Pat dienas laikā desantnieku dzīve, izkāpjot no kājnieku kaujas mašīnas vai bruņutransportiera, ir atkarīga no tā, cik ātri ir sasniegts maksimālais situācijas apzināšanās līmenis, nemaz nerunājot par nosēšanos naktī kaujas laikā, kad desanta spēks ir drošs. gandrīz pilnībā atkarīgs no sensoru tehnoloģijām
Jau vairāk nekā desmit gadus militārajos transportlīdzekļos ir uzstādītas optoelektroniskās sistēmas, lai uzraudzītu un mērķētu, piemēram, nakts redzamības ierīces, sistēmas vadītāja tehniskās redzamības uzlabošanai, un nesen tās ir integrējušas visaptverošas redzamības sistēmas vai nu jaunos transportlīdzekļos. vai kā papildu sistēmas jauninājumiem
Mūsdienās viss mainās ļoti ātri, pateicoties digitālo sensoru kombinācijai un integrētai elektroniskajai arhitektūrai, bet ir skaidra tendence uzstādīt automātiski konfigurējamas vairāku sensoru sistēmas, kas var nemanāmi strādāt kopā, lai nodrošinātu ievērojami labāku situācijas izpratni (sarežģīta neviendabīgas informācijas uztvere vienā telpiskā -laika apjomā), salīdzinot ar to, kas iepriekš bija ierobežota pārskata bruņumašīnu apkalpēm.
Kā atzīmēts uzņēmumā Finmeccanica, mūsdienās kritiski svarīga ir paaugstināta situācijas īpašumtiesību pakāpe un spēja noteikt, izsekot un atzīmēt kustīgos mērķus, kas nosaka šī tirgus attīstības un paplašināšanās tendences. Ieroču sistēmas un novērošanas ierīces tieši ietekmē kaujas transportlīdzekļa efektivitāti tā galvenā uzdevuma izpildē, un tāpēc sensori ar visaugstākajām īpašībām kļūst arvien pieprasītāki.
Tikmēr progress mikroelektronikas un optikas jomā padara nakts redzamības sistēmas pieejamākas, un šajā sakarā arvien vairāk valstu vēlas radīt rūpniecisku pamatu šāda veida iekārtu sastāvdaļu ražošanai. Vadītāja vajadzības pēc nakts redzamības sistēmām galvenokārt var apmierināt ar maza darbības rādiusa sensoriem (parasti neatdzesētām infrasarkanām vai televīzijas kamerām), savukārt visaptverošie redzes sensori kļūst par bruņutransportieru un kājnieku kaujas transportlīdzekļu neatņemamu sastāvdaļu, jo apkalpe un karaspēks ir nepieciešams pastāvīgs visaptverošs skats.
CV90 BMP, kas aprīkots ar vairākām kamerām, kas nodrošina attēlus visu diennakti, kalpo kā eksperimentāla platforma BAE Systems papildinātās realitātes sistēmai Battle View 360, kas ļauj iegūt “apļveida” attēlu un parādīt to uz ķiveres uzstādītajos displejos. no apkalpes un karaspēka
Izmantojot ķiverei piestiprinātus displejus, visi transportlīdzeklī esošie ar Battle View 360 paplašinātās realitātes sistēmu saņem visaptverošu skatu; un tam nav jābūt atvasinājumiem no BAE Systems Q-Sight un Q-Warrior gaismas vadotņu tehnoloģijām
Paplašinātā realitāte
Papildus šīm galvenajām sistēmām, kas jau ir pierādījušas savu vērtību, sensoru savienošana ar moderniem displejiem un informācijas pārvaldības sistēmām ļauj apkalpēm pāriet uz paplašinātās realitātes pasauli, kurā var iegūt informāciju par to vienībām, ienaidnieku, maršrutiem, orientieriem. jāiesniedz viņu uzmanība īstajā laikā, šķēršļi kopā ar tūkstošiem citu ziņojumu un informācijas. Lai gan šī koncepcija ir labi pazīstama militārajā aviācijā, sauszemes transportlīdzekļi drīzumā to var pārspēt šajā jomā, jo tiek samazināts sensoru un skaitļošanas sistēmu svars, izmērs, enerģijas patēriņš un izmaksu īpašības, kā arī sertifikācijas procesam veltītais laiks un pūles. ievērojami mazāk nekā aviācijā …
Turklāt, kā atzīmēja BAE Systems Hagglunds Zviedrijas filiāles kaujas transportlīdzekļu vadītājs Dens Lindels, šīs tehnoloģijas maina pašas mašīnas. "Mēs pārveidojam mašīnas, lai integrētu šīs sistēmas … Pirmkārt, pēdējo piecu līdz sešu gadu laikā mēs esam dubultojuši mašīnā sadalīto jaudu un redzam, ka enerģijas patēriņš nepārtraukti pieaug." Uzņēmums turpina strādāt pie elektriskajām un hibrīda elektriskajām piedziņām (tradicionāls motors caur ģeneratoru darbina elektromotorus) savām automašīnām. Lindels apgalvo, ka cilvēka faktors ir svarīgs arī optoelektronikas tehnoloģijai. “Kā mēs attēlojam visus šos maņu datus un attēlus, kurus vēlamies izplatīt apkalpei? Tā mums ir ļoti liela problēma."
Pašlaik tiek izstrādāta sistēma, kas īpaši akcentē situācijas apzināšanos un cilvēcisko faktoru integrāciju. Papildinātās realitātes sistēmas BattleView 360 pamatā ir digitālā kartēšanas sistēma. Viņa kolekcionē. Izseko un parāda apkalpes fragmentu, kas interesē apkalpi. Nēsājot ķiveri ar BattleView 360, automašīnā sēdošie iegūst ārēju “apļveida” attēlu. Tajā pašā laikā viņi nekavējoties saņem ziņojumus par situācijas izmaiņām un mērķa noteikšanu atklāt uguni. Kaujas transportlīdzekļu apkalpe var mijiedarboties ar BattleView 360 divos veidos, izmantojot ķiveri vai planšetdatoru. BAE Systems sadarbībā ar savu meitasuzņēmumu Lielbritānijā pašlaik demonstrē savu sistēmu BattleView 360, kas uzstādīta uz CV90 BMP vairākās valstīs. Programmu vadītājs Endijs Tains ļoti labi pārzina militāro transportlīdzekļu attēlveidošanas un situācijas izpratnes tirgu. "Mēs noteikti redzam pieaugošu interesi visā Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs, īpaši pētniecības jomā, par situācijas izpratnes sistēmām attiecībā uz šiem kaujas transportlīdzekļiem, jo īpaši bruņutransportieriem un kājnieku kaujas transportlīdzekļiem, un nākotnē par cita veida transportlīdzekļiem."
Thane sacīja, ka uzņēmumam ir vairāki līgumi, kas saistīti ar dažādiem Lielbritānijas un ASV pētniecības projektiem, kuros ir iesaistīti arī citi uzņēmumi. "Sistēmas, kuras mēs izstrādājam un pētām, papildina vadītāja, ložmetēja un transportlīdzekļa komandiera spējas un nodrošina viņiem ievērojami labāku redzamību visapkārt, nekā tās ir ar pašreizējiem periskopiem vai ļoti šauriem logiem, kas ir plaši izplatīti militārajos transportlīdzekļos." Nosēšanās dalībniekam transportlīdzekļa aizmugurē ir svarīga situācijas pārzināšana, jo viņiem ir jāzina, kas viņus sagaida pirms izkāpšanas no transportlīdzekļa. "Tas varētu būt katrs desantnieks, bet, visticamāk, komandas vadītājs, kam seko viņa padotie."
Ģeogrāfiskā ziņā “ASV un visā Eiropā ir interese un aktivitāte”, Thane atzīmēja, piemēram, visi septiņi CV90 mašīnu operatori Eiropā (Dānija, Igaunija, Somija, Nīderlande, Norvēģija, Šveice un Zviedrija) apsver modernizējot savus transportlīdzekļus, Battle View 360. Amerikas Savienotajās Valstīs militārās organizācijas, tostarp Doktrīnas un kaujas apmācības pavēlniecība (TRADOC) un Komunikāciju elektronikas pētījumu centrs (CERDEC), strādā pie aprites situācijas izpratnes sistēmām, tāpat kā Lielbritānijas Aizsardzības zinātnes un tehnoloģiju laboratorija (DSTL).
Integrācijas jautājumi
Viena no problēmām, kas saistīta ar šādu tehnoloģiju integrāciju, ir konkrēta kaujas transportlīdzekļa modeļa dizaina iezīmes, piemēram, apļveida skata sistēmai ir jāatrod vieta uz korpusa, jāpiegādā barošana un jānosūta dati līnijas. Turklāt ir jāparāda attēli no kamerām, lai vienlaicīgi nodrošinātu nevainojamu vizualizāciju visiem automašīnā esošajiem; tas viss prasa ievērojamas skaitļošanas jaudas, zināšanas par cilvēka faktoriem un pieredzi specializētas programmatūras izstrādē."Pati datu apstrāde nav liela problēma, problēma ir izveidot pietiekami spēcīgus displejus, lai tos varētu izmantot militārajos transportlīdzekļos," turpināja Thane. “Mūsu displeji iepriekš tika uzstādīti reaktīvajās lidmašīnās un helikopteros. Šīs tehnoloģijas izmantošana un to izturība un aizsardzība pret viltojumiem ir patiešām sarežģīta, taču iespējama, jo mūsu rīcībā esošie optiskie komponenti ir pietiekami spēcīgi un kompakti."
Šajā sakarā ir vērts pakavēties pie dažādām ķiveres displeja tehnoloģijām, ieskaitot optiskos viļņvadus, ko izmanto BAE sistēmu Q-Sight sistēmā, un tās modifikācijas, lai gan tas nenozīmē obligātu Q-Sight tehnoloģijas integrāciju Battle View 360 sistēmā., jo uzņēmums izstrādā citas nelielas izturīgas displeja tehnoloģijas. Thane atcerējās pikantās piezīmes par karavīriem, kas pārvietojās ar displejiem automašīnā, it īpaši, kad viņi kaut ko sasita ar galvu. "Jebkurā gadījumā mēs varējām pārvarēt šos darbības apstākļus."
Papildus reklāmguvumu protokoliem, ko parasti izmanto, lai piegādātu datus no dažādu ražotāju dažādiem sensoriem vienā tīklā, pastāv arī attēlu sašūšanas vai līdzināšanas problēma. "Tas nozīmē apvienot attēlus no redzamiem un infrasarkanajiem sensoriem ar dažādiem darbības principiem, dažādiem objektīviem un redzes laukiem un padarīt tos savietojamus savā starpā," sacīja BAE Systems Battle View 360 tehniskais vadītājs Ričards Hadfīlds. "Mēs tuvinām un reāllaikā, lai izveidotu virtuālu kupolu, un pēc tam ievietojam šos sensorus šajā virtuālajā kupolā." Vēl viena tehniska problēma, ko minēja Hadfīlds, ir vienlaicīga vairāku cilvēku galvas kustību izsekošana, jo viņi var skatīties dažādos virzienos. Viņš teica, ka uzņēmumam tam ir risinājums, kas ietver ķiveres izsekošanas ierīci un izsekošanas sensoru komplektu, kas izplatīts visā transportlīdzekļa iekšpusē.
Cik vien iespējams precīzi, parādīto attēlu sinhronizācija ar ārpasauli ir viena no vissvarīgākajām ergonomikas problēmām. "Jums jāpārliecinās, ka cilvēkiem, kuri izmanto sistēmu, nav neērtības ar latentumu vai latentumu," sacīja Hadfīlds. "Mēs domājam, ka sapratām pareizi un novērsām kavēšanos, bet nevaru pateikt, kā." Būtiska problēma ir arī tas, kā lietotāji mijiedarbojas ar displejiem, ko nēsā uz galvas, un, lai to atrisinātu, BAE Systems ieviesa elementu, kura pamatā ir "ļoti uzticama" MIME (kartes un attēlu pārvaldības programma) programmatūra, kas efektīvi darbojas 90. gadu vidū. dažādas britu militārās lidmašīnas. "Mēs esam pielāgojuši šo rīku sauszemes lietošanai un iekļāvuši daudzas funkcijas, kas apstrādā reljefu, lai mēs, piemēram, varētu plānot maršrutus, izmantojot reljefa īpašības, un tas viss ir iespējams jebkura veida transportlīdzekļiem," piebilda Hadfīlds.
Finmeccanica augstākās klases termokameras izmanto trešās paaudzes augstas izšķirtspējas MCT sensoru, lai nodrošinātu izcilu attēla kvalitāti dienā, naktī un sliktas redzamības apstākļos. Šīs kameras var integrēt visdažādākajās transportlīdzekļu attēlveidošanas sistēmās
Informācijas izvade
MIME programmatūra, izmantojot transportlīdzekļa sakaru tīklu, mijiedarbojas ar kaujas vadības sistēmu un / vai mērķa noteikšanas un iegūšanas sistēmu, salīdzinot saņemtos datus un filtrējot tos, lai katram lietotājam sniegtu nepieciešamo un precīzi dozēto informāciju un novērstu pārmērīgu informācijas slodzi."Pārāk daudz informācijas iegūšana ir gandrīz tikpat slikta kā pārāk maz informācijas sniegšana," sacīja Hadfīlds. - Tas ir, mums ir vēl viens uzdevums: ko vajadzētu un ko nevajadzētu redzēt konkrētai personai?
Peders Sjolunds, BattleView 360 līdzautors un programmu vadītājs BAE Systems Hagglunds, teica, ka viņi sadarbojās ar pieredzējušām kaujas transportlīdzekļu apkalpēm, lai saprastu, kāda informācija viņiem nepieciešama katrā situācijā un kādiem vajadzētu būt ierobežojumiem. "Mēs piesaistījām pāris tanku un BMP komandierus, lai sāktu diskusiju par to, cik daudz informācijas viņi var apstrādāt dažādos scenārijos," viņš teica. - Viens no scenārijiem var būt gājiens, bet otrs - tuvcīņa. Ja dodaties gājienā, jūs patiešām koncentrējaties uz maršrutu, kur atradīsies nākamie savākšanas punkti, cik ilgi jūs brauksit, cik daudz degvielas ir pieejams un kāds ātrums ir nepieciešams, lai nokļūtu savākšanas punktā noteiktā vietā laiku,”piebilda Hadfīlds. "Bet tad, tuvojoties mērķim, sāk parādīties draudi, tad jūs nonākat dažādos kaujas misijas posmos, un acīmredzot redzamā informācija mainīsies."
Sjolunds sacīja, ka uzņēmums šo ienākošo informāciju ir apvienojis ar ķiverei uzstādītu displeju koncepciju lidmašīnu apkalpēm, kas ir labākais veids, kā iegūt noderīgu informāciju tiem, kas sēž automašīnā, kad visa iekšējā telpa nav piepildīta ar ekrāniem, bieži vien tur viņiem nepietiek vietas vai pieejamās enerģijas, vai abiem. Katras ķiveres modulim ir individuāls galvas kustības sensors un ierīce savienošanai ar mini kaujas vadības sistēmu, kuras pamatā ir MIME programmatūra, kas ļauj katram lietotājam parādīt attēlu no pareizā sensora ar nepieciešamo taktisko informāciju.
Lielākajai daļai bruņumašīnu nav laba redzamība, tāpēc ir plaši izplatītas visu veidu kameru sistēmas, no kurām lielākā daļa ietver CMOS (papildu metāla oksīda pusvadītāju) nakts redzamības kameras
Vairāk sensoru
Kā atzīmē kompānija Finmeccanica, lai gan militārajiem transportlīdzekļiem uzstādīto sensoru skaits turpina pieaugt, tehnoloģiju kombinācija ir diezgan stabila, lai gan tās tiek pastāvīgi uzlabotas. Tipiskā novērošanas sistēmā ietilpst nakts redzamības sensors (parasti infrasarkanais), dienas skats (vai nu optiskais, vai televizors) un lāzera tālmērs. Lai izpildītu īpašas prasības, bieži tiek integrēti papildu sensori, piemēram, lāzera apgaismotāji / norādes. Vadītāja redzes un situācijas izpratnes sistēmām pietiek ar televīziju un termokamerām.
Plug and play optronika joprojām ir pievilcīga kaujas transportlīdzekļiem; piemēram, šo tendenci pamato POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries ģimenes žirostabilizēto dienas un nakts novērošanas un novērošanas sistēmu popularitāte. POP saime ietver sešas sistēmas, katra ar savu konfigurāciju. Tajā pašā laikā tiem visiem ir augsts modulācijas līmenis un tie var pieņemt īpašas "sadaļas" ar tiem sensoriem, kurus nosaka lietotāja prasības. Vajadzības gadījumā šīs sadaļas var aizstāt uz lauka, un nākotnē tās atvieglos POP saimes jaunināšanu, kad kļūs pieejamas jaunas optoelementu tehnoloģijas.
Neatdzesētas infrasarkanās kameras kļūst arvien populārākas “vispārējās” lietojumprogrammās, piemēram, uzlabo vadītāja redzes kvalitāti, bet atdzesētas infrasarkanās kameras joprojām ir obligātas, ja nepieciešama augstas kvalitātes attēlveidošana. Runājot par ieroču tēmēkļiem, tradicionālās garo viļņu (8–12 mikronu) ierīces pašlaik pārtop par daudz diapazona ierīcēm, tas ir, pievienojot vidēja viļņa (3–5 mikronu) sensorus. Dažās vispārējās zema līmeņa lietojumprogrammās, tas ir, uzdevumos, kuros redzamībai nav lielas nozīmes, sensori, kas darbojas spektra tuvā (garā viļņa) infrasarkanā apgabalā, pašlaik tiek izmantoti kopā ar lētām televīzijas kamerām.
Finmeccanica uzskata, ka shēmu ražošanas tehnoloģija, kuras pamatā ir papildu metāla oksīda pusvadītāju (CMOS) struktūras, pakāpeniski aizstās CCD kameras redzamajā diapazonā, un tiks tālāk attīstītas eksotiskākas tehnoloģijas, piemēram, spektra tālais (īsviļņu) infrasarkanais apgabals. Pēc uzņēmuma domām, šī spektra reģiona iespējas atšķiras no vidējo un garo viļņu infrasarkanā diapazona. Tas var būt noderīgs dažām specializētām lietojumprogrammām, lai gan salīdzinoši augstās izmaksas pašlaik var ierobežot militāro pieprasījumu pēc tā. Papildus sasniegumiem tehnoloģijās, kuru pamatā ir mazāk zināmi viļņu garumi, nepārtraukta sensoru tehnoloģiju attīstība ļauj izmantot gan atdzesētus, gan neatdzesētus infrasarkanos detektorus ar mazākiem blokiem, augstāku izšķirtspēju un / vai mazākām optiskajām (diafragmas) diafragmām.
Tipiski mūsdienu transportlīdzekļu displeji ir izturīgi ekrāni ar īpašām funkcijām, lai maksimāli palielinātu infrasarkano staru kameru melnbalto attēlu kvalitāti. Jaunākās sistēmas ir tīkla daudzfunkcionāli plakanā ekrāna LCD paneļi ar programmatūru, kas vienlaikus var parādīt vairākus attēlus, uzlikt augstas izšķirtspējas grafiku un uzlabot attēla kvalitāti. To attīstība, ko veicina komerciālo paneļu tehnoloģiju pieejamība, virzās uz labāku attēla kvalitāti (ieskaitot augstāku izšķirtspēju), lielāku iekšējā tīkla joslas platumu un lielāku skaitļošanas jaudu.
Plusi un mīnusi
Attiecībā uz ķiverēm piestiprināto displeju izstrādi Finmeccanica nosauca esošo tehnoloģiju stiprās un vājās puses. Priekšrocības ietver kompaktumu, iespēju darboties ar ķiveri vai bez tās un salīdzinoši zemu enerģijas patēriņu. To trūkumi, pēc uzņēmuma domām, ietver izmaksas, sliktu aizsardzību pret bojājumiem, īpašnieka nogurumu un, iespējams, iespēju ierobežot spēju veikt noteiktus uzdevumus automašīnā, kā arī nepieciešamību pēc rezerves ierīces. Secinājums, ko Finmeccanica izdarīja, analizējot priekšrocības un trūkumus, ir tāds, ka tuvākajā nākotnē ķiveres displeji netiks plaši izmantoti militārajos transportlīdzekļos. Tomēr uzņēmums optimistiskāk raugās uz paplašinātās realitātes perspektīvām (iedomātu objektu pievienošanu reālās pasaules objektu attēliem, parasti palīginformatīvu īpašumu), ko var iegūt bez displejiem, kas piestiprināti pie ķiveres. "Paplašinātajai realitātei ir milzīgs potenciāls, jo tā uzlabo informācijas sniegšanu apkalpei, kas var palīdzēt atklāt un mērķēt." Nav pārsteidzoši, ka gandrīz visi viņu klienti galvenokārt koncentrējās uz cenu un veiktspēju, taču Finmeccanica uzsver, ka šie faktori ir atkarīgi no pielietojuma. Parasti klients ir gatavs ieguldīt vairāk, ja ir nepieciešami sistēmas līmeņa risinājumi (piemēram, ugunsdrošība vai situācijas izpratne), ne tikai tāpēc, ka tie ir dārgāki, bet galvenokārt tāpēc, ka prasības ir stingrākas un tas liedz izmantot lētākas un mazāk funkcionālas iekārtas no zemākā segmenta piegādātājiem. Ja prasības nav tik stingras, uzsvars uz izmaksām ļauj iesaistīt plašāku konkurējošo piegādātāju loku.
Ekspertu viedokļi
Emmanuelle Bercier, ULIS (franču infrasarkano tehnoloģiju uzņēmuma Sofradir nodaļa) pārdošanas nodaļa, kas ražo neatdzesētus termiskos attēlveidotājus, ir pamanījusi, ka armijas prasības kļūst specifiskākas vēlamās funkcionalitātes ziņā. Tas ietver uzlabotu redzamības sistēmu autovadītājiem, lielāku vietējo situāciju izpratni, lai aizsargātu transportlīdzekļus, un integrāciju ar attālināti vadāmām ieroču stacijām (RWM), piemēram, ieroču vadīšanai. "Mēs redzam divus galvenos izaicinājumus," turpināja Bercier. - Pirmkārt, veiktspējas uzlabošana, lai iegūtu lielāku redzamības lauku, piemēram, 180 grādus vadītāja redzes sistēmai, vai vietējās situācijas izpratnes sistēmas un DBA atpazīšanas diapazona palielināšana … Otrkārt, aprīkojuma izstrāde ar mazāki izmēri, vieglāki, ar mazāku enerģijas patēriņu. Lai gan dažreiz mēs strādājam ar lielām mašīnām, jebkuram aprīkojumam pieejamais apjoms vienmēr ir problēma."
Runājot par potenciāli graujošām jaunajām tehnoloģijām, Bercier kungs uzskata, ka CMOS sensori, kas aptver redzamo spektru un tuvu infrasarkano staru, ir piemēroti nākotnes vadītāju redzes ierīcēm visos laika apstākļos, un tas pats attiecas uz īsviļņu infrasarkanajām sistēmām. “Jaunas tehnoloģijas būs sarežģītas, lai sasniegtu vajadzīgo brieduma līmeni un kvalifikāciju šāda veida lietojumiem. Mēs redzēsim, kas notiks nākamajos desmit gados, bet termiskās attēlveidošanas sensori jau ir balstīti uz pārbaudītām tehnoloģijām, kas turpina palielināt gan iespējas, gan samazināt izmaksas.”
Uz jautājumu, kur no ģeogrāfiskā viedokļa tiek veikts viss izstrādes un iepirkuma process, Dens Lindels sacīja, ka rietumi runā un veic testus, bet austrumi jau piegādā gatavo produkciju. “Mēs redzam, ka daudzas lietas, kas tiek apspriestas un parādītas izstādēs, patiešām tiek integrētas Krievijā, kā arī Ķīnā. Mēs redzam diezgan skaidras vajadzības pēc šāda veida sistēmām Dienvidaustrumāzijā, kamēr rietumvalstis runā un cenšas kaut ko darīt, dažas mazākā mērā, dažas lielākas."
