Net dienos metu desantininkų gyvenimas išlipant iš pėstininkų kovos mašinos ar šarvuotojo vežėjo priklauso nuo ankstyvo maksimalaus situacijos suvokimo lygio pasiekimo, jau nekalbant apie nusileidimą naktį mūšio metu, kai nusileidimo pajėgos yra saugios. beveik visiškai priklauso nuo jutiklių technologijų
Jau daugiau nei dešimtmetį karinėse transporto priemonėse buvo įdiegtos optoelektroninės sistemos, skirtos stebėti ir nukreipti, pavyzdžiui, naktinio matymo įtaisus, sistemas, skirtas pagerinti vairuotojo techninį matymą, ir pastaruoju metu jos integruoja visapusiško matymo sistemas į naujas transporto priemones. arba kaip papildomos sistemos atnaujinimams
Šiais laikais viskas keičiasi labai greitai dėl skaitmeninių jutiklių ir integruotos elektroninės architektūros derinio, tačiau yra aiški tendencija įdiegti automatiškai sukonfigūruojamas kelių jutiklių sistemas, kurios gali sklandžiai veikti kartu, kad būtų užtikrintas žymiai geresnis situacijos suvokimas (sudėtingas nevienalytės informacijos suvokimas viename erdviniame laikiniame tome), palyginti su tuo, ką anksčiau turėjo ribotos peržiūros šarvuočių ekipažai.
Kaip pažymėta „Finmeccanica“kompanijoje, šiandien labai svarbus padidėjęs atsakomybės už situaciją lygis ir galimybė nustatyti, sekti ir pažymėti judančius taikinius judant yra labai svarbus ir lemia šios rinkos vystymosi ir plėtros tendencijas. Ginklų sistemos ir stebėjimo įtaisai tiesiogiai veikia kovinės transporto priemonės efektyvumą atliekant pagrindinę užduotį, todėl aukščiausios charakteristikos jutikliai tampa vis paklausesni.
Tuo tarpu mikroelektronikos ir optikos pažanga daro naktinio matymo sistemas labiau prieinamas, todėl vis daugiau šalių nori sukurti pramoninį pagrindą tokio tipo įrangos komponentams gaminti. Vairuotojo poreikį naktinio matymo sistemoms iš esmės patenkinti mažo nuotolio jutikliai (dažniausiai neužšaldytos infraraudonųjų spindulių ar televizijos kameros), o visapusiški regėjimo jutikliai tampa neatskiriama šarvuočių ir pėstininkų kovos mašinų dalimi, nes įgula ir kariai reikia turėti nuolatinį visapusišką vaizdą.
„CV90 BMP“, aprūpintas daugybe kamerų, teikiančių vaizdus visą parą, yra eksperimentinė „BAE Systems“„Battle View 360“papildytos realybės sistemos platforma, leidžianti gauti „apskritą“vaizdą ir rodyti jį ant šalmo pritvirtintų ekranų įgulos ir karių
Naudodami ant šalmo sumontuotus ekranus, visi transporto priemonėje su „Battle View 360“papildytos realybės sistema mato visus vaizdus; ir tai nebūtinai turi būti „BAE Systems“„Q-Sight“ir „Q-Warrior light light“technologijų išvestinės priemonės
Papildyta realybė
Be šių pagrindinių sistemų, kurios jau įrodė savo vertę, jutiklių prijungimas prie pažangių ekranų ir informacijos valdymo sistemų leidžia įguloms pereiti į papildytos realybės pasaulį, kuriame galima gauti informacijos apie jų padalinius, priešą, maršrutus, orientyrus. reikiamu laiku jiems bus pristatytos kliūtys ir tūkstančiai kitų pranešimų bei informacijos. Nors ši sąvoka yra gerai žinoma karinėje aviacijoje, antžeminės transporto priemonės netrukus gali ją pranokti šioje srityje, nes sumažėja jutiklių ir skaičiavimo sistemų svoris, dydis, energijos sąnaudos ir sąnaudos, o sertifikavimo procesui skiriamas laikas ir pastangos. žymiai mažiau nei aviacijoje …
Be to, kaip pažymėjo Dan Lindell, „BAE Systems“Švedijos „Hagglunds“filialo kovos mašinų vadovas, šios technologijos keičia pačias mašinas. „Mes pertvarkome mašinas, kad integruotume šias sistemas … Pirma, per pastaruosius penkerius – šešerius metus padvigubinome mašinoje paskirstytą galią ir matome, kad energijos suvartojimas nuolat auga“. Bendrovė toliau dirba su savo automobilių elektrinėmis ir hibridinėmis elektrinėmis pavaromis (tradicinis variklis per generatorių). Lindell teigia, kad žmogiškasis faktorius taip pat svarbus optoelektroninėms technologijoms. „Kaip mes vaizduojame visus šiuos juslinius duomenis ir vaizdus, kuriuos norime išplatinti įgulai? Mums tai labai didelė problema “.
Šiuo metu kuriama sistema, kurioje ypatingas dėmesys skiriamas situacijos suvokimui ir žmogiškųjų veiksnių integravimui. Papildytos realybės sistema „BattleView 360“yra pagrįsta skaitmenine žemėlapių sistema. Ji kolekcionuoja. Stebi ir rodo įgulos dominančio reljefo fragmentą. Dėvėdami šalmą su „BattleView 360“, sėdintys automobilyje gauna išorinį „apskritą“vaizdą. Tuo pačiu metu jie nedelsdami gauna pranešimus apie situacijos pasikeitimus ir tikslinę paskirti ugnį. Kovos mašinos įgula gali bendrauti su „BattleView 360“dviem būdais - per šalmą ar planšetinį kompiuterį. „BAE Systems“, bendradarbiaudama su savo dukterine bendrove Didžiojoje Britanijoje, šiuo metu demonstruoja savo „BattleView 360“sistemą, įdiegtą CV90 BMP keliose šalyse. Programų vadovas Andy Thainas yra labai gerai susipažinęs su karinių transporto priemonių vaizdavimo ir situacijos suvokimo rinka. „Mes neabejotinai matome didėjantį susidomėjimą visoje Europoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose, ypač mokslinių tyrimų srityje, šių kovinių transporto priemonių, ypač šarvuočių ir pėstininkų kovos mašinų, ir ateityje kitų tipų transporto priemonių informavimo apie situaciją sistemas“.
Ponas Thane sakė, kad bendrovė turi nemažai sutarčių, susijusių su įvairiais JK ir JAV tyrimų projektais, kuriuose dalyvauja ir kitos įmonės. „Sistemos, kurias mes kuriame ir studijuojame, suteikia vairuotojui, šauliui ir transporto priemonės vadui daugiau galimybių ir suteikia jiems žymiai geresnį matomumą iš visų pusių nei esant dabartiniams periskopams ar labai siauriems langams, paplitusiems karinėse transporto priemonėse. Nusileidžiančiam asmeniui transporto priemonės gale svarbu įvaldyti situaciją, nes prieš išlipant iš transporto priemonės jie turi žinoti, kas jų laukia. - Tai gali būti kiekvienas desantininkas, bet greičiausiai būrio vadas, po kurio seka jo pavaldiniai.
Kalbant apie geografiją, „JAV ir visoje Europoje yra susidomėjimas ir veikla“, - pažymėjo Thane, pavyzdžiui, visi septyni CV90 mašinų operatoriai Europoje (Danija, Estija, Suomija, Nyderlandai, Norvegija, Šveicarija ir Švedija) svarsto „Battle View 360“atnaujinant savo transporto priemones. JAV, kaip ir Didžiosios Britanijos gynybos mokslo ir technologijų laboratorija (DSTL), karinės organizacijos, įskaitant Doktrinos ir kovos mokymo komandą (TRADOC) ir Ryšių elektronikos tyrimų centrą (CERDEC), kuria žiedines situacijų suvokimo sistemas.
Integracijos problemos
Viena iš problemų, susijusių su tokių technologijų integravimu, yra konkretaus kovinės transporto priemonės modelio konstrukcinės savybės, pavyzdžiui, apskrito vaizdo sistemai būtina rasti vietą ant korpuso, tiekti energiją ir perduoti duomenis linijos. Be to, vaizdai iš fotoaparatų turi būti rodomi taip, kad vienu metu būtų užtikrinta vientisa vizualizacija visiems automobilyje esantiems; visa tai reikalauja didelės skaičiavimo galios, žinių apie žmogiškuosius veiksnius ir patirties kuriant specializuotą programinę įrangą.„Pats duomenų apdorojimas nėra didelis dalykas, problema yra sukurti pakankamai stiprius ekranus, kad būtų galima naudoti karinėse transporto priemonėse“, - tęsė Thane. „Mūsų ekranai anksčiau buvo sumontuoti reaktyviniuose lėktuvuose ir sraigtasparniuose. Priimti šią technologiją ir padaryti jas tvirtas bei apsaugotas nuo klastojimo yra tikrai sudėtinga, tačiau įmanoma, nes mūsų turimi optiniai komponentai yra pakankamai stiprūs ir pakankamai kompaktiški “.
Šiuo požiūriu verta apsvarstyti įvairias šalmų rodymo technologijas, įskaitant optinius bangolaidžius, naudojamus „BAE Systems“sistemoje „Q-Sight“ir jos modifikacijas, nors tai nereiškia privalomo „Q-Sight“technologijos integravimo į „Battle View 360“sistemą., nes bendrovė kuria kitą mažą tvirtą ekrano technologiją. Thane prisiminė pikantiškas pastabas apie kareivius, judančius su automobilio viduje esančiais ekranais, ypač kai jie į kažką daužė galvas. „Šiaip ar taip, mes sugebėjome susidoroti su šiomis eksploatavimo sąlygomis“.
Be konvertavimo protokolų, dažniausiai naudojamų duomenims iš skirtingų gamintojų skirtingų jutiklių perduoti į tą patį tinklą, yra vaizdo susiuvimo ar derinimo problema. „Tai reiškia, kad vaizdų iš matomų ir infraraudonųjų spindulių jutiklių derinimas su skirtingais veikimo principais, skirtingais objektyvais ir regėjimo laukais yra suderinamas“, - sakė „Battle View 360“techninis vadovas BAE Systems Richardas Hadfieldas. „Mes priartiname ir nutoliname realiu laiku, kad sukurtume virtualų kupolą, o tada įterpiame tuos jutiklius į tą virtualų kupolą. Kita Hadfieldo paminėta techninė problema yra tuo pačiu metu sekti kelių žmonių galvų judėjimą, nes jie gali žiūrėti skirtingomis kryptimis. Jis sakė, kad bendrovė turi tam skirtą sprendimą, kuris apima sekimo įtaisą kiekviename šalme ir sekimo jutiklių rinkinį, paskirstytą visoje transporto priemonės salone.
Kiek įmanoma tiksliau rodomų vaizdų sinchronizavimas su išoriniu pasauliu yra viena iš svarbiausių ergonominių problemų. „Turite įsitikinti, kad žmonėms, naudojantiems sistemą, nėra nepatogumų dėl delsos ar delsos“, - sakė Hadfieldas. „Manome, kad viską padarėme teisingai ir pašalinome vėlavimą, bet negaliu pasakyti, kaip“. Taip pat didelė problema yra tai, kaip vartotojai sąveikauja su ekranais, kuriuos nešioja ant galvos, ir norėdami tai išspręsti, „BAE Systems“pristatė elementą, pagrįstą „labai patikima“MIME (žemėlapių ir vaizdo valdymo variklio) programine įranga, kuri veiksmingai veikia 90-ųjų viduryje. įvairių britų karinių lėktuvų. „Mes pritaikėme šį įrankį antžeminiam naudojimui ir įtraukėme daugybę funkcijų, kurios tvarko reljefą, todėl, pavyzdžiui, galime planuoti maršrutus, atsižvelgdami į reljefo savybes, ir visa tai įmanoma bet kokio tipo transporto priemonėms“, - pridūrė Hadfieldas.
Aukščiausios kokybės „Finmeccanica“termo kameros naudoja trečios kartos didelės skiriamosios gebos MCT jutiklį, kuris užtikrina puikią vaizdo kokybę dieną, naktį ir esant prastam matomumui. Šios kameros gali būti integruotos į įvairias transporto priemonių vaizdavimo sistemas
Informacijos išvestis
MIME programinė įranga per transporto priemonės ryšių tinklą sąveikauja su kovos valdymo sistema ir (arba) taikinio aptikimo ir gavimo sistema, palygina gautus duomenis ir juos filtruoja, kad kiekvienam vartotojui būtų suteikta reikiama ir tiksliai dozuojama informacija ir pašalinta per didelė informacijos apkrova.„Gauti per daug informacijos yra beveik taip pat blogai, kaip ir pateikti per mažai informacijos“, - sakė Hadfieldas. - Tai yra, turime dar vieną užduotį: ką turėtų ir ko neturėtų matyti konkretus žmogus?
Peder Sjolund, „BAE Systems Hagglunds“bendras „BattleView 360“kūrėjas ir programų vadovas, sakė, kad jie dirbo su patyrusiais kovinių automobilių ekipažais, kad suprastų, kokios informacijos jiems reikia kiekvienoje situacijoje ir kokie turėtų būti apribojimai. „Mes sukvietėme porą tankų ir BMP vadų, kad pradėtume diskusiją apie tai, kiek informacijos jie gali tvarkyti pagal skirtingus scenarijus“, - sakė jis. - Vienas iš scenarijų gali būti žygis, o antrasis - artima kova. Jei einate į žygį, jūs tikrai sutelkiate dėmesį į maršrutą, kur bus kiti surinkimo taškai, kiek laiko važiuosite, kiek degalų yra ir kokio greičio reikia norint patekti į surinkimo punktą tam tikru laiku laiko “, - pridūrė Hadfieldas. - Bet tada, priartėjus prie tikslo, ima rodytis grasinimai, tada įžengi į įvairius kovos misijos etapus ir akivaizdu, kad matoma informacija pasikeis.
Sjolundas sakė, kad bendrovė šią gaunamą informaciją sujungė su šalmu montuojamų ekranų, skirtų orlaivių įguloms, koncepcija, o tai yra geriausias būdas gauti naudingos informacijos tiems, kurie sėdi automobilyje, kai visa vidaus erdvė nėra užpildyta ekranais, dažnai ten jiems nepakanka vietos ar energijos, arba abu. Kiekvieno šalmo modulyje yra individualus galvos judesio jutiklis ir įtaisas, skirtas prisijungti prie mini kovos valdymo sistemos, pagrįstos MIME programine įranga, leidžiančia kiekvienam vartotojui parodyti tinkamo jutiklio vaizdą su reikiama taktine informacija.
Dauguma šarvuotų transporto priemonių neleidžia gerai matyti, todėl plačiai paplitusios visų tipų kamerų sistemos, kurių dauguma apima CMOS (papildomas metalo oksido puslaidininkis) naktinio matymo kameras
Daugiau jutiklių
Kaip pastebi bendrovė „Finmeccanica“, nors karinėse transporto priemonėse įdiegtų jutiklių skaičius ir toliau auga, technologijų derinys yra gana stabilus, nors ir nuolat tobulinamas. Įprasta stebėjimo sistema apima naktinio matymo jutiklį (dažniausiai infraraudonųjų spindulių), dienos žvilgsnį (optinį arba televizinį) ir lazerinį nuotolio ieškiklį. Siekiant patenkinti specialius reikalavimus, dažnai yra integruoti papildomi jutikliai, tokie kaip lazeriniai apšvietimai / rodyklės. Vairuotojo regėjimo ir situacijos suvokimo sistemoms pakanka televizijos ir šiluminių kamerų.
„Plug and play“optika išlieka patraukli kovinėms transporto priemonėms; Pavyzdžiui, šią tendenciją patvirtina „POP“(„Plug-in Optronic Payload“) „Israel Aerospace Industries“šeimos, kurioje stabilizuotos giroskopinės dienos ir nakties stebėjimo ir stebėjimo sistemos, populiarumas. POP šeimą sudaro šešios sistemos, kurių kiekviena turi savo konfigūraciją. Tuo pačiu metu jie visi turi aukštą moduliarumo lygį ir gali priimti specialius „skyrius“su tais jutikliais, kurie nustatomi pagal vartotojo reikalavimus. Jei reikia, šias dalis galima pakeisti lauke, o ateityje bus lengva atnaujinti POP šeimą, kai bus prieinamos naujos optinio jungiklio technologijos.
Neatšaldytos infraraudonųjų spindulių kameros tampa vis populiaresnės „bendrosiose“programose, pavyzdžiui, pagerina vairuotojo regėjimo kokybę, tačiau aušinamos infraraudonųjų spindulių kameros išlieka būtinos, kai reikia aukštos kokybės vaizdo. Kalbant apie ginklų taikiklius, tradiciniai ilgos bangos (8–12 mikronų) prietaisai šiuo metu virsta daugia diapazono įtaisais, tai yra, pridedant vidutinės bangos (3–5 mikronų) jutiklius. Kai kuriose bendrose žemo lygio programose, tai yra, atliekant užduotis, kai matomumas nevaidina didelio vaidmens, šiuo metu kartu su nebrangiomis televizijos kameromis naudojami jutikliai, veikiantys artimojoje (ilgųjų bangų) infraraudonųjų spindulių spektro srityje.
„Finmeccanica“mano, kad grandinių, pagamintų remiantis papildomomis metalo oksido puslaidininkių (CMOS) struktūromis, gamybos technologija pamažu pakeis matomo diapazono CCD kameras, o egzotiškesnės technologijos, tokios kaip tolimoji (trumpųjų bangų) spektro sritis, bus toliau plėtojamos. Pasak bendrovės, šio spektro srities galimybės skiriasi nuo vidutinių ir ilgųjų bangų infraraudonųjų spindulių diapazono. Tai gali būti naudinga kai kurioms specializuotoms programoms, nors palyginti didelės išlaidos šiuo metu gali apriboti karinę jos paklausą. Be pažangių technologijų, pagrįstų mažiau žinomais bangų ilgiais, nuolatinė jutiklių technologijos pažanga leidžia naudoti ir aušinamus, ir neatvėsintus infraraudonųjų spindulių detektorius su mažesnėmis matricomis, didesnės skiriamosios gebos ir (arba) mažesnėmis optinėmis (diafragmos) diafragmomis.
Įprasti šiuolaikiniai transporto priemonių ekranai yra patvarūs ekranai su specialiomis funkcijomis, siekiant maksimaliai padidinti infraraudonųjų spindulių kamerų vienspalvių vaizdų kokybę. Naujausios sistemos yra daugiafunkciniai plokščiaekraniai LCD ekranai su programine įranga, kuri vienu metu gali rodyti kelis vaizdus, uždėti didelės skiriamosios gebos grafiką ir pagerinti vaizdo kokybę. Jų vystymasis, kurį skatina komercinių skydų technologija, juda geresnės vaizdo kokybės (įskaitant didesnę raišką), didesnio vidinio tinklo pralaidumo ir didesnės skaičiavimo galios link.
Už ir prieš
Kalbant apie ant šalmo sumontuotų ekranų kūrimą, „Finmeccanica“įvardijo esamų technologijų stipriąsias ir silpnąsias puses. Privalumai yra kompaktiškumas, galimybė dirbti su šalmu arba be jo ir palyginti mažos energijos sąnaudos. Pasak bendrovės, jų trūkumai apima išlaidas, prastą apsaugą nuo pažeidimų, savininko nuovargį ir, galbūt, apribojimą, kad būtų apribotos galimybės atlikti tam tikras užduotis automobilyje, taip pat atsarginio įrenginio poreikį. Išvada, kad „Finmeccanica“padarė analizę dėl privalumų ir trūkumų, yra ta, kad artimiausiu metu ant šalmo sumontuoti ekranai nebus plačiai naudojami karinėse transporto priemonėse. Tačiau bendrovė optimistiškiau vertina išplėstinės realybės perspektyvas (pridedant įsivaizduojamus objektus prie realaus pasaulio objektų vaizdų, dažniausiai pagalbinės-informacinės savybės), kurią galima gauti be ant šalmo sumontuotų ekranų. „Išplėstinė realybė turi didžiulį potencialą, nes pagerina informacijos pateikimą įgulai, o tai gali padėti aptikti ir nukreipti“. Nenuostabu, kad beveik visi jų klientai daugiausia dėmesio skyrė kainai ir našumui, tačiau „Finmeccanica“pabrėžia, kad šie veiksniai priklauso nuo taikymo. Paprastai klientas nori investuoti daugiau, kai reikia sistemos lygio sprendimų (pvz., Priešgaisrinės kontrolės ar situacijos suvokimo), ne tik dėl to, kad jie yra brangesni, bet ir dėl to, kad reikalavimai yra griežtesni, o tai neleidžia naudoti pigesnių ir mažiau funkcionalios įrangos iš žemesnio segmento tiekėjų. Esant ne tokiems griežtiems reikalavimams, akcentuojant išlaidas, galima įtraukti įvairesnius konkuruojančių tiekėjų ratą.
Ekspertų nuomonės
Emmanuelle Bercier, „ULIS“(prancūzų infraraudonųjų spindulių technologijų bendrovės „Sofradir“padalinio), gaminančios neatšaldytus termovizorius, pardavimų vadovė pastebėjo, kad kariuomenės reikalavimai tampa vis konkretesni, atsižvelgiant į pageidaujamą funkcionalumą. Tai apima patobulintas vairuotojų matymo sistemas, didesnį supratimą apie situaciją vietoje, siekiant apsaugoti transporto priemones, ir integraciją į nuotoliniu būdu valdomas ginklų stotis (RWM), pavyzdžiui, ginklų valdymui. „Mes matome du pagrindinius iššūkius“, - tęsė Bercier. - Pirma, pagerinti našumą, kad būtų gautas platesnis matymo laukas, pavyzdžiui, 180 laipsnių vairuotojo regėjimo sistemai, arba padidinti vietos suvokimo sistemos ir DBA atpažinimo diapazoną … Antra, įrangos su mažesni matmenys, lengvesni, sunaudojant mažiau energijos. Nors kartais susiduriame su didelėmis mašinomis, bet kokios įrangos turimas tūris visada yra problema “.
Kalbant apie potencialiai žlugdančias naujas technologijas, M. Bercier mano, kad CMOS jutikliai, dengiantys matomą spektrą ir arti infraraudonųjų spindulių, yra tinkami būsimų vairuotojų matymo prietaisų, skirtų bet kokiam orui, kandidatai, ir tas pats pasakytina apie trumpųjų bangų infraraudonųjų spindulių sistemas. „Naujoms technologijoms bus sunku pasiekti reikiamą brandos lygį ir kvalifikaciją šioms programoms. Pamatysime, kas nutiks per ateinančius dešimt metų, tačiau terminio vaizdo jutikliai jau yra pagrįsti patikrintomis technologijomis, kurios ir toliau didina galimybes ir mažina išlaidas “.
Paklaustas, kur geografiniu požiūriu vykdomas visas kūrimo ir pirkimo procesas, Danas Lindellas sakė, kad Vakarai kalba ir atlieka bandymus, o Rytai jau tiekia gatavą produkciją. „Matome, kad daugelis dalykų, apie kuriuos kalbama ir parodoma parodose, tikrai integruojami Rusijoje, taip pat Kinijoje. Mes matome gana aiškius tokio tipo sistemų poreikius Pietryčių Azijoje, o Vakarų šalys kalba ir bando ką nors padaryti, kai kurie - mažesniu mastu, kiti - daugiau “.
