Selfs bedags hang die lewe van valskermsoldate by die aan boord van 'n infanterievoertuig of gepantserde personeeldraer af van die vroegste bereiking van die maksimum situasiebewustheid, om nog maar te praat van die landing in die nag tydens 'n geveg, wanneer die veiligheid van die landingsmag hang amper heeltemal af van sensortegnologieë
Vir meer as 'n dekade is opto-elektroniese stelsels in militêre voertuie geïnstalleer vir die monitering en mik van byvoorbeeld nagvisie-toestelle, stelsels vir die verbetering van tegniese visie vir die bestuurder, en onlangs het hulle algehele sigstelsels in nuwe voertuie geïntegreer of as bykomende stelsels vir opgraderings
Deesdae verander alles baie vinnig danksy die kombinasie van digitale sensors en geïntegreerde elektroniese argitektuur, terwyl daar 'n duidelike neiging is om outomaties instelbare meersensorsisteme te installeer wat naatloos kan saamwerk om 'n beduidend beter situasiebewustheid te bied (die kwaliteit van komplekse persepsie van heterogene inligting in 'n enkele ruimtelike tydelike volume) in vergelyking met wat die bemanning van gepantserde voertuie voorheen gehad het.
Soos opgemerk in die Finmeccanica -onderneming, is 'n groter vlak van eienaarskap van die situasie en die vermoë om bewegende teikens in beweging te identifiseer, op te spoor en te merk, van kritieke belang en bepaal dit die ontwikkeling en uitbreidingstendense van hierdie mark. Wapensisteme en waarnemingsapparate beïnvloed direk die doeltreffendheid van 'n gevegsvoertuig om sy hooftaak te vervul, en daarom word sensors met die hoogste eienskappe toenemend gevra.
Intussen maak die vordering in mikroelektronika en optika nagvisiestelsels meer bekostigbaar, en in hierdie verband wil al hoe meer lande 'n industriële basis skep vir die vervaardiging van komponente vir hierdie tipe toerusting. Die behoeftes van die bestuurder vir nagvisiestelsels kan hoofsaaklik deur kortafstandsensors (gewoonlik ongekoelde infrarooi- of televisiekameras) voorsien word, terwyl rondomsensors 'n integrale deel van gepantserde personeeldraers en infanterievoertuie word, aangesien die bemanning en troepe moet 'n konstante algehele uitsig hê.
Die CV90 BMP, toegerus met veelvuldige kameras wat 24/7 beelde bied, dien as 'n eksperimentele platform vir BAE Systems 'Battle View 360 augmented reality-stelsel, waarmee u 'n' sirkelvormige 'beeld kan kry en dit op die helmgemonteerde skerms kan vertoon van die bemanning en troepe
Met behulp van helm-gemonteer skerms, kry almal in die voertuig met Battle View 360 augmented reality-stelsel 'n algehele uitsig; en dit hoef nie afgeleides van BAE Systems se Q-Sight- en Q-Warrior-liggidstegnologieë te wees nie
Uitgebreide werklikheid
Benewens hierdie sleutelstelsels wat reeds hul waarde bewys het, kan die koppeling van sensors met gevorderde uitstallings en inligtingsbestuurstelsels die spanne na die wêreld van vergrote werklikheid beweeg, waarin inligting oor hul eenhede, die vyand, roetes, landmerke op die regte tyd onder hul aandag gebring word. struikelblokke saam met duisende ander boodskappe en inligting. Alhoewel hierdie konsep algemeen bekend is in militêre lugvaart, kan grondvoertuie dit binnekort oortref op hierdie gebied, aangesien die gewig, grootte, energieverbruik en koste -eienskappe van sensors en rekenaarsisteme verminder word en die tyd en moeite wat aan die sertifiseringsproses bestee word, verminder word. aansienlik minder as in die lugvaart …
Boonop, soos Dan Lindell, hoof van gevegsvoertuie by die Sweedse tak van Hagglunds van BAE Systems, opgemerk het, verander hierdie tegnologie die masjiene self. "Ons herontwerp masjiene om hierdie stelsels te integreer … Eerstens het ons die afgelope vyf tot ses jaar die krag wat in die masjien versprei is, verdubbel en ons sien dat die energieverbruik voortdurend toeneem." Die onderneming werk steeds aan elektriese en hibriede elektriese aandrywers ('n tradisionele motor deur 'n kragopwekker wat elektriese motors aandryf) vir sy motors. Lindell voer aan dat die menslike faktor ook belangrik is vir opto -elektroniese tegnologie. 'Hoe verteenwoordig ons al hierdie sensoriese data en beelde wat ons aan die bemanning wil versprei? Dit is vir ons 'n baie groot probleem."
'N Stelsel word tans ontwikkel wat veral klem lê op situasiebewustheid en die integrasie van menslike faktore. Die augmented reality -stelsel BattleView 360 is gebaseer op 'n digitale karteringstelsel. Sy versamel. Spoor en vertoon 'n fragment van die terrein waarin die bemanning belangstel. Terwyl hulle 'n helm met BattleView 360 dra, kry diegene wat in die motor sit 'n eksterne "sirkelvormige" prentjie. Terselfdertyd ontvang hulle onmiddellik boodskappe oor veranderinge in die situasie en die doelwit om aan die brand te steek. Die gevegsvoertuigpersoneel kan op twee maniere met BattleView 360 kommunikeer, via 'n helm of 'n tablet. BAE Systems demonstreer tans, in samewerking met sy Britse filiaal, sy BattleView 360 -stelsel wat op die CV90 BMP in verskeie lande geïnstalleer is. Programbestuurder Andy Thain is baie vertroud met die mark vir beelding en situasiebewustheid vir militêre voertuie. "Ons sien beslis 'n groeiende belangstelling in Europa en in die Verenigde State, veral op die gebied van navorsing, in situasiebewustheidstelsels vir hierdie gevegsvoertuie, veral vir gepantserde personeeldraers en infanterievegvoertuie, en in die toekoms vir ander soorte voertuie."
Thane het gesê dat die onderneming 'n aantal kontrakte het wat verband hou met verskeie navorsingsprojekte in die Verenigde Koninkryk en Amerika waarby ander maatskappye ook betrokke is. "Die stelsels wat ons ontwikkel en bestudeer, dra by tot die bestuurder, kanonnier en voertuigbevelvoerder en bied 'n beduidend beter sig rondom as met huidige periskope of die baie smal gleufvensters wat algemeen in militêre voertuie voorkom." Vir die landingspartytjie agter in die voertuig is bemeestering van die situasie belangrik, aangesien hulle moet weet wat op hulle wag voordat hulle uit die voertuig klim. 'Dit kan elke valskermsoldaat wees, maar waarskynlik 'n groepleier gevolg deur sy ondergeskiktes.'
Wat geografie betref, "is daar belangstelling en aktiwiteit in die Verenigde State en in Europa", het Thane byvoorbeeld opgemerk dat al sewe CV90 -masjienoperateurs in Europa (Denemarke, Estland, Finland, Nederland, Noorweë, Switserland en Swede) oorweeg die integrasie van die stelsel. Battle View 360 by die opgradering van u voertuie. In die Verenigde State werk militêre organisasies, waaronder die Command for Doctrine and Combat Training (TRADOC) en die Communications Electronics Research Center (CERDEC) aan sirkulêre situasiebewustheidstelsels, net soos die British Defense Science and Technology Laboratory (DSTL).
Integrasie kwessies
Een van die probleme wat verband hou met die integrasie van sulke tegnologieë, is die ontwerpkenmerke van 'n spesifieke model van 'n gevegsvoertuig, byvoorbeeld, vir 'n sirkelsigstelsel, is dit nodig om 'n plek op die romp te vind, krag te verskaf en data -oordrag te lê lyne. Daarbenewens moet beelde van kameras vertoon word om gelyktydige naatlose visualisering vir almal in die motor te bied; dit alles verg aansienlike rekenkrag, kennis van menslike faktore en ervaring in die ontwikkeling van gespesialiseerde sagteware.'Die verwerking van die data self is nie 'n groot probleem nie; die probleem is om skerms te maak wat sterk genoeg is om op militêre voertuie gebruik te word,' het Thane voortgegaan. 'Ons uitstallings is voorheen op straalvliegtuie en helikopters geïnstalleer. Om hierdie tegnologie te gebruik en om dit taai te maak, is baie uitdagend, maar haalbaar, want die optiese komponente wat ons het, is sterk en kompak genoeg."
In hierdie verband is dit die moeite werd om stil te staan by verskillende helmvertoningstegnologieë, insluitend optiese golfgeleiers wat gebruik word in die Q-Sight-stelsel van BAE Systems en die wysigings daarvan, hoewel dit nie die verpligte integrasie van Q-Sight-tegnologie in die Battle View 360-stelsel beteken nie, aangesien die onderneming ander klein, robuuste skermtegnologie ontwikkel. Thane onthou die pittige opmerkings van die soldate wat rondbeweeg met die uitstallings binne -in die motor, veral toe hulle met hul koppe op iets slaan. 'In elk geval kon ons deur hierdie bedryfstoestande kom.'
Benewens die omskakelingsprotokolle wat algemeen gebruik word om data van verskillende sensors van verskillende vervaardigers na dieselfde netwerk te lewer, is daar die probleem met beeldstiksels of belyning. "Dit beteken dat die beelde van sigbare en infrarooi sensors gekombineer word met verskillende werksbeginsels, verskillende lense en gesigsvelde, en dit verenigbaar met mekaar maak," sê Richard Hadfield, tegniese leier van Battle View 360 by BAE Systems. 'Ons zoom in en uit in reële tyd om 'n virtuele koepel te skep en plaas dan die sensors in die virtuele koepel.' 'N Ander tegniese probleem wat Hadfield noem, is die gelyktydige opsporing van die beweging van die koppe van verskeie mense, omdat hulle in verskillende rigtings kan kyk. Hy het gesê dat die onderneming 'n oplossing hiervoor het, wat 'n opsporingstoestel in elke helm en 'n stel opsporingsensors in die binnekant van die voertuig insluit.
So akkuraat as moontlik is die sinchronisasie met die buitewêreld van die vertoonde beelde een van die belangrikste ergonomiese probleme. 'U moet seker maak dat die mense wat die stelsel gebruik, nie ongemaklik is met vertraging of vertraging nie,' het Hadfield gesê. 'Ons dink ons het dit reggekry en die vertraging verwyder, maar ek kan nie sê hoe nie. Die manier waarop gebruikers interaksie het met die skerms wat hulle op hul kop dra, is ook 'n groot probleem, en om dit op te los, het BAE Systems 'n element bekendgestel wat gebaseer is op 'baie betroubare' sagteware (Map and Image Management Engine) wat effektief werk teen middel 90's. verskillende Britse militêre vliegtuie. "Ons het hierdie hulpmiddel vir aardgebruik aangepas en 'n magdom funksies bevat wat die terrein hanteer, sodat ons byvoorbeeld roetes kan beplan met behulp van terreinkenmerke, en dit is alles haalbaar vir enige tipe voertuig," het Hadfield bygevoeg.
Finmeccanica se premium termiese kameras gebruik 'n derde generasie hoë resolusie MCT-sensor om uitstekende beeldkwaliteit te bied, dag, nag en swak sigbaarheid. Hierdie kameras kan in 'n wye verskeidenheid voertuigbeeldstelsels geïntegreer word
Inligtingsuitset
Die MIME -sagteware kommunikeer deur die voertuig se kommunikasienetwerk met die gevegsbeheerstelsel en / of die teikenopsporing- en verkrygingstelsel, vergelyk die ontvangde data en filter dit om elke gebruiker die nodige en akkuraat gedoseerde inligting te gee en oormatige inligtingslading uit te skakel.'Om te veel inligting te kry, is amper net so erg as om te min inligting te verskaf,' het Hadfield gesê. - Dit wil sê, ons het nog 'n taak: wat moet en wat moet nie deur 'n spesifieke persoon gesien word nie?
Peder Sjolund, BattleView 360 mede-ontwikkelaar en programbestuurder by BAE Systems Hagglunds, het gesê dat hulle saam met ervare gevegsvoertuigspanne gewerk het om te verstaan watter inligting hulle in elke situasie benodig en wat die beperkings moet wees. 'Ons het 'n paar tenk- en BMP -bevelvoerders ingebring om 'n bespreking te begin oor hoeveel inligting hulle in verskillende scenario's kan hanteer,' het hy gesê. - Een van die scenario's kan 'n optog wees, en die tweede kan noue gevegte wees. As u op pad is, dan is u regtig gefokus op die roete, waar die volgende versamelingspunte sal wees, hoe lank u sal ry, hoeveel brandstof beskikbaar is en watter spoed nodig is om op 'n gegewe punt by die versamelpunt te kom tyd,”het Hadfield bygevoeg. 'Maar as u nader aan die doel kom, begin dreigemente verskyn, dan betree u verskillende fases van die gevegsending, en die inligting wat u sien, sal duidelik verander.'
Sjolund het gesê dat die onderneming hierdie inkomende inligting gekombineer het met die konsep van helm-uitstallings vir vliegtuigpersoneel, wat die beste manier is om nuttige inligting te kry vir diegene wat in die motor sit as die hele binnekamer nie vol skerms is nie, dikwels daar is nie genoeg ruimte of beskikbare energie vir hulle, of albei nie, op dieselfde tyd. Die module op elke helm het 'n individuele kopbewegingsensor en 'n toestel om aan te sluit op 'n mini-bestrydingstelsel gebaseer op MIME-sagteware, waarmee elke gebruiker 'n prentjie van die korrekte sensor kan vertoon met die nodige taktiese inligting oorgetrek.
Die meeste gepantserde voertuie bied nie 'n goeie uitsig nie, daarom is allerhande kamerastelsels wydverspreid, waarvan die meeste CMOS (komplementêre metaaloksied halfgeleier) nagviskkameras insluit
Meer sensors
Soos die Finmeccanica -onderneming opmerk, terwyl die aantal sensors wat op militêre voertuie geïnstalleer is, steeds groei, is die kombinasie van tegnologie redelik stabiel, hoewel dit voortdurend verbeter word. 'N Tipiese waarnemingstelsel bevat 'n nagvisiesensor (gewoonlik infrarooi), 'n dagsig (opties of televisie) en 'n laserafstandmeter. Om aan spesiale vereistes te voldoen, word bykomende sensors, soos laserbeligtings / aanwysers, dikwels geïntegreer. Vir bestuurdersvisie en situasiebewustheidstelsels is televisie en termiese kameras voldoende.
Plug and play optronics bly aantreklik vir gevegsvoertuie; hierdie neiging word byvoorbeeld ondersteun deur die gewildheid van die POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries-familie van gyro-gestabiliseerde dag- en nag- en waarnemingstelsels. Die POP -familie bevat ses stelsels, elk met sy eie konfigurasie. Terselfdertyd het hulle almal 'n hoë mate van modulariteit en kan hulle spesiale 'afdelings' aanvaar met die sensors wat deur die gebruiker se vereistes bepaal word. Hierdie afdelings kan indien nodig in die veld vervang word, en dit sal dit in die toekoms makliker maak om die POP -gesin op te gradeer namate nuwe optokoppelstegnologieë beskikbaar word.
Ongekoelde infrarooi kameras word steeds gewilder in 'algemene' toepassings, soos die verbetering van die kwaliteit van die bestuurder se visie, maar afgekoelde infrarooi kameras is steeds 'n moet wanneer hoë kwaliteit beelding vereis word. Wat wapenbesienswaardighede betref, ontwikkel tradisionele toestelle vir langgolf (8-12 mikron) tans in toestelle met meer as een reeks, dit wil sê deur middel van mediumgolf (3-5 mikron) sensors. In sommige algemene lae-vlak toepassings, dit wil sê in take waar sigbaarheid nie 'n groot rol speel nie, word sensore wat in die nabye (langgolf) infrarooi gebied van die spektrum werk, tans saam met goedkoop televisiekameras gebruik.
Finmeccanica is van mening dat die tegnologie vir die vervaardiging van stroombane wat gebaseer is op komplementêre metaaloksied-halfgeleierstrukture (CMOS) geleidelik CCD-kameras in die sigbare reeks sal vervang, en meer eksotiese tegnologieë soos die ver (kortgolf) infrarooi gebied van die spektrum sal verder ontwikkel word. Volgens die onderneming verskil die vermoëns van hierdie gebied van die spektrum van die middel- en langgolf-infrarooi reekse. Dit kan nuttig wees vir sommige gespesialiseerde toepassings, hoewel die relatief hoë koste tans die militêre vraag daarvoor kan beperk. Benewens die vooruitgang in tegnologieë gebaseer op minder bekende golflengtes, maak deurlopende vooruitgang in sensortegnologie voorsiening vir beide afgekoelde en ongekoelde infrarooi detektore met kleiner skikkings, hoër resolusie en / of kleiner optiese (diafragma) diafragma's.
Tipiese moderne voertuigvertonings is robuuste skerms met spesiale funksies om die kwaliteit van monochrome beelde van infrarooi kameras te maksimeer. Die nuutste stelsels is multifunksionele plat LCD-panele met 'n netwerk met sagteware wat verskeie beelde tegelyk kan vertoon, grafika met hoë resolusie kan plaas en die beeldkwaliteit kan verbeter. Hulle ontwikkeling, gedryf deur die beskikbaarheid van kommersiële paneeltegnologie, beweeg na beter beeldkwaliteit (insluitend hoër definisie), meer interne netwerkbandwydte en meer rekenaarkrag.
Voordele en nadele
Wat die ontwikkeling van helm-uitstallings betref, noem Finmeccanica die sterk- en swakpunte van bestaande tegnologie. Voordele sluit in kompaktheid, die vermoë om met of sonder 'n helm te werk, en relatief lae kragverbruik. Volgens die onderneming is hul nadele onder meer koste, swak beskerming teen skade, moegheid van die eienaar en moontlik die beperking van die vermoë om sekere take in die motor uit te voer, asook die behoefte aan 'n rugsteunapparaat. Die gevolgtrekking wat Finmeccanica gemaak het uit die ontleding van voor- en nadele, is dat helm-uitstallings in die nabye toekoms nie wyd in militêre voertuie gebruik sal word nie. Die onderneming is egter meer optimisties oor die vooruitsigte vir die vergrote werklikheid (voeg denkbeeldige voorwerpe by beelde van voorwerpe in die werklike wêreld, gewoonlik 'n hulp-insiggewende eienskap), wat sonder helm-uitstallings verkry kan word. "Die uitgebreide werklikheid het 'n enorme potensiaal, aangesien dit die aanbieding van inligting aan die bemanning verbeter, wat kan help met opsporing en doelwit." Nie verrassend nie, feitlik al hul kliënte fokus hoofsaaklik op prys en prestasie, maar Finmeccanica beklemtoon dat hierdie faktore afhang van die toepassing. Die klant is gewoonlik bereid om meer te belê as oplossings op stelselvlak nodig is (byvoorbeeld vuurbeheer of situasiebewustheid), nie net omdat dit duurder is nie, maar veral omdat die vereistes strenger is en dit die gebruik van goedkoper en minder funksionele toerusting van verskaffers van die onderste segment. Met minder streng vereistes kan die klem op koste 'n groter verskeidenheid mededingende verskaffers betrek.
Menings van kenners
Emmanuelle Bercier, verkoopshoof by ULIS ('n afdeling van die Franse infrarooi tegnologie -onderneming Sofradir), wat ongekoelde termiese beeldmakers vervaardig, het opgemerk dat die eise van die weermag meer spesifiek word wat die gewenste funksionaliteit betref. Dit sluit in verbeterde sigstelsels vir bestuurders, verhoogde plaaslike situasiebewustheid om voertuie te beskerm, en integrasie in afstandbeheerde wapenstasies (RWM's), byvoorbeeld vir wapenleiding. 'Ons sien twee hoofuitdagings,' vervolg Bercier. - Eerstens, die verbetering van prestasie om 'n groter gesigsveld te kry, byvoorbeeld 180 grade vir die bestuurder se sigstelsel, of om die herkenningsreeks van die plaaslike situasiebewustheidstelsel en die DBA te verhoog … Tweedens, die ontwikkeling van toerusting met kleiner afmetings, ligter, met minder kragverbruik. Terwyl ons soms met groot masjiene te doen het, is die beskikbare volume vir enige toerusting altyd 'n probleem."
In terme van moontlike ontwrigtende nuwe tegnologieë, glo Bercier dat CMOS-sensors wat die sigbare spektrum en naby infrarooi bedek, goeie kandidate is vir toekomstige bestuurdersvisie-toestelle vir alle weersomstandighede, en dieselfde geld vir kortgolf-infrarooi stelsels. 'Nuwe tegnologie sal 'n uitdaging wees om die vereiste vlak van volwassenheid en kwalifikasies vir hierdie soort toepassings te bereik. Ons sal sien wat in die volgende tien jaar gebeur, maar termiese beeldsensors is reeds gebaseer op beproefde tegnologieë wat steeds die vermoëns verhoog en die koste verlaag.”
Op 'n vraag waar, uit 'n geografiese oogpunt, die hele ontwikkelings- en verkrygingsproses uitgevoer word, het Dan Lindell gesê dat die Weste praat en toetse doen, terwyl die Ooste reeds klaarprodukte lewer. 'Ons sien dat baie dinge wat bespreek en vertoon word by uitstallings werklik geïntegreer word in Rusland sowel as in China. Ons sien baie duidelike behoeftes vir hierdie soort stelsels in Suidoos -Asië, terwyl Westerse lande praat en iets probeer doen, sommige in mindere mate, sommige in groter mate."
