Alan asiantuntijoiden mukaan pimeänäkötekniikat, sekä kuvanvahvistus että lämpökuvantaminen, ovat valmiita kehittämään tulevina vuosina useisiin suuntiin resoluutiosta yhteyteen yhdeksi verkkoksi. Tämä kehitys on kuitenkin tasapainotettava siten, että saadaan pienimmät paino- ja koko- ja energiankulutusominaisuudet
Pimeänäköjärjestelmiä on monenlaisia, suojalaseista aseiden tähtäimiin. Tällä alalla on kuitenkin edistytty merkittävästi, kun maailman johtavat valmistajat pyrkivät vastaamaan käyttäjien tarpeisiin.
Muutokset ja yhdistelmät
Harris Corporationin liiketoiminnan kehitysjohtaja Christian Johnson on kiinnittänyt erityistä huomiota kaksoissilmäsilmälasien (NVG) kasvavaan kysyntään. "Ne ovat suhteellisen uusia. Viimeisen puolen vuoden aikana Yhdysvaltain armeija on painostanut vakavasti valmistajia, jotka ovat valmiita toimittamaan massiivisesti kaksisilmäisiä laitteita, ja maavoimien on vaihdettava monokulaarista kiikariin."
Harris lanseerasi vuoden 2016 lopulla kevyen Night Vision -kiikarin (F5032), joka on kevyempi kuin kaikki aiemmat mallit. Se vähentää merkittävästi silmien väsymystä pitkäaikaisissa tehtävissä säädettävien diopterilinssiensä ansiosta, mikä tarkoittaa, että järjestelmä voi nopeasti sopeutua käyttäjän näköön.
Harris näkee myös muutoksen markkinoiden dynamiikassa, kun valkoisten fosforijärjestelmien suosio kasvaa. Alun perin tällaisten järjestelmien vapauttaminen määräytyi erikoisjoukkojen tarpeen perusteella, mutta nyt siitä on tullut yleinen suuntaus. Yhtiöllä ei ole erityistä näkemystä valkoisen ja vihreän eduista ja päinvastoin, vaikka se tuottaa järjestelmiä, joissa on valkoisia fosforia yhä enemmän. Vihreä fosfori on kuitenkin hyvin yleistä nykyään.
Yrityksen asiakirjat selittävät, että”valkoinen fosfori tuottaa mustavalkoisen kuvan, joka saattaa näyttää tutummalta silmälle. Joissakin tilanteissa käyttäjät väittävät parempaa kontrastia esineiden välillä sekä suuremman kuvan resoluution 6: lla Opidempiä matkoja.
”Toisaalta vihreä fosfori hyödyntää aallonpituuksia, jotka optimoivat aivojen kontrastin ja kohtauksen yksityiskohtien havaitsemisen. Vihreä kuuluu täsmälleen silmän värispektrin keskelle, jolloin käyttäjät voivat tunnistaa ja tulkita ympäristöään paremmin yöllä.”
Johnson selitti, että Harris keskittyy voimakkaasti kuvanparannustekniikkaan (VL), vaikka se käyttää fuusiotekniikkaa i-Aware TM-NVG Fusion (F6045) -kiikarissa, jossa VL- ja lämpökuvaus (TPV) -fuusio saavutetaan optisella peitolla.”Olemme parantaneet tilannetietoisuutta, koska operaattori voi katsoa molempia kanavia kerralla. Esimerkiksi kuvan yhdistämisellä näet sumun ja muiden esteiden läpi, mitä OY ei salli. Mutta UY: n avulla näet lasin läpi, mitä lämpökuvaustekniikka ei pysty tarjoamaan. Siksi niiden yhdistelmä lisää kuljettajan tilannetietoisuutta siitä, mitä hänen ympärillään tapahtuu."
Tämän seurauksena F6045-perheen kiikarit lisäävät taistelutehokkuutta yö- ja päiväoperaatioissa sekä tarjoavat reaaliaikaista videolähetystä taktisille tiedusteluominaisuuksille. Näiden kiikarien avulla käyttäjä voi muodostaa yhteyden taistelumuodostelman eri elementteihin aina yrityksen päämajaan asti.
FLIR Surveillance -edustajan Andrew Owenin mukaan lämpökuvausominaisuudet ovat kasvaneet nopeasti viime vuosina painottaen suurempaa resoluutiota ja pienempiä pikselikokoja HD -muodoissa säilyttäen lähes samat fyysiset mitat kuin vakioresoluution antureilla. Jälkimmäiset ovat myös hyötyneet tästä prosessista, koska pienemmät pikselikoot voivat pienentää järjestelmien kokoa ja lopullisia kustannuksia. Tulos näkyy selvästi moderneissa lähi-, keskipitkän ja pitkän kantaman infrapuna -antureissa.
FLIR valmistaa valikoiman peittoalueita, mukaan lukien kehittyneen ThermoSight T75 -lämmönnäkymän, HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) -laseja ja ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight) -ilmaisimen.
Tarkoituksella
BAE Systems on yksi johtavista toimijoista visualisointijärjestelmien alalla erityisesti Yhdysvaltain armeijan kanssa tekemänsä työn ansiosta. Yhtiön anturi- ja tähtäysjärjestelmien johtaja Dave Harrold nimesi yhdeksi painopistealueeksi niin kutsutun nopean kohteen hankinnan (RTA) tekniikan kehittämisen. Idea perustuu suojalaseihin ja kivääritason väliseen langattomaan videoliitäntään, jossa korkean resoluution kuvat voidaan lähettää pimeänäkölaseille ja katsella teräväpiirtonäytöllä reaaliajassa. Tämä poistaa operaattorin riippuvuuden laservalaistuksesta, joka voi antaa hänet viholliselle.
"Langattoman RTA -tekniikan kehittämisen avulla käyttäjät voivat nopeasti tunnistaa ja lukita kohteet mistä tahansa tuomatta asetta silmiin, mikä lisää sotilaan turvallisuutta ja tehokkuutta kohdistamisen aikana", Harrold sanoi.
RTA: ta käytetään ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III and Family of Weapon Sights-Individual) -ohjelmassa parannettujen pimeänäkölasien hankkimiseksi ja ENVG III / FVTS-I -asemanäkymäperheessä, jossa BAE tekee yhteistyötä Amerikkalainen armeija. Nämä järjestelmät yhdistävät UYa- ja TPV -tekniikat: ensimmäinen hallitsee tilannetta ja toinen parantaa tarkkuutta. FWS-CS (Ase-tähtäimet -perhe) tarjoaa aseita, jotka tarjoavat konekivääreille mahdollisuuden kohdistaa kohteita pitkiä matkoja.
Thalesin tiedottaja sanoi, että yönäköominaisuudet ovat parantuneet, eivätkä ne rajoitu enää muutamaan onnelliseen maahan. Hän kiinnitti huomiota useisiin uusiin trendeihin, kuten jäähdyttämättömien infrapunajärjestelmien parantamiseen, jotka tarjoavat jo korkean resoluution kuvia. Hän luottaa siihen, että Thales "muutaman vuoden kuluttua" tarjoaa valikoiman nykyisiä pitkän kantaman kohteen havaitsemislaitteita, mutta kaikki jäähdyttämättömien laitteiden edut: nopea käynnistymisaika, hiljaisuus, alhaisemmat kustannukset ja korkea luotettavuus."
Israelilainen Meprolight valmistaa erityyppisiä pimeänäkölaitteita - UYa, TPV ja digitaalinen. Tuotepäällikkö Avi Katz sanoi, että NOA-perheen jäähdyttämättömät kiväärit ovat saavuttaneet suosiota pitkän kantaman tarkkuuskiväärimarkkinoilla. UYa -järjestelmät ovat kuitenkin halvempia, ja niitä käytetään lämpökuvantimiin verrattuna useammin, kun työskennellään kohteilla keskipitkillä etäisyyksillä.
"Heti kun jatkat arvon kasvattamista, armeija alkaa käyttää tuotteita niiden erityistarpeiden mukaan. Mielestäni kirkkausvahvistimia käytetään useammin kuin lämpökamerat, lähinnä kustannusten vuoksi."
Tammikuussa Shot Show 2018 -tapahtumassa Las Vegasissa Meprolight julkisti NYX-200: n. Tämä monispektrinen kiikaritähtäin yhdistää jäähdyttämättömän lämpökameran ja digitaalisen päivä- / yökameran parantaaksesi tilannetietoisuuttasi hyödyntämällä RTA -tekniikkaa kaikissa valaistustasoissa tai olosuhteissa.
"Nykyaikaisen taistelukentän vaatimukset pakottavat sotilaat kantamaan suuren määrän järjestelmiä, antureita ja laitteita", sanoi Meprolightin tiedottaja. - Tämän laitteen paino ja tarve työskennellä joukon laitteiden kanssa vähentävät taistelun tehokkuutta ja voivat vaikuttaa kielteisesti sotilaan turvallisuustasoon. Vastataksemme näihin haasteisiin ja parantaaksemme nykyaikaisen sotilaan suorituskykyä kehitimme NYX-200-sarjan.”
Voiman tasapaino
Kustannukset ja paino, koko ja virrankulutusominaisuudet (MGEH) olisi mukautettava sotilasjärjestelmien taisteluvaatimuksiin, joissa keskeiset vaatimukset ovat massa ja akun kesto.
Harrold sanoi, että sotilaat ovat järkyttyneitä siitä, että heidän on kuljettava paljon paristoja laitteidensa virtalähteeksi. He haluavat kevyitä, pieniä ja korkealaatuisia ase -tähtäimiä maksimoidakseen liikkuvuutensa maassa. BAE minimoi koon ja painon käyttämällä 12 mikronin tekniikkaa. Tämä mahdollistaa kevyemmät ja kompaktimmat järjestelmät. Järjestelmämme käyttävät myös vähemmän energiaa kuin perinteiset jäähdytysjärjestelmät, mikä vähentää lopulta pukeutuvaa painoa, koska paristoja tarvitaan vähemmän.”
Harris kuitenkin uskoo, että on vaikea tehdä järjestelmästä huomattavasti kevyempi kuin sen F5032 -kiikarilaite (paino alle 500 grammaa) vaarantamatta järjestelmän rakenteellista eheyttä. "Jossain määrin olemme löytäneet keskitien, jos noudatat helpotuksen polkua, menetät järjestelmän voiman", Johnson sanoi.”Tuotteemme käyvät läpi laajan testausohjelman, jonka Yhdysvaltain armeija on hyväksynyt. Lasimme ja putkemme on läpäistävä erittäin kovat testit. Jos alamme keventää niitä, ne alkavat murtua."
Perusjärjestelmien, joissa on UC, virrankulutus on suhteellisen alhainen. Esimerkiksi Harris AN / PVS-14 -monokulaari voi toimia yhdellä AA-paristolla yli 24 tuntia.
Johnson kuitenkin selitti, että tilanne muuttuu tekniikan kehityksen myötä.”Koet kuvien yhdistämisjärjestelmien lisääntyneen virrankulutuksen, kun lisäät lämpökuvauskameran ja lisätyn todellisuuden. Kaikki nämä tekniikat kuluttavat energiaa ja siirtävät ongelman käyttäjälle. Harris pyrkii pidentämään kypärään kiinnitettyjen järjestelmien käyttöikää.
"Koko, massa ja energia ovat aina kysymys, me työskentelemme jatkuvasti tähän suuntaan", Johnson jatkoi. - Mutta mielestäni emme näe paljon kevyempiä laseja kuin ne, joilla työskentelemme nyt, ja tämä on alle 500 grammaa.
Hän korosti, että IHEC: n optimointia ei pitäisi tehdä korkean suorituskyvyn kustannuksella - tämä on FLIR Surveillance -hankkeen perustana hankkeilleen. Hän lisäsi, että korkeampaan resoluutioon, pienempään pikselikokoon ja laajempaan käyttölämpötila -alueeseen tähtäävä kehitys auttaa ylläpitämään tätä tasapainoa ja pidentämään järjestelmien käyttöikää. Edistyminen liittyy pääasiassa spektrin keski- ja pitkän aallon infrapuna-alueilla toimivien monielementtisten valonilmaisimien käyttöön.
Italialainen puolustusyhtiö Leonardo uskoo, että huolimatta uusien materiaalien tai uuden tyyppisten paristojen käytön eduista, IHEC: n parantamisella on tiettyjä rajoja, etenkin kun he täyttävät uusia asiakkaiden verkkoyhteyksiä koskevia pyyntöjä.
Täysin sähköoptinen
Kuvanvahvistinputket tai kuvanvahvistinputket ovat yönäkölaitteiden keskeinen osa. Nämä järjestelmät ovat kehittyneet Photoniksen mukaan useisiin suuntiin viime vuosina.
Tämän yrityksen edustajan Mark Denesin mukaan MGEH on avaintekijä. Massan painottaminen on erityisen tärkeää nykyään, kun otetaan huomioon kiikarien, jotka ovat luontaisesti raskaampia kuin kiikarit, kysyntä. "MGEH on erittäin tärkeä, koska jokainen gramma putoaa käyttäjän harteille", Denes sanoi.
Photonis valmistaa muuntimia, joiden halkaisija on 16 mm, mikä säästää jopa 40% painosta 18 mm: n putkien yli ja mahdollistaa lopputuotteiden valmistajien vähentää järjestelmiensä painoa. Yhtiö on myös vähentänyt puhelimiensa virrankulutusta ja parantanut automaattisen vilkkumisen toimintoja pidentääkseen akun käyttöikää.
Photonis valmistaa erilaisia kuvanvahvistinputkia, mukaan lukien XD-4- ja XR5-putket, sekä 4G-putken, joka esiteltiin Eurosatory 2014 -tapahtumassa. Yhtiön mukaan 4G -putkien suorituskykystandardi on lisännyt havaitsemisalueita. Photonis on voittanut useita suuria projekteja 4G-tekniikastaan, koska se teki tiivistä yhteistyötä Special Operations -yhteisön ja muiden sotilasoperaattoreiden kanssa parantaakseen laitteen ominaisuuksia, mukaan lukien nopeampi automaattinen portointi ja pidemmät tunnistus- ja tunnistamisalueet.
Nämä putket toimitetaan valmistajille integroitavaksi optisiin tähtäimiin, monokulaareihin, kiikareihin ja muihin järjestelmiin, joissa on kuvanparannus. Yhtiö pyrkii parhaillaan parantamaan edelleen 4G -putkiensa suorituskykyä ja kehittää myös digitaalisia pimeänäköantureita, jotka integroidaan peittojärjestelmiin ja -alueisiin, maa- ja offshore -alustoihin.
Molemmat ovat hyviä
Denesin mukaan lämpökuvausjärjestelmistä on tulossa suositumpia kuin UY -tekniikasta, koska tuotantomäärien kasvaessa niiden kustannukset laskevat merkittävästi. Molemmilla tekniikoilla on erilaiset tavoitteet ja edut, ja niiden ominaisuudet riippuvat maastosta, säästä ja muista tekijöistä. TPV oli suosittu havaitsemiseen - ja jossain määrin tunnistamiseen, mutta VL -järjestelmät "ovat edelleen kysyttyjä paremman tunnistamisen ja tilannetietoisuuden vuoksi".
"Ihannetapauksessa sotilaat tarvitsevat molempia pimeänäköteknologioita", Denes myönsi. "Niitä olisi pikemminkin pidettävä toistensa jatkeena, eikä niiden korvaamisena toisilleen."
Fuusio voi tarjota "molempien maailmojen parhaat puolet". Suorituskykyiset kuvanvahvistimet tarjoavat edelleen parempia kuvia kuin digitaaliset, "mutta se on kuin vertaa pyöreää ja pehmeää."
"Digitaaliset järjestelmät ovat tulossa suosittuiksi maa- ja ilma -alustoilla", Denes lisäsi, "koska IHEC -laitteet eivät ole täällä niin vakava ongelma kuin irrotetussa henkilökunnassa." Hän odottaa sotilaiden jatkavan OU -tekniikan käyttöä sen ominaisuuksien, kevyen painon ja suhteellisen halpauden vuoksi.
Denesin mukaan digitaalisten järjestelmien ja kuvanvahvistinputkien markkinat ovat yksinkertaisesti erilaiset. Photonis ja sen sotilasasiakkaat uskovat, että kuvanvahvistinputkille "on kysyntää vielä vähintään kymmenen vuoden ajan, ja tieteellisen tutkimuksen tuloksena toteutetaan paljon parannuksia useilla aloilla herkkyydestä lämpökuvaukseen."
Etsitään yhteyttä
Leonardon mukaan jatkuvan viestinnän tarve taistelukentällä määrää verkkoon perustuvien ominaisuuksien mahdollistavien komponenttien saatavuuden. Tulevaisuudessa yhtiö odottaa Wi-Fi-, Bluetooth- ja GPS-tekniikoiden laajaa käyttöä optisissa komponenteissa, mikä integroi ne tiiviimmin operatiiviseen ohjausketjuun.
Yhtiön Linx-käsikäyttöinen tiedustelu- ja kohdistuslaite perustuu jäähdytettyyn matriisiin ja on suunniteltu sääolosuhteiden seurantaan ja havaitsemiseen. Laite kuuluu verkkokeskeisiin järjestelmiin, joten käyttäjä voi vaihtaa kuvia ja tietoja verkon kautta.
FLIR pitää asiakkaiden yhteentoimivuutta avainasemana sotilaallisissa sovelluksissa. "Sotilaan järjestelmät on nyt integroitu edullisiin ja pienitehoisiin viestintäpiireihin", selitti tiedottaja. "Kaksisuuntainen viestintä tarjoaa tukea etäkäyttäjille ja lisää tilannetietoisuutta, mukaan lukien tiedot naapurivälineiltä."
Johnsonin mukaan järjestelmät ovat älykkäämpiä. Esimerkiksi laajennettu todellisuus integroituu näyttöihin ja lisää sotilaalle toisen tiedonkerroksen, kun taas tekniikka on verkottumassa."Pimeänäköjärjestelmät ovat osa sotilaan verkkoympäristöä, ja ne jakavat näkemyksensä ja muodostavat kokonaisvaltaisen toimintakuvan, joka annetaan koko yksikölle tai siirretään korkeammalle tasolle."
Thalesin tiedottaja totesi myös järjestelmien digitoinnin lisääntyvän, mikä avaa oven lisätylle todellisuudelle. Yhtiön tarjontaan kuuluu BONIE-DI / IRR I2 pimeänäkölaite, älykäs verkkojärjestelmä, joka yhdistää kahdenlaisia kuvia. Järjestelmän avulla käyttäjät voivat visualisoida tietyt tiedot, kuten GPS, lisätyssä todellisuudessa, mikä lisää omistajuutta ja vuorovaikutusta.
Täysin digitaalisten yönäkölaitteiden mahdollisuuksiin on kiinnitetty vakavaa huomiota, vaikka Johnsonin mukaan tekniikka”ei ole vielä täysin kehittynyt. Minusta tuntuu, että sinun ei pitäisi vielä odottaa täydellistä tuottoa häneltä. Harris tekee paljon tutkimusta tällä alalla. Tarvitsemme todellisen teknologisen läpimurron ennen kuin saamme päähän kuluneen digitaalisen anturin. Analogiset optiset muuntimet hallitsevat pimeänäkömarkkinoita seuraavat 15-20 vuotta, kunnes jotain läpimurtoa tulee niiden tilalle."
Johnson vahvisti kuitenkin, että on mahdollista sisällyttää jonkinlaisia digitaalisia elementtejä analogisiin järjestelmiin.”F6045 -sotilasjärjestelmässä otimme analogisen järjestelmän ja liitämme sen verkkoon tuoden näin digitaalisia ominaisuuksia, mutta käytämme edelleen analogisia kuvanvahvistinputkia, koska tällä hetkellä ei ole mitään parempaa. Tämä on todistettu ja luotettava tekniikka, joka ei aio luopua asemastaan vielä”.
Katz oli samaa mieltä siitä, että digitaalinen pimeänäkötekniikka on matkan alussa, mutta uskoo sen kehittyvän nopeasti tulevina vuosina.
Harrold ennustaa myös, että lopulta OU -järjestelmät vanhenevat ja korvataan kokonaan digitaalisilla järjestelmillä, jotka voivat päivittää itsensä omilla algoritmeillaan. Hän lisäsi, että teollisuus todennäköisesti "siirtyy kohti täysin integroituja langattomia sähköjärjestelmiä, jotka yhdistävät kannettavat virtalähteet, kiväärin laajuudet ja yönäkölasit ja voivat toimia ilman lepoa päivällä tai yöllä".
Eteenpäin suuntautuva liike
Ymmärtäessään selkeästi muut markkinasegmentit Katz uskoo, että "lämpökuvausjärjestelmien resoluutio tulee olemaan vallankumous".
FLIR puolestaan odottaa korostavansa enemmän kuvankäsittelyä ja virranhallintaa, jotta voidaan vähentää riippuvuutta pitkän polttovälin optiikasta pitkillä etäisyyksillä ja lisätä kohteen tunnistamisen todennäköisyyttä. He uskovat, että "kuvankäsittely pienellä virrankulutuksella, joka parantaa kuvanlaatua reaaliajassa, voi lisätä luottamusta kohteen tunnistamiseen ja uhkien havaitsemiseen."
Viime vuosina vakiojärjestelmät ovat lisänneet ominaisuuksia, kuten histogrammin tasauksen, digitaalisten yksityiskohtien parantamisen ja elektronisen vakautuksen. "Tämä prosessi jatkuu käsittelyalgoritmien kehittyessä, mikä vähentää käyttäjien työmäärää ja nopeuttaa kohteen tunnistamista ja tunnistamista."
Korkean resoluution mikronäyttöjen käyttö yhdessä pienempien pikselianturien, pienitehoisen kuvankäsittelyn ja langattoman viestinnän kanssa parantaa MEGC: tä ja parantaa älykkyyttä, valvontaa ja kohdistusominaisuuksia.
Harrold sanoi, että tulevina vuosina lisätystä todellisuudesta "tulee näiden järjestelmien tärkein tekniikka, se integroidaan tuleviin laajuuksiin ja laseihin". Pimeänäkölaitteessa, joka toimii sotilaan päänäytönä, lisätty todellisuus antaa hänelle tärkeitä tietoja ja lisää siten taistelun tehokkuutta.
Tämä tarjoaa useita etuja. Yleinen toimintakuva ja lisätyn todellisuuden avulla käyttäjät voivat lisätä omistusoikeuttaan ympäristöön. Nämä tiedot voivat auttaa monissa tehtävissä, kuten pääsy dronin videolle, räjähdysaineiden käytön historia tietyllä alueella, liittoutuneiden ja ystävällisten voimien tunnistaminen, alueen kolmiulotteinen kartta jne. alustoille.