A járművekre szerelt éjjellátó rendszerek évek óta léteznek, és ma már mindennaposak, de ezen a piacon jelentős változások állnak előttük.
Például egyre nagyobb igény mutatkozik a nagyobb felbontású éjszakai kamerák iránt. A Sofradir francia infravörös vevő cég szóvivője elmondta, hogy ezt úgy lehet elérni, hogy növelik a képpontok számát és csökkentik a képpontemelkedést, miközben megtartják a mátrixméretet, hogy az eszköz kis súlyát és energiafogyasztását biztosítsák.
„A pixelek hangmagasságának csökkentésével növeli az érzékelő érzékenységét, mivel a képpontemelkedés csökkenésével minden pixel alacsonyabb jelerősségű, és így növeljük az eszköz érzékenységét. A jelenlegi generációs kamerákban a szabvány a VGA 640x512, de ma a tendencia például az SVGA 1280x1024 felé mozdul el 12 mikronos lépésekben. A rendszerek ebbe az irányba fognak haladni, és ez most történik”
- elmagyarázta.
Ahhoz, hogy ezek a kamerák a legjobb teljesítményt nyújthassák, megfelelően stabilizálni kell őket, mivel a páncélozott járművek durva terepen, nagyon nehéz terepen működnek. A Controp Precision Technologies képviselője szerint, ha a rendszer nincs megfelelően stabilizálva, "akkor a kép elfogadhatatlan minőségű lesz, és az eszköz hatótávolsága drasztikusan csökken".
A Sofradir szóvivője azt mondta:
„Az elmúlt években láttuk, hogy a súly, a méret és az energiafogyasztás fontossága folyamatosan növekszik, tükrözve a keresletet a kisméretű, könnyű, jobb képességekkel rendelkező rendszerek, például a SIGHT rendszereink iránt. A kameráknak több típusa létezik: a hűtés nélküli hőkamerák, amelyek közeli látást biztosítanak, és általában nem stabilizálódnak, valamint a hűtött, általában stabilizált hőkamerák magasabb szintűek és természetesen drágábbak."
Problémák kiemelése
Hagyományosan az éjjellátó rendszereket két fő célra használták. Először is, a vezető éjjellátó eszközei lehetővé teszik számára, hogy fokozza az autó körül lévő környezet irányításának szintjét a biztonságos és problémamentes manőverezés érdekében. Másodszor, vannak olyan megfigyelőrendszerek, amelyeket a lövészek használnak a lehetséges célpontok azonosítására és megcélozására.
A járművezetők infravörös rendszerei és a fokozott helyzetfelismerés jellemzően hűtés nélküli hőkamerák, amelyek szélesebb látómezővel rendelkeznek közelről, hogy minél több látómezőt biztosítsanak, míg a hatókörök lövöldözősek, különösen nagy kaliberű fegyverek esetében., 120 mm-es tartálypisztolyok, hűtett, nagy hatótávolságú hőkamerákkal felszerelve. Az utóbbiak szűkebb látómezővel rendelkeznek egy adott célpontra való összpontosításhoz.
A hőkamerák a legelterjedtebbek a modern hadseregekben, mivel fejlettebbek, mint a képerősítő (képerősítő) kamerák, amelyek 1 mikron alatti lépésekben működnek, és működésükhöz aktív fénykibocsátásra van szükség a közeli infravörös tartományban hogy sötétben is lássunk. Ebben az esetben az infravörös megvilágítás szabad szemmel láthatatlan fényét az ellenséges eszközök észlelhetik, ami súlyos következményekkel járhat.
Colin Horner, a Leonardo szerint a képerősítő kamerák mindig problémát jelentenek a megvilágított közösségekben.
„Ezek az érzékelők hajlamosak torzítani és elmosni a parancsnoknak és a sofőrnek szánt képet. Míg a képjavító technológia fejlődik, és a nem harciasszisztens járművek számára előnyös választás, hátránya, hogy az ilyen kameráknak továbbra is háttérvilágításra van szükségük.”
„Bár valóban tudnak dolgozni minimális fényben, például a Hold vagy a csillagok fényében, teljes sötétségben, a képerősítő csövekkel ellátott kamerák egyszerűen nem fognak működni. A helyzetfelismerés javítása érdekében a kezelők infravörös fényekkel világítják meg helyesen a gép környékét, és támaszkodnak a természetes fényre."
- magyarázta Horner.
Hozzátette: más problémák is vannak a golyóálló üveggel felszerelt autók képerősítő kameráival, mivel ezek negatívan befolyásolják a sofőr távolságérzékelését. Ezért a modern hadseregek inkább passzív infravörös rendszereket használnak.
Ezenkívül tendenciát mutat a más kategóriájú járművek éjjellátó képességeinek növelése, amelyekhez ugyanazokat a rendszereket kell telepíteni rájuk, mint a harci platformokra. "Ez valóban növeli a tulajdonosi szintet és a biztonságot."
„Általában a nagyobb páncélozott harci járműveket passzív (nem megvilágított) infravörös rendszerekkel látták el, amelyek nagyon nagy teljesítményűek, de önmagukban nem működnek oszlopokban. Más járművek, például személyszállító, mentőautók és mérnöki járművek támogatják őket, de ezeknek a járműveknek az a hátránya, hogy nem rendelkeznek ugyanolyan éjjellátó képességgel, mint a harci járművek, és ezért nem tudnak azonos körülmények között dolgozni. Tehát most azt a tendenciát látjuk, hogy a támogató járműveket éjjellátó rendszerekkel látják el, amelyek nem rosszabbak, mint a harci platformoké, és ennek következtében további kockázatok nélkül egymás mellett dolgozhatnak."
Egy másik tendencia az, hogy több kamerát adunk a gépekhez, hogy teljes körű képet kapjunk. Korábban a hadsereg csak azzal foglalkozott, hogy a sofőrnek éjszakai látóeszközöket biztosítson csak a vezetéshez. A nagyszámú, 360 ° -os láthatóságot biztosító kamerával a fenyegetések bármilyen irányból láthatók, és ami a biztonság szempontjából fontosabb, oldalról és hátulról is kilátás nyílik, ezért a városi területeken a művelet biztonsága megnő.
A Leonardo kínálja a DNVS 4 kamerát, amely lehetővé teszi a teljes körű kilátást 20-30 méter távolságban. Horner elmondta, hogy a rendszer nappali színes kamerával is fel van szerelve, hogy a két technológiát egy megoldásban egyesítse, és így csökkentse a súlyt, a méretet és az energiafogyasztást. Hozzátette, hogy az analógról a digitális nyílt architektúrára is elmozdulás tapasztalható. "Ez azt jelenti, hogy digitalizáljuk a fényképezőgép jelét, és digitálisan megjelenítjük a képernyőn, ami nagymértékben javítja a kép tisztaságát, és kiküszöböli a gép interferenciáját."
Kép számokban
A digitális technológia fejlesztései lehetővé teszik az üzemeltetők számára a multifunkcionális képernyők használatát térképekkel, a fegyver állapotával és a jármű karbantartási információival, valamint több kép egyidejű megtekintését, például előre, oldalra és hátra. Ez sokkal sokoldalúbb, mint egy elsötétített kamera vagy analóg rendszer használata, amely lehetővé teszi, hogy csak egy kamerát és csak egy képernyőt nézzen meg.
A legtöbb megfigyelő kamera hűtés nélküli típusú, és az emberi szemhez hasonlóan széles látómezővel rendelkezik, körülbelül 50 ° -kal, néhány pedig 90 ° -kal. Jorgen Lundberg, a FLIR Systems munkatársa elmondta, hogy a teljes 360 ° -os lefedettség érdekében más kamerákat is különböző konfigurációban kell telepíteni. Egyes sémák több kamera elhelyezését írják elő 55 ° -os látómezővel, míg más rendszerek négy kamera 90 ° -os vagy akár két kamera 180 ° -os szögbe helyezését írják elő a panoráma létrehozásához. Először is erre azért van szükség, hogy az autó az éjszakai kiképzés és harci műveletek során szabadon manőverezzen fényszórók nélkül, mivel a vezető teljes mértékben uralja a környezetet.
"Mindez arra irányul, hogy a vezető vagy a személyzet megismerje, mi történik az autó közelében körülbelül 20-100 méteren, és nem tovább, mivel a mai technológia nem képes nagy felbontású képeket nyújtani nagy távolságokon"-mondta Lundberg. „Bár az autó személyzetének minden bizonnyal tetszeni fog, ha rendelkezésére áll egy nagy felbontású kép a teljes kerületről, van egyensúly a mai technológia és a mai költségvetés között. A személyzet kijelzőinek száma és funkcionalitása a járműben is korlátozott.”
Például nagy mennyiségű érzékszervi információ rendelkezésre bocsátása kihívást jelent. Annak érdekében, hogy ne keverjünk össze mindent egy halomba, a személyzet tagjainak, például a sofőrnek, a parancsnoknak és a tüzérnek hozzá kell férnie a képernyőkhöz, amelyek mindegyikükre vonatkozó információkat jelenítenek meg, hogy ne zavarják a többi felhasználót. A leszálló félnek lehet egy képernyője is a jármű hátuljában, amely a leszállás előtt információkat jelenít meg a környezetről. A parancsnok rendelkezhet olyan képernyővel, mint a legénység többi tagja, de több funkcionalitással, például a harci irányítással kapcsolatos döntések és a fegyverekre vonatkozó információk megjelenítésével.
A páncélozott járművekbe már sokféle érzékelőt telepítettek, és az éjjellátó rendszereknek helyet kell találniuk ebben a korlátozott helyen. Kevés hely áll rendelkezésre a gépben, hogy több kijelzőt elférjen, ezért az érzékelőkről és kamerákról származó információk szétosztása az egész gépen nehéz.
Az AFV főfegyvereinek éjszakai látórendszerei egymás mellett helyezkednek el, vagy beépülnek a lövész látókörébe, amelyet általában a pisztoly mellé szerelnek a járműbe. A fegyverzet lehet egy nagy kaliberű 120 mm-es harckocsi ágyú, közepes kaliberű ágyú (20 mm 30 mm vagy 40 mm) vagy akár 7, 62 mm vagy 12, 7 mm kaliberű géppuska egy távirányítású fegyvermodulban (DUMV). A fegyverek megfigyelőrendszerei főleg hűtött hőképi rendszereket foglalnak magukban, ezért 10 km -nél nagyobb hatótávolságon is képesek működni.
Lundberg elmondta, hogy a lövész nappali és éjszakai látnivalói a fegyver tengelyéhez igazodnak, vagyis azt fogja nézni, amerre a fegyver irányul, és nem lát más irányba.
„Ennek a látványnak a hatótávolságának meg kell egyeznie a fegyver hatótávolságával, és a fegyver meglehetősen nagy hatótávolságú. Következésképpen meglehetősen szűk látómezeje van, mintha szalmán keresztül nézne … de itt a nyílnak látnia kell és lőnie kell."
Hideg maradni?
A hűtés nélküli infravörös kamerák mikrobolométeres technológiát használnak, ami lényegében egy kis ellenállás, szilikon elemmel, amely reagál a hősugárzásra. A hőmérsékletváltozásokat a fotonok kibocsátásának intenzitása határozza meg. A mikrobolométer ezt észleli, és a méréseket elektromos jellé alakítja, amely viszont képpé alakítható.
A hűtés nélküli érzékelők általában az LW1R tartományban (7-14 mikron) működnek, vagyis füstön, ködön és poron keresztül "látnak", ami fontos a csatatéren és más helyzetekben.
A hűtőberendezések kriogén hűtőrendszert használnak az érzékelő -200 ° C -on tartására, így még kisebb hőmérsékletváltozásokra is érzékenyebbek. Az ilyen eszközök érzékelői akár egyetlen fotonütést is képes elektromos jellé alakítani, míg a hűtés nélküli rendszereknek több fotonra van szükségük a mérésekhez. Így a hűtött érzékelők nagy hatótávolsággal rendelkeznek, ami javítja a célpontok rögzítésének és semlegesítésének folyamatát.
A hűtőrendszereknek azonban vannak hátrányai is, a tervezés összetettsége magas költségeket és rendszeres és műszakilag összetett karbantartást igényel. A hűtés nélküli érzékelők olcsóbbak, könnyebben karbantarthatók és hosszabb élettartamúak, mert nem használnak kriogén technológiát, kevesebb mozgó alkatrészük van, és nem igényelnek összetett vákuumtömítést. Hogy milyen rendszert válasszon, mint mindig, a felhasználó dönti el, az általa megoldott feladatok alapján.
Hullámválasztás
A hűtött ágyúcsövek közel [hosszú hullámú] infravörös (LW1R) érzékelőket használnak. Mivel ez lehetővé teszi az éjjellátó rendszerek számára, hogy átlássanak a füstön, és így kevesebb a harcokkal kapcsolatos problémájuk. A hűtés nélküli rendszerek is használnak ilyen detektorokat, mivel a mikrobolométerek (hőérzékeny elemek) érzékenyek ezen a hullámhosszon, de ez most kezd változni. "Történelmileg az LWIR-t mindig előnyben részesítették a jobb füstáteresztés miatt, mint a középső [középhullámú] infravörös sugárzásban működő MWIR-érzékelőket"-mondta Horner.
„Tíz évvel ezelőtt ez igaz volt, de a tesztek és demonstrációk kimutatták és bebizonyították, hogy ma nincs sok különbség az LWIR és az MWIR között a csatatéren. Az MWIR érzékenysége és képességei jelentősen javultak az elmúlt 10 évben, és ma az MWIR kamerák még mindig kiváló teljesítményt és füstáteresztést kínálnak. Ez arra készteti az embereket, hogy az MWIR -t részesítsék előnyben az LWIR -érzékelők helyett."
Horner hozzátette:
„Az MWIR érzékelők előnye, hogy az LWIR típusú érzékelőkkel összehasonlítva is jobb nedvességáteresztő képességgel rendelkeznek, vagyis ha part menti területeken, különösen forró éghajlaton kívánják telepíteni, akkor jobb teljesítményt érhet el az MWIR használatával.. Ez kompromisszumos megoldás lesz az autó számára."
A Sofradir francia cég szóvivője azonban hangsúlyozta, hogy a spektrum távoli [rövidhullámú] infravörös tartományának (SWIR) is van alkalmazása.
„A SWIR -nek két különböző felhasználási módja van. Először is, az ilyen típusú érzékelők további megoldást jelenthetnek azokban az esetekben, amikor át kell nézni a különböző sűrűségű és eredetű füstön és poron, sőt (bizonyos esetekben) ködön is. A légköri viszonyoktól függően a SWIR nagy látszólagos távolságot tud biztosítani. Másodszor, a SWIR detektorral láthatjuk, hogy lézeres távolságmérők működnek célmegjelölés mellett 1,6 mikron vagy 1,5 mikron hullámhosszon. Ezt követően figyelmeztetésként használják, hogy járműve felügyelet alatt áll. Látható az ágyúk villanása is, ami azt jelenti, hogy a SWIR -t a helyzetfelismerés javítására és a szárazföldi járművek védelmére használják."
A BAE Systems szóvivője elmondta:
„Általában az LWIR biztosítja a legjobb teljesítményt minden időjárási és egyéb kültéri körülmények között, míg az MWIR és a SWIR a legjobb kontrasztot biztosítja. A SWIR kép további előnye, hogy hasonló ahhoz, amit szabad szemmel látunk. Ez a fontos előny növeli a helyes felismerés valószínűségét, ami pedig segít csökkenteni a barátságos tűzzel történt incidensek valószínűségét."
Többre van szükség
A DUMV páncélozott járművekre gyakoribb telepítése hatással van az éjszakai kamerák piacára. A pisztoly fő irányzók a platformba vannak integrálva, ezért sem a pisztoly, sem a célpontok nem változhatnak túl gyakran. Az új DUMV moduláris hozzáadása lehetővé teszi, hogy gyakrabban módosítsa a hatóköröket.
Az elmúlt öt -tíz évben a DUMV -ra telepített szabványos fegyverek a legtöbb esetben vagy 7,62 mm -es géppuska, vagy 12,7 mm -es géppuskák voltak, így a látnivalókat általában nem hűtötték, hogy megfeleljenek a rövid hatótávolságnak. ezeket a fegyvereket. (1-1, 5 km), és ez határozta meg valamivel szélesebb látómezőjüket, mint a nagy kaliberű fegyverek.
Lundberg azonban megjegyezte, hogy a helyzet változik:
„Jelenleg növekszik az a tendencia, amely meghatározza egy nagyobb kaliberű (kb. 25-30 mm) fegyverek felszerelését, amelyből nagy távolságokra lehet pontos tüzet célozni és végrehajtani, ez pedig meghatározza a DUMV látnivalók iránti igényét. hosszabb hatótávolsággal. Míg korábban az iparág a DUMV 99% -át szállította hűtés nélküli hatókörökkel, ma a hangsúly a funkcionálisabb hűtés nélküli és lehűtött tartományokra helyeződik, amelyek rendkívül éles képeket tudnak nyújtani. Ez lehetővé teszi, hogy egy kicsit távolabb lássunk, és nagyobb kaliberű fegyvereket irányítsunk a célpontra 1, 5-2, 5 km-es távolságokon, vagyis túl az ellenség pusztítóeszközein."
És végül a parancsnokok még jobban akarják irányítani a helyzetet, messzebbre látni, mint az ágyútüzek, ezért szükség volt a DUMV -ra hosszabb hatótávolságú éjszakai látnivalók felszerelésére.
Az éjjellátó rendszerek fejlődését nemcsak a megnövelt hatótávolság határozza meg, hanem a műveletek egyszerűsítésének igénye is. Az elavult hőkamera vagy a kevésbé fejlett infravörös kamera sok munkát igényel, mivel sokszor meg kell nyomni a gombokat és el kell csavarni a gombokat, hogy tisztességes képet kapjon, míg egy új, fejlett kamera azonnal jobb minőségű képet tud biztosítani egy célzó rendszer számára. minimális felhasználói beavatkozás. A Controp szóvivője azt mondta: "Ha az elemek nagy része automatizált, a kezelő magára a feladatra összpontosíthat, és nem zavarhatja el a megfigyelőrendszerrel való munka."
Az éjjellátó rendszerek harctéri előnye egyre nyilvánvalóbb. Ezt úgy teszi, hogy kihasználja a továbbfejlesztett, nagy felbontású kamera technológiai előnyeit, a megfelelő típusú rendszereket használja az adott feladatokhoz, és több megfigyelő kamerát integrál a digitális architektúrába, amely több érzékelőt képes támogatni, és a legénység minden tagjának adatokat biztosít. szükségük van. Ezek a fejlesztések egyénileg nem hoznak radikális változásokat, de együttesen előnyt jelenthetnek a csatában.
Horner szerint a digitális architektúra hosszú távú megoldás.
„Ha a kezdetektől fogva megvalósítja a digitális architektúrát, akkor 360 fokos irányítást biztosíthat, könnyen integrálhatja a jövő technológiáit, az elektronikus hadviselési rendszereket, az aktív védelmet, valamint a nagy hatótávolságú megfigyelő és felderítő rendszereket. Ezután nyugodtan mehet tovább, és további fejlett technológiákkal töltheti fel az autót."
Lundberg hozzátette:
„Az éjszakai látás és a hőképalkotó rendszerek elterjedése példátlan ütemben halad. A nyugati hadsereg úgy véli, hogy az ellenségnek csak passzív infravörös technológiája lesz. Az innovatív technológiák és az exportellenőrzési szabályok gyors fejlődésének köszönhetően a modern nyugati hadseregek egyértelmű előnyökkel rendelkeznek. A lényeg persze nem az egyes hőkamerákban és más éjszakai látó eszközökben van, hanem az egész páncélozott járműben. Ha rendelkezik a DUMV -val, akkor előnye, hogy néhány másodperccel az ellenfél előtt célozhat, lőhet és pontosan eltalálhat. Ebben az eseménysorban az éjjellátó rendszerek minden bizonnyal hozzájárulnak az ellenfél elleni győzelemhez."
