به گفته کارشناسان صنعت ، فناوریهای دید در شب ، هم تشدید تصویر و هم تصویربرداری حرارتی ، آماده توسعه در سالهای آینده در جهات مختلف ، از وضوح تصویر تا اتصال به یک شبکه واحد هستند. با این حال ، این توسعه باید با بدست آوردن کوچکترین وزن و اندازه و ویژگی های مصرف انرژی متعادل شود
سیستم های دید در شب انواع مختلفی دارند ، از عینک گرفته تا مکان های دیدنی سلاح. با این حال ، پیشرفت قابل توجهی در این زمینه وجود دارد ، زیرا تولید کنندگان پیشرو در جهان برای پاسخگویی به نیازهای کاربران تلاش می کنند.
تغییرات و ترکیبات
کریستین جانسون ، مدیر توسعه کسب و کار در شرکت هریس ، توجه ویژه ای را به افزایش تقاضا برای عینک دید در شب (NVG) با چشم دوگانه جلب کرده است. "آنها نسبتاً جدید هستند. طی شش ماه گذشته ، ارتش آمریکا فشار جدی را بر تولیدکنندگان وارد کرده است تا آماده عرضه انبوه دستگاه های دو چشم باشند ، نیروهای زمینی باید از یک چشمی تک چشمی به دو چشمی تبدیل شوند."
دوربین دوچشمی سبک وزن در شب (F5032) که توسط هریس در اواخر سال 2016 راه اندازی شد ، سبک تر از همه مدل های قبلی است. به دلیل داشتن لنزهای دیوپتری قابل تنظیم ، خستگی چشم را در کارهای طولانی مدت به میزان قابل توجهی کاهش می دهد ، به این معنی که سیستم می تواند به سرعت با دید اپراتور خود سازگار شود.
هریس همچنین شاهد تغییر در پویایی بازار با محبوبیت سیستم های فسفر سفید است. در ابتدا ، انتشار چنین سیستم هایی با توجه به نیاز به نیروهای ویژه تعیین می شد ، اما اکنون به یک روند عمومی تبدیل شده است. این شرکت دیدگاه خاصی در مورد مزایای رنگ سفید در مقابل سبز و بالعکس ندارد ، اگرچه در حال تولید سیستم هایی با فسفر سفید در مقادیر فزاینده است. با این حال ، فسفر سبز امروزه بسیار گسترده است.
اسناد شرکت توضیح می دهد که "فسفر سفید تصویری سیاه و سفید ایجاد می کند که ممکن است برای چشم آشنا تر به نظر برسد. در برخی شرایط ، کاربران ادعا می کنند که کنتراست بهتری بین اشیاء وجود دارد ، به همراه وضوح تصویر بالاتر تا 6 O فواصل طولانی تر"
از سوی دیگر ، فسفر سبز از طول موج هایی استفاده می کند که درک مغز از کنتراست و جزئیات صحنه را بهینه می کند. رنگ سبز دقیقاً در وسط طیف رنگی چشم قرار می گیرد و به کاربران این امکان را می دهد تا محیط اطراف خود را در شب بهتر تشخیص داده و تفسیر کنند."
جانسون توضیح داد که هریس تمرکز زیادی روی فناوری افزایش تصویر (VL) دارد ، اگرچه از فناوری همجوشی در محدوده دو چشمی i-Aware TM-NVG Fusion (F6045) استفاده می کند ، جایی که همجوشی VL و تصویربرداری حرارتی (TPV) از طریق پوشش نوری به دست می آید. "ما آگاهی از موقعیت را بهبود بخشیده ایم ، زیرا اپراتور می تواند هر دو کانال را به طور همزمان تماشا کند. به عنوان مثال ، با همجوشی تصویر ، می توانید از میان مه و موانع دیگر مشاهده کنید ، که OY اجازه نمی دهد. اما با استفاده از UY می توانید از طریق شیشه مشاهده کنید ، که فناوری تصویربرداری حرارتی نمی تواند ارائه دهد. بنابراین ، ترکیب آنها آگاهی موقعیتی اپراتور را از آنچه در اطراف او می گذرد افزایش می دهد."
در نتیجه ، دوربین های دو چشمی خانواده F6045 باعث افزایش کارآیی رزمی در ماموریت های شبانه روز می شود و همچنین انتقال تصویری در زمان واقعی برای دارایی های شناسایی تاکتیکی را فراهم می کند.این دوربین های دو چشمی به کاربر اجازه می دهد تا با عناصر مختلف تشکیل نبرد ، درست تا مقر شرکت ، ارتباط برقرار کند.
به گفته اندرو اوون ، سخنگوی FLIR Surveillance ، قابلیت های تصویربرداری حرارتی در چند سال گذشته به سرعت افزایش یافته است ، با تأکید بر وضوح بالاتر و اندازه پیکسل های کوچکتر در فرمت های HD و تقریباً ابعاد فیزیکی مشابه سنسورهای وضوح استاندارد. دومی نیز از این فرآیند سود برده اند ، زیرا اندازه پیکسل های کوچکتر می تواند اندازه و هزینه نهایی سیستم ها را کاهش دهد. نتیجه به وضوح در سنسورهای مادون قرمز نزدیک ، متوسط و برد دور قابل مشاهده است.
FLIR خط تولید محدوده پوشش از جمله ThermoSight T75 دید حرارتی پیشرفته ، HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) محدوده تیرانداز از خفا و ADUNS-S (دید در شب دو بانده پیشرفته) دید در شب را تولید می کند.
از قصد
BAE Systems یکی از بازیگران پیشرو در زمینه سیستم های تجسم است ، به ویژه به دلیل همکاری با ارتش آمریکا. دیو هارولد ، رئیس سیستم های حس و هدف در این شرکت ، توسعه فناوری به اصطلاح دستیابی سریع به هدف (RTA) را به عنوان یکی از زمینه های اولویت دار نام برد. این ایده مبتنی بر یک رابط ویدئویی بی سیم بین عینک و محدوده تفنگ است ، جایی که تصاویر با وضوح بالا می توانند به عینک دید در شب منتقل شوند و در یک صفحه نمایش با وضوح بالا در زمان واقعی مشاهده شوند. این وابستگی اپراتور به روشنایی لیزر را که می تواند او را در اختیار دشمن قرار دهد از بین می برد.
هارولد گفت: "توسعه فناوری RTA بی سیم به کاربران اجازه می دهد تا به سرعت اهداف را از هر نقطه ای تشخیص دهند و قفل کنند بدون این که سلاح را به چشم خود بیاورند ، این امر ایمنی و کارایی سرباز را در هنگام هدف گیری افزایش می دهد."
RTA در برنامه ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III and Family of Weapon Sights-Individual) برای بهبود عینک دید در شب و خانواده دیدنی سلاح ENVG III / FVTS-I استفاده می شود ، که در آن BAE با ارتش آمریکا این سیستم ها فناوری های UYa و TPV را ترکیب می کنند: اولی کنترل وضعیت را فراهم می کند و دومی دقت هدف را افزایش می دهد. خانواده اسلحه خانواده سلاح های خدمه (FWS-CS) به اسلحه سازان این امکان را می دهد که در مسافت های طولانی با اهداف درگیر شوند.
سخنگوی تالس گفت که قابلیت دید در شب بهبود یافته است و "دیگر محدود به چند کشور شاد نیست". او به تعدادی از روندهای جدید توجه کرد ، مانند بهبود سیستم های مادون قرمز خنک نشده ، که در حال حاضر تصاویری با وضوح بالا ارائه می دهند. او اطمینان دارد که طی چند سال آینده Thales "خطی از دستگاه های تشخیص هدف دوربرد را ارائه می دهد ، اما با تمام مزایای دستگاه های خنک نشده: زمان راه اندازی سریع ، بی سر و صدا ، کاهش هزینه ، قابلیت اطمینان بالا".
شرکت اسرائیلی Meprolight مجموعه ای از دستگاه های دید در شب از انواع مختلف - UYa ، TPV و دیجیتال را تولید می کند. مدیر محصول آوی کاتز گفت که اسلحه های خنک نشده از خانواده NOA در بازار تفنگ های تیرانداز از راه دور محبوبیت زیادی پیدا کرده است. با این حال ، سیستم های دارای UYa ارزان تر هستند و در مقایسه با تصویرگرهای حرارتی ، بیشتر هنگام کار بر روی اهداف در فواصل متوسط استفاده می شوند.
"به محض اینکه مسیر افزایش ارزش را طی کنید ، ارتش بسته به نیازهای خاص خود از محصولات استفاده می کند. به نظر من ، تقویت کننده های روشنایی بیشتر از تصویرگرهای حرارتی ، بیشتر به دلیل هزینه استفاده می شوند."
در ژانویه در نمایشگاه Shot 2018 در لاس وگاس ، Meprolight از NYX-200 رونمایی کرد. این تفنگ چند طیفی ترکیبی از یک دوربین تصویربرداری حرارتی خنک نشده و یک دوربین دیجیتال روز / شب است تا با استفاده از فناوری RTA در تمام سطوح یا شرایط نوری ، آگاهی موقعیتی شما را افزایش دهد.
سخنگوی Meprolight گفت: "خواسته های میدان نبرد مدرن سربازان را مجبور به حمل تعداد زیادی سیستم ، سنسور و تجهیزات می کند." - وزن این تجهیزات و نیاز به کار با انبوهی از وسایل ، کارآیی رزمی را کاهش می دهد و می تواند بر سطح ایمنی سرباز تأثیر منفی بگذارد.برای مقابله با این چالش ها و بهبود عملکرد سرباز مدرن ، ما محدوده NYX-200 را توسعه دادیم."
تعادل قدرت
هزینه و وزن ، اندازه و ویژگی های مصرف برق (MGEH) باید با الزامات رزمی برای سیستم های سرباز هماهنگ باشد ، جایی که الزامات اصلی جرم و عمر باتری است.
هارولد گفت که سربازان مجبورند باتری های زیادی برای تغذیه دستگاه های خود حمل کنند. آنها می خواهند از اسلحه های سبک ، کوچک و با کیفیت بالا استفاده کنند تا تحرک خود را در زمین بیشتر کنند. BAE با استفاده از فناوری 12 میکرون اندازه و وزن را به حداقل می رساند. "این اجازه می دهد تا سیستم های سبک تر و جمع و جور تر. سیستم های ما همچنین انرژی کمتری نسبت به سیستم های یخچال سنتی مصرف می کنند ، که در نهایت وزن پوشیدنی را کاهش می دهد زیرا باتری های کمتری مورد نیاز است."
با این حال ، هریس معتقد است که ساختن یک سیستم به مراتب سبک تر از دستگاه دو چشمی F5032 (با وزن کمتر از 500 گرم) بدون به خطر انداختن تمامیت ساختاری سیستم دشوار خواهد بود. جانسون گفت: "تا حدودی ، ما یک حد وسط پیدا کرده ایم ، اگر شما راه امدادرسانی را دنبال کنید ، در قدرت سیستم از دست خواهید رفت." "محصولات ما تحت برنامه آزمایش گسترده ای قرار می گیرند که توسط ارتش آمریکا تأیید شده است. شیشه ها و لوله های ما باید آزمایش های بسیار سختی را پشت سر بگذارند. اگر ما شروع به روشن کردن آنها کنیم ، آنها شروع به شکستن می کنند."
مصرف برق سیستم های اصلی با UC نسبتاً کم است. به عنوان مثال ، تک چشمی هریس AN / PVS-14 می تواند بیش از 24 ساعت با یک باتری AA کار کند.
با این حال ، جانسون توضیح داد که با پیشرفت فناوری ، وضعیت در حال تغییر است. هنگامی که یک دوربین تصویربرداری حرارتی اضافه می کنید ، وقتی واقعیت افزوده را اضافه می کنید ، با افزایش مصرف برق سیستم های همجوشی تصویر مواجه می شوید. همه این فناوری ها انرژی مصرف می کنند و در نتیجه مشکل را به کاربر منتقل می کنند. هریس در تلاش است تا عمر سیستم های نصب شده بر روی کلاه ایمنی را افزایش دهد.
جانسون ادامه داد: "اندازه ، جرم و انرژی همیشه یک مسئله هستند ، ما دائما در این راستا کار می کنیم." - اما ، به نظر من ، ما شیشه هایی بسیار سبک تر از آنهایی که روی آن کار می کنیم ، نمی بینیم و این کمتر از 500 گرم است.
وی تأکید کرد که بهینه سازی IHEC نباید با هزینه عملکرد بالا انجام شود - مانترا که FLIR Surveillance بر اساس پروژه های خود قرار می دهد. وی افزود که تحولاتی با هدف وضوح بیشتر ، اندازه پیکسل کوچکتر و محدوده دمای کار بیشتر به حفظ این تعادل و افزایش طول عمر سیستم ها کمک می کند. پیشرفت در اینجا عمدتا با استفاده از آشکارسازهای نوری چند عنصری که در مناطق مادون قرمز موج میانی و موج بلند طیف کار می کنند ، مرتبط است.
شرکت دفاعی ایتالیایی لئوناردو معتقد است که با وجود مزایای استفاده از مواد جدید یا انواع جدید باتری ها ، محدودیت های خاصی برای بهبود IHEC وجود دارد ، به ویژه هنگام درخواست مشتری های جدید برای اتصال به شبکه.
کاملاً الکترو نوری
لوله های تقویت کننده تصویر یا لوله های تقویت کننده تصویر جزء اصلی دستگاه های دید در شب هستند. به گفته فوتونیس ، این سیستم ها در چند جهت در سال های اخیر تکامل یافته اند.
به گفته نماینده این شرکت ، مارک دنس ، MGEH یک عامل کلیدی است. با توجه به افزایش تقاضا برای دوربین های دو چشمی ، که به طور ذاتی سنگین تر از دو چشمی هستند ، تأکید بر جرم امروزه اهمیت ویژه ای دارد. دنس گفت: "MGEH بسیار مهم است ، زیرا هر گرم بر دوش اپراتور می افتد."
Photonis مبدل هایی با قطر 16 میلی متر تولید می کند که تا 40٪ از وزن لوله های 18 میلی متری صرفه جویی می کند و به تولیدکنندگان محصولات نهایی اجازه می دهد تا وزن سیستم های خود را کاهش دهند. این شرکت همچنین مصرف برق گوشی های خود را کاهش داده و عملکرد خودکار بارق را افزایش داده تا عمر باتری را افزایش دهد.
Photonis انواع لوله های تقویت کننده تصویر از جمله لوله های XD-4 و XR5 و همچنین لوله 4G را که در Eurosatory 2014 نشان داده شد ، تولید می کند.این شرکت می گوید استاندارد عملکرد لوله 4G محدوده تشخیص را افزایش داده است. Photonis چندین پروژه مهم را برای فناوری 4G خود به دست آورده است زیرا از نزدیک با جامعه عملیات ویژه و دیگر اپراتورهای نظامی همکاری می کرد تا قابلیت های دستگاه را افزایش دهد ، از جمله گیتینگ خودکار سریعتر و محدوده های تشخیص و شناسایی طولانی تر.
این لوله ها برای ادغام با مناظر نوری ، تک چشمی ، دوربین دو چشمی و سایر سیستم ها با افزایش تصویر به تولید کنندگان عرضه می شود. این شرکت در حال حاضر برای افزایش بیشتر عملکرد لوله های 4G خود کار می کند و همچنین در حال توسعه سنسورهای دید در شب دیجیتال است که در سیستم های پوشش و محدوده ها ، سیستم های زمینی و دریایی ادغام می شود.
هردو خوب هستند
به گفته دنس ، سیستم های تصویربرداری حرارتی از فناوری UY محبوب تر شده اند ، زیرا با افزایش حجم تولید ، هزینه آنها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. هر دو فناوری اهداف متفاوتی دارند و مزایای متفاوتی دارند و قابلیت های آنها به زمین ، آب و هوا و عوامل دیگر بستگی دارد. TPV برای تشخیص - و تا حدی به رسمیت شناخته شد ، اما سیستم های VL "به دلیل شناسایی بهتر و آگاهی موقعیتی هنوز مورد تقاضا هستند."
دنس اذعان داشت: "در حالت ایده آل ، سربازان به هر دو فناوری دید در شب احتیاج دارند." "آنها باید ترجیحاً به عنوان جایگزین یکدیگر تلقی شوند تا جایگزینی یکی برای دیگری."
فیوژن می تواند "بهترین های هر دو جهان" را ارائه دهد. تشدید کننده های تصویر با عملکرد بالا هنوز تصاویر بهتری نسبت به نمونه های دیجیتالی خود ارائه می دهند ، "اما مانند مقایسه دور با نرم است."
دنس افزود: "سیستم های دیجیتالی در سکوهای زمینی و هوایی رواج پیدا می کنند ،" زیرا IHEC ها در اینجا مانند پرسنل پیاده شده یک مسئله جدی نیستند. " وی انتظار دارد سربازان به دلیل قابلیت ها ، وزن کم و ارزان بودن نسبی از فناوری OU استفاده کنند.
به گفته دنس ، بازار سیستم های دیجیتالی و لوله های تقویت کننده تصویر به سادگی متفاوت است. Photonis و مشتریان نظامی آن معتقدند که لوله های تقویت کننده تصویر "حداقل تا 10 سال دیگر تقاضا خواهند شد و در نتیجه تحقیقات علمی ، پیشرفت های زیادی در تعدادی از زمینه ها از حساسیت گرفته تا تصویربرداری حرارتی اعمال خواهد شد."
به دنبال اتصال است
به گفته لئوناردو ، نیاز به ارتباط مداوم در میدان نبرد ، در دسترس بودن اجزایی است که قابلیت های شبکه محور را فعال می کند. در آینده ، این شرکت انتظار استفاده گسترده از فناوری های Wi-Fi ، بلوتوث و GPS در قطعات نوری را دارد که آنها را بیشتر در زنجیره کنترل عملیاتی ادغام می کند.
دستگاه شناسایی و هدف گیری Linx این شرکت بر اساس یک ماتریس خنک شده است و برای نظارت و تشخیص آب و هوا طراحی شده است. این دستگاه به سیستم های شبکه محور تعلق دارد و به کاربر اجازه می دهد تصاویر و داده ها را از طریق شبکه مبادله کند.
FLIR قابلیت همکاری مشتری را ویژگی اصلی برنامه های نظامی می داند. سخنگوی وی توضیح داد: "سیستم های سرباز اکنون با تراشه های ارتباطی کم هزینه و کم مصرف یکپارچه شده است." "ارتباطات دو طرفه از کاربران از راه دور پشتیبانی می کند و آگاهی از موقعیت را افزایش می دهد ، از جمله اطلاعات مربوط به دارایی های اطلاعاتی مجاور."
به گفته جانسون ، سیستم ها هوشمندتر می شوند. به عنوان مثال ، واقعیت افزوده با نمایشگرها ادغام می شود و لایه دیگری از اطلاعات را برای سرباز اضافه می کند ، در حالی که فناوری در حال شبکه شدن است."سیستم های دید در شب بخشی از محیط شبکه ای سرباز هستند و آنچه را که می بینند به اشتراک می گذارند تا یک تصویر عملیاتی کلی ایجاد شود که به کل واحد صادر شده یا به سطح بالاتری منتقل می شود."
سخنگوی تالس همچنین به افزایش سطح دیجیتالی شدن سیستم ها اشاره کرد که این امر راه را برای واقعیت افزوده باز می کند. پیشنهادات این شرکت در بازار شامل دستگاه دید در شب BONIE-DI / IRR I2 است ، یک سیستم شبکه هوشمند که دو نوع تصویر را با هم ترکیب می کند. این سیستم به کاربران اجازه می دهد داده های خاصی مانند GPS را در واقعیت افزوده تجسم کنند ، که سطح مالکیت و تعامل را افزایش می دهد.
توجه جدی به پتانسیل دستگاه های دید در شب تمام دیجیتالی شده است ، اگرچه ، به گفته جانسون ، این فناوری "هنوز به طور کامل توسعه نیافته است. به نظر من هنوز نباید انتظار بازگشت کامل او را داشت. هریس تحقیقات زیادی در این زمینه انجام می دهد. ما قبل از به دست آوردن یک سنسور دیجیتالی سرسوز ، به یک پیشرفت فناوری واقعی نیاز داریم. مبدل های نوری آنالوگ تا 15-20 سال آینده بر بازار دید در شب تسلط خواهند داشت ، تا جایی که پیشرفت بزرگی جایگزین آنها شود."
جانسون با این حال تأیید کرد که می توان نوعی عناصر دیجیتالی را در سیستم های آنالوگ ترکیب کرد. در سیستم سرباز F6045 ما یک سیستم آنالوگ گرفتیم و آن را به شبکه متصل کردیم و در نتیجه قابلیت های دیجیتالی را به ارمغان آوردیم ، اما ما هنوز از لوله های تشدید کننده تصویر آنالوگ استفاده می کنیم زیرا در حال حاضر هیچ چیز بهتر نیست. این یک فناوری اثبات شده و قابل اعتماد است که هنوز موقعیت خود را رها نمی کند."
آقای کاتز موافقت کرد که فناوری دید در شب دیجیتال در ابتدای سفر است ، اما معتقد است که در سالهای آینده به سرعت توسعه خواهد یافت.
هارولد همچنین پیش بینی می کند که در نهایت سیستم های OU منسوخ شده و کاملاً جایگزین سیستم های دیجیتالی می شوند که می توانند خود را با الگوریتم های خود به روز کنند. وی افزود: این صنعت به احتمال زیاد "به سمت سیستم های قدرت بی سیم کاملاً یکپارچه حرکت می کند که منبع تغذیه قابل حمل ، محدوده تفنگ و عینک دید در شب را ترکیب می کند و می تواند بدون استراحت روز یا شب کار کند."
حرکت رو به جلو
با درک روشنی از سایر بخش های بازار ، کاتز معتقد است که "انقلابی در وضوح سیستم های تصویربرداری حرارتی رخ خواهد داد."
FLIR ، به نوبه خود ، انتظار می رود که تأکید بیشتری بر پردازش تصویر و مدیریت توان به منظور کاهش وابستگی به نوری فاصله کانونی طولانی در فواصل طولانی و افزایش احتمال شناسایی هدف داشته باشد. آنها معتقدند که "پردازش تصویر با مصرف انرژی کم ، که باعث بهبود کیفیت تصویر در زمان واقعی می شود ، می تواند سطح اطمینان در شناسایی شی و تشخیص تهدید را افزایش دهد."
در سال های اخیر ، سیستم های استاندارد ویژگی هایی مانند یکسان سازی هیستوگرام ، افزایش جزئیات دیجیتال و تثبیت الکترونیکی را اضافه کرده اند. "این روند با تکامل الگوریتم های پردازش ادامه می یابد و در نتیجه حجم کار کاربر کمتر می شود و شناسایی و شناسایی سریعتر هدف انجام می شود."
استفاده از میکرو نمایش های با وضوح بالا در ترکیب با سنسورهای پیکسلی کوچکتر ، پردازش تصویر با توان کم و ارتباطات بی سیم MEGC را افزایش می دهد و هوش ، نظارت و قابلیت های هدف گیری را افزایش می دهد.
هارولد گفت که در سالهای آینده ، واقعیت افزوده "به مهمترین فناوری این سیستم ها تبدیل می شود و در حوزه ها و شیشه های آینده ادغام می شود." در یک دستگاه دید در شب که به عنوان نمایشگر اصلی سرباز عمل می کند ، واقعیت افزوده اطلاعات مهمی را در اختیار او قرار می دهد و در نتیجه کارآیی رزمی او را افزایش می دهد.
این امر مزایای متعددی را به همراه خواهد داشت.تصویر کلی عملیاتی با واقعیت افزوده به کاربران اجازه می دهد تا سطح مالکیت خود را بر محیط افزایش دهند. این اطلاعات می تواند در تعدادی از وظایف ، به عنوان مثال ، دسترسی به فیلم از طریق یک هواپیمای بدون سرنشین ، سابقه استفاده از مواد منفجره در یک منطقه مشخص ، شناسایی نیروهای متحد و دوست ، نقشه سه بعدی منطقه و غیره کمک کند. بستر، زمینه.
