مسائل تکنولوژیکی
دوربین ها
برخی از سیستم های استتار فعال پیشنهادی دارای دوربین هایی هستند که مستقیماً روی شی استتار شده نصب شده اند و برخی از سیستم ها دارای دوربین های IR از راه دور هستند. اگر طرح سیستم به گونه ای باشد که دوربین باید مستقیماً روی شی مورد نقاب نصب شود ، یک محدودیت اعمال می شود - دوربین یا باید کاملاً استتار شود یا به اندازه کافی کوچک باشد. در حال حاضر مدلهای زیادی از دوربین های میکرو در اختیار مصرف کنندگان قرار دارد که برخی از آنها دوربین های رنگی مینیاتوری تجاری برای انواع خاصی از سیستم های استتار فعال مناسب هستند.
وضوح و تصویربرداری
هنگام تعیین وضوح صفحه نمایش مورد نیاز ، فاصله صفحه نمایش تا بیننده باید در نظر گرفته شود. اگر ناظر فقط 2 متر فاصله داشته باشد ، وضوح تصویر نباید از جزئیات بینایی انسان در آن فاصله ، یعنی تقریباً 289 پیکسل در سانتی متر مربع بیشتر باشد. اگر ناظر دورتر است (که معمولاً است) ، در این صورت وضوح تصویر را می توان بدون آسیب رساندن به کیفیت پوشش کمتر کرد.
علاوه بر این ، در تجسم باید در نظر گرفته شود که چگونه میدان دید ناظران بسته به فاصله آنها از صفحه تغییر می کند. به عنوان مثال ، فردی که از فاصله 20 متری به صفحه نمایش نگاه می کند ، می تواند بیشتر از آنچه در پشت صفحه نمایش قرار دارد ، در مقایسه با فردی که 5 متر دورتر است ، ببیند. بنابراین ، سیستم باید متناسب با تصویر یا اندازه تصویر و تعیین لبه های آن را از کجا مشاهده می کند.
یکی از راه حل های تجسم ، ایجاد یک مدل دیجیتالی سه بعدی از فضای اطراف است. فرض بر این است که مدل دیجیتال در زمان واقعی تولید می شود ، زیرا به احتمال زیاد مدل سازی مکان های دنیای واقعی زودتر از موعد مقرر غیرممکن است. یک جفت دوربین استریوسکوپی به سیستم اجازه می دهد تا مکان ، رنگ و روشنایی را تعیین کند. فرآیندی به نام تصویربرداری با اشعه مسافرتی پیشنهاد می شود تا مدل را به یک تصویر دو بعدی بر روی صفحه نمایش تبدیل کند.
مواد جدید نانوکامپوزیت بافته شده با استفاده از میدان های مغناطیسی و الکتریکی برای دستیابی به موقعیت دقیق نانوذرات عملکردی در داخل و خارج از الیاف پلیمری ایجاد می شوند. این نانوالیاف را می توان طوری تنظیم کرد که ویژگی هایی مانند تطبیق رنگ و کنترل امضای NIR را برای کاربردهای استتار فعال ارائه دهد.
نمایش شماتیک استتار فعال برای استتار شخصی که در مقابل گروهی از مردم ایستاده است
نمایش می دهد
فناوری های صفحه نمایش انعطاف پذیر بیش از 20 سال است که توسعه یافته است. روش های متعددی در تلاش برای ایجاد یک صفحه نمایش انعطاف پذیر ، با دوام و ارزان تر پیشنهاد شده است که دارای وضوح ، کنتراست ، رنگ ، زاویه دید و نرخ تازه سازی نیز می باشد. در حال حاضر ، طراحان صفحه نمایش انعطاف پذیر در حال مطالعه الزامات مصرف کننده برای تعیین مناسب ترین فناوری به جای ارائه بهترین راه حل واحد برای همه برنامه ها هستند. راه حل های موجود شامل RPT (تکنولوژی بازتاب یکپارچهسازی با سیستمعامل) ، دیودهای تابش نور ارگانیک (OLEDs) ، نمایشگرهای کریستال مایع (LCD ها) ، ترانزیستورهای فیلم نازک (TFTs) و مقاله الکترونیکی …
نمایشگرهای استاندارد مدرن (از جمله نمایشگرهای انعطاف پذیر) فقط برای مشاهده مستقیم هستند. بنابراین ، یک سیستم نیز باید طوری طراحی شود که تصویر از زوایای مختلف به وضوح دیده شود. یک راه حل می تواند نمایش آرایه لنز نیمکره ای باشد.همچنین ، بسته به موقعیت خورشید و ناظر ، صفحه نمایش ممکن است به میزان قابل توجهی روشن تر یا تیره تر از ناحیه اطراف باشد. اگر دو ناظر وجود داشته باشد ، دو سطح روشنایی متفاوت مورد نیاز است.
با توجه به همه این عوامل ، انتظارات زیادی از توسعه آینده فناوری نانو وجود دارد.
محدودیت های تکنولوژیکی
در حال حاضر ، محدودیت های تکنولوژیکی متعددی تولید سیستم های استتار فعال برای سیستم های سرباز را محدود می کند. در حالی که برخی از این محدودیت ها به طور فعال با یک راه حل پیشنهادی در عرض 5 تا 15 سال برطرف می شود (به عنوان مثال نمایشگرهای انعطاف پذیر) ، هنوز چند موانع قابل توجه وجود دارد که هنوز باید بر آنها غلبه کرد. برخی از آنها در زیر ذکر شده است.
روشنایی نمایشگرها یکی از محدودیت های سیستم های استتار فعال مبتنی بر صفحه نمایش ، عدم روشنایی برای کار در شرایط روز است. میانگین روشنایی آسمان صاف 150 وات بر متر مربع است و اکثر صفحه نمایش ها در نور کامل روز خالی به نظر می رسند. به یک صفحه نمایش روشن تر (با روشنایی نزدیک به یک چراغ راهنمایی) نیاز است ، که در سایر زمینه های توسعه الزامی نیست (به عنوان مثال ، مانیتورهای کامپیوتر و نمایشگرهای اطلاعات نباید چندان روشن باشند). در نتیجه ، روشنایی نمایشگرها می تواند مسیری باشد که مانع توسعه استتار فعال می شود. علاوه بر این ، شدت خورشید 230 هزار برابر شدیدتر از آسمان اطراف است. نمایشگرهایی که از نظر روشنایی برابر خورشید هستند باید طوری طراحی شوند که وقتی سیستم از مقابل خورشید عبور می کند ، مبهم به نظر نرسد و سایه ای نداشته باشد.
قدرت پردازش. محدودیت های اصلی کنترل فعال تصویر و به روز رسانی مداوم آن به منظور به روز رسانی مداوم (نامرئی) برای چشم انسان این است که در ریزپردازنده های کنترلی به نرم افزار قدرتمند و حجم حافظه زیاد نیاز است. همچنین ، با توجه به اینکه ما یک مدل سه بعدی را در نظر می گیریم ، که باید بر اساس روش های بدست آوردن تصاویر از دوربین ها در زمان واقعی ساخته شود ، نرم افزار و ویژگی های ریزپردازنده های کنترل می تواند به یک محدودیت عمده تبدیل شود. علاوه بر این ، اگر می خواهیم این سیستم مستقل باشد و توسط یک سرباز حمل شود ، لپ تاپ باید سبک ، کوچک و انعطاف پذیر باشد.
تغذیه باتری وقتی روشنایی و اندازه صفحه نمایش و همچنین قدرت پردازشی مورد نیاز را در نظر بگیرید ، باتری های مدرن بسیار سنگین هستند و به سرعت تخلیه می شوند. اگر قرار است این سیستم توسط سرباز به میدان جنگ منتقل شود ، باید باتری های سبک تری با ظرفیت بیشتر توسعه داده شود.
موقعیت دوربین ها و پروژکتورها. با توجه به فناوری RPT ، محدودیت قابل توجه در اینجا این است که دوربین ها و پروژکتورها باید از قبل و فقط برای یک ناظر دشمن قرار گیرند و این ناظر باید در موقعیت دقیق جلوی دوربین قرار گیرد. بعید است که همه اینها در میدان جنگ رعایت شود.
استتار دیجیتالی می شود
در پیش بینی فناوری های عجیب و غریب که امکان توسعه "شنل نامرئی" واقعی را فراهم می کند ، آخرین و مهمترین پیشرفت در زمینه استتار ، معرفی الگوهای به اصطلاح دیجیتالی (الگوها) است.
"استتار دیجیتال" یک الگوی خرد (الگوی میکرو) را توصیف می کند که از تعدادی پیکسل کوچک مستطیلی با رنگ های مختلف تشکیل شده است (در حالت ایده آل تا شش ، اما معمولاً به دلایل هزینه بیش از چهار). این الگوهای ریز می توانند شش ضلعی یا گرد یا چهارضلعی باشند و در دنباله های مختلف در سراسر سطح ، پارچه یا پلاستیک یا فلز ، تولید می شوند. سطوح مختلف طرح دار شبیه نقطه های دیجیتالی هستند که یک تصویر کامل از یک عکس دیجیتالی را تشکیل می دهند ، اما به گونه ای سازماندهی شده اند که طرح و شکل شی را تار می کند.
تفنگداران دریایی با لباس رزمی MARPAT برای جنگل
از نظر تئوری ، این یک استتار بسیار م effectiveثرتر از استتار استاندارد بر اساس نقاط بزرگ است ، زیرا این ساختارهای متنوع و مرزهای ناهموار موجود در محیط طبیعی را تقلید می کند. این بر اساس چگونگی تعامل چشم انسان و در نتیجه مغز با تصاویر پیکسل شده است. استتار دیجیتالی بهتر می تواند مغزی را که متوجه الگو نمی شود گیج یا فریب دهد یا باعث شود مغز فقط قسمت خاصی از الگو را ببیند تا طرح واقعی سرباز قابل تشخیص نباشد. با این حال ، برای کار واقعی ، پیکسل ها باید با معادلات فراکتال های بسیار پیچیده محاسبه شوند که به شما امکان می دهد الگوهای غیر تکراری دریافت کنید. تدوین چنین معادلاتی کار ساده ای نیست و بنابراین الگوهای استتار دیجیتالی همیشه با ثبت اختراعات محافظت می شوند. استتار دیجیتالی که ابتدا توسط نیروهای کانادایی به عنوان CADPAT و نیروی دریایی ایالات متحده به عنوان MARPAT معرفی شد ، از آن زمان بازار را طوفان کرده و توسط ارتشهای زیادی در سراسر جهان پذیرفته شده است. جالب است بدانید که نه CADPAT و نه MARPAT برای صادرات وجود ندارند ، با وجود این واقعیت که ایالات متحده هیچ مشکلی در فروش سیستم های تسلیحاتی پیچیده ندارد.
مقایسه الگوهای استتار معمولی و دیجیتال وسایل نقلیه رزمی
الگوی CAPDAT کانادایی (نسخه جنگلی) ، الگوی MARPAT برای سپاه دریایی (نسخه کویر) و الگوی جدید سنگاپور
Advanced American Enterprise (AAE) پیشرفت هایی در پتوی استتار استتار فعال / تطبیقی خود (تصویر) اعلام کرد. این دستگاه ، با نام سیستم فناوری مخفی کاری (STS) ، در قسمت های قابل مشاهده و NIR موجود است. اما این بیانیه ، میزان قابل توجهی از شک و تردید را افزایش می دهد.
در حال حاضر ، رویکرد دیگری نیز وجود دارد … محققان دانشگاه Rensselier و Rice به تاریک ترین ماده ای دست یافته اند که بشر تاکنون ساخته است. این ماده یک پوشش نازک از آرایه های تخلیه شده از نانولوله های کربنی است. بازتاب کلی آن 0 ، 045 است ، یعنی 99 ، 955 of نور فرودی را جذب می کند. به این ترتیب ، مواد بسیار نزدیک به شیء موسوم به "فوق العاده سیاه" هستند ، که می تواند عملا نامرئی باشد. عکس به عنوان ماده جدید با 0.045٪ انعکاس (مرکز) ، به میزان قابل توجهی تیره تر از 1.4٪ استاندارد بازتاب NIST (سمت چپ) و یک تکه کربن زجاجیه (راست)
خروجی
سیستم های استتار فعال برای افراد پیاده نظام می تواند در عملیات مخفی بسیار کمک کند ، به ویژه با توجه به اینکه عملیات نظامی در فضای شهری رواج بیشتری پیدا می کند. سیستم های استتار سنتی رنگ و شکل مشابه خود را حفظ می کنند ، با این حال ، در فضای شهری ، رنگ ها و الگوهای مطلوب می توانند به طور مداوم در هر دقیقه تغییر کنند.
به نظر نمی رسد که فقط یک سیستم استتار فعال کافی برای انجام توسعه لازم و گران قیمت فناوری صفحه نمایش ، قدرت محاسبه و قدرت باتری وجود داشته باشد. با این حال ، با توجه به این که همه این موارد در برنامه های دیگر مورد نیاز است ، کاملاً قابل پیش بینی است که صنعت بتواند فناوری هایی را توسعه دهد که به راحتی برای سیستم های استتار فعال در آینده سازگار شود.
در این میان ، سیستم های ساده تری را می توان توسعه داد که منجر به نامرئی شدن کامل نمی شود. به عنوان مثال ، سیستمی که به طور فعال رنگ تقریبی را به روز می کند ، صرف نظر از اینکه تصویر ایده آل نمایش داده شود ، مفیدتر از سیستم های استتار موجود است. همچنین ، با توجه به اینکه سیستم استتار فعال زمانی قابل توجیه است که موقعیت ناظر به طور دقیق مشخص باشد ، می توان فرض کرد که در اولین راه حل ها می توان از یک دوربین ثابت یا آشکارساز برای استتار استفاده کرد.با این حال ، تعداد زیادی سنسور و آشکارساز که در طیف مرئی کار نمی کنند ، در حال حاضر در دسترس هستند. برای مثال ، میکروبولومتر حرارتی یا حسگر حساس ، می تواند به راحتی اجسامی را که توسط یک استتار فعال بصری پوشانده شده اند ، تشخیص دهد.
