Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës

Përmbajtje:

Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës
Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës

Video: Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës

Video: Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës
Video: Putin disfatë në Detin e Zi, Marina ukrainase: Anijet ruse u tërhoqën, janë detyruar të… 2024, Marsh
Anonim
Imazhi
Imazhi

Sistemet e shikimit të natës të montuara në automjete ekzistojnë prej vitesh dhe tani janë të zakonshme, por ka ndryshime të rëndësishme përpara në këtë treg.

Për shembull, ekziston një kërkesë në rritje për kamera nate me rezolucion më të lartë. Një zëdhënës i kompanisë franceze të marrësve infra të kuqe Sofradir tha se kjo mund të arrihet duke rritur numrin e pikselave dhe duke zvogëluar lartësinë e pikselëve duke ruajtur madhësinë e matricës në mënyrë që të sigurojë peshë të ulët dhe karakteristika të konsumit të energjisë të pajisjes.

"Duke zvogëluar lartësinë e pikselit, ju rrisni ndjeshmërinë e detektorit, sepse me zvogëlimin e ritmit të pikselit, çdo piksel ka një forcë më të ulët të sinjalit, dhe kështu ne rrisim ndjeshmërinë e pajisjes. Në kamerat e gjeneratës aktuale, standardi është VGA 640x512, por sot tendenca po shkon drejt SVGA 1280x1024 me rritje prej 12 mikronësh, për shembull. Sistemet do të lëvizin në këtë drejtim dhe kjo po ndodh tani,"

- shpjegoi ai.

Që këto kamera të funksionojnë në maksimum, ato duhet të stabilizohen siç duhet, pasi automjetet e blinduara funksionojnë në terren të ashpër me terren shumë të vështirë. Sipas një përfaqësuesi të Controp Precision Technologies, nëse sistemi nuk është i stabilizuar sa duhet, "atëherë imazhi do të jetë i një cilësie të papranueshme dhe diapazoni i pajisjes do të zvogëlohet në mënyrë drastike."

Një zëdhënës i Sofradir tha:

"Vitet e fundit, ne kemi parë që rëndësia e peshës, madhësisë dhe konsumit të energjisë rritet vazhdimisht, duke reflektuar kërkesën për sisteme të vogla, të lehta me aftësi të përmirësuara, siç janë sistemet tona SIGHT. Ekzistojnë disa lloje të kamerave: kamerat termike të pa ftohura, të cilat ofrojnë shikim nga afër dhe zakonisht nuk stabilizohen, dhe kamerat termike të ftohura, të cilat zakonisht stabilizohen, janë të një niveli më të lartë dhe natyrisht më të shtrenjta."

Theksimi i problemeve

Tradicionalisht, sistemet e shikimit të natës janë përdorur për dy qëllime kryesore. Së pari, pajisjet e shikimit të natës të shoferit i lejojnë atij të rrisë nivelin e kontrollit të mjedisit rreth makinës për manovrime të sigurta dhe pa probleme. Së dyti, ka sisteme të shikimit të përdorura nga qitësit për të identifikuar dhe synuar objektivat e mundshëm.

Sistemet infra të kuqe për drejtuesit dhe ndërgjegjësimi i shtuar për situatën janë zakonisht kamera të imazhit termik të pa ftohur që kanë një fushëpamje më të gjerë në distancë të afërt në mënyrë që të kenë sa më shumë fushëpamje, ndërsa qëllimet janë për qitësit, veçanërisht për armët e kalibrit të madh, për shembull, 120-mm armë tank, të pajisura me kamera të ftohjes termike me rreze të gjatë të ftohjes. Këto të fundit kanë një fushëpamje më të ngushtë për t'u përqëndruar në një objektiv specifik.

Kamerat termike janë më të zakonshmet në ushtritë moderne, pasi ato janë më të avancuara sesa kamerat me intensifikim të imazhit (përforcues imazhi), të cilat veprojnë në hapa më të vegjël se 1 mikron, dhe për të funksionuar ato kërkojnë emetim aktiv të dritës në spektrin e rajonit të afërt infra të kuqe për të parë në errësirë. Në këtë rast, drita nga ndriçimi infra të kuqe e padukshme për syrin e lirë mund të zbulohet nga pajisjet e armikut, gjë që mund të sjellë pasoja serioze.

Sipas Colin Horner nga Leonardo, kamerat e përforcimit të imazhit janë gjithmonë një problem në komunitetet që kanë tendencë të ndriçohen.

"Këta sensorë priren të shtrembërojnë dhe turbullojnë imazhin e destinuar për komandantin dhe shoferin. Ndërsa teknologjia e përmirësimit të imazhit po përmirësohet dhe është zgjedhja e preferuar për automjetet pa ndihmë luftarake, disavantazhi është se kamerat e tilla ende kanë nevojë për ndriçim prapa."

"Megjithëse ata me të vërtetë mund të punojnë në dritë minimale, për shembull, në dritën e hënës ose yjeve, në errësirë të plotë, kamerat me tuba të përforcimit të imazhit thjesht nuk do të funksionojnë. Për të përmirësuar ndërgjegjësimin për situatën, operatorët përdorin drita infra të kuqe për të ndriçuar zonën përreth makinës dhe mbështeten në dritën natyrale."

- shpjegoi Horner.

Ai shtoi se ka probleme të tjera me kamerat e përforcimit të imazhit në makina të pajisura me xham të papërshkueshëm nga plumbat, pasi ato ndikojnë negativisht në perceptimin e shoferit për distancën. Kjo është arsyeja pse ushtritë moderne preferojnë të përdorin sisteme pasive infra të kuqe.

Për më tepër, ekziston një tendencë për të rritur aftësitë e shikimit të natës të automjeteve të kategorive të tjera, për të cilat është e nevojshme të instaloni të njëjtat sisteme mbi to si në platformat luftarake. "Kjo me të vërtetë do të rrisë nivelin e pronësisë dhe sigurisë."

"Si rregull, automjetet më të mëdha të blinduara luftarake ishin të pajisura me sisteme pasive (jo të ndriçuara) infra të kuqe me performancë shumë të lartë, por ato nuk funksionojnë në kolona vetë. Ato mbështeten nga automjete të tjera, siç janë transportuesit e personelit, ambulancat dhe automjetet inxhinierike, por këto automjete kanë disavantazhin se nuk kanë të njëjtat aftësi të shikimit të natës si automjetet luftarake dhe për këtë arsye nuk mund të punojnë në të njëjtat kushte. Pra, tani ne shohim një prirje për të pajisur automjetet mbështetëse me sisteme të shikimit të natës që nuk janë më të këqija se ato të platformave luftarake, si rezultat i të cilave ata mund të punojnë krah për krah pa rrezik shtesë ".

Një tendencë tjetër është të shtoni më shumë kamera në makina për të marrë një pamje të plotë të gjithanshme. Më parë, ushtria merrej vetëm me sigurimin e shoferit me pajisje të shikimit të natës vetëm për vozitje. Me një numër të madh të kamerave që ofrojnë shikueshmëri 360 °, kërcënimet mund të shihen nga çdo drejtim dhe, më e rëndësishmja për sigurinë, ka një pamje në anët dhe prapa, prandaj, siguria e operacionit në zonat urbane është rritur.

Leonardo ofron kamerën DNVS 4, e cila ju lejon të merrni një pamje të gjithanshme në distanca 20-30 metra. Horner tha se sistemi është gjithashtu i pajisur me një aparat fotografik me ngjyra gjatë ditës për të kombinuar të dy teknologjitë në një zgjidhje dhe kështu të zvogëlojë peshën, madhësinë dhe konsumin e energjisë. Ai shtoi se ka gjithashtu një kalim nga arkitektura e hapur analoge në atë dixhitale. "Kjo do të thotë që ne dixhitalizojmë sinjalin e kamerës dhe e shfaqim atë në mënyrë dixhitale në ekran, gjë që përmirëson shumë qartësinë e figurës dhe eliminon çdo ndërhyrje nga vetë makina."

Imazhi
Imazhi

Foto në numra

Zhvillimet në teknologjinë dixhitale u lejojnë operatorëve të përdorin ekrane shumëfunksionale me harta, statusin e armëve dhe informacionin e mirëmbajtjes së automjeteve, si dhe të shikojnë imazhe të shumta në të njëjtën kohë, të tilla si pamjet përpara, anësore dhe prapa. Kjo është shumë më e gjithanshme sesa përdorimi i një aparati të zbehur ose një sistemi analog që ju lejon të shikoni vetëm një aparat fotografik dhe vetëm një ekran.

Shumica e kamerave të mbikqyrjes janë të tipit të pa ftohur dhe, si syri i njeriut, kanë një fushëpamje të gjerë prej rreth 50 °, dhe disa i afrohen 90 °. Jorgen Lundberg nga FLIR Systems tha se kamerat e tjera duhet të instalohen në konfigurime të ndryshme për të arritur mbulimin e plotë 360 °. Disa skema parashikojnë vendosjen e kamerave të shumta me një fushëpamje 55 °, ndërsa skema të tjera parashikojnë instalimin e katër kamerave në 90 ° apo edhe vetëm dy kamera në 180 ° për të krijuar një panoramë. Para së gjithash, kjo është e nevojshme në mënyrë që makina të mund të manovrojë lirshëm pa ndezur fenerët gjatë stërvitjes së natës dhe operacioneve luftarake, pasi shoferi ka kontrollin e plotë të mjedisit.

"E gjithë kjo ka për qëllim t'i japë shoferit ose ekuipazhit njohuri për atë që po ndodh pranë makinës në rreth 20-100 metra dhe jo më tej, pasi teknologjia sot nuk mund të sigurojë imazhe me rezolucion të lartë në distanca të gjata," tha Lundberg. "Megjithëse ekuipazhi i makinës me siguri do të donte të kishte një pamje me definicion të lartë të të gjithë perimetrit në dispozicion të tyre, ekziston një ekuilibër midis teknologjisë së sotme dhe buxhetit të sotëm. Ekzistojnë gjithashtu kufizime në numrin dhe funksionalitetin e ekraneve të ekuipazhit brenda automjetit."

Për shembull, paraqitja e sasive të mëdha të informacionit ndijor në dispozicion është sfiduese. Në mënyrë që të mos përzieni gjithçka në një grumbull, anëtarët e ekuipazhit, për shembull, shoferi, komandanti dhe pushkatari, duhet të kenë qasje në ekranet që shfaqin informacion specifik të destinuar për secilin prej tyre, në mënyrë që të mos ndërhyjnë me përdoruesit e tjerë. Pjesa e uljes gjithashtu mund të ketë një ekran në pjesën e pasme të automjetit, i cili shfaq informacione për mjedisin para se të zbritet. Komandanti mund të ketë një ekran si anëtarët e tjerë të ekuipazhit, por me më shumë funksionalitet, për shembull, me aftësinë për të shfaqur vendime mbi kontrollin luftarak dhe informacion mbi armët.

Shumë sensorë të ndryshëm janë instaluar tashmë në automjete të blinduara dhe sistemet e shikimit të natës duhet të gjejnë një vend për veten e tyre në këtë hapësirë të kufizuar. Ka pak hapësirë në makinë për të akomoduar më shumë ekrane dhe për këtë arsye shpërndarja e informacionit nga sensorët dhe kamerat në të gjithë makinën është sfiduese.

Sistemet e shikimit të natës për armët kryesore të AFV janë të vendosura krah për krah ose të integruara në shikimin e pushkatuesit, i cili zakonisht instalohet në automjetin pranë armës. Armatimi mund të jetë një top tank i kalibrit të madh 120 mm, topa të kalibrit të mesëm (20 mm 30 mm ose 40 mm) apo edhe mitralozë të kalibrit 7, 62 mm ose 12, 7 mm në një modul armësh të kontrolluar nga distanca (DUMV) Sistemet e shikimit të armëve përfshijnë kryesisht sisteme të imazhit termik të ftohur dhe prandaj janë të afta të veprojnë në distanca mbi 10 km.

Lundberg tha se pamjet e ditës dhe të natës së sulmuesit janë të përafruara me boshtin e armës, domethënë, ai do të shikojë se ku drejtohet arma dhe nuk do të shohë në drejtime të tjera.

"Gama e kësaj pamje duhet të korrespondojë me gamën e armës, dhe arma ka një distancë mjaft të gjatë. Rrjedhimisht, ai ka një fushëpamje mjaft të ngushtë, është sikur të shikosh përmes një kashte … por këtu shigjeta duhet të shohë dhe të gjuajë ".

Imazhi
Imazhi

Qëndroni të ftohtë?

Kamerat infra të kuqe të pa ftohura përdorin teknologjinë mikrobolometër, e cila është në thelb një rezistencë e vogël me një element silikoni që reagon ndaj rrezatimit të nxehtësisë. Ndryshimet në temperaturë përcaktohen nga intensiteti i emetimit të fotoneve. Mikrobolometri e zbulon këtë dhe i konverton matjet në një sinjal elektrik, i cili nga ana e tij mund të konvertohet në një imazh.

Sensorët e pa ftohur, si rregull, funksionojnë në rangun LW1R (7-14 mikronë), domethënë ata mund të "shohin" përmes tymit, mjegullës dhe pluhurit, gjë që është e rëndësishme në fushën e betejës dhe në situata të tjera.

Pajisjet e ftohura përdorin një sistem ftohës kriogjenik për të mbajtur detektorin në -200 ° C, duke e bërë atë më të ndjeshëm ndaj ndryshimeve edhe të vogla të temperaturës. Zbuluesit e pajisjeve të tilla mund të shndërrojnë me saktësi edhe një goditje të vetme të një fotoni në një sinjal elektrik, ndërsa sistemet e pa ftohura kanë nevojë për më shumë fotone për të bërë matjet. Kështu, sensorët e ftohur kanë një gamë të gjatë, e cila përmirëson procesin e kapjes dhe neutralizimit të objektivave.

Por sistemet e frigoriferit gjithashtu kanë të metat e tyre, kompleksiteti i dizajnit kërkon kosto të larta dhe nevojën për mirëmbajtje të rregullt dhe teknikisht komplekse. Sensorët e pa ftohur janë më të lirë, më të lehtë për tu mirëmbajtur dhe jetë më të gjatë sepse nuk përdorin teknologji kriogjenike, kanë më pak pjesë lëvizëse dhe nuk kërkojnë vulosje komplekse me vakum. Çfarë lloj sistemi për të zgjedhur, si gjithmonë, i takon përdoruesit, bazuar në detyrat që ai po zgjidh.

Zgjedhja e valës

Fushat e pushkëve të ftohur përdorin pranë detektorë infra të kuqe [valë të gjata] (LW1R). Sepse kjo lejon që sistemet e shikimit të natës të shohin përmes tymit dhe për këtë arsye të kenë më pak çështje të lidhura me luftën. Sistemet e pa ftohura gjithashtu përdorin detektorë të tillë, pasi mikrobolometrat (elementët termosensitivë) janë të ndjeshëm në këtë gjatësi vale, por kjo tani po fillon të ndryshojë. "Historikisht, LWIR është preferuar gjithmonë për shkak të depërtimit më të mirë të tymit sesa detektorët MWIR që veprojnë në infra të kuqe në mes të valës së mesme," tha Horner.

"Dhjetë vjet më parë kjo ishte e vërtetë, por testet dhe demonstrimet kanë treguar dhe vërtetuar se nuk ka shumë ndryshim midis LWIR dhe MWIR në fushën e betejës sot. Ndjeshmëria dhe aftësitë e MWIR janë përmirësuar ndjeshëm gjatë 10 viteve të fundit dhe sot kamerat MWIR ende ofrojnë performancë superiore dhe depërtim të tymit. Kjo i bën njerëzit të preferojnë MWIR sesa detektorët LWIR."

Horner shtoi:

"Avantazhi i detektorëve MWIR është se ata gjithashtu kanë përshkueshmëri më të mirë përmes ajrit të lagësht në krahasim me detektorët e tipit LWIR, domethënë, kur dëshironi të vendoseni në zonat bregdetare, veçanërisht në klimat e nxehta, atëherë do të keni performancë më të mirë duke përdorur MWIR. Jo LWIR Me Do të jetë një zgjidhje kompromisi për makinën ".

Sidoqoftë, një zëdhënës i kompanisë franceze Sofradir theksoi se rajoni infra të kuqe [valë të shkurtër] të spektrit (SWIR) gjithashtu ka aplikimin e tij.

"Ka dy përdorime të ndryshme për SWIR. Së pari, detektorët e këtij lloji mund të jenë një zgjidhje shtesë në ato raste kur ju duhet të shikoni nëpër tym dhe pluhur me densitet dhe origjinë të ndryshme, madje edhe (në disa raste) mjegull. Në varësi të kushteve atmosferike, SWIR mund të sigurojë një distancë të madhe të dukshme. Së dyti, me detektorin SWIR, ju mund të shihni matës të rrezeve lazer që veprojnë në përcaktimin e synuar në gjatësi vale prej 1.6 mikronësh ose 1.5 mikronësh. Më pas përdoret si paralajmërim se automjeti juaj është nën mbikëqyrje. Ju gjithashtu mund të shihni ndezjet e topave, që do të thotë se SWIR po përdoret për të përmirësuar ndërgjegjësimin e situatës dhe për të mbrojtur automjetet tokësore ".

Një zëdhënës i BAE Systems tha:

"Në përgjithësi, LWIR siguron performancën më të mirë në të gjitha motet dhe kushtet e tjera në natyrë, ndërsa MWIR dhe SWIR ofrojnë kontrastin më të mirë. Imazhi SWIR ka avantazhin e shtuar për të qenë i ngjashëm me atë që shohim me sy të lirë. Ky avantazh i rëndësishëm rrit mundësinë e njohjes së saktë, e cila nga ana tjetër ndihmon në zvogëlimin e gjasave të incidenteve me zjarr miqësor."

Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës
Dhe nata nuk është pengesë! Tendencat në zhvillimin e sistemeve të shikimit të natës

Nevoja për më shumë

Instalimi më i shpeshtë i DUMV në automjetet e blinduara ka një ndikim në tregun e kamerave të natës. Pamjet kryesore të armëve janë të integruara në platformë dhe për këtë arsye as arma dhe as pamjet nuk mund të ndryshojnë shumë shpesh. Shtimi i DUMV -it të ri në baza modulare ju lejon të ndryshoni fushëveprimin më shpesh.

Në pesë deri në dhjetë vitet e fundit, armët standarde të instaluara në DUMV ishin në shumicën e rasteve ose një mitraloz 7.62 mm ose një mitraloz 12.7 mm, kështu që pamjet, si rregull, nuk ishin ftohur në mënyrë që të përputheshin me distancën e shkurtër të këto armë. (1-1, 5 km), dhe kjo nga ana tjetër përcaktoi fushën e tyre të shikimit pak më të gjerë se pamjet e armëve të kalibrit të madh.

Sidoqoftë, Lundberg vuri në dukje se situata po ndryshon:

"Aktualisht, ekziston një prirje në rritje që përcakton instalimin e armëve të një kalibri më të madh (rreth 25-30 mm), nga e cila është e mundur të synoni dhe të kryeni zjarr të saktë në distanca të gjata, dhe kjo përcakton kërkesën për pamje për DUMV me një gamë më të gjatë. Ndërsa industria dikur furnizonte hapësira të pa ftohura për 99% të DUMV, sot fokusi po zhvendoset në fusha më funksionale të pa ftohura dhe të ftohura që mund të ofrojnë imazhe ultra të mprehta. Kjo bën të mundur shikimin pak më tej dhe drejtimin e armëve të një kalibri më të madh drejt objektivit në distanca të gjata 1, 5-2, 5 km, domethënë, përtej mundësive të mjeteve të shkatërrimit të armikut."

Dhe së fundi, komandantët duan të kenë një kontroll edhe më të mirë të situatës, për të parë më larg se zjarret e topave, dhe për këtë arsye lindi nevoja për të instaluar pamjet e natës me një distancë më të gjatë në DUMV.

Zhvillimi i sistemeve të shikimit të natës përcaktohet jo vetëm nga diapazoni i shtuar, por edhe nga nevoja për të thjeshtuar operacionet. Një aparat fotografik termik i vjetëruar ose kamera infra të kuqe më pak e avancuar kërkon shumë punë, pasi ju duhet të shtypni butona dhe të rrotulloni çelësat shumë herë për të marrë një imazh të mirë, ndërsa një aparat i ri i avancuar mund të sigurojë menjëherë një imazh me cilësi më të lartë për një sistem synimi me ndërhyrja minimale e përdoruesit. Një zëdhënës i Controp tha: "Kur shumica e elementeve janë të automatizuar, operatori mund të përqëndrohet në vetë detyrën dhe të mos shpërqendrohet duke punuar me sistemin e shikimit."

Avantazhi i fushës së betejës i sistemeve të shikimit të natës po bëhet gjithnjë e më i dukshëm. Ai e bën këtë duke përfituar nga avantazhet teknologjike të një kamere të përmirësuar me rezolucion të lartë, duke përdorur llojin e duhur të sistemeve për detyra të veçanta dhe duke integruar më shumë kamera vëzhgimi në një arkitekturë dixhitale që mund të mbështesë më shumë sensorë dhe t'i japë secilit anëtar të ekuipazhit të dhëna ata kanë nevojë. Individualisht, këto përmirësime nuk sjellin ndryshime rrënjësore, por së bashku ato mund të sigurojnë një avantazh në betejë.

Horner tha se arkitektura dixhitale është një zgjidhje afatgjatë.

"Nëse zbatoni arkitekturën dixhitale që në fillim, atëherë mund të keni kontroll 360 gradë, mund të integroni lehtësisht teknologjitë e ardhshme, sistemet elektronike të luftës, mbrojtjen aktive dhe sistemet e mbikëqyrjes dhe zbulimit me rreze të gjatë. Atëherë mund të shkoni me siguri dhe të mbushni makinën me teknologji të përparuara shtesë."

Lundberg shtoi:

“Përhapja e sistemeve të shikimit të natës dhe imazheve termike po vazhdon me një ritëm të paparë. Ushtria në Perëndim beson se armiku do të ketë vetëm teknologji pasive infra të kuqe. Falë zhvillimit të shpejtë të teknologjive inovative dhe rregullave të kontrollit të eksportit, ushtritë moderne perëndimore kanë një avantazh të qartë. Pika, natyrisht, nuk është në imazhet individuale termike dhe pajisjet e tjera të shikimit të natës, por në të gjithë automjetin e blinduar. Nëse keni një hapësirë në DUMV, atëherë përparësia është se ju mund të synoni, gjuani dhe godisni me saktësi disa sekonda para kundërshtarit tuaj. Në këtë sekuencë të ngjarjeve, sistemet e shikimit të natës sigurisht që kontribuojnë në fitoren mbi kundërshtarin.

Recommended: