Jopa päivällä laskuvarjojoukkojen elämä laskeutuessaan jalkaväen taisteluajoneuvosta tai panssaroidusta kuljettajasta riippuu siitä, kuinka nopeasti saavutetaan tilannetietoisuuden enimmäistaso, puhumattakaan laskeutumisesta yöllä taistelun aikana, kun laskeutumisvoimien turvallisuus riippuu lähes täysin anturitekniikasta
Yli vuosikymmenen ajan sotilasajoneuvoihin on asennettu optoelektronisia järjestelmiä esimerkiksi pimeänäkölaitteiden, kuljettajan teknisen näkemyksen parantamiseen tarkoitettujen järjestelmien seurantaa ja kohdistamista varten, ja viime aikoina ne ovat integroineet monipuoliset näköjärjestelmät joko uusiin ajoneuvoihin tai lisäjärjestelmiä päivityksiä varten
Nykyään kaikki muuttuu hyvin nopeasti digitaalisten antureiden ja integroidun elektronisen arkkitehtuurin yhdistelmän ansiosta, kun taas on olemassa selkeä taipumus asentaa automaattisesti konfiguroitavia monianturijärjestelmiä, jotka voivat toimia saumattomasti yhdessä parantaakseen merkittävästi tilannetietoisuutta (monimutkainen käsitys heterogeenisistä tiedoista yhdessä tila -ajallisessa tilavuudessa) verrattuna siihen, mitä panssaroitujen ajoneuvojen miehistöillä oli rajoitetusti.
Kuten Finmeccanica -yhtiössä todettiin, nykyään lisääntynyt omistusoikeus tilanteeseen ja kyky tunnistaa, seurata ja merkitä liikkuvia kohteita on kriittisen tärkeä ja määrää näiden markkinoiden kehitys- ja laajentumistrendit. Asejärjestelmät ja havaintolaitteet vaikuttavat suoraan taisteluajoneuvon tehokkuuteen sen päätehtävän suorittamisessa, ja siksi parhaiden ominaisuuksien anturit ovat yhä kysytyimpiä.
Mikroelektroniikan ja optiikan edistyminen tekee yönäköjärjestelmistä edullisempia, ja tässä suhteessa yhä useammat maat haluavat luoda teollisen perustan tämän tyyppisten laitteiden komponenttien valmistamiselle. Kuljettajan pimeänäköjärjestelmien tarpeet voidaan tyydyttää lähinnä lyhyen kantaman antureilla (yleensä jäähdyttämättömillä infrapuna- tai televisiokameroilla), kun taas yleisnäköanturit ovat tulossa kiinteä osa panssaroituja kuljettajia ja jalkaväen taisteluajoneuvoja, koska miehistö ja joukot täytyy olla jatkuva kokonaisnäkymä.
CV90 BMP, joka on varustettu useilla 24/7 kuvia tarjoavilla kameroilla, toimii kokeellisena alustana BAE Systemsin Battle View 360 -lisäystodellisuusjärjestelmälle, jonka avulla voit saada "pyöreän" kuvan ja näyttää sen kypärään asennetuilla näytöillä miehistöstä ja joukkoista
Käyttämällä kypärään kiinnitettyjä näyttöjä, kaikki Battle View 360 -lisäajennustodistusjärjestelmällä varustetut ajoneuvot saavat kokonaiskuvan. ja sen ei tarvitse olla johdannaisia BAE Systemsin Q-Sight- ja Q-Warrior-valoopasteknologioista
Lisätty todellisuus
Näiden avainjärjestelmien lisäksi, jotka ovat jo osoittaneet arvonsa, anturien liittäminen kehittyneisiin näyttöihin ja tiedonhallintajärjestelmiin mahdollistaa miehistön siirtymisen lisätyn todellisuuden maailmaan, jossa tiedot yksiköistä, vihollisesta, reiteistä ja maamerkeistä esitetään heidän tietoonsa oikeaan aikaan, esteet sekä tuhannet muut viestit ja tiedot. Vaikka tämä käsite tunnetaan hyvin sotilasilmailussa, maa -ajoneuvot voivat pian ylittää sen tällä alalla, koska antureiden ja tietokonejärjestelmien paino, koko, energiankulutus ja kustannusominaisuudet vähenevät ja sertifiointiprosessiin käytetty aika ja vaiva vähenevät. huomattavasti vähemmän kuin ilmailussa ….
Lisäksi, kuten Dan Lindell, BAE Systemsin Hagglundsin Ruotsin haaratoimiston johtaja totesi, nämä tekniikat muuttavat koneita itse. "Suunnittelemme koneita uudelleen näiden järjestelmien integroimiseksi … Ensinnäkin viimeisten viiden - kuuden vuoden aikana olemme kaksinkertaistaneet koneeseen jaetun tehon ja näemme, että energiankulutus kasvaa jatkuvasti." Yhtiö jatkaa sähkö- ja hybridi -sähkökäyttöjen (perinteinen moottori generaattorin välityksellä sähkömoottoreiden) parissa autojensa parissa. Lindell väittää, että inhimillinen tekijä on tärkeä myös optoelektronisessa tekniikassa.”Kuinka edustamme kaikkia näitä aistitietoja ja kuvia, jotka haluamme jakaa miehistölle? Tämä on meille erittäin suuri ongelma."
Parhaillaan kehitetään järjestelmää, jossa korostetaan erityisesti tilannetietoisuutta ja inhimillisten tekijöiden integrointia. Lisätty todellisuusjärjestelmä BattleView 360 perustuu digitaaliseen kartoitusjärjestelmään. Hän kerää. Seuraa ja näyttää fragmentin maastosta, josta miehistö on kiinnostunut. Kun käytät kypärää BattleView 360: n kanssa, autossa istuvat saavat ulkoisen "pyöreän" kuvan. Samalla he saavat nopeasti viestejä tilanteen muutoksista ja kohteen nimeämisestä avamaan tulen. Taisteluajoneuvon miehistö voi olla vuorovaikutuksessa BattleView 360: n kanssa kahdella tavalla, kypärän tai tabletin kautta. BAE Systems esittelee parhaillaan yhteistyössä brittiläisen tytäryhtiönsä kanssa BattleView 360 -järjestelmää, joka on asennettu CV90 BMP: hen useissa maissa. Ohjelmapäällikkö Andy Thain tuntee hyvin sotilasajoneuvojen kuvantamis- ja tilannetietoisuusmarkkinat. "Näemme ehdottomasti kasvavan kiinnostuksen kaikkialla Euroopassa ja Yhdysvalloissa, erityisesti tutkimusalueella, näiden taisteluajoneuvojen, erityisesti panssaroitujen henkilöstön ja jalkaväen taisteluajoneuvojen, ja tulevaisuudessa muun tyyppisten ajoneuvojen, tilannetietoisuusjärjestelmiä kohtaan."
Thane sanoi, että yhtiöllä on useita sopimuksia, jotka liittyvät useisiin Yhdistyneen kuningaskunnan ja Yhdysvaltojen tutkimushankkeisiin, joissa on mukana myös muita yrityksiä. "Kehittämämme ja tutkiamamme järjestelmät lisäävät kuljettajan, ampujan ja ajoneuvon komentajan kykyjä ja tarjoavat heille huomattavasti paremman näkyvyyden kaikkialle kuin nykyiset periskoopit tai sotilasajoneuvoissa yleiset erittäin kapeat rakoiset ikkunat." Ajoneuvon takana olevalle laskeutujalle tilanteen hallitseminen on tärkeää, koska heidän on tiedettävä, mitä heitä odottaa ennen kuin he poistuvat ajoneuvosta. "Se voisi olla jokainen laskuvarjohyppääjä, mutta todennäköisimmin joukkueenjohtaja, jota seuraavat hänen alaisensa."
Maantieteellisesti "kiinnostusta ja aktiivisuutta on Yhdysvalloissa ja kaikkialla Euroopassa", Thane totesi esimerkiksi, että kaikki seitsemän CV90 -koneenkäyttäjää Euroopassa (Tanska, Viro, Suomi, Alankomaat, Norja, Sveitsi ja Ruotsi) harkitsevat Battle View 360, kun päivität ajoneuvojasi. Yhdysvalloissa sotilasorganisaatiot, mukaan lukien Command for Doctrine and Combat Training (TRADOC) ja Communications Electronics Research Center (CERDEC), kehittävät kiertotieteellisiä tietoisuusjärjestelmiä, samoin kuin British Defense Science and Technology Laboratory (DSTL).
Integraatiokysymykset
Yksi tällaisten tekniikoiden integrointiin liittyvistä ongelmista on taisteluajoneuvon tietyn mallin suunnitteluominaisuudet, esimerkiksi pyöreässä näkymäjärjestelmässä on tarpeen löytää paikka rungosta, syöttää virtaa ja antaa tiedonsiirto linjat. Lisäksi kameroiden kuvat on näytettävä, jotta kaikki auton saumaton visualisointi voidaan suorittaa samanaikaisesti. kaikki tämä vaatii merkittävää laskentatehoa, inhimillisten tekijöiden tuntemusta ja kokemusta erikoisohjelmistojen kehittämisestä."Tietojen käsittely itsessään ei ole iso asia, ongelma on tehdä näyttöjä, jotka ovat riittävän vahvoja käytettäväksi sotilasajoneuvoissa", Thane jatkoi.”Näyttömme oli aiemmin asennettu suihkukoneisiin ja helikoptereihin. Tämän tekniikan omaksuminen ja niiden tekeminen sitkeiksi ja väärentämisen estäviksi on todella haastavaa, mutta mahdollista, koska meillä olevat optiset komponentit ovat riittävän vahvoja ja kompakteja."
Tässä suhteessa kannattaa keskittyä erilaisiin kypäränäyttötekniikoihin, mukaan lukien BAE-järjestelmien Q-Sight-järjestelmässä käytetyt optiset aaltojohdot ja sen muutokset, vaikka tämä ei tarkoita pakollista Q-Sight-tekniikan integrointia Battle View 360 -järjestelmään, koska yritys kehittää muita pieniä kestäviä näyttötekniikoita. Thane muisti pikan sanat sotilaista, jotka liikkuvat ympäriinsä auton sisällä olevien näyttöjen kanssa, varsinkin kun he löivät päätään johonkin. "Joka tapauksessa pystyimme selviämään näistä käyttöolosuhteista."
Muunnosprotokollien lisäksi, joita käytetään yleisesti tietojen toimittamiseen eri valmistajien eri antureista samaan verkkoon, kuvien ompelemisessa tai kohdistamisessa on ongelma. "Tämä tarkoittaa sitä, että näkyvien ja infrapuna -antureiden kuvien yhdistäminen eri toimintaperiaatteilla, eri objektiiveilla ja näkökentillä ja niiden yhteensopivuus keskenään", sanoo BAE Systemsin Battle View 360: n tekninen johtaja Richard Hadfield. "Lähennämme ja loitontamme reaaliajassa luodaksemme virtuaalikupolin ja lisäämme sitten nämä anturit virtuaalikupoliin." Toinen Hadfieldin mainitsema tekninen ongelma on useiden ihmisten pään liikkeen samanaikainen seuranta, koska he voivat katsoa eri suuntiin. Hän sanoi, että yhtiöllä on tähän ratkaisu, joka sisältää seurantalaitteen jokaiseen kypärään ja joukon seuranta -antureita, jotka on jaettu ajoneuvon sisätiloihin.
Mahdollisimman tarkka, näytettyjen kuvien synkronointi ulkomaailman kanssa on yksi tärkeimmistä ergonomisista ongelmista. "Sinun on varmistettava, että järjestelmää käyttävät ihmiset eivät ole epämukavia latenssista tai latenssista", Hadfield sanoi. "Mielestämme teimme sen oikein ja poistimme viivästyksen, mutta en voi sanoa miten." Käyttäjien vuorovaikutus päänsä päällä olevien näyttöjen kanssa on myös merkittävä ongelma, ja tämän ratkaisemiseksi BAE Systems esitteli elementin, joka perustuu "erittäin luotettavaan" MIME-ohjelmistoon (Map and Image Management Engine), joka toimii tehokkaasti 90-luvun puolivälissä erilaisia brittiläisiä sotilaslentokoneita. "Olemme mukauttaneet tämän työkalun maanpäälliseen käyttöön ja sisällyttäneet paljon toimintoja, jotka käsittelevät maastoa, joten voimme esimerkiksi suunnitella reittejä maaston ominaisuuksien avulla, ja se kaikki on mahdollista kaikentyyppisille ajoneuvoille", Hadfield lisäsi.
Finmeccanican huippuluokan lämpökamerat käyttävät kolmannen sukupolven korkean resoluution MCT-kennoa, joka tarjoaa erinomaisen kuvanlaadun päivällä, yöllä ja huonossa näkyvyydessä. Nämä kamerat voidaan integroida monenlaisiin ajoneuvojen kuvantamisjärjestelmiin
Tiedonlähtö
MIME -ohjelmisto on vuorovaikutuksessa ajoneuvon viestintäverkon kautta taistelujärjestelmän ja / tai kohteen havaitsemis- ja hankintajärjestelmän kanssa vertaamalla vastaanotettuja tietoja ja suodattamalla ne, jotta jokaiselle käyttäjälle saadaan tarvittavat ja tarkasti annosteltavat tiedot ja eliminoidaan liiallinen tietokuorma."Liian paljon tiedon saamista on melkein yhtä pahaa kuin liian vähän tietoa", Hadfield sanoi. - Eli meillä on vielä yksi tehtävä: mitä tietyn henkilön pitäisi nähdä ja mitä ei pitäisi nähdä?
Peder Sjolund, BattleView 360: n yhteiskehittäjä ja ohjelmapäällikkö BAE Systems Hagglundsissa, sanoi, että he ovat tehneet yhteistyötä kokeneiden taisteluajoneuvomiehistöjen kanssa ymmärtääkseen, mitä tietoja he tarvitsevat kussakin tilanteessa ja mitä rajoituksia niiden pitäisi olla. "Saimme pari tankki- ja BMP -komentajaa aloittamaan keskustelun siitä, kuinka paljon tietoa he voivat käsitellä eri tilanteissa", hän sanoi. - Yksi skenaarioista voi olla marssi ja toinen lähitaistelu. Jos olet marssimassa, olet todella keskittynyt reittiin, missä seuraavat keräyspisteet ovat, kuinka kauan aiot ajaa, kuinka paljon polttoainetta on saatavilla ja mitä nopeutta tarvitaan keräyspisteeseen pääsemiseksi tietyllä hetkellä aikaa”, Hadfield lisäsi. "Mutta kun lähestyt päämäärää, uhkia alkaa ilmaantua, sitten astut taistelutehtävän eri vaiheisiin ja tietysti näkemäsi tiedot muuttuvat."
Sjolund sanoi, että yhtiö on yhdistänyt nämä tulevat tiedot kypärään asennettujen lentokoneiden miehistöjen näyttöihin, mikä on paras tapa saada hyödyllistä tietoa autossa istuville, kun koko sisätila ei ole täynnä näyttöjä, usein siellä ei ole tarpeeksi tilaa tai käytettävissä olevaa energiaa heille tai molemmille. toinen samaan aikaan. Kunkin kypärän moduulissa on yksilöllinen pään liiketunnistin ja laite MIME-ohjelmistoon perustuvaan minitaisteluohjausjärjestelmään yhdistämistä varten, jonka avulla jokainen käyttäjä voi näyttää kuvan oikeasta anturista tarvittavien taktisten tietojen peitettynä.
Useimmat panssaroidut ajoneuvot eivät salli hyvää näkyvyyttä, joten kaikenlaiset kamerajärjestelmät ovat laajalle levinneitä, joista useimmat sisältävät CMOS (täydentävät metallioksidipuolijohteet) pimeänäkökamerat
Lisää antureita
Kuten Finmeccanica -yhtiö toteaa, vaikka armeija -ajoneuvoihin asennettujen antureiden määrä kasvaa edelleen, tekniikoiden yhdistelmä on melko vakaa, vaikka niitä parannetaan jatkuvasti. Tyypilliseen havaintojärjestelmään kuuluu yönäköanturi (yleensä infrapuna), päivänäkö (joko optinen tai televisio) ja laser -etäisyysmittari. Erityisvaatimusten täyttämiseksi usein lisätään muita antureita, kuten laservalaisimia / osoittimia. Televisio ja lämpökamerat riittävät kuljettajan näkö- ja tilannetietojärjestelmiin.
Plug and play -optroniikka on edelleen houkutteleva taisteluajoneuvoille; Esimerkiksi tätä suuntausta tukee POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries -ryhmän suosio gyro-stabiloiduilla päivä- ja yöhavainto- ja havaintojärjestelmillä. POP -perheeseen kuuluu kuusi järjestelmää, joista jokaisella on oma kokoonpanonsa. Samaan aikaan niillä kaikilla on korkea modulaarisuus ja ne voivat hyväksyä erityisiä "osioita" niiden antureiden kanssa, jotka määritetään käyttäjän vaatimusten mukaan. Nämä osat voidaan tarvittaessa vaihtaa kentällä, ja tulevaisuudessa POP -perheen päivittäminen on helppoa uusien optoerotintekniikoiden tullessa saataville.
Jäähdyttämättömät infrapunakamerat ovat yleistymässä "yleisissä" sovelluksissa, kuten kuljettajan näkökyvyn parantamisessa, mutta jäähdytetyt infrapunakamerat ovat edelleen välttämättömiä, kun tarvitaan korkealaatuista kuvantamista. Mitä tulee aseiden tähtäimiin, perinteiset pitkän aallon (8-12 mikronin) laitteet kehittyvät tällä hetkellä monen kantaman laitteiksi, eli lisäämällä keskiaallon (3-5 mikronin) antureita. Joissakin yleisissä matalan tason sovelluksissa, toisin sanoen tehtävissä, joissa näkyvyydellä ei ole suurta roolia, spektrin lähellä (pitkän aallon) infrapuna-alueella toimivia antureita käytetään tällä hetkellä halpojen televisiokameroiden ohella.
Finmeccanica uskoo, että täydentäviin metallioksidipuolijohderakenteisiin (CMOS) perustuvien piirien valmistustekniikka korvaa asteittain CCD-kamerat näkyvällä alueella, ja eksoottisempia tekniikoita, kuten spektrin kauko-infrapuna-alue, kehitetään edelleen. Yhtiön mukaan tämän spektrin alueen ominaisuudet eroavat keskiaallon ja pitkän aallon infrapuna-alueista. Se voi olla hyödyllinen joissakin erikoissovelluksissa, vaikka suhteellisen korkeat kustannukset voivat tällä hetkellä rajoittaa sen sotilaallista kysyntää. Vähemmän tunnettuihin aallonpituuksiin perustuvien tekniikoiden kehityksen lisäksi anturitekniikan jatkuva kehitys mahdollistaa sekä jäähdytettyjen että jäähdyttämättömien infrapuna -ilmaisimien käytön pienemmillä matriiseilla, korkeammalla resoluutiolla ja / tai pienemmillä optisilla (aukko) kalvoilla.
Tyypillisiä moderneja ajoneuvonäyttöjä ovat kestävät näytöt, joissa on erityisominaisuuksia infrapunakameroiden yksiväristen kuvien laadun maksimoimiseksi. Uusimmat järjestelmät ovat verkotettuja monitoimisia litteitä LCD-paneeleja, joissa on ohjelmisto, joka voi näyttää useita kuvia samanaikaisesti, asettaa päälle korkean resoluution grafiikan ja parantaa kuvanlaatua. Niiden kehitys kaupallisen paneeliteknologian saatavuuden ansiosta edistää parempaa kuvanlaatua (mukaan lukien teräväpiirto), sisäisen verkon kaistanleveyttä ja enemmän laskentatehoa.
Hyvät ja huonot puolet
Finmeccanica mainitsi kypärään asennettujen näyttöjen kehittämisen osalta nykyisen tekniikan vahvuudet ja heikkoudet. Etuja ovat kompakti, kyky toimia kypärän kanssa tai ilman ja suhteellisen pieni virrankulutus. Yrityksen mukaan niiden haitoihin kuuluvat kustannukset, huono suoja vaurioilta, omistajan väsyminen ja mahdollisesti rajoitettu kyky suorittaa tiettyjä tehtäviä autossa sekä tarve varmuuskopiointilaitteelle. Finmeccanican etujen ja haittojen analyysistä tehty johtopäätös on, että lähitulevaisuudessa kypärään kiinnitettyjä näyttöjä ei käytetä laajasti sotilasajoneuvoissa. Yhtiö on kuitenkin optimistisempi lisätyn todellisuuden näkymistä (lisäämällä kuvitteellisia esineitä reaalimaailman esineiden kuviin, yleensä apu-informatiiviseen ominaisuuteen), jotka voidaan saada ilman kypärään kiinnitettyjä näyttöjä. "Lisätty todellisuus sisältää valtavia mahdollisuuksia, koska se parantaa tietojen esittämistä miehistölle, mikä voi auttaa havaitsemisessa ja kohdistamisessa." Ei ole yllättävää, että lähes kaikki asiakkaat keskittyvät ensisijaisesti hintaan ja suorituskykyyn, mutta Finmeccanica korostaa, että nämä tekijät riippuvat sovelluksesta. Tyypillisesti asiakas on valmis investoimaan enemmän, kun tarvitaan järjestelmätason ratkaisuja (esimerkiksi palontorjunta tai tilannetietoisuus), ei vain siksi, että ne ovat kalliimpia, vaan lähinnä siksi, että vaatimukset ovat tiukempia ja tämä estää halvempien käyttö ja vähemmän toimivia laitteita alemman segmentin toimittajilta. Kun vaatimukset ovat vähemmän tiukat, kustannusten painottaminen mahdollistaa laajemman joukon kilpailevia toimittajia.
Asiantuntijoiden mielipiteet
Emmanuelle Bercier, ULIS: n (ranskalaisen infrapunateknologiayhtiö Sofradirin divisioona) myyntipäällikkö, joka valmistaa jäähdyttämättömiä lämpökuvia, on huomannut, että armeijan vaatimukset ovat entistä tarkempia halutun toiminnallisuuden suhteen. Tämä sisältää parannetut näköjärjestelmät kuljettajille, parempi paikallinen tietoisuus ajoneuvojen suojelemisesta ja integrointi kauko -ohjattuihin aseasemiin (RWM), esimerkiksi aseenohjausta varten. "Näemme kaksi päähaastetta", Bercier jatkoi. - Ensinnäkin suorituskyvyn parantaminen, jotta saadaan laajempi näkökenttä, esimerkiksi 180 astetta kuljettajan näköjärjestelmälle, tai paikallisen tilannetietoisuusjärjestelmän ja DBA: n tunnistusalueen lisääminen … Toiseksi laitteiden kehittäminen pienemmät mitat, kevyempi ja pienempi virrankulutus. Vaikka käsittelemme joskus suuria koneita, käytettävissä oleva tilavuus kaikille laitteille on aina ongelma."
Mahdollisesti häiritsevän uuden teknologian osalta herra Bercier uskoo, että näkyvä spektri ja lähi-infrapuna kattavat CMOS-anturit ovat hyviä ehdokkaita tuleville sääolosuhteiden kuljettajan näkölaitteille, ja sama pätee lyhytaaltoisiin infrapunajärjestelmiin.”Uudet tekniikat ovat haastavia saavuttamaan vaadittu kypsyysaste ja pätevyys tällaisille sovelluksille. Katsomme, mitä tapahtuu seuraavan kymmenen vuoden aikana, mutta lämpökuvausanturit perustuvat jo todistettuun tekniikkaan, joka lisää sekä valmiuksia että alentaa kustannuksia.”
Kun häneltä kysyttiin, missä maantieteellisesti koko kehitys- ja hankintaprosessi suoritetaan, Dan Lindell sanoi, että länsi puhuu ja suorittaa testejä, kun taas itä toimittaa jo valmiita tuotteita.”Näemme, että monet asiat, joista keskustellaan ja näyttelyissä esitetään, integroidaan todella Venäjälle ja Kiinaan. Näemme aivan selvät tarpeet tämän tyyppisille järjestelmille Kaakkois -Aasiassa, kun taas länsimaat puhuvat ja yrittävät tehdä jotain, jotkut vähäisemmässä määrin, jotkut enemmän."
