea acestui tip de tehnologie trebuie monitorizată îndeaproape, cu un accent deosebit pe minimizarea încărcării cognitive a operatorilor într-un mediu de operare deja complex.
