Tegnologiese kwessies
Kameras
Sommige van die voorgestelde aktiewe kamoefleringstelsels het kameras wat direk op die gekamoefleerde voorwerp geïnstalleer is, en sommige stelsels het afgeleë IR -kameras. As die stelsel so is dat die kamera direk op die voorwerp wat gemasker moet word, geïnstalleer word, word een beperking opgelê: die kamera moet óf aktief gekamoefleer óf klein genoeg wees. Daar is tans baie modelle van mikro -kameras beskikbaar vir verbruikers, waarvan sommige kommersiële miniatuurkleurkameras geskik is vir sekere tipes aktiewe kamoefleringstelsels.
Resolusie en beeldvorming
By die bepaling van die vereiste skermresolusie moet die afstand van die skerm tot die kyker in ag geneem word. As die waarnemer slegs 2 meter weg is, moet die resolusie nie veel hoër wees as die detail van die menslike visie op daardie afstand nie, dit wil sê ongeveer 289 pixels per cm2. As die waarnemer verder weg is (wat gewoonlik is), kan die resolusie laer gemaak word sonder om die kwaliteit van die maskering te benadeel.
Boonop moet visualisering in ag neem hoe die gesigsveld van waarnemers verander, afhangende van die afstand waarop hulle van die skerm af is. Byvoorbeeld, 'n persoon wat na 'n skerm van 20 meter afstand kyk, kan meer sien van wat agter die skerm is, in vergelyking met 'n persoon wat 5 meter verder is. Daarom moet die stelsel bepaal van waar die waarnemer kyk om by die beeld of die grootte van die beeld te pas en die rande daarvan te bepaal.
Een van die visualiseringsoplossings is die skep van 'n 3D-model van die omliggende ruimte. Daar word aanvaar dat die digitale model intyds gegenereer sal word, aangesien dit waarskynlik onprakties is om die liggings van die werklike wêreld voor die tyd te skets. Met 'n stereoskopiese paar kameras kan die stelsel die ligging, kleur en helderheid bepaal. 'N Proses genaamd travel ray imaging word voorgestel om die model in 'n 2-D-beeld op die skerm te vertaal.
Nuwe geweefde nanokomposietmateriaal word gemaak met behulp van magnetiese en elektriese velde om die presiese posisionering van funksionele nanodeeltjies binne en buite polimeervesels te verkry. Hierdie nanovesels kan aangepas word om eienskappe soos kleuraanpassing en NIR -handtekeningbeheer vir aktiewe kamoefleringstoepassings te bied.
Skematiese voorstelling van aktiewe kamoeflering wat gebruik word om 'n persoon wat voor 'n groep mense staan, te kamoefleer
Vertoon
Buigsame vertoningstegnologieë is al meer as 20 jaar ontwikkel. Talle metodes is voorgestel in 'n poging om 'n meer buigsame, duursame, goedkoper skerm te skep wat ook voldoende resolusie, kontras, kleur, kykhoek en verversingssnelheid het. Tans bestudeer buigsame skermontwerpers verbruikersvereistes om die geskikste tegnologie te bepaal in plaas van om die beste oplossing vir alle toepassings aan te bied. Beskikbare oplossings sluit in RPT (Retro-reflective Projection Technology), Organic Light Emitting Diodes (OLEDs), Liquid Crystal Displays (LCD's), Thin Film Transistors (TFTs) en E-Paper …
Moderne standaardskerms (insluitend buigsame uitstallings) is slegs vir direkte kyk. Daarom moet 'n stelsel ook so ontwerp word dat die beeld vanuit verskillende hoeke duidelik gesien kan word. Een oplossing sou 'n hemisferiese lensskerm wees. Afhangende van die posisie van die son en die waarnemer, kan die skerm aansienlik helderder of donkerder wees as die omliggende gebied. As daar twee waarnemers is, is twee verskillende helderheidsvlakke nodig.
As gevolg van al hierdie faktore is daar hoë verwagtinge van die toekomstige ontwikkeling van nanotegnologie.
Tegnologiese beperkings
Tans beperk talle tegnologiese beperkings die produksie van aktiewe kamoefleringstelsels vir soldaatstelsels. Alhoewel sommige van hierdie beperkings binne 5 tot 15 jaar aktief oorkom word met 'n voorgestelde oplossing (bv. Buigsame uitstallings), is daar nog 'n paar noemenswaardige struikelblokke wat u moet oorkom. Sommige van hulle word hieronder genoem.
Die helderheid van die skerms. Een van die beperkings van vertoongebaseerde aktiewe camouflage-stelsels is die gebrek aan helderheid om in daglig te werk. Die gemiddelde helderheid van 'n helder lug is 150 W / m2 en die meeste skerms lyk vol daglig leeg. 'N Helderder skerm sal nodig wees (met 'n helder lig naby die van 'n verkeerslig), wat nie op ander ontwikkelingsgebiede nodig is nie (byvoorbeeld, rekenaarmonitors en inligtingsweergawes moet nie so helder wees nie). Gevolglik kan die helderheid van die skerms die rigting wees wat die ontwikkeling van aktiewe kamoeflering weerhou. Boonop is die son 230 000 keer meer intens as die omliggende lug. Die vertonings wat gelyk is aan die helderheid van die son, moet so ontwerp wees dat dit nie wazig lyk of skaduwees het as die stelsel voor die son gaan nie.
Rekenaarkrag. Die belangrikste beperkings van aktiewe beeldbeheer en die voortdurende opdatering daarvan met die doel om voortdurend by te werk (onsigbaar) vir die menslike oog, is dat kragtige sagteware en groot geheue grootte nodig is in die kontrolemikroverwerkers. Aangesien ons ook 'n 3D-model oorweeg, wat intyds gebou moet word op grond van metodes om beelde van kameras te verkry, kan die sagteware en kenmerke van die kontrolemikroverwerkers 'n groot beperking word. As ons ook wil hê dat hierdie stelsel outonoom en deur 'n soldaat gedra moet word, moet die skootrekenaar lig, klein en buigsaam genoeg wees.
Battery aangedryf. As u die helderheid en grootte van die skerm in ag neem, sowel as die vereiste verwerkingskrag, is die moderne batterye te swaar en raak hulle vinnig leeg. As hierdie stelsel deur die soldaat na die slagveld vervoer moet word, moet ligter batterye met 'n hoër kapasiteit ontwikkel word.
Posisie van kameras en projektors. Met inagneming van RPT -tegnologie, is die beduidende beperking hier dat kameras en projektors vooraf, en slegs vir een vyandige waarnemer, geposisioneer moet word, en dat hierdie waarnemer in 'n presiese posisie voor die kamera geplaas moet word. Dit is onwaarskynlik dat dit alles op die slagveld waargeneem sal word.
Camouflage word digitaal
In afwagting van eksotiese tegnologieë wat dit moontlik sal maak om 'n ware 'mantel van onsigbaarheid' te ontwikkel, is die bekendstelling van sogenaamde digitale patrone (sjablone) die nuutste en beduidende vordering op die gebied van kamoeflering.
'Digitale camouflage' beskryf 'n mikropatroon (mikropatroon) wat gevorm word deur 'n aantal klein reghoekige pixels van verskillende kleure (verkieslik tot ses, maar gewoonlik nie meer as vier nie). Hierdie mikropatrone kan seskantig of rond of vierhoekig wees, en dit word in verskillende rye oor die hele oppervlak weergegee, of dit nou stof of plastiek of metaal is. Verskeie patroonoppervlaktes is soortgelyk aan digitale kolletjies, wat 'n volledige beeld van 'n digitale foto vorm, maar dit is so georganiseer dat dit die omtrek en vorm van die voorwerp vervaag.
Marines in MARPAT -gevegsuniforms vir bosveld
In teorie is dit 'n baie meer effektiewe camouflage as standaard camouflage gebaseer op groot kolle, omdat dit die bont strukture en ruwe rande in die natuurlike omgewing naboots. Dit is gebaseer op hoe die menslike oog, en dus die brein, met pixelbeelde omgaan. Digitale camouflage is beter in staat om die brein wat die patroon nie opmerk nie, te verwar of te mislei, of om die brein net 'n sekere deel van die patroon te laat sien, sodat die werklike buitelyn van die soldaat nie waarneembaar is nie. Vir werklike werk moet pixels egter bereken word deur vergelykings van baie komplekse fraktale waarmee u nie-herhalende patrone kan kry. Dit is nie 'n maklike taak om sulke vergelykings te formuleer nie, en daarom word digitale kamoefleringpatrone altyd beskerm deur patente. Digitale camouflage, wat die eerste keer deur die Kanadese magte as CADPAT en die US Marine Corps as MARPAT bekendgestel is, het die mark sedertdien met 'n storm laat waai en is deur baie leërs oor die hele wêreld aangeneem. Dit is interessant om daarop te let dat nóg CADPAT nóg MARPAT beskikbaar is vir uitvoer, ondanks die feit dat die Verenigde State geen probleme ondervind met die verkoop van gesofistikeerde wapensisteme nie.
Vergelyking tussen gewone en digitale camouflage -patrone vir gevegsvoertuie
Kanadese CAPDAT -sjabloon (Forest -weergawe), MARPAT -sjabloon vir marinekorps (woestynweergawe) en 'n nuwe Singapoer -sjabloon
Advanced American Enterprise (AAE) kondig verbeterings aan aan sy aktiewe / aanpasbare draagbare kombers (op die foto). Die toestel, aangedui as die Stealth Technology System (STS), is beskikbaar in die sigbare en NIR. Maar hierdie stelling wek 'n aansienlike mate van skeptisisme.
Tans is daar 'n ander benadering … Navorsers by Rensselier en Rice University het die donkerste materiaal verkry wat die mens ooit gemaak het. Die materiaal is 'n dun laag afgevulde skikkings van los in lyn koolstof nanobuise; dit het 'n algehele reflektansie van 0, 045%, dit wil sê, dit absorbeer 99, 955% van die invallende lig. As sodanig kom die materiaal baie naby aan die sogenaamde 'superswart' voorwerp, wat feitlik onsigbaar kan wees. Foto vertoon as nuwe materiaal met 0.045% reflektansie (middel), aansienlik donkerder as 1.4% NIST reflektansie standaard (links) en 'n stuk glasagtige koolstof (regs)
Uitset
Aktiewe kamoefleringstelsels vir infanteriste kan baie help in geheime operasies, veral aangesien militêre operasies in stedelike ruimte al hoe meer voorkom. Tradisionele kamoefleringstelsels behou dieselfde kleur en vorm, maar in stedelike ruimte kan optimale kleure en patrone elke minuut konstant verander.
Dit is onvoldoende genoeg om slegs een moontlike aktiewe kamoefleerstelsel te soek om die nodige en duur ontwikkeling van skermtegnologie, rekenaarkrag en batterykrag te onderneem. Aangesien dit alles in ander toepassings nodig is, is dit egter voorspelbaar dat die bedryf tegnologieë kan ontwikkel wat in die toekoms maklik aangepas kan word vir aktiewe kamoefleringstelsels.
Intussen kan eenvoudiger stelsels ontwikkel word wat nie perfekte onsigbaarheid tot gevolg het nie. Byvoorbeeld, 'n stelsel wat die benaderde kleur aktief opdateer, sal meer nuttig wees as bestaande kamoefleringstelsels, ongeag of die ideale beeld vertoon word. Aangesien die aktiewe kamoefleringstelsel die meeste geregverdig kan word as die posisie van die waarnemer akkuraat bekend is, kan aanvaar word dat in die vroegste oplossings 'n enkele stilstaande kamera of detektor vir kamoeflering gebruik kan word. Daar is egter tans 'n groot aantal sensors en detektore wat nie in die sigbare spektrum werk nie. 'N Termiese mikrobolometer of sensitiewe sensor kan byvoorbeeld maklik 'n voorwerp identifiseer wat deur 'n visuele aktiewe kamoeflering gemasker word.
