Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu

Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu
Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu

Video: Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu

Video: Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu
Video: ‘Russia is not being helpful’ to U.S. efforts to release wrongfully detained US citizens 2024, Apríl
Anonim
Obrázok
Obrázok

Prenosné systémy určovania cieľov, ktoré boli schopné zachytiť cieľ a odoslať jeho súradnice do výkonného systému, boli pôvodne k dispozícii iba špeciálnym silám alebo špeciálnym prieskumom cieľa. Teraz to tak zďaleka nie je, konvenčné jednotky sú vybavené ručnými reťazovými prieskumnými zariadeniami, najpokročilejšie armády tieto zariadenia nasadzujú až na úroveň čaty. Obvykle majú tieto systémy denné a nočné kanály, polohovací systém GPS, magnetický kompas s digitálnym displejom a laserový diaľkomer bezpečný pre oči. Môžu byť pridané ďalšie funkcie a nástroje, ako je nahrávanie videa, fotografovanie, laserový značkovač a astronomický kompas v prípade nedostatku signálu GPS.

Demontované jednotky bezpochyby pripisujú hmotnosti všetkých komponentov svojho zariadenia bez výnimky veľký význam, a preto výrobcovia vyvíjajú značné úsilie na jeho zníženie. V zariadeniach na pozorovanie, detekciu a určenie cieľa je tepelný alebo nočný kanál jedným z kľúčových subsystémov. Dnes sú k dispozícii dve hlavné možnosti-chladené a nechladené sústavy citlivých prvkov alebo mikrobolometre, pracujúce v strednej vlnovej infračervenej oblasti spektra (3-5 µm) a v infračervenej oblasti spektra s dlhou vlnovou dĺžkou (8 -14 μm). Rozsah pôsobenia je rozhodne vyšší pri chladených snímačoch, ktoré však vyžadujú ťažké chladiace zariadenie s vysokou spotrebou energie a niekoľko minút na vychladnutie, pričom nechladené matrice tento problém nemajú, aktivujú sa len za niekoľko sekúnd.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

V Európe je jedným z kľúčových hráčov v tejto oblasti Lynred, ktorá vznikla v polovici roku 2019 zlúčením spoločnosti Sofradir a jej dcérskej spoločnosti ULIS. Spoločnosť urobila významný pokrok v znižovaní veľkosti chladených aj nechladených matríc. Podľa Lynreda „prechod na novú generáciu v súčasnej dobe prebieha, pričom chladené matrice s rozstupom 15 µm a nechladené s rozstupom 17 µm sú nahradené novými matricami s menším rozstupom, 10 µm, respektíve 12 µm.“To umožňuje pri rovnakom rozlíšení zmenšiť veľkosť matrice a v dôsledku toho znížiť hmotnosť jednej z najťažších súčastí vreckového zariadenia na prieskum cieľa - šošovky. Optické sklenené šošovky použité v šošovke, ako aj rám, do ktorého sa hodia, sú pomerne ťažké. Priemer šošovky je určený ohniskovou vzdialenosťou, ako aj veľkosťou snímača, čím je snímač väčší, tým väčšie je obrazové pole, ktoré musí šošovka vytvoriť, a čím väčšia je veľkosť šošovky. Okrem toho by ste nemali zabúdať, že skôr alebo neskôr vám fyzikálne zákony budú prekážať v znižovaní stupňa. Podľa Lynreda môže byť rozstup 12 μm dosiahnutý v snímačoch LWIR (blízko [dlhé vlny] IR) najmenší, ale v snímačoch MWIR (stredný [stredná vlna] IR) môžeme očakávať pokles na 5-6 mikrónov. To isté je zrejmé aj pre snímače typu SWIR (infračervené spektrum [krátke [krátke vlny]) pracujúce v rozsahu 0,7-2,5 μm, ktoré sa však zatiaľ nepoužívajú vo výrobkoch z triedy zariadení uvažovaných v tomto článku.

Okrem zmenšovania veľkosti matíc v chladených senzoroch vidíme aj ďalší smer vývoja. Zvýšenie prevádzkovej teploty senzorov znižuje spotrebu energie, ako aj dobu chladenia, čo má pozitívny vplyv na dostupnosť. Matice s vysokou prevádzkovou teplotou (HOT) používajú nové technológie, ktoré pre štandardné snímače vyžadujú vyššie teploty ako 80-90 ° Kelvinov. Lynred ponúka nízkoenergetický senzor teluridu ortuti a kadmia pracujúci pri 110 ° K, ktorý šetrí viac ako 10% energie, zatiaľ čo FLIR vyvinul riešenie Superlattice typu 2 (T2SL) typu 2, ktoré pracuje pri 120 ° K. Už teraz je však zrejmé, že typické horúce senzory budú musieť pracovať pri teplotách od 130 do 160 ° K; na tento účel sa vyvíjajú technológie.

Obrázok
Obrázok

Je pozoruhodné, že nižšia spotreba energie môže mať za následok menšie veľkosti batérií, pretože zdroj energie je ďalším „ťažkým“komponentom v ručnom optoelektronickom systéme. Špeciálne lítium-iónové batérie majú vyššiu špecifickú energiu, čo im umožňuje byť ľahšie a ľahšie ako štandardné komerčné batérie. Niektorí zákazníci však uprednostňujú druhé riešenie, zvyčajne založené na prvkoch veľkosti AA dostupných kdekoľvek na svete. Za posledné dva roky sa špecifická energia lítium-iónových článkov zvýšila o 25%, z 200 na 255 Wh / kg. Podľa popredných výrobcov batérií je však táto technológia blízko k vyčerpaniu svojho potenciálu. Vyvíjajú sa nové riešenia, napríklad moduly lítium -síry poskytujúce približne 400 Wh / kg. Aby sa však naplno využila táto nová technológia, je potrebné prekonať množstvo prekážok, ako je degradácia pri nízkych teplotách, nízke (dvojciferné) nabíjacie cykly a výrobné problémy týchto batérií. Zároveň by ste nemali zabúdať na ďalší dôležitý faktor - náklady. Ako je konkrétny model krásny a úžasný, jeho vysoké náklady sa môžu stať prekážkou nasadenia v armáde.

Trh so systémami sledovania, prieskumu a určovania cieľov sa neustále vyvíja a nasleduje v nadväznosti na potreby zákazníkov: prebieha intenzívny boj s hmotnosťou, zvyšuje sa rozlíšenie, rozširuje sa ich funkčnosť, pridávajú sa rôzne subsystémy, napr. laserové ukazovátka. Napriek tomu, že potreba systémov pozorovania na celom svete rastie, Ázia je považovaná za jeden z najsľubnejších trhov, kde sa v najbližších 3 až 5 rokoch uskutočnia veľké investície do modernizácie vybavenia vojakov. Tento článok nemá nahradiť kompletný katalóg, popisuje iba najnovšie produkty v tejto oblasti, aby sa uľahčilo porovnanie, hlavné údaje sú zhrnuté v tabuľkách.

Obrázok
Obrázok

Spoločnosť Safran Electronics & Defense a jej švajčiarska dcérska spoločnosť Safran-Vectronix AG ponúkajú niekoľko systémov s chladenými aj nechladenými snímačmi. Spoločnosť Safran vyvinula rad zariadení JIM, ktorých špičkovým produktom je chladiaca jednotka JIM HR, zatiaľ čo nechladená jednotka má označenie JIM UC. Dizajnéri Sagemu vytvorili aj ľahký a kompaktný, ľahko použiteľný systém JIM Compact. Modulárny systém s dlhým dosahom, ktorý sa ľahko integruje do digitálnej architektúry, prišiel na trh v roku 2016. Zariadenie, ktorého chladenie trvá 3 minúty, má detekčný dosah osoby a vozidla viac ako 7 km a 10 km. Nočné a farebné denné televízne kanály majú rovnaké zorné pole, široké 13,5 ° a úzke 4,5 °. Tretí kanál je založený na fotoaparáte so slabým osvetlením so širokým zorným poľom 6,2 ° a úzkym zorným poľom 4,5 °. Zariadenie má v sebe zabudovaný laserový diaľkomer s dosahom 12 km. Zariadenie JIM Compact je vybavené nepretržitým elektronickým zoomom 1x-4x, režimami stabilizácie obrazu, viacrežimovým zarovnaním obrazu a tiež „pozorovaním laserového bodu“(schopnosť pozorovať laserový bod termokamerou, keď cieľ je osvetlený laserovým značkovačom). V porovnaní s predchádzajúcimi systémami sa jeho hmotnosť a objem znížili najmenej o 40%, tento výsledok sa dosahuje aj znížením hmotnosti batérie na polovicu pri zachovaní prevádzkového času. Nedávno bol pridaný ďalší voliteľný režim s názvom TELD (Tireur d'Elite Longue Distance). TELD, vyvinutý v spolupráci s francúzskym velením síl špeciálnych operácií, meria vzdialenosť k cieľu a v súlade s palebnou tabuľkou vypočítava opravy na základe typu zbrane a streliva a zobrazuje ich na displeji. Podľa Safrana zariadenie TELD zvyšuje pravdepodobnosť zasiahnutia pohybujúceho sa cieľa pri prvom výstrele z 20% na 90% (výsledky pre 10 výstrelov cvičnými ostreľovačmi na cieľ pohybujúci sa 8 km / h zo vzdialenosti 400 metrov). Existujúci JIM Compact je možné jednoducho aktualizovať pomocou TELD prostredníctvom aktualizácie softvéru. Okrem možnosti snímania a ukladania fotografií a videí má JIM Compact analógový a digitálny video výstup a voliteľne môže byť vybavený bezdrôtovou komunikáciou Bluetooth a Wi-Fi.

Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu
Vývoj systémov sledovania, prieskumu a určovania cieľov pre pechotu

Moskito, vyvinuté spoločnosťou Safran-Vectronix AG, je bezpochyby najmenšie a najľahšie zariadenie na sledovanie a určovanie polohy 24/7. Môže sa pochváliť 5x denným optickým kanálom a 3x nočným kanálom založeným na zosilňovači obrazu Photonis XR-5 a jeho laserový diaľkomer dokáže merať vzdialenosti až 10 km. Aby sa dosiahol systém vyššej úrovne, Vectronix nahradil kanál zosilnenia jasu nechladeným tepelným kanálom, čím sa zrodil nástroj Moskito TI. Je vybavený 6x optickým kanálom pre denné svetlo a kanálom pre slabé osvetlenie na báze CMOS, oba so zorným poľom 6, 25 °, zatiaľ čo kanál pre termálne zobrazovanie má zorné pole 12 °. Prijímač GPS a laserové ukazovátko triedy 1 bezpečné pre oči sú voliteľné.

Systém JIM Compact je v prevádzke s 12 krajinami NATO, posledná objednávka pre neho prišla z Dánska v októbri 2019. O dva mesiace neskôr švajčiarska armáda podpísala zmluvu na dodávku viac ako 1 000 multifunkčných systémov JIM Compact a Moskito TI.

Obrázok
Obrázok

Spoločnosť Thales vyvinula kompletný rad ručných zameriavacích systémov s názvom Sophie, od chladených Sophie-XF / VGA až po nechladené Sophie MR. Najnovší systém v rodine Sophie Ultima bol predstavený na výstave Eurosatory 2018. Cieľom vývoja bolo zníženie hmotnosti, zvýšenie dojazdu, pripravenosti na spoločné bojové operácie, zlepšená modularita a škálovateľnosť. Systém štyri v jednom je založený na senzore chladeného rozsahu MWIR a blíži sa hmotnosti nechladených systémov. Detekčný dosah je 12 respektíve 8 km pre osobu a stroj a rozsahy rozpoznávania a identifikácie sú 4,5 km a 8,5 km a 2, 3 a 4,5 km. Doba chladenia sa skrátila na iba 3 minúty, čo je takmer polovica času oproti predchádzajúcim systémom. Termovízny kanál má optické zväčšenie, ktoré poskytuje nepretržité zorné pole od 20 ° do 2 °. Okrem typického denného farebného televízneho kanála je jedným z dvoch nových kľúčových prvkov integrácia optického kanála s objektívom 7x35 a zorným poľom 26 °, ktorý poskytuje najlepší obraz z hľadiska farieb a osvetlenia; k dispozícii je aj režim tepelnej fúzie. Pokiaľ ide o farebný televízny kanál, umožňuje nahrávanie videoobrazov z kanála termovízneho snímania, je tiež možné nahrávať na vyberateľnú kartu micro-SD. Očný laserový diaľkomer bezpečný pre oči má maximálny dosah 8 km. Sophie Ultima je vybavená systémom GPS s civilným prístupovým kódom C / A (Coarse Acquisition) a protokolom NMEA na prepojenie s inými systémami. K dispozícii sú tiež rozhrania USB2, Bluetooth, WiFi, Ethernet a RS232. Sophie Ultima je vybavená režimami stabilizácie obrazu, automatického zaostrovania a ultra vysokého rozlíšenia. Zariadenie má vysokú modularitu a môže prijímať ďalšie položky plug-and-play. Na ľavú stranu zariadenia môžete nainštalovať také moduly, ako sú napríklad kamera SWIR, laserové ukazovátko, astrokompas, telekamera so zoomom, komunikačný modul štandardu LTE (Long-Term Evolution), ktorý umožňuje prispôsobíte systém úlohám, ktoré vás čakajú.

Obrázok
Obrázok

Od dátumu uvedenia tohto nového produktu neboli urobené žiadne oznámenia, ale podľa informácií získaných na Eurosatory 2018 mal Thales dodať prvé systémy alebo sa blíži k dodaniu prvých systémov na francúzske riaditeľstvo pre vyzbrojovanie. Spoločnosť začala vyvíjať nový systém z radu Sophie, ďalší systém manuálneho zameriavania sa plánuje volať Sophie Optima. Bude vybavený nechladeným mikrobolometrom 1280x1024 s duálnym zorným poľom 10 ° alebo 20 °, pracujúcim v rozsahu 8-12 mikrónov. Odmietnutie zariadenia na kontinuálne zväčšovanie a chladenie ďalej zníži hmotnosť, aj keď sa samozrejme rozsah detekcie a identifikácie zníži.

Obrázok
Obrázok

Britská spoločnosť Thermoteknix vyvinula zameriavací a polohovací okulár TiCAM 1000C. Na základe rovnakého dizajnu spoločnosť dodáva aj TiCAM 1000B bez denného farebného kanála CCD. Všetky systémy vyhovujú norme MIL-STD a sú klasifikované ako vojenské systémy na export. Spoločnosť zamestnáva približne 25 inžinierov, ktorí sú zodpovední za všetku elektroniku, softvér a mechanický dizajn. Jej výrobky používajú rôzne nechladené dlhovlnné infračervené senzory, ako aj vlastnú patentovanú technológiu bez uzávierky. Výroba TiCAM 1000C sa začala v roku 2018 a odvtedy Thermoteknix dosiahol významný komerčný úspech v Južnej Afrike, Európe, Ázii a na Strednom východe, aj keď presné informácie o zákazníkoch v súčasnosti nie sú k dispozícii. Oba modely TiCAM 1000B a C sú vybavené viditeľným alebo „neviditeľným“laserovým značkovačom, videorekordérom a foto a štandardným 75 mm objektívom so zorným poľom 8, 3 ° x 6, 2 ° s rozsahom 2900 metrov pre plnú postavu v noci. Je možné nainštalovať alternatívny objektív s priemerom 60 mm so zorným poľom 10,4 ° x 7,8 ° a detekčnou vzdialenosťou 2350 metrov, čím sa hmotnosť zníži asi o 100 gramov. K dispozícii je aj objektív s priemerom 100 mm, detekčná vzdialenosť osoby sa v tomto prípade zvýši na 3 900 metrov a zorné pole sa zníži na 6, 2 ° x 4, 7 °. TiCAM 1000C môže byť integrovaný s voliteľnými režimami triangulácie a umiestnenia projektilu na kontrolu paľby a podporu delostrelectva, ako aj predbežného plánovania. Okrem priamej front-endovej podpory softvéru pre správu bitiek vyvinul Thermoteknix vlastnú aplikáciu ConnectIR pre Android, ktorá umožňuje prenos fotografií z termálnych a denných kamier TiCAM a údajov o cieľovej polohe do pripojených mobilných, Wi-Fi alebo Bluetooth zariadení. Táto aplikácia umožňuje používateľom vymieňať si údaje bez nákladov alebo zložitosti spojených s plne nasadeným systémom riadenia boja alebo komunikačnou infraštruktúrou. Podľa dostupných informácií mala britská spoločnosť v úmysle predviesť svoju úspešnú radu TiCAM a ďalšie príslušenstvo k nej na výstave Eurosatory 2020, ale koronavírus tomu zabránil.

Obrázok
Obrázok

Fínska spoločnosť Senop, súčasť skupiny Patria Group, má vo svojom portfóliu dva nechladené monokulárne zameriavacie systémy s názvom Lisa a Lilly. Prvý z nich má dva denné kanály, jeden založený na farebnej CCD kamere so zorným poľom 2,9 ° x 2,3 ° a druhý optický so zväčšením 4,6x poskytuje optimálny denný obraz; termovízny kanál so zorným poľom 6, 2 ° x 3, 8 ° sa vyznačuje digitálnym zoomom. Laserový diaľkomer triedy 1 má dosah 6 km, čo zodpovedá maximálnemu dosahu detekcie vozidiel, pričom dosah detekcie osoby sú 3 km. Lisa je vybavená portom USB, výstupom videa, portom RS232 a bezdrôtovým protokolom Bluetooth. Model Lilly je ľahší a menší, má optický denný kanál so zväčšením 5x a zorné pole 8, 0 ° x 5, 9 °, rovnaké vlastnosti má termovízny kanál. Vďaka priesvitnému hranolu je optický obraz rozdelený na dve časti, jeden vidí oko používateľa a jeho kópiou je denná kamera s vysokým rozlíšením používaná na zachytávanie videa a fotografií. S jedným optickým kanálom s priamym videním nie je potrebná žiadna energia. Je možné kombinovať obrázky dvoch denných kanálov, živých a televíznych. Dosah laserového diaľkomera je rovnaký ako u Lisy; voliteľne dostupný diaľkomer s dosahom 15 km. Detekčné rozsahy sú o niečo zmenšené a dosahujú 5 km, respektíve 2 km. Systém Lilly je vybavený laserovým ukazovateľom bezpečným pre oči a komunikuje rovnakými kanálmi ako Lisa s prídavkom ethernetu a WLAN.

Obrázok
Obrázok

Nemecká spoločnosť Jenoptik vyvinula multifunkčnú termovíznu kameru Nixus Bird, ktorá má okrem nechladeného nočného kanála optický kanál s priamym výhľadom so zväčšením 7x a optickou clonou 40 mm. Pôvodný systém sa môže pochváliť nočným kanálom so zorným poľom 11 ° x 8 °, ktorý umožňuje detekciu vozidiel na vzdialenosť 5 km. V polovici roku 2010 sa spoločnosť rozhodla začať s výrobou diaľkového variantu, po ktorom bolo zariadenie Nyxus Bird k dispozícii vo variantoch MR a LR. Ten posledný má objektív so zvýšenou ohniskovou vzdialenosťou a užším zorným poľom 7 ° x 5 °, ktorý dokáže detekovať vozidlá na vzdialenosť viac ako 7 km.

Obrázok
Obrázok

Do Turecka dorazil jeden z najnovších prírastkov do kategórie ručných označení. Spoločnosť Transvaro predstavila Engerek 8, ktorý používa detektor chladený FPA 640 x 512 MWIR, najnovší vývoj spoločnosti FLIR založený na technológii T2SL s rozstupom 15 μm. Optické 15 -násobné zväčšenie umožňuje plynulé nastavenie zorného poľa od 2,04 ° x 1,63 ° do 20,16 ° x 16,9 °, k dispozícii je aj 8x elektronické zväčšenie. Denný kanál je založený na farebnej kamere s rozlíšením 1920x1080 a 30 -násobnom zväčšení, jeho zorné pole sa pohybuje od 2,84 ° x 2,27 ° do 27,86 ° x 22,44 °. Transvaro požaduje detekčný dosah viac ako 8,5 km pre rastové ciele a 21 km pre typické štandardné ciele NATO 2, 3x2, 3 metre a zodpovedajúce identifikačné rozsahy 1, 4 a 3,5 km. Laserový diaľkomer má pre štandardné ciele NATO dosah viac ako 10 km. Vstavaná vnútorná pamäť systému Engerek 8 vám umožní zaznamenať až 4 hodiny videa vo formátoch MP4 / AVI, ako aj fotografie vo formáte jpg.

Obrázok
Obrázok

Izraelská spoločnosť Elbit Systems ponúka jeden chladiaci a jeden nechladený systém. Prvý z nich, Coral-CR, je vybavený termovíznym kanálom s kontinuálnym zväčšovaním a zorným poľom od 2,5 ° x 2 ° do 12,5 ° x 10 °, denný kanál má široké zorné pole 10 °, a úzky - 2,5 °. Detekčný dosah živých cieľov je 5 km a 11 km vozidiel. Výrazne ľahší Mini Coral sa vyznačuje pevným objektívom so zorným poľom 6 ° x 4,5 ° pre denné a nočné kanály a laserovým diaľkomerom s dosahom 2,5 km; detekčné dosahy zariadenia sú 4,8 km pre autá a 3 km pre ľudí. Oba systémy sú vybavené režimom miešania deň / noc.

Obrázok
Obrázok

Aj keď sa americká armáda blíži k získaniu nového systému Leonardo DRS Joint Effects Targeting System (JETS) pre špeciálne sily, mnohé spoločnosti nezaháľajú a pravidelne zavádzajú nové systémy ručného sledovania a prieskumu. Americká námorná pechota nedávno podpísala dve zmluvy so spoločnosťami Northrop Grumman a Elbit Systems of America na vývoj prototypov vreckového systému ďalšej generácie. Spoločnosť BAE Systems vyvinula zariadenie HAMMER (Handheld Azimuth Measuring, Marking, Electro-optic imaging & Ranging), ktoré obsahuje astronomický kompas na presné určovanie polohy aj bez signálu GPS.

Obrázok
Obrázok

Najnovším vývojom od spoločnosti FLIR je chladený Recon V a nechladený Recon V Ultra Lite. Termovízny kanál má 10-násobné zväčšenie a meniace sa zorné pole z 20 ° x 15 ° na 2 ° x 1,5 °, model Recon V má vstavaný elektronický stabilizačný systém. Nie sú k dispozícii všetky vlastnosti zariadenia, aj keď dosah laserového diaľkomera je 10 km. Recon V je možné vymeniť za chodu, čo znamená, že batérie je možné vymeniť bez vypnutia systému. Do vnútornej pamäte je možné uložiť až 1 000 fotografií. Model Recon V Ultra Lite je založený na najnovšej matici FPA 640 x 480 s rozstupom 12 mikrónov vlastnej konštrukcie a v dôsledku toho je systém kompaktný a váži relatívne málo, zatiaľ čo denný kanál má rozlíšenie 5 megapixelov. Super široké zorné pole 12,2 ° x 6,9 °, široké zorné pole 6 ° x 3,3 ° a úzke zorné pole 4,5 ° x 1,6 ° dostupné v termovíznom kanáli, zorné polia 6 ° x 3,3 ° a 3 ° x 1,7 ° sú k dispozícii v dennom kanáli. Dosah laserového diaľkomera pracujúceho na vlnovej dĺžke 850 nm presahuje 10 km. Recon V Ultra Lite má vstavaný výstup digitálneho videa, ako aj bezdrôtové pripojenie Wi-Fi, Bluetooth a NFC.

Odporúča: