Potrivit experților din industrie, tehnologiile de vedere nocturnă, atât intensificarea imaginii, cât și imagistica termică, sunt gata să se dezvolte în următorii ani în mai multe direcții, de la rezoluție până la conectare la o singură rețea. Cu toate acestea, această evoluție ar trebui să fie echilibrată cu obținerea celor mai mici greutate și dimensiune și caracteristici ale consumului de energie
Sistemele de viziune nocturnă vin într-o varietate de forme, de la ochelari de protecție la obiective de arme. Cu toate acestea, există progrese semnificative în acest domeniu, deoarece principalii producători din lume se străduiesc să răspundă nevoilor utilizatorilor.
Modificări și combinații
Christian Johnson, director de dezvoltare a afacerilor la Harris Corporation, a atras o atenție deosebită asupra cererii tot mai mari de ochelari de vedere de noapte cu ochi duali (NVG). „Sunt relativ noi. În ultimele șase luni, armata americană a făcut presiuni serioase asupra producătorilor pentru a fi gata să furnizeze masiv dispozitive cu doi ochi, forțele terestre trebuie să treacă de la un monocular la un binoclu.
Lansat de Harris la sfârșitul anului 2016, binoclul Lightweight Night Vision (F5032) este mai ușor decât toate modelele anterioare. Reduce semnificativ oboseala ochilor în sarcinile pe termen lung datorită lentilelor sale dioptrii reglabile, ceea ce înseamnă că sistemul se poate adapta rapid la vederea operatorului său.
Harris vede, de asemenea, o schimbare în dinamica pieței, sistemele cu fosfor alb câștigând popularitate. Inițial, eliberarea unor astfel de sisteme a fost determinată de necesitatea forțelor speciale, dar acum a devenit o tendință generală. Compania nu are o viziune specială asupra avantajelor albului față de verde și invers, deși produce sisteme cu fosfor alb în cantități tot mai mari. Cu toate acestea, fosforul verde este foarte răspândit astăzi.
Documentele companiei explică faptul că „fosforul alb produce o imagine alb-negru care poate părea mai familiară pentru ochi. În unele situații, utilizatorii pretind un contrast mai bun între obiecte, împreună cu o rezoluție mai mare a imaginii cu 6 Odistanțe mai mari”.
„Pe de altă parte, fosforul verde profită de lungimile de undă care optimizează percepția creierului asupra contrastului și a detaliilor scenei. Verde cade exact în mijlocul spectrului de culoare al ochiului, permițându-le utilizatorilor să-și identifice și să interpreteze mai bine împrejurimile pe timp de noapte.”
Johnson a explicat că Harris se concentrează foarte mult pe tehnologia de îmbunătățire a imaginii (VL), deși folosește tehnologia de fuziune în gama de binocluri i-Aware TM-NVG Fusion (F6045), unde fuziunea VL și imagistica termică (TPV) se realizează prin suprapunere optică. „Am îmbunătățit conștientizarea situației, deoarece operatorul poate viziona ambele canale simultan. De exemplu, cu fuziunea imaginii, puteți vedea prin ceață și alte obstacole, pe care OY nu le permite. Dar cu UY puteți vedea prin sticlă, ceea ce tehnologia de imagistică termică nu poate oferi. Prin urmare, combinația lor crește conștientizarea situației operatorului cu privire la ceea ce se întâmplă în jurul său."
Drept urmare, binoclul familiei F6045 mărește eficacitatea luptei în misiunile de noapte și de zi, precum și oferă transmisie video în timp real pentru activele de recunoaștere tactică. Aceste binocluri permit utilizatorului să se conecteze cu diferite elemente ale formației de luptă, chiar până la sediul companiei.
Potrivit lui Andrew Owen, purtător de cuvânt al FLIR Surveillance, capacitățile de imagistică termică au crescut rapid în ultimii ani, cu accent pe rezoluție mai mare și dimensiuni mai mici de pixeli în formatele HD, păstrând în același timp aproape aceleași dimensiuni fizice ca senzorii de rezoluție standard. Acestea din urmă au beneficiat de asemenea de acest proces, deoarece dimensiunile mai mici ale pixelilor pot reduce dimensiunea și costul final al sistemelor. Rezultatul este clar vizibil în senzorii moderni cu rază apropiată, medie și lungă.
FLIR produce o linie de lunete de acoperire, inclusiv luneta termică avansată ThermoSight T75, luneta de lunetă HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) și luneta de noapte ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight).
Dinadins
BAE Systems este unul dintre jucătorii de frunte în domeniul sistemelor de vizualizare, în special datorită muncii sale cu armata americană. Dave Harrold, șeful sistemelor de detectare și vizare a companiei, a numit dezvoltarea tehnologiei așa-numitei achiziții rapide de ținte (RTA) ca unul dintre domeniile prioritare. Ideea se bazează pe o interfață video fără fir între ochelari de protecție și luneta puștii, unde imaginile de înaltă rezoluție pot fi transmise ochelarilor de vedere nocturnă și vizualizate pe un ecran de înaltă definiție în timp real. Acest lucru elimină dependența operatorului de iluminarea cu laser, care îl poate da inamicului.
„Dezvoltarea tehnologiei RTA fără fir permite utilizatorilor să detecteze și să blocheze rapid țintele de oriunde fără a aduce arma la ochi, ceea ce crește siguranța și eficiența soldaților în timp ce vizează”, a spus Harrold.
RTA este utilizat în programul ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III și Family of Weapon Attractions - Individual) pentru ochelari de vedere nocturni îmbunătățiți și familia ENVG III / FVTS-I, în care BAE cooperează cu Armata americană. Aceste sisteme combină tehnologiile UYa și TPV: primul asigură controlul situației, iar cel de-al doilea crește precizia obiectivului. Familia de obiective de arme Family-Weapon-Crew Served (FWS-CS) oferă mitraliștilor capacitatea de a angaja ținte la distanțe mari.
Capacitățile de viziune nocturnă s-au îmbunătățit și „nu mai sunt limitate la câteva țări fericite”, a spus un purtător de cuvânt al Thales. El a atras atenția asupra unei serii de noi tendințe, cum ar fi îmbunătățirea sistemelor cu infraroșu neîncălzite, care oferă deja imagini de înaltă rezoluție. El este încrezător că în câțiva ani Thales „va oferi o linie de dispozitive actuale de detectare a obiectivelor pe distanțe lungi, dar cu toate avantajele dispozitivelor neîncălzite: timp de pornire rapid, liniște, cost redus, fiabilitate ridicată”.
Compania israeliană Meprolight produce o linie de dispozitive de vedere nocturnă de diferite tipuri - UYa, TPV și digitale. Managerul de produs, Avi Katz, a declarat că lunetele de pușcă fără răcire din familia NOA au câștigat popularitate pe piața puștilor cu lunetă. Cu toate acestea, sistemele cu UYa sunt mai ieftine și, în comparație cu imaginile termice, sunt utilizate mai des atunci când se lucrează la ținte la distanțe medii.
„De îndată ce mergeți pe calea creșterii valorii, armata începe să folosească produse în funcție de nevoile lor specifice. În opinia mea, amplificatoarele de luminozitate sunt utilizate mai des decât imaginile termice, mai ales din cauza costurilor."
În ianuarie, la Shot Show 2018 din Las Vegas, Meprolight a dezvăluit NYX-200. Acest telescop multispectral combină o cameră termică de răcire cu imagini termice și o cameră digitală zi / noapte pentru a vă spori gradul de conștientizare a situației, utilizând tehnologia RTA în toate nivelurile sau condițiile de lumină.
„Cerințele câmpului de luptă modern obligă soldații să poarte un număr mare de sisteme, senzori și echipamente”, a spus un purtător de cuvânt al Meprolight. - Greutatea acestui echipament și necesitatea de a lucra cu o masă de dispozitive reduc eficacitatea luptei și pot afecta negativ nivelul de siguranță al soldatului. Pentru a aborda aceste provocări și a îmbunătăți performanțele soldatului modern, am dezvoltat scopul NYX-200.”
Echilibrul de putere
Costul și greutatea, dimensiunea și caracteristicile consumului de energie (MGEH) ar trebui aliniate la cerințele de luptă pentru sistemele de soldați, unde cerințele cheie sunt masa și durata de viață a bateriei.
Harrold a spus că soldații sunt copleșiți de nevoia de a transporta o mulțime de baterii pentru a-și alimenta dispozitivele. Vor arme ușoare, mici, de înaltă calitate pentru a-și maximiza mobilitatea la sol. BAE minimizează dimensiunea și greutatea utilizând tehnologia de 12 microni. „Acest lucru permite sisteme mai ușoare și mai compacte. Sistemele noastre consumă, de asemenea, mai puțină energie decât sistemele frigorifice tradiționale, ceea ce reduce în cele din urmă greutatea purtabilă, deoarece sunt necesare mai puține baterii.”
Cu toate acestea, Harris consideră că va fi dificil să faci un sistem semnificativ mai ușor decât dispozitivul său binocular F5032 (cântărind mai puțin de 500 de grame) fără a compromite integritatea structurală a sistemului. "Într-o anumită măsură, am găsit o cale de mijloc, dacă urmezi calea ușurării, vei pierde din puterea sistemului", a spus Johnson. „Produsele noastre sunt supuse unui amplu program de testare aprobat de armata SUA. Ochelarii și tuburile noastre trebuie să treacă teste foarte dure. Dacă începem să le ușurăm, vor începe să se rupă ".
Consumul de energie al sistemelor de bază cu UC este relativ scăzut. Monocularul Harris AN / PVS-14, de exemplu, poate funcționa pe o singură baterie AA timp de peste 24 de ore.
Cu toate acestea, Johnson a explicat că starea lucrurilor se schimbă odată cu dezvoltarea tehnologiei. „Vă confruntați cu un consum crescut de energie al sistemelor de fuziune a imaginilor atunci când adăugați o cameră termică cu imagini, atunci când adăugați realitate augmentată. Toate aceste tehnologii consumă energie și astfel transferă problema utilizatorului. Harris lucrează pentru a prelungi durata de viață a sistemelor montate pe cască.
„Mărimea, masa și energia sunt întotdeauna o problemă, lucrăm constant în această direcție”, a continuat Johnson. - Dar, în opinia mea, nu vom vedea ochelari mult mai ușori decât cei pe care lucrăm acum, iar aceasta este mai mică de 500 de grame.
El a subliniat că optimizarea IHEC nu ar trebui realizată în detrimentul performanțelor ridicate - o mantră pe care FLIR Surveillance o stabilește în baza proiectelor sale. El a adăugat că dezvoltările care vizează o rezoluție mai mare, o dimensiune mai mică a pixelilor și o gamă mai largă de temperatură de funcționare ajută la menținerea acestui echilibru și la creșterea duratei de viață a sistemelor. Progresul este asociat în principal cu utilizarea fotodetectoarelor cu mai multe elemente care funcționează în regiunile infraroșii cu undă medie și lungă a spectrului.
Compania italiană de apărare Leonardo consideră că, în ciuda avantajelor utilizării de noi materiale sau a unor noi tipuri de baterii, există anumite limite în ceea ce privește îmbunătățirea IHEC, mai ales atunci când răspunde cererilor noilor clienți pentru conectivitate la rețea.
Complet electro-optic
Tuburile intensificatoare de imagine sau tuburile intensificatoare de imagine sunt o componentă cheie a dispozitivelor de viziune nocturnă. Aceste sisteme au evoluat în mai multe direcții în ultimii ani, potrivit Photonis.
Potrivit reprezentantului acestei companii, Mark Denes, MGEH este un factor cheie. Accentul pus pe masă este deosebit de relevant astăzi, având în vedere cererea crescută de binocluri, care sunt inerent mai grele decât monocularele. „MGEH este foarte important, deoarece fiecare gram cade pe umerii operatorului”, a spus Denes.
Photonis produce traductoare cu un diametru de 16 mm, care oferă economii de greutate de până la 40% peste tuburi de 18 mm și permite producătorilor de produse finale să reducă greutatea sistemelor lor. De asemenea, compania a redus consumul de energie al telefoanelor sale și a îmbunătățit funcționalitatea automată a stroboscopului pentru a prelungi durata de viață a bateriei.
Photonis produce o varietate de tuburi de intensificare a imaginii, inclusiv tuburile XD-4 și XR5, precum și tubul 4G care a fost prezentat la Eurosatory 2014. Compania spune că standardul de performanță al tubului 4G a crescut domeniile de detecție. Photonis a câștigat mai multe proiecte majore pentru tehnologia sa 4G, deoarece a lucrat îndeaproape cu comunitatea de operațiuni speciale și alți operatori militari pentru a spori capacitățile dispozitivului, incluzând automatizarea mai rapidă și recunoașterea și intervalele mai mari de detectare a identificării.
Aceste tuburi sunt furnizate producătorilor pentru integrare în obiective optice, monoculare, binocluri și alte sisteme cu îmbunătățirea imaginii. Compania lucrează în prezent pentru a îmbunătăți în continuare performanța tuburilor sale 4G și dezvoltă, de asemenea, senzori digitali de viziune nocturnă pe care îi integrează în sisteme și domenii de acoperire, platforme terestre și offshore.
Amândouă sunt bune
Potrivit lui Denes, sistemele de imagistică termică devin din ce în ce mai populare decât tehnologia UY, deoarece odată cu creșterea volumelor de producție, costul lor scade semnificativ. Ambele tehnologii au obiective diferite și avantaje diferite, iar capacitățile lor depind de teren, vreme și alți factori. TPV a fost popular pentru detectare - și într-o oarecare măsură pentru recunoaștere, dar sistemele VL „sunt încă solicitate din cauza unei mai bune identificări și conștientizare situațională”.
"În mod ideal, soldații au nevoie de ambele tehnologii de vizibilitate pe timp de noapte", a recunoscut Denes. „Ar trebui mai degrabă privite ca o extensie a celuilalt, mai degrabă decât ca o înlocuire a uneia cu cealaltă”.
Fuziunea poate oferi „cel mai bun din ambele lumi”. Intensificatoarele de imagine de înaltă performanță oferă în continuare imagini mai bune decât omologii lor digitali, „dar este ca și cum ar compara runda cu cea moale”.
"Sistemele digitale devin populare pe platformele terestre și aeriene", a adăugat Denes, "deoarece IHEC-urile nu sunt o problemă atât de serioasă aici, precum sunt cu personalul descălecat". El se așteaptă ca soldații să continue să folosească tehnologia OU datorită capacităților sale, greutate redusă și relativ relativ ieftin.
Potrivit lui Denes, piețele sistemelor digitale și ale tuburilor de intensificare a imaginii sunt pur și simplu diferite. Photonis și clienții săi militari consideră că tuburile de intensificare a imaginii „vor fi solicitate cel puțin încă 10 ani și, ca urmare a cercetărilor științifice, vor fi implementate o mulțime de îmbunătățiri în mai multe domenii, de la sensibilitate la imagistica termică”.
Căutați o conexiune
Potrivit lui Leonardo, necesitatea unei comunicări constante pe câmpul de luptă determină disponibilitatea componentelor care permit capabilități centrate pe rețea. În viitor, compania se așteaptă la utilizarea pe scară largă a tehnologiilor Wi-Fi, Bluetooth și GPS în componentele optice, care le vor integra mai îndeaproape în lanțul de control operațional.
Dispozitivul portabil de recunoaștere și direcționare Linx al companiei se bazează pe o matrice răcită și este conceput pentru supravegherea și detectarea tuturor condițiilor meteorologice. Dispozitivul aparține sistemelor centrate pe rețea, permițând utilizatorului să facă schimb de imagini și date prin rețea.
FLIR consideră că interoperabilitatea clienților este o caracteristică cheie a aplicațiilor militare. „Sistemele soldaților sunt acum integrate cu cipuri de comunicare cu cost redus, cu putere redusă”, a explicat purtătorul de cuvânt al acesteia. „Comunicarea bidirecțională oferă asistență utilizatorilor la distanță și crește gradul de conștientizare a situației, inclusiv informații din activele de informații învecinate.”
Potrivit lui Johnson, sistemele devin mai inteligente. De exemplu, realitatea augmentată se integrează în afișaje, adăugând un alt strat de informații pentru soldat, în timp ce tehnologia devine din ce în ce mai conectată."Sistemele de viziune nocturnă fac parte din mediul în rețea al soldatului, împărtășind ceea ce văd pentru a forma o imagine operațională generală care este emisă întregii unități sau transmisă la un nivel superior."
Un purtător de cuvânt al Thales a remarcat, de asemenea, creșterea nivelului de digitalizare a sistemelor, care deschide ușa realității augmentate. Ofertele companiei pe piață includ dispozitivul de viziune nocturnă BONIE-DI / IRR I2, un sistem inteligent de rețea care combină două tipuri de imagini. Sistemul permite utilizatorilor să vizualizeze date specifice, cum ar fi GPS, în realitate augmentată, ceea ce crește nivelurile de proprietate și interacțiune.
O atenție serioasă a fost acordată potențialului dispozitivelor de viziune de noapte digitale, deși, potrivit Johnson, tehnologia „nu este încă pe deplin dezvoltată. Mi se pare că nu ar trebui să te aștepți încă la o revenire completă de la ea. Harris efectuează o mare cantitate de cercetări în acest domeniu. Avem nevoie de o adevărată descoperire tehnologică înainte de a obține un senzor digital uzat de cap. Convertorii optici analogici vor domina piața viziunii nocturne în următorii 15-20 de ani, până când va veni ceva important care să le înlocuiască."
Johnson a confirmat, totuși, că este posibil să încorporeze un fel de elemente digitale în sistemele analogice. „În sistemul nostru soldat F6045, am luat un sistem analogic și l-am conectat la rețea, aducând astfel capacități digitale, dar folosim în continuare tuburi analogice de intensificare a imaginii, deoarece în prezent nu este nimic mai bun. Aceasta este o tehnologie dovedită și fiabilă, care nu va renunța încă la pozițiile sale”.
Domnul Katz a fost de acord că tehnologia digitală de vizionare nocturnă este chiar la începutul călătoriei, dar consideră că se va dezvolta rapid în următorii ani.
Harrold prezice, de asemenea, că în cele din urmă sistemele OU vor deveni învechite și complet înlocuite de sisteme digitale care se pot actualiza cu algoritmi proprii. El a adăugat că industria va „muta spre sisteme de alimentare fără fir complet integrate, care integrează surse de alimentare portabile, lunete pentru puști și ochelari de vedere nocturnă și pot funcționa fără odihnă zi sau noapte”.
Mișcare înainte
Cu o înțelegere clară a altor segmente de piață, Katz consideră că „va exista o revoluție în rezoluția sistemelor de imagistică termică”.
FLIR, la rândul său, se așteaptă să vadă un accent mai puternic pe procesarea imaginilor și gestionarea energiei, pentru a reduce dependența de optica de distanță focală lungă pentru distanțe mari și pentru a crește probabilitatea identificării țintei. Ei cred că „procesarea imaginii cu un consum redus de energie, care îmbunătățește calitatea imaginii în timp real, poate crește nivelul de încredere în identificarea obiectelor și detectarea amenințărilor”.
În ultimii ani, sistemele standard au adăugat caracteristici precum egalizarea histogramei, îmbunătățirea detaliilor digitale și stabilizarea electronică. „Acest proces va continua pe măsură ce algoritmii de procesare evoluează, rezultând o sarcină de lucru mai mică a utilizatorilor și o recunoaștere și identificare mai rapidă a țintelor.”
Utilizarea microdisplays de înaltă rezoluție în combinație cu senzori de pixeli mai mici, procesarea imaginilor cu consum redus de energie și comunicațiile fără fir îmbunătățește MEGC și îmbunătățește inteligența, supravegherea și capacitățile de direcționare.
Harrold a spus că, în următorii ani, realitatea augmentată „va deveni cea mai importantă tehnologie pentru aceste sisteme, va fi integrată în lunetele și ochelarii viitori”. Într-un dispozitiv de vizionare nocturnă care acționează ca ecran principal al soldatului, realitatea augmentată îi va oferi informații importante și, prin urmare, îi va spori eficacitatea în luptă.
Acest lucru va oferi o serie de avantaje. Imaginea operațională generală cu realitate augmentată va permite utilizatorilor să își crească nivelul de proprietate asupra mediului. Aceste informații ar putea ajuta la o serie de sarcini, de exemplu, accesul la video de la o dronă, istoricul utilizării dispozitivelor explozive într-o anumită zonă, identificarea forțelor aliate și prietenoase, o hartă tridimensională a zonei etc. platforme.
