Deleng kabeh, ndeleng liwat: negara lan prospek sistem visi teknis kanggo kendaraan tempur
Malah ing wayah awan, nyawa para pasukan terjun payung nalika ndharat saka kendaraan tempur infanteri utawa pengangkut personel lapis baja gumantung marang prestasi kanthi cepet saka tingkat kesadaran situasional sing paling dhuwur, ora kanggo sebutno kebangkrutan ing wayah wengi nalika pertempuran, nalika keamanan landing gumantung. meh kabeh ing teknologi sensor
Wis pirang-pirang dekade, kendharaan militer wis dilengkapi sistem optoelektronik kanggo ngawasi lan ngarahake, kayata piranti night vision, sistem paningkatan visi kanggo driver, lan bubar, sistem visi kabeh bunder wis digabungake menyang kendaraan anyar utawa minangka sistem tambahan sajrone upgrade. .
Saiki owah-owahan cepet banget amarga konvergensi sensor digital lan arsitektur elektronik terintegrasi, lan ana tren sing jelas babagan instalasi sistem multi-sensor sing dikonfigurasi kanthi otomatis sing bisa kerja bareng kanthi lancar kanggo nyedhiyakake kesadaran situasional sing luwih apik ( kualitas pemahaman Komplek saka informasi heterogen ing volume spasial-wektu siji) dibandhingake karo apa kru kendaraan wojo sadurunge karo visibilitas winates.
Miturut Finmeccanica, saiki tingkat kesadaran situasional sing luwih dhuwur lan kemampuan kanggo ngenali, nglacak lan nemtokake target obah ing pamindhahan kritis lan nemtokake tren pangembangan lan ekspansi pasar iki. Sistem senjata lan piranti ngawasi langsung mengaruhi efektifitas kendaraan tempur kanggo nindakake tugas utamane, sing ana hubungane karo sensor kanthi karakteristik sing paling dhuwur.
Kangge, kemajuan ing mikroelektronik lan optik nggawe sistem night vision luwih gampang diakses, lan ing babagan iki, luwih akeh negara pengin nggawe basis industri kanggo produksi komponen kanggo jinis peralatan iki. Kabutuhan driver kanggo sistem night vision utamane bisa ditemokake dening sensor jarak cendhak (biasane kamera inframerah utawa televisi sing ora adhem), dene sensor kabeh bunder dadi atribut integral saka operator personel lapis baja lan kendaraan tempur infanteri, amarga kru lan pasukan kudu bisa terus-terusan visibilitas kabeh-babak.
Kendaraan tempur infanteri CV90, dilengkapi sawetara kamera sing nyedhiyakake gambar ing saindhenging jam, dadi platform eksperimen kanggo sistem realitas tambahan Battle View 360 saka BAE Systems, sing ngidini sampeyan entuk gambar "bunder" lan nuduhake ing helm. -dipasang tampilan kru lan pasukan
Nggunakake tampilan helm-dipasang, saben wong ing mobil karo Battle View 360 sistem augmented reality nemu tampilan bunder; lan ora kudu dadi turunan saka teknologi panuntun cahya Q-Sight lan Q-Warrior BAE Systems.
Kasunyatan sing ditambah
Saliyane sistem kunci iki sing wis mbuktekake regane, sambungan sensor kanthi tampilan canggih lan sistem informasi lan kontrol ngidini kru pindhah menyang jagad realitas ditambah, ing ngendi informasi babagan unit, mungsuh, rute, landmark bisa diwenehi perhatian ing wektu sing tepat, alangan bebarengan karo ewonan pesen lan informasi liyane. Sanajan konsep iki dikenal ing militer penerbangan, kendharaan lemah bisa uga ngluwihi ing wilayah iki, amarga bobot, ukuran, konsumsi energi lan karakteristik biaya sensor lan sistem komputasi saya suda, lan wektu lan gaweyan kanggo proses sertifikasi luwih murah tinimbang ing penerbangan.
Kajaba iku, minangka Dan Lindell, kepala kendaraan tempur ing cabang Swedia BAE Systems Hagglunds, nyathet, teknologi kasebut ngganti mesin kasebut dhewe. "We are redesigning mesin kanggo nggabungake sistem iki ... Pisanan, ing limang utawa enem taun pungkasan, kita wis tikel kaping pindho daya mbagekke ing mesin, lan kita weruh sing konsumsi energi saya akeh." Perusahaan terus nggarap drive listrik lan hibrida (mesin tradisional liwat generator sing nguwasani motor listrik) kanggo mesine. Lindell ujar manawa faktor manungsa uga penting kanggo teknologi optoelektronik. "Kepiye carane nampilake kabeh data lan gambar sensori iki sing pengin disebarake menyang anggota kru? Iki masalah gedhe banget kanggo kita."
Sistem saiki lagi dikembangake sing nandheske kesadaran situasional lan integrasi faktor manungsa. Ing jantung sistem augmented reality BattleView 360 yaiku sistem pemetaan digital. Dheweke nglumpukake. Trek lan nampilake sepotong terrain sing menarik kanggo kru. Nganggo helm kanthi fungsi BattleView 360, sing lungguh ing mobil nampa gambar "bunder" eksternal. Ing wektu sing padha, dheweke langsung nampa pesen babagan owah-owahan ing kahanan lan sebutan target kanggo mbukak geni. Awak kendaraan tempur bisa sesambungan karo BattleView 360 kanthi rong cara, liwat helm utawa tablet. BAE Systems, kanthi kolaborasi karo anak perusahaan Inggris, saiki nuduhake sistem BattleView 360, dipasang ing kendaraan tempur infanteri CV90, ing sawetara negara. Manajer Program Andy Thain kenal banget karo pasar pencitraan lan kesadaran situasional kanggo kendaraan militer. "Kita mesthi ndeleng minat sing saya tambah akeh ing saindenging Eropa lan ing AS, utamane ing lapangan riset, ing sistem kesadaran situasional kanggo kendaraan tempur iki, utamane kanggo operator personel lapis baja lan kendaraan tempur infanteri, lan ing mangsa ngarep kanggo jinis kendaraan liyane."
Pak Thane ujar manawa perusahaan kasebut duwe sawetara kontrak karo macem-macem proyek R&D Inggris lan AS sing uga melu perusahaan liyane. "Sistem sing dikembangake lan ditliti nambah kemampuan kanggo sopir, penembak lan komandan kendharaan lan nyedhiyakake visibilitas kabeh sing luwih apik tinimbang apa sing ana ing periskop saiki utawa jendhela celah sempit sing umum ing kendaraan militer." Kanggo pasukan ing buritan kendaraan, kesadaran situasional penting amarga kudu ngerti apa sing nunggu dheweke sadurunge mudhun saka kendaraan. "Bisa dadi saben paratrooper, nanging kemungkinan pimpinan regu sing diikuti karo bawahane."
Ing babagan geografi, "ana kapentingan lan kegiatan ing Amerika Serikat lan ing saindenging Eropa," ujare Thane, umpamane, kabeh pitu operator mesin CV90 ing Eropa (Denmark, Estonia, Finlandia, Walanda, Norwegia, Swiss lan Swedia) nimbang nggabungake sistem Battle View 360 nalika nganyarke kendaraan sampeyan. Ing AS, organisasi militer kalebu Komando Doktrin lan Pelatihan (TRADOC) lan Pembentukan Riset Elektronik Komunikasi (CERDEC) nggarap sistem kesadaran situasional kabeh, kayadene Laboratorium Ilmu lan Teknologi Pertahanan Inggris (DSTL).
Masalah Integrasi
Salah sawijining masalah sing ana gandhengane karo integrasi teknologi kasebut yaiku fitur desain model kendaraan tempur tartamtu, contone, kanggo sistem tampilan surround, sampeyan kudu golek papan ing awak, nyuplai daya lan nyedhiyakake transmisi data. baris. Kajaba iku, gambar saka kamera kudu ditampilake ing layar kanggo nyedhiyakake visualisasi sing lancar kanggo kabeh wong sing lungguh ing mobil; kabeh iki mbutuhake daya komputasi sing signifikan, kawruh babagan faktor manungsa lan pengalaman ngembangake piranti lunak khusus. "Proses dhewe ora dadi masalah gedhe, masalahe yaiku nggawe tampilan sing cukup tahan lama sing dirancang kanggo digunakake ing kendaraan militer," ujare Thane. "Tampilan kita sadurunge wis diinstal ing pesawat jet lan helikopter. Njupuk teknologi iki lan nggawe kasar lan tamper-proof pancen dadi tantangan, nanging bisa ditindakake amarga komponen optik sing kita duwe cukup kasar lan kompak.
Ing babagan iki, perlu nyorot macem-macem teknologi HMD, kalebu pandu gelombang optik sing digunakake ing sistem Q-Sight BAE Systems lan modifikasi, sanajan iki ora ateges teknologi Q-Sight kudu diintegrasi menyang sistem Battle View 360, minangka perusahaan ngembangaken teknologi tampilan ruggedized cilik liyane. Thane kelingan marang pangandikane para prajurit sing obah-obah kanthi pajangan ing njero kendharaan, utamane nalika sirahe kena. "Apa wae, kita bisa ngatasi kahanan operasi kasebut."
Saliyane protokol konversi sing biasane digunakake kanggo ngirim data saka macem-macem sensor saka manufaktur beda menyang jaringan sing padha, ana masalah cocog gambar utawa alignment. "Iki tegese nggabungake gambar saka sensor sing katon lan inframerah kanthi prinsip operasi sing beda-beda, lensa lan lapangan sing beda-beda, lan nggawe kompatibel karo saben liyane," ujare Richard Hadfield, Manajer Proyek Teknis Battle View 360 ing BAE Systems. "Kita nggedhekake lan nyelarasake gambar ing wektu nyata kanggo nggawe kubah virtual, banjur nglebokake sensor kasebut menyang kubah virtual kasebut." Tantangan teknis liyane sing disebutake Hadfield yaiku nglacak gerakan sawetara kepala wong ing wektu sing padha, amarga bisa ndeleng arah sing beda. Dheweke ujar manawa perusahaan duwe solusi kanggo iki, sing kalebu piranti pelacak ing saben helem lan set sensor pelacak sing disebar ing saindenging interior mobil.
Sinkronisasi sing paling akurat karo jagad njaba gambar sing ditampilake ing layar minangka salah sawijining masalah ergonomi sing paling penting. "Sampeyan kudu nggawe manawa wong sing nggunakake sistem ora lara amarga latensi utawa latensi," ujare Hadfield. "Kita mikir wis nindakake lan ngilangi wektu tundha, nanging aku ora bisa ngomong kepiye." Kepiye pangguna sesambungan karo tampilan sing dienggo ing sirahe uga dadi masalah sing penting, lan kanggo ngatasi iki, BAE Systems ngenalake unsur adhedhasar piranti lunak MIME (Peta lan Gambar Manajemen Gambar) sing bisa digunakake kanthi efektif ing pertengahan 90-an. ing macem-macem pesawat militer Inggris. "We dicocogake alat iki kanggo nggunakake lemah lan kalebu akèh fungsi sing tanggung jawab kanggo Processing terrain, supaya kita bisa, contone, rute rencana nggunakake ciri terrain lan kabeh iki layak kanggo sembarang tipe kendaraan,"Hadfield ditambahaké.
Kamera pencitraan termal paling dhuwur ing Finmeccanica nggunakake sensor MCT resolusi dhuwur generasi katelu kanggo menehi kualitas gambar sing apik banget ing wayah awan, wengi lan ing visibilitas sing kurang. Kamera kasebut bisa digabungake menyang macem-macem sistem pencitraan kendaraan.
Output informasi
Piranti lunak MIME sesambungan liwat jaringan komunikasi kendharaan karo sistem kontrol pertempuran lan / utawa sistem deteksi target lan akuisisi, mbandhingake data sing ditampa lan nyaring supaya bisa menehi informasi dosis sing dibutuhake lan akurat kanggo saben pangguna lan ngilangi beban informasi sing berlebihan. "Entuk informasi sing akeh banget meh padha karo menehi informasi sing sithik banget," ujare Hadfield. - Yaiku, kita ngadhepi tugas liyane: apa sing kudu lan apa sing ora kudu dideleng dening wong tartamtu?
Peder Sjolund, salah siji pangembang saka BattleView 360 sistem lan program manager ing BAE Systems Hagglunds, ngandika padha kerjo karo kru kendaraan tempur experienced kanggo ngerti informasi apa padha kudu ing saben kahanan lan apa Watesan padha kudu. "Kita ngundang saperangan komandan tank lan BMP kanggo miwiti diskusi pinten informasi padha bisa proses ing skenario beda, ngandika. - Salah sawijining skenario bisa dadi pawai, lan sing kapindho bisa dadi pertempuran cedhak. Yen sampeyan lagi ing Maret, sampeyan pancene fokus ing rute, ngendi TCTerms rally sabanjuré, suwene sampeyan bakal nyopir, pinten bahan bakar sampeyan duwe, lan carane cepet sampeyan kudu tekan ing titik rally ing. wektu tartamtu, "tambah Hadfield. "Nanging, nalika sampeyan nyedhaki target, sampeyan wiwit duwe ancaman, banjur mlebu ing macem-macem tahapan misi pertempuran, lan jelas informasi sing sampeyan deleng bakal ganti."
Sjolund ujar manawa perusahaan wis nggabungake informasi sing mlebu iki kanthi konsep tampilan sing dipasang ing helm, yaiku cara sing paling apik kanggo para penghuni kanggo entuk informasi sing migunani nalika layar ora ngisi kabeh ruang interior, asring ora ana papan sing cukup utawa kasedhiya. energi kanggo wong-wong mau, utawa loro-lorone. Modul ing saben helem duwe sensor gerakan sirah individu lan piranti kanggo nyambungake menyang sistem manajemen perang mini adhedhasar piranti lunak MIME, sing ngidini saben pangguna nampa gambar saka sensor sing bener kanthi overlay informasi taktis sing dibutuhake.
Umume kendaraan lapis baja ora ngidini visibilitas sing apik, mula kabeh jinis sistem kamera nyebar, umume kalebu kamera night vision teknologi CMOS (struktur metal-oksida-semikonduktor pelengkap)
Sensor liyane
Minangka cathetan Finmeccanica, nalika jumlah sensor sing dipasang ing kendaraan militer terus berkembang, kombinasi teknologi kasebut cukup stabil, sanajan terus saya tambah. Sistem penampakan khas kalebu sensor panglihatan wengi (biasane inframerah), pandelengan dina (optik utawa televisi) lan laser rangefinder. Sensor tambahan kayata iluminator / penunjuk laser asring digabungake kanggo nyukupi syarat khusus. Kanggo visi driver lan sistem kesadaran situasional, televisi lan kamera pencitraan termal cukup.
Plug and play optronics tetep atraktif kanggo instalasi ing kendaraan tempur; contone, gaya iki dikiataken dening popularitas saka Israel Aerospace Industries POP (Plug-in Optronic Payload) kulawarga gyro-stabil dina lan wengi ndjogo lan sistem nargetake. Kulawarga POP kalebu enem sistem, saben duwe konfigurasi dhewe. Ing wektu sing padha, kabeh mau duwe tingkat modularitas sing dhuwur lan bisa nampa "bagean" khusus karo sensor sing ditemtokake dening syarat pangguna. Bagean iki bisa diganti lapangan yen perlu lan bakal ngidini upgrade sistem kulawarga POP sing gampang nalika teknologi optocoupler anyar kasedhiya.
Kamera infra merah sing ora adhem dadi luwih populer ing aplikasi "umum", kayata ningkatake visi driver, nanging kamera inframerah sing adhem tetep kudu nalika pencitraan kualitas dhuwur dibutuhake. Kanggo pandelengan senjata, piranti tradisional dawa gelombang dawa (8-12 micron) saiki berkembang dadi piranti multi-range, yaiku, kanthi nambah sensor dawa gelombang medium (3-5 micron). Ing sawetara aplikasi tingkat rendah umum, yaiku, ing tugas sing ora nduweni peran gedhe, sensor sing beroperasi ing wilayah IR cedhak (panjang gelombang dawa) saka spektrum saiki digunakake bebarengan karo kamera televisi sing murah.
Finmeccanica percaya yen teknologi sirkuit manufaktur ing struktur logam-oksida-semikonduktor (CMOS) pelengkap bakal ngganti kamera CCD sing katon, lan teknologi sing luwih eksotis, kayata wilayah spektrum IR sing adoh (short-wavelength), bakal luwih dikembangake. . Miturut perusahaan, kapabilitas spektrum wilayah iki beda karo kisaran inframerah gelombang tengah lan gelombang dawa. Bisa uga migunani kanggo sawetara aplikasi khusus, sanajan biaya sing relatif dhuwur saiki bisa mbatesi panjaluk militer. Saliyane kemajuan teknologi adhedhasar dawa gelombang sing kurang dikenal, kemajuan teknologi sensor sing terus-terusan ngidini detektor infra merah sing adhem lan ora adhem bisa dibangun nganggo susunan cilik sing duwe resolusi sing luwih dhuwur lan/utawa diafragma optik (aperture) sing luwih cilik.
Tampilan kendaraan modern sing khas yaiku layar hardened kanthi unsur khusus kanggo nggedhekake kualitas gambar monokrom saka kamera infra merah. Sistem paling anyar sing jaringan, multi-fungsi panel LCD flat karo piranti lunak sing ngijini sampeyan kanggo nampilake sawetara gambar bebarengan, overlay grafis resolusi dhuwur lan nambah kualitas gambar. Didhukung dening kasedhiyan teknologi panel komersial, évolusié maju menyang kualitas gambar sing luwih apik (kalebu definisi sing luwih dhuwur), bandwidth jaringan internal sing luwih gedhe, lan daya komputasi sing luwih gedhe.
Pros lan cons
Minangka kanggo pangembangan tampilan helm-dipasang, Finmeccanica disebut kekiyatan lan kelemahane teknologi ana. Kaluwihan kalebu compactness, kemampuan kanggo operate nganggo utawa tanpa helm, lan konsumsi daya relatif kurang. Kerugian kasebut, miturut perusahaan kasebut, kalebu biaya, perlindungan sing kurang saka karusakan, kesel cepet saka pemilik lan, bisa uga, kemampuan winates kanggo nindakake tugas tartamtu ing mobil, uga mbutuhake piranti serep. Kesimpulan sing ditindakake dening Finmeccanica saka analisis kaluwihan lan kekurangan yaiku ing mangsa ngarep, tampilan sing dipasang ing helm ora bakal digunakake kanthi akeh ing kendaraan militer. Nanging, perusahaan luwih optimistis babagan prospek kasunyatan sing ditambah (nambah obyek khayalan menyang gambar obyek donya nyata, biasane saka properti tambahan-informasi), sing bisa dipikolehi tanpa tampilan helm. "Realitas tambahan duweni potensi gedhe amarga nambah presentasi informasi menyang kru, sing bisa mbantu deteksi lan nargetake." Ora kaget, meh kabeh pelanggan fokus utamane ing rega lan kinerja, nanging Finmeccanica nandheske manawa faktor kasebut gumantung karo aplikasi. Minangka aturan, pelanggan gelem nandur modal luwih akeh nalika solusi tingkat sistem (contone, kontrol geni utawa kesadaran situasional) dibutuhake, ora mung amarga luwih larang, nanging utamane amarga syarat sing luwih ketat lan iki nyegah panggunaan. peralatan sing luwih murah lan kurang fungsional saka pemasok segmen ngisor. Kanthi syarat sing kurang ketat, fokus ing biaya ngidini macem-macem pemasok saingan.
Panemu para ahli
Emmanuel Bercier, kepala sales ing ULIS, divisi inframerah Sofradir Prancis, sing nggawe pencitra termal sing ora adhem, wis ngerteni manawa syarat militer dadi luwih spesifik babagan fungsi sing dikarepake. Iki kalebu ningkatake sistem sesanti kanggo pembalap, nambah kesadaran situasional lokal kanggo nglindhungi kendaraan, lan nggabungake menyang stasiun senjata sing dikontrol saka jarak jauh (RDUBM), contone, kanggo nargetake senjata. "Kita ndeleng rong tantangan utama," terus Bercier. – Kaping pisanan, nganyarke kinerja kanggo entuk tampilan sing luwih gedhe, kayata 180 derajat kanggo sistem visi driver, utawa nambah jangkauan pangenalan sistem kesadaran situasional lokal lan RBS ... Kapindho, pangembangan peralatan sing luwih cilik, luwih entheng, kanthi konsumsi daya kurang. Nalika kita kadang ngatasi mesin gedhe, volume sing kasedhiya kanggo peralatan apa wae mesthi dadi masalah.
Ing babagan teknologi anyar sing bisa ngganggu, Pak Bercier percaya yen sensor CMOS sing nutupi spektrum sing katon lan spektrum inframerah cedhak minangka calon sing apik kanggo piranti penglihatan kabeh cuaca kanggo driver, sing padha ditrapake kanggo sistem IR gelombang pendek. "Teknologi anyar bakal berjuang kanggo nggayuh tingkat kecanggihan lan kualifikasi sing dibutuhake kanggo aplikasi kasebut. Kita bakal weruh apa sing kedadeyan ing sepuluh taun sabanjure, nanging sensor pencitraan termal wis adhedhasar teknologi sing wis mapan sing terus nambah kemampuan lan nyuda biaya.
Ditakoni ing ngendi kabeh proses R&D sacara geografis paling aktif, Dan Lindell ujar manawa Kulon ngomong lan nyoba, dene Timur pancen ngirim produk sing wis rampung. "Kita weruh manawa akeh perkara sing dibahas lan ditampilake ing pameran pancen diintegrasi ing Rusia, uga ing China. We ndeleng cukup cetha perlu kanggo sistem jinis iki ing Asia Kidul-Wétan, nalika negara-negara Kulon ngomong lan nyoba kanggo nindakake soko, sawetara kanggo ombone rodok kurang, sawetara kanggo ombone luwih.
Bahan sing digunakake:
www.leonardocompany.com
www.baesystems.com
www.iai.co.il
www.ulis-ir.com
www.techcult.ru
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Alexa