Avtomobilə quraşdırılmış gecə görmə sistemləri illərdir mövcuddur və indi adi hala çevrilib, lakin bu bazarda önəmli dəyişikliklər var.
Məsələn, daha yüksək qətnamə olan gecə kameralarına tələbat artır. Fransız infraqırmızı qəbuledici şirkət Sofradir'in sözçüsü, cihazın aşağı çəki və enerji istehlakı xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün matris ölçüsünü qoruyarkən piksel sayını artırmaq və piksel sahəsini azaltmaqla əldə edilə biləcəyini söylədi.
Piksel aralığını azaltmaqla detektorun həssaslığını artırırsınız, çünki piksel aralığı azaldıqca hər piksel daha aşağı siqnal gücünə malikdir və beləliklə cihazın həssaslığını artırırıq. İndiki nəsil kameralarda standart VGA 640x512 -dir, lakin bu gün trend, məsələn, 12 mikron artımla SVGA 1280x1024 -ə doğru irəliləyir. Sistemlər bu istiqamətdə hərəkət edəcək və bu hal hazırda baş verir”.
- izah etdi.
Zirehli maşınlar çox çətin bir ərazi ilə kobud ərazilərdə işlədikləri üçün bu kameraların ən yaxşı performans göstərmələri üçün düzgün şəkildə sabitləşdirilməlidir. Controp Precision Technologies nümayəndəsinə görə, sistem kifayət qədər yaxşı sabitləşməsə, "o zaman görüntü qəbuledilməz keyfiyyətdə olacaq və cihazın əhatə dairəsi kəskin şəkildə azalacaq".
Sofradir sözçüsü dedi:
"Son illərdə çəki, ölçü və enerji istehlakının, SIGHT sistemlərimiz kimi təkmilləşdirilmiş imkanları olan kiçik, yüngül sistemlərə olan tələbatı əks etdirərək, durmadan artmaqda olduğunu gördük. Bir neçə növ kamera var: yaxın görmə təmin edən və ümumiyyətlə sabit olmayan soyudulmamış termal kameralar və ümumiyyətlə sabitləşən soyudulmuş termal kameralar daha yüksək səviyyəyə malikdir və əlbəttə ki, daha bahalıdır."
Problemləri vurğulamaq
Ənənəvi olaraq gecə görmə sistemləri iki əsas məqsəd üçün istifadə olunur. Birincisi, sürücünün gecə görmə cihazları, təhlükəsiz və problemsiz manevr üçün avtomobilin ətrafındakı ətraf mühitin nəzarət səviyyəsini artırmağa imkan verir. İkincisi, potensial hədəfləri müəyyən etmək və nişan almaq üçün atıcıların istifadə etdiyi müşahidə sistemləri mövcuddur.
Sürücülər üçün infraqırmızı sistemlər və vəziyyətin daha yaxşı başa düşülməsi, ümumiyyətlə mümkün qədər çox görmə sahəsinə malik olmaq üçün yaxın məsafədə daha geniş bir görmə sahəsinə sahib olan soyudulmamış termal görüntü kameralarıdır, halbuki, atıcılar üçün, xüsusən də böyük çaplı silahlar üçün., Soyudulmuş uzun mənzilli termal görüntü kameraları ilə təchiz edilmiş 120 mm-lik tank silahları. İkincisi, müəyyən bir hədəfə diqqət yetirmək üçün daha dar bir baxış sahəsinə malikdir.
Termal kameralar, müasir ordularda ən çox yayılmışdır, çünki 1 mikrondan az addımlarla işləyən görüntü intensivliyi olan (görüntü gücləndirici) kameralardan daha inkişaf etmişdir və işləmək üçün yaxın infraqırmızı bölgə spektrində aktiv işıq yayılmasını tələb edir. qaranlıqda görmək üçün. Bu vəziyyətdə, çılpaq gözə görünməyən infraqırmızı işıqdan gələn işıq düşmən cihazları tərəfindən aşkar edilə bilər ki, bu da ciddi nəticələrə səbəb ola bilər.
Leonardodan Colin Hornerə görə, işıqlandırmağa meylli olan cəmiyyətlərdə görüntü gücləndirici kameralar həmişə bir problemdir.
"Bu sensorlar komandir və sürücü üçün nəzərdə tutulmuş görüntünü təhrif etməyə və bulanmağa meyllidirlər. Təsvirin təkmilləşdirilməsi texnologiyası inkişaf edərkən və qeyri-döyüş maşınları üçün üstünlük verilən seçim olsa da, dezavantajı belə kameraların hələ də arxa işığa ehtiyacı olmasıdır."
"Həqiqətən minimal işıqda işləyə bilsələr də, məsələn, ayın və ya ulduzların işığında, tam qaranlıqda, görüntü gücləndirici boruları olan kameralar sadəcə işləməyəcək. Vəziyyət şüurunu yaxşılaşdırmaq üçün operatorlar maşının ətrafını yerli işıqlandırmaq və təbii işığa güvənmək üçün infraqırmızı işıqlardan istifadə edirlər."
- izah etdi Horner.
O, əlavə edib ki, güllə keçirməyən şüşə ilə təchiz olunmuş avtomobillərdə görüntü gücləndirici kameralarda sürücünün məsafə anlayışına mənfi təsir göstərdiyi üçün başqa problemlər də var. Bu səbəbdən müasir ordu passiv infraqırmızı sistemlərdən istifadə etməyə üstünlük verir.
Bundan əlavə, digər kateqoriyalı nəqliyyat vasitələrinin gecə görmə qabiliyyətini artırma tendensiyası var, bunun üçün döyüş platformalarında olduğu kimi eyni sistemləri quraşdırmaq lazımdır. "Bu, həqiqətən mülkiyyət və təhlükəsizlik səviyyəsini artıracaq."
"Bir qayda olaraq, daha böyük zirehli döyüş maşınları çox yüksək performansa malik passiv (işıqsız) infraqırmızı sistemlərlə təchiz olunmuşdu, lakin təkbaşına sütunlarda işləmirlər. Personel daşıyıcıları, təcili yardım maşınları və mühəndislik vasitələri kimi digər vasitələr tərəfindən dəstəklənir, lakin bu vasitələrin dezavantajı döyüş maşınları ilə eyni gecə görmə qabiliyyətinə malik olmadıqları və buna görə də eyni şəraitdə işləyə bilməmələridir. Beləliklə, indi dəstək maşınlarını döyüş platformalarından daha pis olmayan gecə görmə sistemləri ilə təchiz etmək tendensiyasını görürük, bunun nəticəsində əlavə risk olmadan yan -yana işləyə bilərlər."
Başqa bir tendensiya, hərtərəfli görünüş əldə etmək üçün maşınlara daha çox kamera əlavə etməkdir. Əvvəllər ordu sürücüyə yalnız avtomobil idarə etmək üçün gecə görmə cihazları verməklə məşğul idi. 360 ° görünürlük təmin edən çox sayda kamera ilə, hər tərəfdən təhdidlər görülə bilər və təhlükəsizlik baxımından daha önəmli olan tərəflərə və arxaya bir görünüş var, buna görə də şəhər yerlərində əməliyyatın təhlükəsizliyi artırılır.
Leonardo, 20-30 metr məsafələrdə hərtərəfli görünüş əldə etməyə imkan verən DNVS 4 kamerasını təqdim edir. Horner, sistemin iki texnologiyanı bir həlldə birləşdirmək və beləliklə çəki, ölçü və enerji istehlakını azaltmaq üçün gündüz rəngli kamera ilə də təchiz olunduğunu söylədi. Əlavə etdi ki, analoqdan rəqəmsal açıq arxitekturaya keçid də var. "Bu o deməkdir ki, kamera siqnalını rəqəmsallaşdırırıq və rəqəmsal olaraq ekranda göstəririk ki, bu da görüntü aydınlığını xeyli yaxşılaşdırır və maşının özündən hər hansı bir müdaxiləni aradan qaldırır."
Rəqəmlərlə şəkil
Rəqəmsal texnologiyadakı inkişaflar, operatorların xəritələr, silah vəziyyəti və nəqliyyat vasitələrinə texniki qulluq məlumatları olan çoxfunksiyalı ekranlardan istifadə etmələrinə, eyni zamanda irəli, yan və geriyə baxışlar kimi birdən çox görüntüyə baxmalarına imkan verir. Bu, yalnız bir kameraya və yalnız bir ekrana baxmağa imkan verən qaralmış kamera və ya analoq sistemdən istifadə etməkdən daha çox yönlüdür.
Əksər müşahidə kameraları soyudulmamış tipdədir və insan gözü kimi təxminən 50 ° geniş bir görüş sahəsinə malikdir, bəziləri isə 90 ° -ə yaxınlaşır. FLIR Systems -dən Jorgen Lundberg, 360 ° tam əhatə dairəsi əldə etmək üçün bu səbəbdən fərqli kameraların fərqli konfiqurasiyalarda quraşdırılması lazım olduğunu söylədi. Bəzi sxemlər 55 ° -ə qədər bir çox kameranın yerləşdirilməsini təmin edir, digər sxemlərdə isə bir panorama yaratmaq üçün 90 ° -də dörd kameranın və ya hətta 180 ° -də yalnız iki kameranın quraşdırılması nəzərdə tutulur. Hər şeydən əvvəl, bu, sürücünün ətraf mühitə tam nəzarət etdiyi üçün, gecə təlimləri və döyüş əməliyyatları zamanı avtomobilin faraları olmadan sərbəst manevr edə bilməsi üçün lazımdır.
"Bütün bunlar sürücüyə və ya ekipaja təxminən 20-100 metr məsafədə avtomobilin yaxınlığında baş verənlər haqqında məlumat vermək məqsədi daşıyır, çünki bu gün texnologiya uzun məsafələrdə yüksək qətnamə şəkilləri təmin edə bilməz" dedi Lundberg. "Avtomobilin ekipajı, əlbəttə ki, bütün perimetrin yüksək dəqiqlikli bir şəklinə sahib olmaq istəsə də, bugünkü texnologiya ilə bugünkü büdcə arasında bir tarazlıq var. Avtomobilin içərisindəki ekipaj ekranlarının sayına və funksionallığına da məhdudiyyətlər var."
Məsələn, böyük miqdarda hissedici məlumatların təqdim edilməsi çətindir. Hər şeyi bir yığına qarışdırmamaq üçün ekipaj üzvləri, məsələn sürücü, komandir və topçu, digər istifadəçilərə müdaxilə etməmək üçün hər biri üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi məlumatları əks etdirən ekranlara çıxışı olmalıdır. Eniş tərəfi, maşının arxasında, enmədən əvvəl ətraf mühit haqqında məlumatları göstərən bir ekrana da sahib ola bilər. Komandirin digər ekipaj üzvləri kimi bir ekranı ola bilər, lakin daha çox funksionallığı ilə, məsələn, döyüş nəzarətinə dair qərarları və silahlar haqqında məlumatları nümayiş etdirmə qabiliyyəti ilə.
Zirehli maşınlarda artıq bir çox fərqli sensorlar quraşdırılıb və gecə görmə sistemləri bu məhdud məkanda özlərinə yer tapmalıdır. Maşında daha çox ekranı yerləşdirmək üçün az yer var və buna görə də sensorlar və kameralardan məlumatı maşın boyunca yaymaq çətindir.
AFV -nin əsas silahları üçün gecə görmə sistemləri yan -yana yerləşdirilir və ya ümumiyyətlə silahın yanındakı vasitəyə quraşdırılan topçunun gözünə inteqrasiya olunur. Silah, böyük çaplı 120 mm-lik tank topu, orta çaplı toplar (20 mm 30 mm və ya 40 mm) və ya hətta uzaqdan idarə olunan silah modulunda (DUMV) 7, 62 mm və ya 12, 7 mm çaplı pulemyotlar ola bilər.). Silah görmə sistemlərinə əsasən soyudulmuş termal görüntü sistemləri daxildir və buna görə də 10 km -dən çox məsafədə işləyə bilir.
Lundberg, topçunun gündüz və gecə görüşlərinin silahın oxuna uyğun olduğunu, yəni silahın hara yönəldiləcəyini və başqa istiqamətlərdə görməyəcəyini söylədi.
"Bu görmə məsafəsi silahın məsafəsinə uyğun olmalıdır və silah olduqca uzun məsafəyə malikdir. Nəticədə, olduqca dar bir baxış sahəsinə malikdir, sanki bir saman içərisindən baxmaq kimi … amma burada oxun görüb vurması lazımdır."
Soyuq qalmaq?
Soyudulmamış infraqırmızı kameralar, istilik radiasiyasına reaksiya verən silikon elementli kiçik bir rezistor olan mikrobolometr texnologiyasından istifadə edir. Temperaturun dəyişməsi foton emissiyasının intensivliyi ilə müəyyən edilir. Mikrobolometr bunu algılar və ölçüləri elektrik siqnalına çevirir, bu da öz növbəsində görüntüyə çevrilə bilər.
Soyudulmamış sensorlar, bir qayda olaraq, LW1R diapazonunda (7-14 mikron) işləyir, yəni döyüş meydanında və digər vəziyyətlərdə vacib olan tüstü, sis və tozdan “görə bilirlər”.
Soyudulmuş qurğular, detektoru -200 ° C -də saxlamaq üçün kriogen soyutma sistemindən istifadə edir, bu da kiçik temperatur dəyişikliklərinə belə daha həssas olur. Bu cür cihazların detektorları, tək bir fotonu belə dəqiq bir şəkildə elektrik siqnalına çevirə bilir, soyudulmamış sistemlərin isə ölçmə aparmaq üçün daha çox fotona ehtiyacı var. Beləliklə, soyudulmuş sensorlar hədəfləri tutma və zərərsizləşdirmə prosesini yaxşılaşdıran uzun məsafəyə malikdir.
Ancaq soyuducu sistemlərin də çatışmazlıqları var, dizaynın mürəkkəbliyi yüksək xərclər və müntəzəm və texniki cəhətdən kompleks baxım tələb edir. Soyudulmamış sensorlar daha ucuzdur, saxlanılması daha asandır və ömrü daha uzundur, çünki onlar kriogen texnologiyasından istifadə etmir, daha az hərəkət edən hissələrə malikdir və kompleks vakuum sızdırmazlığı tələb etmir. Hansı sistemin seçiləcəyi, həmişə olduğu kimi, həll etdiyi vəzifələrə əsaslanaraq istifadəçidən asılıdır.
Dalğa seçimi
Soyudulmuş topçu əhatə dairələri [uzun dalğalı] infraqırmızı (LW1R) detektorlarının yanında istifadə olunur. Çünki bu, gecə görmə sistemlərinin tüstüdən görməsinə imkan verir və buna görə də döyüşlə bağlı daha az problemə malikdir. Soyudulmamış sistemlər də bu cür detektorlardan istifadə edir, çünki mikrobolometrlər (termosensitiv elementlər) bu dalğa uzunluğunda həssasdır, lakin indi bu dəyişməyə başlayır. Horner, "Tarixi olaraq, LWIR, orta [orta dalğada] infraqırmızıda işləyən MWIR detektorlarından daha yaxşı tüstü nüfuz etməsi səbəbindən həmişə üstünlük verilmişdir" dedi.
"On il əvvəl bu doğru idi, amma testlər və nümayişlər göstərdi və sübut etdi ki, bu gün LWIR ilə MWIR arasında çox fərq yoxdur. MWIR -in həssaslığı və qabiliyyəti son 10 ildə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmışdır və bu gün MWIR kameraları hələ də üstün performans və tüstü keçiriciliyi təqdim edir. Bu, insanları LWIR detektorlarından çox MWIR -ə üstünlük verməyə vadar edir."
Horner əlavə etdi:
"MWIR detektorlarının üstünlüyü ondadır ki, LWIR tipli detektorlara nisbətən nəmli hava vasitəsilə daha yaxşı keçiriciliyə malikdirlər, yəni sahil bölgələrində, xüsusən də isti iqlimlərdə yerləşdirmək istədiyiniz zaman MWIR istifadə edərək daha yaxşı performans əldə edəcəksiniz. LWIR deyil.. Avtomobil üçün kompromis bir həll olacaq."
Bununla birlikdə, Fransız şirkətinin sözçüsü Sofradir, spektrin uzaq [qısa dalğalı] infraqırmızı bölgəsinin (SWIR) də tətbiqinin olduğunu vurğuladı.
"SWIR üçün iki fərqli istifadə var. Birincisi, fərqli sıxlıq və mənşəli tüstü və tozdan, hətta (bəzi hallarda) sisdən baxmaq lazım olduğu hallarda bu tip detektorlar əlavə bir həll ola bilər. Atmosfer şəraitindən asılı olaraq, SWIR görünən böyük bir məsafə təmin edə bilər. İkincisi, SWIR detektoru ilə 1,6 mikron və ya 1,5 mikron dalğa uzunluğunda hədəf təyinatında işləyən lazer məsafəölçənləri görə bilərsiniz. Daha sonra avtomobilinizin nəzarət altında olduğunu bildirən bir xəbərdarlıq olaraq istifadə olunur. Topların yanıp sönməsini də görə bilərsiniz, bu da SWIR -in vəziyyətin fərqində olması və yerüstü nəqliyyat vasitələrinin qorunması üçün istifadə edildiyini göstərir."
BAE Systems sözçüsü dedi:
"Ümumiyyətlə, LWIR bütün hava şəraitində və digər açıq hava şəraitində ən yaxşı performansı, MWIR və SWIR isə ən yaxşı kontrastı təmin edir. SWIR görüntüsü, çılpaq gözlə gördüyümüzə bənzər bir əlavə üstünlüyə malikdir. Bu əhəmiyyətli üstünlük, düzgün tanınma ehtimalını artırır və bu da dostluq atəşi ilə insidentlərin ehtimalını azaltmağa kömək edir."
Daha çox ehtiyac
Zirehli avtomobillərə DUMV -nin daha tez -tez quraşdırılması gecə kameraları bazarına təsir göstərir. Əsas silah mənzərələri platformaya birləşdirilmişdir və buna görə də nə silah, nə də görməli yerlər çox tez -tez dəyişə bilməz. Modul əsasda yeni DUMV -nin əlavə edilməsi, sahələri daha tez -tez dəyişməyə imkan verir.
Son beş -on il ərzində DUMV -də quraşdırılmış standart silahlar əksər hallarda 7.62 mm -lik pulemyot və ya 12.7 mm -lik pulemyot idi, buna görə də görməli yerlər qısa məsafəyə uyğun gəlmək üçün bir qayda olaraq soyudulmamışdı. bu silah.
Ancaq Lundberg vəziyyətin dəyişdiyini qeyd etdi:
"Hal-hazırda, daha böyük bir çaplı (təxminən 25-30 mm) silahların quraşdırılmasını təyin edən artan bir tendensiya var ki, ondan uzaq məsafələrdə dəqiq atəş açmaq və aparmaq mümkündür və bu, DUMV üçün görməli yerlərə olan tələbatı müəyyənləşdirir. daha uzun diapazonla. Sənaye əvvəllər DUMV-nin 99% -i üçün soyudulmamış sahələri təmin etsə də, bu gün diqqət çox yüksək keyfiyyətli görüntülər təmin edə bilən daha funksional soyudulmamış və soyudulmuş sahələrə yönəlib. Bu, bir az daha iri çaplı silahları görməyə imkan verir, 1, 5-2, 5 km uzun məsafələrdə, yəni düşmənin məhv vasitələrinin əlindən kənarda, hədəfə yönəldilir."
Və nəhayət, komandirlər vəziyyəti daha yaxşı idarə etmək, top atəşlərindən daha uzaqları görmək istəyirlər və buna görə də DUMV -də daha uzun mənzilli gecə mənzərələrini quraşdırmağa ehtiyac var idi.
Gecə görmə sistemlərinin inkişafı təkcə artan diapazonla deyil, həm də əməliyyatların sadələşdirilməsi zərurəti ilə müəyyən edilir. Köhnəlmiş bir termal görüntü kamerası və ya daha az inkişaf etmiş infraqırmızı kamera çox iş tələb edir, çünki layiqli bir görüntü əldə etmək üçün düymələri və düymələri dəfələrlə bükməli olursunuz, yeni inkişaf etmiş bir kamera isə hədəf alan sistem üçün dərhal daha keyfiyyətli bir görüntü təmin edə bilər. minimal istifadəçi müdaxiləsi. Controp sözçüsü dedi: "Elementlərin çoxu avtomatlaşdırıldıqda, operator tapşırığın özünə diqqət yetirə bilər və müşahidə sistemi ilə işləməklə diqqəti yayındıra bilməz."
Gecə görmə sistemlərinin döyüş sahəsindəki üstünlüyü getdikcə daha aydın görünür. Bu, təkmilləşdirilmiş yüksək qətnamə kameranın texnoloji üstünlüklərindən istifadə edərək, xüsusi tapşırıqlar üçün doğru sistem növlərindən istifadə edərək və daha çox sensoru dəstəkləyən və hər bir ekipaj üzvünə məlumat verən rəqəmsal arxitekturaya daha çox müşahidə kameralarını birləşdirərək edir. ehtiyacları var. Fərdi olaraq, bu inkişaflar köklü dəyişikliklər gətirmir, ancaq birlikdə döyüşdə bir üstünlük təmin edə bilər.
Horner, rəqəmsal memarlığın uzunmüddətli bir həll olduğunu söylədi.
"Rəqəmsal arxitekturanı əvvəldən tətbiq edirsinizsə, o zaman 360 dərəcə idarəetməyə sahib ola bilərsiniz, gələcək texnologiyaları, elektron müharibə sistemlərini, aktiv qoruma və uzun mənzilli müşahidə və kəşfiyyat sistemlərini asanlıqla birləşdirə bilərsiniz. Sonra təhlükəsiz bir şəkildə davam edə və maşını əlavə qabaqcıl texnologiyalarla doldura bilərsiniz."
Lundberg əlavə etdi:
"Gecə görmə və termal görüntü sistemlərinin yayılması görünməmiş bir sürətlə davam edir. Qərbdəki ordu, düşmənin yalnız passiv infraqırmızı texnologiyaya sahib olacağına inanır. İnnovativ texnologiyaların sürətli inkişafı və ixrac nəzarət qaydaları sayəsində müasir Qərb orduları açıq bir üstünlüyə malikdir. Məsələ, əlbəttə ki, fərdi termal kameralarda və digər gecə görmə cihazlarında deyil, bütün zirehli maşında. DUMV -də bir sahəniz varsa, üstünlüyünüz rəqibinizdən bir neçə saniyə əvvəl nişan ala, vura və dəqiq vura bilərsiniz. Bu hadisələr ardıcıllığında gecə görmə sistemləri, şübhəsiz ki, rəqib üzərində qələbəyə kömək edir."
