Podľa priemyselných expertov sú technológie nočného videnia, zosilnenie obrazu aj termálne zobrazovanie, pripravené v nasledujúcich rokoch vyvinúť v niekoľkých smeroch, od rozlíšenia až po pripojenie k jednej sieti. Tento vývoj by však mal byť vyvážený získaním najmenšej hmotnosti a veľkosti a charakteristík spotreby energie
Systémy nočného videnia majú rôzne tvary, od okuliarov po zameriavače zbraní. V tejto oblasti však dochádza k významnému pokroku, pretože poprední svetoví výrobcovia sa snažia reagovať na potreby používateľov.
Zmeny a kombinácie
Christian Johnson, riaditeľ rozvoja obchodu spoločnosti Harris Corporation, upozornil najmä na rastúci dopyt po okuliaroch na nočné videnie s dvojitým okulárom (NVG). "Sú relatívne nové." Za posledných šesť mesiacov americká armáda vyvíjala vážny tlak na výrobcov, aby boli pripravení masívne dodávať dvojoké zariadenia, pozemné sily musia prejsť z monokulárneho na binokulárny. “
Binokulárny ďalekohľad Lightweight Night Vision (F5032), ktorý spoločnosť Harris uviedla na trh na konci roku 2016, je ľahší než všetky predchádzajúce modely. Vďaka nastaviteľným dioptrickým šošovkám výrazne znižuje únavu očí pri dlhodobých úlohách, čo znamená, že sa systém dokáže rýchlo prispôsobiť zraku svojho operátora.
Harris tiež zaznamenáva posun v dynamike trhu, pretože systémy bieleho fosforu získavajú na popularite. Uvoľnenie takýchto systémov bolo pôvodne určené potrebou špeciálnych síl, ale teraz sa to stalo všeobecným trendom. Spoločnosť nemá konkrétny pohľad na výhody bielej oproti zelenej a naopak, aj keď vyrába systémy s bielym fosforom vo zvyšujúcom sa množstve. Zelený fosfor je však dnes veľmi rozšírený.
Dokumenty spoločnosti vysvetľujú, že „biely fosfor vytvára čiernobiely obraz, ktorý môže oku pôsobiť známejšie. V niektorých situáciách používatelia požadujú lepší kontrast medzi objektmi spolu s vyšším rozlíšením obrazu o 6 Odlhšie vzdialenosti “.
"Na druhej strane zelený fosfor využíva výhody vlnových dĺžok, ktoré optimalizujú vnímanie kontrastu a detailov scény v mozgu." Zelená padá presne do stredu farebného spektra oka, čo používateľom umožňuje v noci lepšie identifikovať a interpretovať svoje okolie. “
Johnson vysvetlil, že Harris sa vo veľkej miere zameriava na technológiu vylepšenia obrazu (VL), aj keď používa technológiu fúzie v rade ďalekohľadov i-Aware TM-NVG Fusion (F6045), kde sa fúzia VL a tepelného zobrazovania (TPV) dosahuje pomocou optického prekrytia. „Zlepšili sme situačnú informovanosť, pretože operátor môže sledovať oba kanály naraz. Napríklad pomocou fúzie obrazu vidíte cez hmlu a iné prekážky, čo OY neumožňuje. Ale s UY môžete vidieť cez sklo, ktoré technológia tepelného zobrazovania nemôže poskytnúť. Ich kombinácia preto zvyšuje situačné povedomie operátora o tom, čo sa deje okolo neho. “
Výsledkom je, že ďalekohľady radu F6045 zvyšujú efektivitu boja v nočných a denných misiách a taktiež poskytujú prenos videa v reálnom čase pre taktické prieskumné prostriedky. Tieto ďalekohľady umožňujú používateľovi spojiť sa s rôznymi prvkami bojovej formácie až do sídla spoločnosti.
Podľa Andrewa Owena, hovorcu spoločnosti FLIR Surveillance, možnosti tepelného zobrazovania v posledných rokoch rýchlo rástli, pričom sa kládol dôraz na vyššie rozlíšenie a menšie veľkosti pixelov vo formátoch HD pri zachovaní takmer rovnakých fyzických rozmerov ako pri snímačoch so štandardným rozlíšením. Posledné menované tiež profitovali z tohto procesu, pretože menšie veľkosti pixelov môžu znížiť veľkosť a konečné náklady na systémy. Výsledok je jasne viditeľný na moderných infračervených senzoroch na blízko, na stredné a dlhé vzdialenosti.
Spoločnosť FLIR vyrába sériu prekryvných zameriavačov vrátane pokročilého tepelného zameriavača ThermoSight T75, ostreľovača HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) a nočného zameriavača ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight).
Naschvál
Spoločnosť BAE Systems je jedným z popredných hráčov v oblasti vizualizačných systémov, najmä vďaka spolupráci s americkou armádou. Dave Harrold, vedúci snímacích a zameriavacích systémov v spoločnosti, označil vývoj technológie takzvaného rýchleho získavania cieľov (RTA) za jednu z prioritných oblastí. Myšlienka je založená na bezdrôtovom video rozhraní medzi okuliarmi a puškohľadom, kde je možné obrázky s vysokým rozlíšením prenášať do okuliarov pre nočné videnie a zobrazovať ich na displeji s vysokým rozlíšením v reálnom čase. Tým sa eliminuje závislosť operátora na laserovom osvetlení, ktoré ho môže dať nepriateľovi.
"Vývoj bezdrôtovej technológie RTA umožňuje používateľom rýchlo detekovať a uzamknúť ciele odkiaľkoľvek bez toho, aby ste im zbrane priložili k očiam, čo zvyšuje bezpečnosť a efektivitu vojaka pri zameriavaní," povedal Harrold.
RTA sa používa v programe ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III and Family of Weapon Sights-Individual) na vylepšenie okuliarov pre nočné videnie a rodine zbraňových zameriavačov ENVG III / FVTS-I, v ktorých BAE spolupracuje s Americká armáda. Tieto systémy kombinujú technológie UYa a TPV: prvý poskytuje kontrolu nad situáciou a druhý zvyšuje presnosť mierenia. Rodina zbraňových ďalekohľadov Family of Weapon Sights-Crew Served (FWS-CS) ponúka guľometom schopnosť zasiahnuť ciele na dlhé vzdialenosti.
Možnosti nočného videnia sa zlepšili a „už nie sú obmedzené na niekoľko šťastných krajín“, povedal hovorca Thales. Upozornil na množstvo nových trendov, napríklad na vylepšenie nechladených infračervených systémov, ktoré už poskytujú obrázky vo vysokom rozlíšení. Je presvedčený, že o niekoľko rokov Thales „ponúkne rad súčasných zariadení na detekciu cieľov na veľké vzdialenosti, ale so všetkými výhodami nechladených zariadení: rýchly čas spustenia, tichosť, znížené náklady, vysoká spoľahlivosť“.
Izraelská spoločnosť Meprolight vyrába rad zariadení na nočné videnie rôznych typov - UYa, TPV a digitálne. Produktový manažér Avi Katz uviedol, že nechladené puškohľady z rodiny NOA si získali obľubu na trhu ostreľovačov s dlhým dosahom. Systémy s UYa sú však lacnejšie a v porovnaní s termovíznymi kamerami sa častejšie používajú pri práci na cieľoch na stredné vzdialenosti.
"Akonáhle pôjdete cestou zvyšovania hodnoty, armáda začne používať výrobky v závislosti od ich konkrétnych potrieb." Podľa môjho názoru sa zosilňovače jasu používajú častejšie ako termokamery, väčšinou z dôvodu nákladov. “
V januári na výstave Shot Show 2018 v Las Vegas predstavila spoločnosť Meprolight model NYX-200. Tento multispektrálny puškohľad kombinuje nechladenú termovíznu kameru a digitálnu kameru na deň / noc, aby zlepšil vaše situačné povedomie pomocou technológie RTA za všetkých úrovní svetla alebo za akýchkoľvek svetelných podmienok.
"Požiadavky moderného bojiska nútia vojakov niesť veľký počet systémov, senzorov a vybavenia," uviedol hovorca spoločnosti Meprolight. - Hmotnosť tohto zariadenia a potreba pracovať s hromadou zariadení znižujú bojovú účinnosť a môžu negatívne ovplyvniť úroveň bezpečnosti vojaka. Aby sme tieto výzvy zvládli a zlepšili výkonnosť moderného vojaka, vyvinuli sme ďalekohľad NYX-200. “
Rovnováha síl
Charakteristiky nákladov a hmotnosti, veľkosti a spotreby energie (MGEH) by mali byť v súlade s bojovými požiadavkami na vojenské systémy, kde sú kľúčovými požiadavkami hmotnosť a životnosť batérie.
Harrold povedal, že vojaci sú zdrvení tým, že musia na napájanie svojich zariadení nosiť veľa batérií. Chcú ľahké, malé, vysokokvalitné zameriavače zbraní, aby maximalizovali svoju pohyblivosť na zemi. BAE minimalizuje veľkosť a hmotnosť pomocou technológie 12 mikrónov. "To umožňuje ľahšie a kompaktnejšie systémy." Naše systémy tiež spotrebúvajú menej energie ako tradičné chladiace systémy, čo v konečnom dôsledku znižuje nosnosť, pretože je potrebných menej batérií. “
Harris sa však domnieva, že bude ťažké vytvoriť systém výrazne ľahší ako jeho binokulárne zariadenie F5032 (s hmotnosťou menej ako 500 gramov) bez narušenia štrukturálnej integrity systému. "Do istej miery sme našli strednú cestu, ak pôjdete cestou úľavy, stratíte silu systému," povedal Johnson. "Naše výrobky prechádzajú rozsiahlym testovacím programom schváleným americkou armádou." Naše okuliare a trubice musia prejsť veľmi náročnými testami. Ak ich začneme odľahčovať, začnú sa lámať. “
Spotreba energie základných systémov s UC je relatívne nízka. Napríklad monokulár Harris AN / PVS-14 môže fungovať na jednu batériu AA viac ako 24 hodín.
Johnson však vysvetlil, že stav vecí sa s rozvojom technológie mení. "Čelíte zvýšenej spotrebe energie systémov fúzie obrazu, keď pridáte termovíznu kameru, keď pridáte rozšírenú realitu." Všetky tieto technológie spotrebúvajú energiu, a tým prenášajú problém na užívateľa. “Harris pracuje na predĺžení životnosti systémov namontovaných na prilbe.
"Veľkosť, hmotnosť a energia sú vždy problémom, neustále pracujeme týmto smerom," pokračoval Johnson. - Ale podľa môjho názoru neuvidíme okuliare oveľa ľahšie ako tie, na ktorých teraz pracujeme, a to je menej ako 500 gramov.
Zdôraznil, že optimalizácia IHEC by sa nemala vykonávať na úkor vysokého výkonu - mantry, ktorú FLIR Surveillance stanovuje na základe svojich projektov. Dodal, že vývoj zameraný na vyššie rozlíšenie, menšiu veľkosť pixelov a širší rozsah prevádzkových teplôt pomáha udržiavať túto rovnováhu a predlžovať životnosť systémov. Pokrok je tu spojený predovšetkým s používaním viacprvkových fotodetektorov pracujúcich v infračervených oblastiach spektra v stredných a dlhých vlnách.
Talianska obranná spoločnosť Leonardo je presvedčená, že napriek výhodám používania nových materiálov alebo nových typov batérií existujú určité limity na zlepšenie IHEC, najmä pri uspokojovaní nových požiadaviek zákazníkov na pripojenie k sieti.
Plne elektrooptický
Trubice zosilňovača obrazu alebo elektrónky zosilňovača obrazu sú kľúčovou súčasťou zariadení pre nočné videnie. Podľa Photonisa sa tieto systémy v posledných rokoch vyvíjali niekoľkými smermi.
Podľa zástupcu tejto spoločnosti Marka Denesa je MGEH kľúčovým faktorom. Dôraz na hmotnosť je dnes obzvlášť dôležitý vzhľadom na zvýšený dopyt po ďalekohľadoch, ktoré sú vo svojej podstate ťažšie ako monokulárne ďalekohľady. "MGEH je veľmi dôležitý, pretože každý gram padá na ramená operátora," povedal Denes.
Spoločnosť Photonis vyrába prevodníky s priemerom 16 mm, ktoré poskytujú až 40% úsporu hmotnosti v porovnaní s rúrkami s priemerom 18 mm a umožňujú výrobcom konečných produktov znížiť hmotnosť svojich systémov. Spoločnosť tiež znížila spotrebu energie svojich telefónov a vylepšila funkciu automatického strobovania, aby sa predĺžila životnosť batérie.
Spoločnosť Photonis vyrába rôzne elektrónky na zosilnenie jasu obrazu vrátane elektrónok XD-4 a XR5, ako aj elektrónok 4G, ktoré boli predstavené na výstave Eurosatory 2014. Spoločnosť tvrdí, že výkonnostný štandard 4G elektróniek zvýšil rozsah detekcie. Spoločnosť Photonis vyhrala niekoľko veľkých projektov pre svoju technológiu 4G, pretože úzko spolupracovala s komunitou špeciálnych operácií a inými vojenskými operátormi s cieľom rozšíriť možnosti zariadenia vrátane rýchlejšieho automatického otvárania brán a dlhších rozsahov rozpoznávania a identifikácie.
Tieto skúmavky sú dodávané výrobcom na integráciu do optických zameriavačov, monokulárov, ďalekohľadov a ďalších systémov s vylepšením obrazu. Spoločnosť v súčasnej dobe pracuje na ďalšom zvyšovaní výkonu svojich 4G trubíc a vyvíja aj digitálne senzory nočného videnia, ktoré integruje do prekrývacích systémov a rozsahov, pozemných a offshore platforiem.
Obaja sú dobrí
Podľa Denesu sú systémy termovízneho snímania stále obľúbenejšie ako technológie UY, pretože s rastom objemu výroby ich náklady výrazne klesajú. Obe technológie majú rôzne ciele a rôzne výhody a ich schopnosti závisia od terénu, počasia a ďalších faktorov. TPV bol obľúbený pri detekcii - a do určitej miery aj pri rozpoznávaní, ale systémy VL „sú stále žiadané kvôli lepšej identifikácii a informovanosti o situácii“.
"V ideálnom prípade vojaci potrebujú obe technológie nočnej viditeľnosti," pripustil Denes. "Mali by byť skôr chápaní ako vzájomné predĺženie, než ako náhrada jedného za druhého."
Fusion môže poskytnúť „to najlepšie z oboch svetov“. Vysokovýkonné zosilňovače obrazu stále poskytujú lepšie obrázky ako ich digitálne náprotivky, „ale je to ako porovnávať okrúhle a mäkké“.
"Digitálne systémy sa stávajú populárnymi na pozemných a leteckých platformách," dodal Denes, "pretože IHEC tu nie sú taký vážny problém, ako sú problémy s demontovaným personálom." Očakáva, že vojaci budú naďalej používať technológiu OU kvôli jej schopnostiam, nízkej hmotnosti a relatívnej lacnosti.
Podľa Denesu sú trhy s digitálnymi systémami a elektrónkami na zosilnenie obrazu jednoducho odlišné. Spoločnosť Photonis a jej vojenskí zákazníci sa domnievajú, že elektrónky na zosilnenie obrazu „budú v dopyte najmenej ďalších 10 rokov a ako výsledok vedeckého výskumu bude zavedených mnoho vylepšení v mnohých oblastiach, od citlivosti po tepelné zobrazovanie“.
Hľadá sa spojenie
Podľa Leonarda potreba neustálej komunikácie na bojisku určuje dostupnosť komponentov, ktoré umožňujú schopnosti zamerané na sieť. V budúcnosti spoločnosť očakáva rozsiahle používanie technológií Wi-Fi, Bluetooth a GPS v optických komponentoch, ktoré ich užšie integrujú do reťazca prevádzkového riadenia.
Ručné prieskumné a zameriavacie zariadenie spoločnosti Linx je založené na chladenej matici a je určené na sledovanie a detekciu za každého počasia. Zariadenie patrí do systémov zameraných na sieť, ktoré používateľovi umožňujú výmenu fotografií a údajov prostredníctvom siete.
FLIR považuje interoperabilitu zákazníkov za kľúčovú charakteristiku vojenských aplikácií. "Systémy vojaka sú teraz integrované s lacnými komunikačnými čipmi s nízkym výkonom," vysvetlil jej hovorca. „Obojsmerná komunikácia poskytuje podporu vzdialeným používateľom a zvyšuje situačné povedomie vrátane informácií zo susedných spravodajských zdrojov.“
Podľa Johnsona sú systémy čoraz múdrejšie. Rozšírená realita sa napríklad integruje do displejov a dodáva vojakovi ďalšiu vrstvu informácií, pričom sa technológia stále viac prepája do siete."Systémy nočného videnia sú jednou súčasťou sieťového prostredia vojaka a zdieľajú to, čo vidia, aby vytvorili celkový operačný obraz, ktorý je vydaný celej jednotke alebo prenášaný na vyššiu úroveň."
Hovorca spoločnosti Thales tiež zaznamenal rastúcu úroveň digitalizácie systémov, ktorá otvára dvere rozšírenej realite. Ponuky spoločnosti na trhu zahŕňajú zariadenie na nočné videnie BONIE-DI / IRR I2, inteligentný sieťový systém, ktorý kombinuje dva typy obrazov. Systém umožňuje užívateľom vizualizovať konkrétne údaje, ako napríklad GPS, v rozšírenej realite, čo zvyšuje úroveň vlastníctva a interakcie.
Vážna pozornosť bola venovaná potenciálu plne digitálnych zariadení na nočné videnie, aj keď podľa Johnsona technológia „ešte nie je úplne vyvinutá. Zdá sa mi, že by si od nej ešte nemal očakávať plný návrat. Harris v tejto oblasti vykonáva veľké množstvo výskumov. Potrebujeme skutočný technologický prielom, než získame digitálny snímač nosený na hlave. Analógové optické prevodníky budú dominovať trhu s nočným videním nasledujúcich 15-20 rokov, kým ich nenahradí niečo nové."
Johnson však potvrdil, že do analógových systémov je možné začleniť nejaký druh digitálnych prvkov. "V našom systéme vojakov F6045 sme použili analógový systém a pripojili ho k sieti, čím sme priniesli digitálne možnosti, ale stále používame analógové zosilňovače obrazu, pretože v súčasnosti nie je nič lepšie." Je to osvedčená a spoľahlivá technológia, ktorá sa ešte nevzdá svojich pozícií. “
Pán Katz súhlasil s tým, že technológia digitálneho nočného videnia je na úplnom začiatku cesty, ale verí, že sa v nasledujúcich rokoch bude rýchlo rozvíjať.
Harrold tiež predpovedá, že systémy OU budú v konečnom dôsledku zastarané a úplne nahradené digitálnymi systémami, ktoré sa môžu aktualizovať pomocou vlastných algoritmov. Dodal, že priemysel sa pravdepodobne „posunie k plne integrovaným bezdrôtovým energetickým systémom, ktoré integrujú prenosné napájacie zdroje, puškohľady a okuliare na nočné videnie a môžu fungovať bez odpočinku vo dne aj v noci“.
Pohyb vpred
Katz s jasným porozumením ďalších segmentov trhu verí, že „dôjde k revolúcii v rozlíšení systémov termovíznych systémov“.
FLIR zase očakáva, že bude klásť väčší dôraz na spracovanie obrazu a správu napájania, aby sa znížila závislosť na optike s dlhou ohniskovou vzdialenosťou na dlhé vzdialenosti a zvýšila sa pravdepodobnosť identifikácie cieľa. Veria, že „spracovanie obrazu s nízkou spotrebou energie, ktoré zlepšuje kvalitu obrazu v reálnom čase, môže zvýšiť úroveň dôvery v identifikáciu objektu a detekciu hrozieb“.
V posledných rokoch štandardné systémy pridali funkcie, ako je vyrovnanie histogramu, vylepšenie digitálnych detailov a elektronická stabilizácia. "Tento proces bude pokračovať tak, ako sa vyvíjajú algoritmy spracovania, čo má za následok menšie pracovné zaťaženie používateľov a rýchlejšie rozpoznanie a identifikáciu cieľa."
Použitie mikrodisplejov s vysokým rozlíšením v kombinácii s menšími pixelovými snímačmi, nízkoenergetickým spracovaním obrazu a bezdrôtovou komunikáciou zvyšuje MEGC a zvyšuje inteligenciu, dohľad a možnosti zacielenia.
Harrold uviedol, že v nasledujúcich rokoch sa rozšírená realita „stane najdôležitejšou technológiou pre tieto systémy, bude integrovaná do budúcich rozsahov a okuliarov“. V zariadení na nočné videnie, ktoré slúži ako hlavný displej vojaka, mu rozšírená realita poskytne dôležité informácie, a tým zvýši jeho bojovú účinnosť.
To prinesie množstvo výhod. Celkový operatívny obraz s rozšírenou realitou umožní používateľom zvýšiť úroveň vlastníctva životného prostredia. Tieto informácie by mohli pomôcť pri mnohých úlohách, napríklad pri prístupe k videu z drona, histórii používania výbušných zariadení v danej oblasti, identifikácii spojeneckých a priateľských síl, trojrozmernej mape oblasti atď. platformy.
