Тактическите устройства за нощно виждане остават съществен компонент от оборудването на наземните десантни части, извършващи настъпателни операции и разузнавателни мисии.
Полагат се значителни усилия за подобряване на ефективността на нощните боеве от Министерството на отбраната на САЩ, което проучва няколко нови концепции, които не само могат да предложат нови устройства за нощно виждане с оптимална производителност, но и да интегрират нови възможности в базовите модели, за да увеличат нивото на ситуационна осведоменост.отделен войник и малка единица.
Вземете нощта
Според Дарел Хеклер, ръководител на сектора за нощно виждане в Harris Corporation Communications Systems, има много критични изисквания към индустрията за справяне с американските и други международни програми.
Представител на Harris Corporation обясни, че пазарът на оптоелектронни / инфрачервени (OE / IR) системи днес е в състояние да осигури нещо повече от малки подразделения. Устройствата за нощно виждане вече са в състояние да увеличат ситуационната осведоменост на бойните и разузнавателните екипи чрез интегриране на разширена реалност, виртуална реалност и машинно обучение.
„Виждаме, че пазарът за нощно виждане се превръща в нещо повече от пазар за визуална осведоменост за ситуацията, както беше в миналото. Преди това нощното виждане просто позволяваше на потребителя да вижда по време на периоди на ограничена видимост, свързани с ниска осветеност. Днес бъдещето ще разчита на тази технология и в същото време ще предостави на потребителя допълнителни възможности."
Припомняйки променящите се оперативни изисквания на въоръжените сили на много страни, Хеклер добави: „Системи, които включват сензорна технология за синтез [OE / IR], възможност за изпращане и получаване на важна информация чрез техните визуални системи (ден и нощ), системи, които позволяват потребителят да стане сензор, всичко това ще стане първостепенно в бъдеще."
Интегрирани решения
Подобни нужди се решават от командването за специални операции и армията на САЩ, които вече са започнали проучване на специализирани концепции, за да видят как тези спешни оперативни нужди могат да бъдат опростени в краткосрочен до средносрочен план.
Има много теоретична и практическа работа в областта на технологиите за нощно виждане. Един пример е семинар в индустрията, проведен през ноември миналата година в лабораторията по приложна физика в Балтимор, който разглежда интегрирането на дисплеи с разширена и виртуална реалност с HUDs за нощно виждане (head-up дисплеи), както и софтуер за разширена реалност. подобряване на оптичните характеристики на съществуващите устройства.
На този семинар, организиран от Министерството на технологиите за бързо реагиране, което е част от Министерството на отбраната на САЩ, разработването в областта на сливането на данни от различни сензори и тяхната последваща обработка, както и проблемите с определянето на целите, като САЩ военното ръководство разработва стратегически планове за широкото въвеждане на модерни технологии и устройства в нощното виждане на войските.
Паралелно с това американската армия работи върху своята Интегрирана система за визуално увеличаване (IVAS), която обгражда изтребителя с цифрови тактически данни, за да осигури наземните части с „повишена леталност, мобилност и информираност за ситуацията, за да постигнат превъзходство над настоящите и бъдещите противници“.
Концепцията IVAS, предназначена да развие възможностите на съществуващите оптично-термични дисплеи, монтирани на каска, включително моделите PVS-5, -7, -14 и -31, PSQ-40 ENVG III и бинокулярния прототип ENVG-B, е също така има за цел създаването на ултра компактни модули за термични изображения и ниско осветление със стандартни интерфейси. Те могат да бъдат свързани с общата електронна архитектура на войника и отряда, интегрирани в хед-ъп дисплеи, програмата за надграждане на войници Nett Warrior 3.0, алгоритми и софтуер за разширена реалност, интерфейси за машинно обучение и показатели за ефективност на огъня.
Тези нови технологии ще бъдат използвани за осигуряване на „планиране и вземане на решения въз основа на правила, количествено разпознаване на модели, откриване и идентифициране на промени“, говори говорител на армията на събитието.
Говорителят на американската армия не успя да предостави повече подробности относно тази дейност. Въпреки това. индустриални източници, свързани с програмата, потвърдиха, че Службата за нощно виждане и електронни сензори (една от структурите на армията) продължава да проучва „разработването и стандартизирането на сензорни модули с агресивни размери, тегло и консумация на енергия за носене на глава и носене опции, за да се подобрят възможностите на бъдещия войник. …
Очаква се работата по разработката да включва разработването на неохлаждаеми близо [дълги вълни] инфрачервени устройства и комбинирани цифрови сензори за ниска осветеност и далечна инфрачервена светлина, за да допълнят съществуващите OE / IR решения. В проекта ще участват около 40 играчи, включително BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies и SA Photonics.
През ноември Microsoft Corporation получи договор от 479 милиона долара от Министерството на отбраната в подкрепа на програмата IVAS. Според официално изявление на уебсайта на Федералните бизнес възможности, компанията получи задачата да достави хардуер, софтуер и интерфейси за поддръжка на програмата IVAS в рамките на две години; първоначална партида от повече от 2500 прототипа се планира да демонстрира технология.
Нито армията, нито Microsoft не успяха да разкрият подробностите по договора, въпреки че представители на индустрията заявиха, че последният планира да интегрира своя HoloLens head-up дисплей в концепцията IVAS, за да проучи по-нататъшните пътища на развитие.
Според документацията на Microsoft технологията HoloLens комбинира виртуална реалност и реална среда в смесена „смесена реалност“. Подсистемите, интегрирани в това устройство, могат да се управляват чрез „глас, физически команди и посока на погледа“.
Според Хеклер, Harris Corporation продължава да изследва новите технологии за системата IVAS в съответствие със собствената си пътна карта за устройства за нощно виждане, за да подобри поддръжката на изтребителя от следващо поколение. Специален акцент се поставя върху „възможно най -бързото“внедряване и интегриране на новите технологии в съществуващите устройства.
„OE / IR системите с мрежов интерфейс и / или разширена реалност ще окажат огромно влияние върху клиентите, търсещи по -добра информираност за ситуацията на бойното поле“, каза Хеклер.
На пазара за нощно виждане бинокулярните решения започват да надделяват над монокулярните
Бързо развитие
Въпреки това, като се има предвид, че първоначалните доставки на прототипи с технология IVAS и тяхната оценка от американската армия не се очакват през следващите поне две години, много производители на пазара на OE / IR устройства продължават да се фокусират върху по -бързи модернизации на съществуващото оборудване.
Описвайки настоящото състояние на пазара за нощно виждане и краткосрочните решения, Хеклер каза: „Това е най -доброто време за световната индустрия за нощно виждане. Наблюдаваме силно търсене на нощно виждане и наблюдаваме преминаване към технологията за бял фосфор практически по целия свят. Преходът от монокуляр към бинокъл изглежда също набира скорост, като всички наши клиенти искат по -добро представяне. Ние вярваме, че търсенето на системи с по -висока производителност и преходът към системи с бял фосфор и бинокли ще продължат през следващите няколко години."
Нарастващият интерес към бинокулярни устройства за нощно виждане с бял фосфор потвърждава последното изискване на Корпуса на морската пехота на САЩ, който през ноември 2018 г. издаде проект за заявка за предложения за своето бинокълно устройство за нощно виждане Squad Binocular Night Vision Goggle (SBNVG).
Според официални документи, публикувани също на уебсайта на Федералните бизнес възможности, ILC търси модулно бинокулярно устройство от бял фосфор с усилване на изображението и интегриран неохладен термообразуващ сензор, както и външно захранване и съответна стойка за каска.
Изискванията включват чифт 18 -милиметрови преобразуватели на изображения, които могат да бъдат сглобени в модулна конфигурация, така че потребителите, които предпочитат да гледат с едно око, могат да преобразуват устройството в монокуляр, ако е необходимо. В допълнение, предложените технологии трябва да осигуряват, в допълнение към работата от собствена батерия, връзка чрез външен конектор към батерията.
И накрая, общото тегло на избраното устройство SBNVG - включително сензори, преобразувател на изображения и сензор за термични изображения, външна батерия, кабели, лещи и светлинни калъфи - трябва да бъде по -малко от 1,2 кг. RFP обаче предвижда, че „теглото на системата не включва монтажните скоби, прикрепени към шлема, който има интерфейс към позициониращото устройство, нито друг интерфейс за закрепване, постоянно прикрепен към шлема“.
Изискването за SBNVG се разглежда като междинна възможност за USMC, който също планира да получи 3100 ENVG-B очила за нощно виждане от L3 Technologies до 2021 г.
Устройството ENVG-B вече е избрано от американските сухопътни войски, от 2019 до 2021 г. ще бъдат закупени над 10 000 системи за различни армейски структури, първоначално в монокуларна версия, а по-късно в бинокулярни конфигурации.
През юни 2018 г., като част от тригодишен договор, армията възложи на L3 Technologies договор от 391 милиона долара за доставка на очила за нощно виждане ENVG-B. „Решението с бял фосфор и двойни тръби позволява на потребителите да се справят с почти равни конкуренти, увеличавайки пъргавината и подобрявайки прицелването по цялото бойно поле“, каза директорът на компанията.
Устройството ENVG-B, което също се счита за възможен кандидат за концепцията IVAS, е в състояние да интегрира отделен IR канал, който може да се комбинира с канал за повишаване на яркостта на изображението, за да се увеличи вероятността от откриване на целта. Допълнителните изисквания включват свързаност към мрежови устройства, като програмируеми радиостанции и смартфони / таблети за крайни потребители, които са част от програмата за надграждане на Nett Warrior Soldier.
„Тази технология подобрява способността на оператора да локализира и улавя заплахи и да оценява изображенията на общата оперативна среда“, каза говорител на L3 Technologies.„ENVG-B включва и нов дисплей с висока разделителна способност и вградена безжична мрежа, бързо прихващане на целта и алгоритми за разширена реалност за взаимодействие с усъвършенстваните системи на войника, като същевременно подобрява оперативната съвместимост и разширява обхвата.“
В допълнение, компанията L3 Technologies предлага друго устройство под формата на панорамни очила за нощно виждане GPNVG (наземни панорамни очила за нощно виждане), монтирани на каска. Компанията обаче потвърди, че очилата GPNVG все още не се планират да бъдат надградени по програмата IVAS.
Според компанията GPNVG осигуряват зрително поле от 97 °, което позволява „наблюдение и / или идентифициране на целта при условия на слаба светлина, където се изискват повишена якост и устойчивост на удар“.
Подравняване на канала
Междувременно Harris Corporation предлага своите i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) очила за нощно виждане в монокуларни и бинокулярни конфигурации. Те комбинират изображения от два канала, ниска осветеност и инфрачервен.
Благодарение на развитието на технологията за разширена реалност, полупрозрачният дисплей на устройството TM-NVG показва GPS координати, топографски елементи, текстови съобщения и информация за целта. Други възможности позволяват на потребителя да преглежда изображения директно от сензори за дистанционно наблюдение и събиране на данни, включително изображения от специални разузнавателни самолети и дронове.
Устройството TM-NVG има зрително поле от 33 °, разделителна способност на инфрачервен сензор с дълги вълни 320x240, видео резолюция 640x480 с честота до 10 кадъра в секунда. TM-NVG също има USB 2.0 конектор и се захранва от четири батерии AA, което позволява непрекъсната работа на устройството за 7,5 часа.
През октомври 2018 г. Harris Corporation и L3 Technologies обявиха сливане, въпреки че представителите на компанията не можаха да кажат нищо за плановете на новата фирма Harris L3 Technologies за разработване на устройства за нощно виждане.
Пазарът за нощно виждане продължава да преминава от дисплеи със зелен фосфор към бели фосфорни дисплеи
Работа с нулева видимост
В допълнение към Съединените щати има нарастваща нужда от CMOS (допълнителен полупроводников метален оксид) технология, която значително подобрява качеството на работа при условия на слаба и нулева светлина. Няколко компании в момента представят усъвършенствани решения за въоръжените сили на много страни.
В Africa Aerospace and Defense в Южна Африка през септември 2018 г. Photonis представи най-новата в своето семейство цифрови фотоапарати Nocturn, предназначени да задоволят нуждите на военните от устройства, монтирани на шлемове и оръжия, които разполагат с двуканален синтез. …
За първи път представен на обществеността на Eurosatory 2018, EBCMOS се основава на цифровата камера на Photonis Nocturn CMOS и се отличава с по -малък форм -фактор и по -висока разделителна способност на изображението от другите устройства за нощно виждане.
„Най -взискателните приложения за изображения при екстремна слаба светлина изискват модерни цифрови решения“, обясни говорител на Photonis. - EBCMOS е електрооптичен преобразувател, в който микроканалните плочи и фосфорният екран са заменени със специален CMOS фотодетектор. Устройството EBCMOS, което понастоящем се предлага в две резолюции от 2 и 4 мегапиксела, предоставя на потребителите по -висока разделителна способност и по -контрастни изображения."
Друг играч на пазара на CMOS, Rochester Precision Optics, предлага на военните си CMOS устройство за нощно наблюдение (CNOD). Сред купувачите на това устройство са Командата за специални операции на САЩ и Администрацията по борба с наркотиците.
Говорител на компанията заяви, че CMOS технологията позволява по -точни и по -ясни изображения за потребители, работещи в трудни бойни условия, включително населени места и близък бой.
Според говорител на Rochester Precision Optics, CNOD се предлага в различни конфигурации, включително модела RSM за правоприлагащите органи, модела LD за военни клиенти и модела DR за операции на далечни разстояния."CNOD има изцяло цифрова оптика ден / нощ с висока разделителна способност, оптимизирана да работи като монокулар за наблюдение, самостоятелен прицел за оръжие или монтиран вторичен мерник."
Системата, която работи в диапазона 500-1800 nm, е способна да открива свои и чужди лазерни указатели и далекомери - функция, която е полезна и търсена от въоръжените сили, действащи във все по -гъсто бойно пространство, където елиминира конфликтните ситуации между страните остават основна задача.
Устройството CNOD тежи 520 грама и се захранва от батерии CR123, има 6-кратно цифрово увеличение, както и функцията за прехвърляне на снимки и видеоклипове с висока разделителна способност на други бойци.
Постигане на успех
Absolute Darkness to Vision (AD2V) също разработва ръчни устройства, монтирани на каски и оръжия, базирани на CMOS технология, и ги доставя на германското министерство на отбраната.
В сравнение с алтернативните очила за нощно виждане, които понастоящем се предлагат на пазара, дигиталната система за нощно виждане на AD2V Luxiter PM1 е с по -малки размери. Според Вилхелм Гронауер от Griffity Defense (европейски дистрибутор на AD2V), цифровото устройство Luxiter PM1 е в състояние да „записва и експортира поточно видео, генерирано от собствена матрица, да импортира данни от външни източници и да контролира команди от устройства и да издава текстови съобщения."
С тегло под 300 грама, Luxiter PM1 има разделителна способност 795x596 пиксела и променливо зрително поле от 19 ° до 56 °. Устройството обаче е проектирано за относително къси разстояния; Gronauer потвърди, че устройството осигурява откриване и идентификация на обекти на максимален обхват от 100 метра.
В допълнение, Gronauer обясни, че CMOS сензорът свежда до минимум всички отрицателни оптични ефекти в зрителното поле на оператора при стрелба в затворени пространства, и добавя, че Luxiter PM1 е оборудван с инфрачервен осветител за работа при слаба светлина.
„Цифровите черно -бели екрани позволяват по -добро разпознаване на обекти и по -бързо вземане на решения, докато моменталните преходи от тъмнина към светлина и обратно се компенсират от устройството и не засягат потребителя.“
Устройството може да бъде надстроено и с външна камера Luxiter EC-2H, за да даде на потребителите допълнителна полза от поточно предаване на данни през програмируем радио интерфейс.
Остават малки съмнения дали нощното виждане ще остане критично изискване за сухопътните сили в настоящите и бъдещите оперативни сценарии. Потенциалът на такава технология, интегрирана в различни системи за осведоменост за ситуацията, може да осигури значителен тласък за разработването на решения от следващо поколение.
Както обаче обясни един индустриален експерт, внедряването на този тип технологии трябва да се следи отблизо, като се набляга особено на минимизирането на когнитивното натоварване на операторите в една вече сложна операционна среда.
