Pramonės ekspertų teigimu, naktinio matymo technologijos, tiek vaizdo stiprinimas, tiek terminis vaizdas, yra pasirengę artimiausiais metais vystytis keliomis kryptimis - nuo skiriamosios gebos iki prisijungimo prie vieno tinklo. Tačiau šis vystymasis turėtų būti suderintas su mažiausios svorio ir dydžio bei energijos suvartojimo charakteristikomis
Naktinio matymo sistemos būna įvairių formų - nuo akinių iki ginklų taikiklių. Tačiau šioje srityje padaryta didelė pažanga, nes pirmaujantys pasaulio gamintojai stengiasi patenkinti vartotojų poreikius.
Pakeitimai ir deriniai
Christianas Johnsonas, „Harris Corporation“verslo plėtros direktorius, atkreipė ypatingą dėmesį į augančią dvigubų okuliarų naktinio matymo akinių (NVG) paklausą. „Jie yra palyginti nauji. Per pastaruosius šešis mėnesius Amerikos kariuomenė darė didelį spaudimą gamintojams, kad jie būtų pasirengę masiškai tiekti dviejų akių prietaisus, o sausumos pajėgos turi pereiti iš monokulinio į žiūroną “.
2016 m. Pabaigoje Harris pristatytas lengvas naktinis matymo žiūronas (F5032) yra lengvesnis nei visi ankstesni modeliai. Dėl reguliuojamų dioptrijų lęšių jis žymiai sumažina akių nuovargį atliekant ilgalaikes užduotis, o tai reiškia, kad sistema gali greitai prisitaikyti prie operatoriaus regėjimo.
Harrisas taip pat mato rinkos dinamikos pasikeitimą, kai populiarėja baltojo fosforo sistemos. Iš pradžių tokių sistemų išleidimą lėmė specialiųjų pajėgų poreikis, tačiau dabar tai tapo bendra tendencija. Bendrovė neturi konkretaus požiūrio į baltos spalvos pranašumus prieš žalią ir atvirkščiai, nors gamina sistemas su baltais fosforais vis didesniu kiekiu. Tačiau žalias fosforas šiandien yra labai paplitęs.
Bendrovės dokumentuose paaiškinta, kad „baltas fosforas sukuria nespalvotą vaizdą, kuris gali atrodyti labiau pažįstamas akiai. Kai kuriose situacijose vartotojai teigia geresnį objektų kontrastą ir didesnę vaizdo skiriamąją gebą 6 Oilgesnius atstumus “.
„Kita vertus, žalias fosforas išnaudoja bangų ilgius, kurie optimizuoja smegenų kontrasto ir scenos detalių suvokimą. Žalia patenka į akies spalvų spektro vidurį, todėl vartotojai gali geriau atpažinti ir interpretuoti savo aplinką naktį.
Johnsonas paaiškino, kad „Harris“daug dėmesio skiria vaizdo gerinimo (VL) technologijai, nors naudoja sintezės technologiją „i-Aware TM-NVG Fusion“(F6045) žiūronų serijoje, kur VL ir terminio vaizdo (TPV) sintezė pasiekiama naudojant optinę perdangą. „Mes pagerinome situacijos suvokimą, nes operatorius gali žiūrėti abu kanalus vienu metu. Pavyzdžiui, susiliejus vaizdui, galite matyti pro rūką ir kitas kliūtis, kurių OY neleidžia. Tačiau su UY galite matyti per stiklą, kurio termovizijos technologija negali suteikti. Todėl jų derinys padidina operatoriaus situacinį supratimą apie tai, kas vyksta aplink jį “.
Dėl to „F6045“šeimos žiūronai padidina kovos efektyvumą naktinėse ir dieninėse misijose, taip pat suteikia vaizdo transliaciją realiuoju laiku taktiniam žvalgui. Šie žiūronai leidžia vartotojui prisijungti prie įvairių mūšio formavimo elementų iki pat įmonės būstinės.
Pasak Andrew Oweno, „FLIR Surveillance“atstovo spaudai, per pastaruosius kelerius metus terminio vaizdo gavimo galimybės sparčiai išaugo, akcentuojant didesnę skiriamąją gebą ir mažesnius pikselių dydžius HD formatuose, išlaikant beveik tuos pačius fizinius matmenis, kaip ir standartinės skiriamosios gebos jutikliai. Pastarieji taip pat gavo naudos iš šio proceso, nes mažesni pikselių dydžiai gali sumažinti sistemų dydį ir galutinę kainą. Rezultatas aiškiai matomas šiuolaikiniuose artimo, vidutinio ir ilgo nuotolio infraraudonųjų spindulių jutikliuose.
„FLIR“gamina perdengimo apimties liniją, apimančią pažangią šiluminę taikiklį „ThermoSight T75“, snaiperio taikiklį „HISS-XLR“(didelio našumo snaiperis) ir naktinį taikiklį „ADUNS-S“(pažangus dviejų juostų naktinis matymas).
Tyčia
„BAE Systems“yra viena iš pirmaujančių žaidėjų vizualizacijos sistemų srityje, ypač dėl savo darbo su Amerikos kariuomene. Įmonės jutimo ir taikymo sistemų vadovas Dave'as Harroldas kaip vieną iš prioritetinių sričių įvardijo vadinamojo greito taikinio įgijimo (RTA) technologijos kūrimą. Idėja pagrįsta belaidžiu vaizdo sąsaja tarp akinių ir šautuvo taikymo srities, kur didelės skiriamosios gebos vaizdai gali būti perduodami į naktinio matymo akinius ir peržiūrimi didelės raiškos ekrane realiuoju laiku. Tai pašalina operatoriaus priklausomybę nuo lazerio apšvietimo, kuris gali jį atiduoti priešui.
„Besivystanti belaidė RTA technologija leidžia vartotojams greitai aptikti ir užrakinti taikinius iš bet kurios vietos, nepriimant ginklo į akis, o tai padidina kario saugumą ir efektyvumą taikant“, - sakė Harroldas.
RTA naudojama ENVG III / FVTS-I (patobulinto naktinio matymo akinių III ir ginklų įžvalgų šeima-individuali) programoje, skirta patobulintiems naktinio matymo akiniams, ir ENVG III / FVTS-I ginklų taikiklių šeimai, kurioje BAE bendradarbiauja su Amerikos armija. Šios sistemos sujungia UYa ir TPV technologijas: pirmoji leidžia kontroliuoti situaciją, o antroji padidina taikymo tikslumą. Ginklų taikinių šeima-įgulos aptarnaujama šeima (FWS-CS) siūlo ginklų šauliams galimybę pataikyti į taikinius dideliais atstumais.
„Thales“atstovas spaudai pagerino naktinio matymo galimybes ir „nebeapsiriboja keliomis laimingomis šalimis“. Jis atkreipė dėmesį į daugybę naujų tendencijų, pavyzdžiui, atvėsintų infraraudonųjų spindulių sistemų, kurios jau teikia aukštos raiškos vaizdus, tobulinimą. Jis įsitikinęs, kad po kelerių metų „Thales“pasiūlys dabartinių tolimojo taikinio aptikimo prietaisų liniją, tačiau su visais neatvėsintų įrenginių privalumais: greitu paleidimo laiku, tyla, mažesnėmis sąnaudomis, dideliu patikimumu “.
Izraelio kompanija „Meprolight“gamina įvairių tipų naktinio matymo prietaisų liniją - UYa, TPV ir skaitmeninius. Produktų vadybininkė Avi Katz sakė, kad nešaldomi NOA šeimos šautuvų taikikliai išpopuliarėjo tolimojo nuotolio snaiperinių šautuvų rinkoje. Tačiau sistemos su UYa yra pigesnės ir, palyginti su termovizoriais, dažniau naudojamos dirbant su taikiniais vidutiniu atstumu.
„Kai tik einate vertės didinimo keliu, kariuomenė pradeda naudoti produktus, atsižvelgdama į konkrečius jų poreikius. Mano nuomone, ryškumo stiprintuvai naudojami dažniau nei termovizoriai, dažniausiai dėl kainos “.
Sausį „Shot Show 2018“Las Vegase „Meprolight“pristatė „NYX-200“. Šis daugiapektrinis šautuvas sujungia neužšaldytą termovizoriaus kamerą ir skaitmeninę dienos / nakties kamerą, kad padidintų jūsų situacijos suvokimą, naudojant RTA technologiją bet kokiame apšvietimo lygyje.
„Šiuolaikinio mūšio lauko reikalavimai verčia karius nešiotis daugybę sistemų, jutiklių ir įrangos“, - sakė „Meprolight“atstovas. - Šios įrangos svoris ir poreikis dirbti su daugybe prietaisų sumažina kovos efektyvumą ir gali neigiamai paveikti kario saugumo lygį. Siekdami išspręsti šiuos iššūkius ir pagerinti šiuolaikinio kareivio našumą, sukūrėme „NYX-200“taikymo sritį.
Galios balansas
Kaina ir svoris, dydis ir energijos suvartojimo charakteristikos (MGEH) turėtų būti suderinti su kovos reikalavimais karių sistemoms, kur pagrindiniai reikalavimai yra masė ir baterijos veikimo laikas.
Harroldas sakė, kad kariai yra priblokšti, nes savo prietaisams maitinti turi nešiotis daug baterijų. Jie nori lengvų, mažų, aukštos kokybės ginklų taikiklių, kad padidintų jų mobilumą ant žemės. BAE sumažina dydį ir svorį, naudojant 12 mikronų technologiją. „Tai leidžia sukurti lengvesnes ir kompaktiškesnes sistemas. Mūsų sistemos taip pat sunaudoja mažiau energijos nei tradicinės šaldymo sistemos, o tai galiausiai sumažina nešiojamąjį svorį, nes reikia mažiau baterijų.
Tačiau Harrisas mano, kad bus sunku padaryti sistemą žymiai lengvesnę nei jos žiūronas F5032 (sveriantis mažiau nei 500 gramų), nepažeidžiant sistemos struktūrinio vientisumo. „Tam tikru mastu mes radome vidurį, jei eisite pagalbos keliu, prarasite sistemos jėgą“, - sakė Johnsonas. „Mūsų gaminiams taikoma plati JAV armijos patvirtinta bandymų programa. Mūsų akiniai ir vamzdeliai turi išlaikyti labai sunkius bandymus. Jei pradėsime juos šviesinti, jie pradės lūžti “.
Pagrindinių sistemų su UC energijos suvartojimas yra palyginti mažas. Pavyzdžiui, monokuliaras „Harris AN / PVS-14“gali veikti su viena AA baterija daugiau nei 24 valandas.
Tačiau Johnsonas paaiškino, kad tobulėjant technologijoms padėtis keičiasi. „Jūs susiduriate su padidėjusiu vaizdo suliejimo sistemų energijos suvartojimu, kai pridedate termovizijos kamerą, kai pridedate papildytą realybę. Visos šios technologijos sunaudoja energiją ir taip perduoda problemą vartotojui “. Harris stengiasi pratęsti ant šalmo sumontuotų sistemų tarnavimo laiką.
„Dydis, masė ir energija visada yra problema, mes nuolat dirbame šia kryptimi“, - tęsė Johnsonas. - Bet, mano nuomone, mes nematysime daug lengvesnių akinių nei tie, prie kurių dabar dirbame, ir tai yra mažiau nei 500 gramų.
Jis pabrėžė, kad IHEC optimizavimas neturėtų būti atliekamas aukšto našumo sąskaita - tai mantra, kurią FLIR Surveillance grindžia savo projektais. Jis pridūrė, kad pokyčiai, kuriais siekiama didesnės skiriamosios gebos, mažesnio pikselių dydžio ir platesnio veikimo temperatūros diapazono, padeda išlaikyti šią pusiausvyrą ir pailgina sistemų tarnavimo laiką. Pažanga čia daugiausia susijusi su kelių elementų fotodetektorių, veikiančių spektro vidurio ir ilgųjų bangų infraraudonųjų spindulių srityse, naudojimu.
Italijos gynybos kompanija „Leonardo“mano, kad, nepaisant naujų medžiagų ar naujų tipų baterijų naudojimo pranašumų, yra tam tikrų IHEC tobulinimo ribų, ypač tenkinant naujų klientų prašymus dėl tinklo prijungimo.
Visiškai elektrooptinis
Vaizdo stiprintuvai arba vaizdo stiprintuvai yra pagrindinis naktinio matymo prietaisų komponentas. Pasak Photonis, šios sistemos pastaraisiais metais vystėsi keliomis kryptimis.
Pasak šios įmonės atstovo Marko Deneso, MGEH yra pagrindinis veiksnys. Masės akcentavimas šiandien yra ypač aktualus, atsižvelgiant į padidėjusią žiūronų, kurie iš esmės yra sunkesni už monokuliarus, paklausą. „MGEH yra labai svarbus, nes kiekvienas gramas patenka ant operatoriaus pečių“, - sakė Denesas.
„Photonis“gamina keitlius, kurių skersmuo yra 16 mm, o tai leidžia sutaupyti iki 40% daugiau nei 18 mm vamzdžių ir leidžia galutinių produktų gamintojams sumažinti savo sistemų svorį. Bendrovė taip pat sumažino savo telefonų energijos suvartojimą ir pagerino automatinio blykstės funkciją, kad prailgintų baterijos veikimo laiką.
„Photonis“gamina įvairius vaizdo stiprintuvus, įskaitant XD-4 ir XR5, taip pat 4G vamzdį, kuris buvo parodytas „Eurosatory 2014“. Bendrovė teigia, kad 4G vamzdžių veikimo standartas padidino aptikimo diapazoną. „Photonis“laimėjo keletą didelių projektų dėl savo 4G technologijos, nes glaudžiai bendradarbiavo su specialiųjų operacijų bendruomene ir kitais kariniais operatoriais, kad padidintų įrenginio galimybes, įskaitant greitesnį automatinį uždarymą ir ilgesnį atpažinimo ir atpažinimo diapazoną.
Šie vamzdeliai tiekiami gamintojams, kad juos būtų galima integruoti į optinius taikiklius, monokuliarus, žiūronus ir kitas sistemas su vaizdo gerinimu. Šiuo metu bendrovė stengiasi dar labiau pagerinti savo 4G vamzdžių našumą, taip pat kuria skaitmeninius naktinio matymo jutiklius, kuriuos integruoja į perdangos sistemas ir apimtis, sausumos ir atviroje jūroje esančias platformas.
Abi geros
Pasak Deneso, terminio vaizdo gavimo sistemos tampa vis populiaresnės nei UY technologija, nes didėjant gamybos apimčiai jų kaina žymiai sumažėja. Abi technologijos turi skirtingus tikslus ir skirtingus pranašumus, o jų galimybės priklauso nuo reljefo, oro sąlygų ir kitų veiksnių. TPV buvo populiarus aptikimui ir tam tikru mastu atpažinimui, tačiau VL sistemos „vis dar yra paklausios dėl geresnio identifikavimo ir situacijos suvokimo“.
„Idealiu atveju kariams reikia abiejų naktinio matomumo technologijų“, - pripažino Denesas. "Jie turėtų būti vertinami kaip vienas kito pratęsimas, o ne vieno pakeitimas kitu."
„Fusion“gali suteikti „geriausią iš abiejų pasaulių“. Didelio našumo vaizdo stiprintuvai vis tiek suteikia geresnius vaizdus nei jų skaitmeniniai analogai, „bet tai lyg lygina apvalų ir minkštą“.
„Skaitmeninės sistemos tampa populiarios antžeminėse ir oro platformose, - pridūrė Denesas, - nes IHEC čia nėra tokia rimta problema kaip išmontuotų darbuotojų“. Jis tikisi, kad kariai ir toliau naudos OU technologiją dėl jos galimybių, mažo svorio ir santykinio pigumo.
Anot Deneso, skaitmeninių sistemų ir vaizdo stiprinimo vamzdžių rinkos yra tiesiog skirtingos. „Photonis“ir jos kariniai klientai mano, kad vaizdo stiprinimo vamzdeliai „bus paklausūs dar mažiausiai 10 metų, o atlikus mokslinius tyrimus bus įgyvendinta daug patobulinimų daugelyje sričių - nuo jautrumo iki terminio vaizdo“.
Ieško ryšio
Pasak Leonardo, nuolatinio ryšio poreikis mūšio lauke lemia komponentų, įgalinančių į tinklą orientuotas galimybes, prieinamumą. Ateityje bendrovė tikisi, kad optiniuose komponentuose bus plačiai naudojamas „Wi-Fi“, „Bluetooth“ir GPS technologijos, kurios labiau integruos jas į veiklos valdymo grandinę.
Bendrovės „Linx“rankinis žvalgybos ir taikymo įtaisas yra pagrįstas atvėsinta matrica ir yra skirtas bet kokio oro stebėjimui ir aptikimui. Įrenginys priklauso į tinklą orientuotoms sistemoms, todėl vartotojas gali keistis vaizdais ir duomenimis tinkle.
FLIR mano, kad klientų sąveika yra pagrindinė karinių programų savybė. „Kareivio sistemos dabar yra integruotos su pigiais ir mažos galios ryšio lustais“,-aiškino jos atstovas. „Abipusis ryšys teikia paramą nuotoliniams vartotojams ir padidina supratimą apie situaciją, įskaitant informaciją iš kaimyninių žvalgybos išteklių“.
Pasak Johnsono, sistemos tampa protingesnės. Pavyzdžiui, išplėstinė realybė integruojama į ekranus, pridedant dar vieną informacijos sluoksnį kariui, o technologija tampa vis labiau tinklinė.„Naktinio matymo sistemos yra viena iš karių tinklinės aplinkos dalių, kurios dalijasi tuo, ką mato, kad sudarytų bendrą operacinį įvaizdį, kuris būtų išduotas visam padaliniui arba perduotas aukštesniam lygiui“.
„Thales“atstovas taip pat atkreipė dėmesį į didėjantį sistemų skaitmeninimo lygį, kuris atveria duris į papildytą realybę. Bendrovės pasiūlymai rinkoje apima naktinio matymo įrenginį „BONIE-DI / IRR I2“-išmaniąją tinklo sistemą, apjungiančią dviejų tipų vaizdus. Sistema leidžia vartotojams vizualizuoti konkrečius duomenis, tokius kaip GPS, papildytoje realybėje, o tai padidina nuosavybės ir sąveikos lygį.
Rimtas dėmesys buvo skirtas visų skaitmeninių naktinio matymo prietaisų galimybėms, nors, pasak Johnsono, ši technologija „dar nėra visiškai išvystyta. Man atrodo, kad dar nesitikėk iš jos visiško sugrįžimo. Harris šioje srityje atlieka daug tyrimų. Mums reikia tikro technologinio proveržio, kol gausime galvos nešiojamą skaitmeninį jutiklį. Analoginiai optiniai keitikliai dominuoja naktinio matymo rinkoje ateinančius 15-20 metų, kol juos pakeis kažkas proveržio “.
Tačiau Johnsonas patvirtino, kad į analogines sistemas galima įtraukti tam tikrus skaitmeninius elementus. „Mūsų F6045 karių sistemoje mes paėmėme analoginę sistemą ir prijungėme ją prie tinklo, taip suteikdami skaitmenines galimybes, tačiau vis tiek naudojame analoginius vaizdo stiprintuvus, nes šiuo metu nėra nieko geresnio. Tai patikrinta ir patikima technologija, kuri dar neketina užimti savo pozicijų “.
J. Katzas sutiko, kad skaitmeninė naktinio matymo technologija yra pačioje kelionės pradžioje, tačiau mano, kad artimiausiais metais ji sparčiai vystysis.
Harroldas taip pat prognozuoja, kad galiausiai OU sistemos pasens ir bus visiškai pakeistos skaitmeninėmis sistemomis, kurios gali atnaujinti savo algoritmus. Jis pridūrė, kad pramonė greičiausiai „pereis prie visiškai integruotų belaidžio maitinimo sistemų, kuriose integruoti nešiojamieji maitinimo šaltiniai, šautuvų apimtys ir naktinio matymo akiniai ir galintys veikti be poilsio dieną ar naktį“.
Judėjimas į priekį
Aiškiai suprasdamas kitus rinkos segmentus, Katzas mano, kad „įvyks termovizinių sistemų skiriamųjų pajėgumų revoliucija“.
FLIR, savo ruožtu, tikisi, kad bus labiau akcentuojamas vaizdo apdorojimas ir energijos valdymas, siekiant sumažinti priklausomybę nuo ilgo židinio nuotolio optikos ilgiems atstumams ir padidinti tikslo identifikavimo tikimybę. Jie mano, kad „vaizdo apdorojimas su mažu energijos suvartojimu, kuris pagerina vaizdo kokybę realiu laiku, gali padidinti pasitikėjimą objekto identifikavimu ir grėsmių aptikimu“.
Pastaraisiais metais standartinės sistemos papildė tokias funkcijas kaip histogramos išlyginimas, skaitmeninių detalių patobulinimas ir elektroninis stabilizavimas. „Šis procesas bus tęsiamas tobulėjant apdorojimo algoritmams, todėl sumažės vartotojo darbo krūvis ir greičiau atpažįstamas bei identifikuojamas taikinys“.
Naudojant didelės skiriamosios gebos mikrodiskus kartu su mažesnių pikselių jutikliais, mažos galios vaizdo apdorojimu ir belaidžiu ryšiu, pagerinamas MEGC ir pagerinamos intelekto, stebėjimo ir taikymo galimybės.
Harroldas sakė, kad artimiausiais metais papildyta realybė „taps svarbiausia šių sistemų technologija, ji bus integruota į ateities taikymo sritis ir akinius“. Naktinio matymo įrenginyje, kuris veikia kaip pagrindinis kareivio ekranas, papildyta realybė suteiks jam svarbios informacijos ir taip padidins jo kovos efektyvumą.
Tai suteiks nemažai naudos. Bendras veiklos vaizdas su papildyta realybe leis vartotojams padidinti savo atsakomybę už aplinką. Ši informacija gali padėti atlikti daugybę užduočių, pavyzdžiui, prieiga prie vaizdo įrašo iš bepiločio orlaivio, sprogstamųjų įtaisų naudojimo tam tikroje srityje istorija, sąjungininkų ir draugiškų pajėgų identifikavimas, erdvinis vietovės žemėlapis ir kt. platformos.
