Peranti penglihatan malam taktikal tetap menjadi komponen penting bagi peralatan unit amfibi darat yang melakukan operasi ofensif dan misi pengintaian.
Usaha penting sedang dilakukan untuk meningkatkan keberkesanan pertempuran waktu malam oleh Departemen Pertahanan AS, yang meneroka beberapa konsep baru yang tidak hanya dapat menawarkan alat penglihatan malam baru dengan prestasi yang optimal, tetapi juga mengintegrasikan kemampuan baru ke dalam model dasar untuk meningkatkan tahap kesedaran situasi.seseorang askar individu dan unit kecil.
Punyalah malam
Menurut Darell Heckler, ketua sektor penglihatan malam di Harris Corporation Communications Systems, terdapat banyak syarat penting bagi industri ini untuk menyokong program AS dan lain-lain.
Seorang wakil Harris Corporation menjelaskan bahawa pasaran untuk sistem optoelektronik / inframerah (OE / IR) hari ini mampu menyediakan lebih daripada sekadar pembahagian kecil. Peranti penglihatan malam kini mampu meningkatkan kesedaran situasi pasukan tempur dan pengintaian melalui integrasi augmented reality, realiti maya dan pembelajaran mesin.
"Kami melihat pasar penglihatan malam menjadi lebih daripada sekedar pasar kesedaran situasi visual seperti yang terjadi pada masa lalu. Sebelum ini, penglihatan malam hanya membolehkan pengguna kita melihat semasa tempoh penglihatan terhad yang berkaitan dengan cahaya rendah. Hari ini, masa depan akan bergantung pada teknologi ini dan pada masa yang sama memberi pengguna peluang tambahan."
Mengingat keperluan operasi yang semakin meningkat dari angkatan bersenjata dari banyak negara, Heckler menambahkan: “Sistem yang merangkumi teknologi pelakuran sensor [OE / IR], kemampuan untuk mengirim dan menerima maklumat penting melalui sistem visual mereka (siang dan malam), sistem yang memungkinkan pengguna untuk menjadi sensor, semua ini akan menjadi yang terpenting di masa hadapan."
Penyelesaian bersepadu
Keperluan serupa ditangani oleh Komando Operasi Khas dan Angkatan Darat AS, yang telah mulai meneliti konsep khusus untuk melihat bagaimana keperluan operasi mendesak ini dapat disederhanakan dalam jangka pendek hingga menengah.
Terdapat banyak kerja teori dan praktikal dalam bidang teknologi penglihatan malam. Salah satu contohnya ialah bengkel industri yang diadakan pada November lalu di Makmal Fizik Gunaan di Baltimore yang melihat pengintegrasian paparan realiti maya dan ditambah dengan HUDs penglihatan malam (head-up display) serta perisian augmented reality. Realiti untuk " meningkatkan ciri optik "peranti yang ada.
Pada seminar ini, yang dianjurkan oleh Department of Rapid Response Technologies, yang merupakan bagian dari Departemen Pertahanan AS, pengembangan di bidang penyatuan data dari berbagai sensor dan pemprosesan selanjutnya, serta masalah penentuan sasaran, sebagai kepimpinan tentera AS mengembangkan rancangan strategik untuk memperkenalkan teknologi dan peranti canggih secara meluas ke dalam wawasan malam pasukan.
Secara selari, Angkatan Darat AS sedang mengusahakan Sistem Peningkatan Visual Bersepadu (IVAS), yang mengelilingi pejuang dengan data taktikal digital untuk menyediakan unit darat dengan "peningkatan kematian, mobiliti dan kesedaran situasi untuk mencapai keunggulan daripada musuh semasa dan masa depan."
Konsep IVAS, yang dirancang untuk mengembangkan kemampuan paparan pengimejan opto-termal yang dipasang di helmet, termasuk model PVS-5, -7, -14 dan -31, PSQ-40 ENVG III dan prototaip teropong ENVG-B, adalah juga bertujuan untuk mewujudkan modul pencitraan termal ultra-padat dan pencahayaan rendah dengan antara muka standard. Mereka dapat dihubungkan dengan seni bina elektronik umum askar dan skuad, disatukan ke dalam paparan unjuran, program peningkatan tentera Nett Warrior 3.0, algoritma dan perisian augmented reality, antara muka pembelajaran mesin dan petunjuk prestasi pasukan.
Teknologi baru ini akan digunakan untuk menyediakan "perencanaan dan pembuatan keputusan berdasarkan aturan, pengenalan pola kuantitatif, pengesanan dan pengenalan perubahan," kata seorang jurucakap Angkatan Darat pada acara tersebut.
Jurucakap Tentera Darat AS tidak dapat memberikan maklumat lebih lanjut mengenai aktiviti ini. Walau bagaimanapun. sumber industri yang berkaitan dengan program tersebut telah mengesahkan bahawa Pejabat Penglihatan Malam dan Sensor Elektronik (salah satu struktur tentera) terus mengkaji "pengembangan dan penyeragaman modul sensor dengan dimensi, berat dan penggunaan daya yang agresif untuk dipasang di kepala dan boleh dipakai pilihan untuk meningkatkan kemampuan askar masa depan. "…
Pekerjaan pengembangan diharapkan dapat mencakup pengembangan perangkat inframerah dekat [gelombang panjang] yang tidak terkumpul dan gabungan sensor digital cahaya rendah dan inframerah jauh untuk melengkapkan penyelesaian OE / IR yang ada. Kira-kira 40 pemain akan mengambil bahagian dalam projek ini, termasuk BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies, dan SA Photonics.
Pada bulan November, Microsoft Corporation menerima kontrak $ 479 juta dari Jabatan Pertahanan untuk menyokong program IVAS. Menurut pernyataan rasmi di laman web Peluang Perniagaan Persekutuan, syarikat itu menerima tugas membekalkan perkakasan, perisian, dan antara muka untuk menyokong program IVAS dalam dua tahun; kumpulan awal lebih daripada 2.500 prototaip dirancang untuk menunjukkan teknologi.
Baik tentera maupun Microsoft tidak dapat mengungkapkan perincian kontrak, walaupun para pegawai industri mengatakan pihaknya merancang untuk mengintegrasikan tampilan head-up HoloLens ke dalam konsep IVAS untuk meneroka jalan pengembangan lebih lanjut.
Menurut dokumentasi Microsoft, teknologi HoloLens menggabungkan realiti maya dan persekitaran dunia nyata menjadi "realiti campuran". Subsistem yang diintegrasikan ke dalam peranti ini dapat dikendalikan oleh "suara, perintah fizikal dan arah pandangan."
Menurut Heckler, Harris Corporation terus meneroka teknologi baru untuk sistem IVAS sesuai dengan peta jalannya sendiri untuk alat penglihatan malam untuk meningkatkan sokongan untuk pejuang generasi akan datang. Penekanan khusus diberikan pada pelaksanaan "secepat mungkin" dan penyatuan teknologi baru ke dalam peranti yang ada.
"Sistem OE / IR dengan antara muka rangkaian dan / atau augmented reality akan memberi kesan besar kepada pelanggan yang mencari kesedaran situasi yang lebih baik di medan perang," kata Heckler.
Di pasar penglihatan malam, penyelesaian binokular mula berlaku berbanding monokular
Perkembangan yang pantas
Namun, memandangkan pengiriman awal prototaip dengan teknologi IVAS dan penilaiannya oleh Angkatan Darat AS tidak dijangka dalam sekurang-kurangnya dua tahun ke depan, banyak pengeluar di pasaran peranti OE / IR terus menumpukan pada peningkatan peralatan sedia ada yang lebih pantas.
Menggambarkan keadaan terkini pasar malam dan penyelesaian jangka pendek, Heckler mengatakan, “Ini adalah masa terbaik untuk industri penglihatan malam global. Kami melihat permintaan yang kuat untuk penglihatan malam dan kami melihat peralihan ke teknologi fosfor putih hampir di seluruh dunia. Perpindahan dari monokular ke binokular nampaknya juga mendapat momentum, dengan semua pelanggan kami mahukan prestasi yang lebih baik. Kami percaya bahawa permintaan untuk sistem prestasi yang lebih tinggi dan peralihan ke sistem fosfor putih dan binokular akan berterusan dalam beberapa tahun akan datang."
Minat yang semakin meningkat dalam peranti penglihatan malam teropong fosfor putih mengesahkan keperluan terbaru Kor Marin Amerika Syarikat, yang mengeluarkan draf RFP untuk Squad Binocular Night Vision Goggle (SBNVG) pada bulan November 2018.
Menurut dokumen rasmi yang juga diterbitkan di laman web Peluang Perniagaan Persekutuan, ILC mencari peranti teropong fosfor putih modular dengan intensifikasi gambar dan sensor pencitraan termal tidak terkumpul, serta bekalan kuasa luaran dan pemasangan helmet yang sesuai.
Keperluan menyediakan sepasang penukar gambar 18mm yang dapat digabungkan menjadi konfigurasi modular sehingga pengguna yang lebih suka melihat dengan satu mata dapat mengubah peranti menjadi monokular jika perlu. Sebagai tambahan, teknologi yang dicadangkan harus menyediakan, selain beroperasi dari baterinya sendiri, sambungan melalui penyambung luaran ke pek bateri.
Akhirnya, berat keseluruhan peranti SBNVG yang dipilih - termasuk sensor, penguat gambar dan sensor pencitraan termal, pek bateri luaran, kabel, kanta dan casing cahaya - harus kurang dari 1.2 kg. Walau bagaimanapun, permintaan untuk proposal menetapkan bahawa "berat sistem tidak termasuk pendakap pemasangan yang terpasang pada helm, yang mempunyai antara muka dengan peranti penentu, atau antara muka lampiran lain yang terpasang secara permanen pada helm."
Keperluan SBNVG dilihat sebagai peluang perantara untuk USMC, yang juga berencana untuk menerima 3100 kacamata penglihatan malam ENVG-B dari L3 Technologies pada tahun 2021.
Peranti ENVG-B telah dipilih oleh pasukan darat Amerika, dari tahun 2019 hingga 2021 lebih daripada 10.000 sistem akan dibeli untuk pelbagai struktur tentera, pada mulanya dalam versi monokular dan kemudian dalam konfigurasi teropong.
Pada bulan Jun 2018, sebagai sebahagian daripada kontrak tiga tahun, Tentera Darat memberikan kontrak $ 391 juta kepada L3 Technologies untuk pembekalan kacamata penglihatan malam ENVG-B. "Penyelesaian fosfor putih dan tiub dua membolehkan pengguna mengikuti pesaing yang hampir sama, meningkatkan ketangkasan dan meningkatkan penargetan di seluruh medan perang," kata pengarah syarikat itu.
Peranti ENVG-B, yang juga dianggap sebagai calon yang mungkin untuk konsep IVAS, mampu mengintegrasikan saluran IR yang terpisah, yang dapat digabungkan dengan saluran peningkatan kecerahan gambar untuk meningkatkan kemungkinan pengesanan sasaran. Keperluan tambahan merangkumi penyambungan ke peranti rangkaian seperti radio yang dapat diprogramkan dan telefon pintar / tablet pengguna akhir yang merupakan sebahagian daripada Program Peningkatan Askar Nett Warrior.
"Teknologi ini meningkatkan kemampuan pengendali untuk melokalisasi dan menangkap ancaman dan menilai gambar persekitaran operasi umum," kata jurucakap L3 Technologies."ENVG-B juga menyertakan paparan resolusi tinggi baru dan rangkaian tanpa wayar bawaan, pemerolehan sasaran cepat, dan algoritma augmented reality untuk berinteraksi dengan sistem canggih tentera sambil meningkatkan interoperabilitas dan memperluas skop."
Di samping itu, syarikat L3 Technologies menawarkan peranti lain dalam bentuk kacamata penglihatan malam panoramik yang dipasang di helmet GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle). Walau bagaimanapun, syarikat itu mengesahkan bahawa cermin mata GPNVG belum dirancang untuk ditingkatkan di bawah program IVAS.
Menurut syarikat itu, GPNVG menyediakan bidang pandang 97 °, yang memungkinkan "pengawasan dan / atau identifikasi sasaran dalam keadaan cahaya rendah di mana peningkatan kekuatan dan ketahanan kejutan diperlukan."
Penjajaran saluran
Sementara itu, Harris Corporation menawarkan kacamata penglihatan malam i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) dalam konfigurasi monokular dan binokular. Mereka menggabungkan gambar dari dua saluran, pencahayaan rendah dan inframerah.
Berkat perkembangan teknologi augmented reality, paparan lut sinar peranti TM-NVG memaparkan koordinat GPS, elemen topografi, mesej teks dan maklumat sasaran. Keupayaan lain membolehkan pengguna melihat gambar secara langsung dari pengawasan jarak jauh dan sensor pemerolehan data, termasuk gambar dari pesawat pengintai khas dan drone.
Peranti TM-NVG mempunyai bidang pandang 33 °, resolusi sensor inframerah gelombang panjang 320x240, resolusi video 640x480 dengan frekuensi hingga 10 bingkai sesaat. TM-NVG juga mempunyai penyambung USB 2.0 dan dikuasakan oleh empat bateri AA, yang membolehkan operasi berterusan peranti selama 7.5 jam.
Pada bulan Oktober 2018, Harris Corporation dan L3 Technologies mengumumkan penggabungan, walaupun wakil syarikat tidak dapat mengatakan apa-apa mengenai rancangan firma baru Harris L3 Technologies untuk mengembangkan peranti penglihatan malam.
Pasar penglihatan malam terus beralih dari paparan fosfor hijau ke paparan fosfor putih
Bekerja dengan jarak penglihatan sifar
Selain Amerika Syarikat, terdapat keperluan yang semakin meningkat untuk teknologi CMOS (pelengkap semikonduktor oksida logam), yang secara signifikan meningkatkan kualiti operasi dalam keadaan cahaya rendah dan sifar. Beberapa syarikat pada masa ini memberikan penyelesaian canggih kepada angkatan bersenjata di banyak negara.
Di Aeroangkasa dan Pertahanan Afrika di Afrika Selatan pada bulan September 2018, Photonis melancarkan terbaru kamera keluarga Nocturn, yang direka untuk memenuhi keperluan tentera untuk peranti yang dipasang di helmet dan ruang lingkup senjata yang mempunyai gabungan saluran …
Pertama kali dilancarkan kepada orang ramai di Eurosatory 2018, EBCMOS berdasarkan kamera digital Nocturn CMOS Photonis dan mempunyai faktor bentuk yang lebih kecil dan resolusi gambar yang lebih tinggi daripada peranti penglihatan malam lain.
"Aplikasi pencitraan cahaya rendah yang paling menuntut memerlukan penyelesaian digital canggih," jelas jurucakap Photonis. - EBCMOS adalah penukar elektro-optik di mana plat saluran mikro dan skrin fosfor digantikan oleh fotodetektor CMOS khas. Peranti EBCMOS, yang kini tersedia dalam dua resolusi 2 dan 4 megapiksel, memberikan pengguna resolusi lebih tinggi dan gambar yang lebih berbeza."
Pemain lain di pasaran CMOS, Rochester Precision Optics, menawarkan tentera CMOS Night Observation Device (CNOD) kepada tentera. Antara pembeli peranti ini ialah Komando Operasi Khas AS dan Pentadbiran Penguatkuasaan Dadah.
Jurucakap syarikat mengatakan bahawa teknologi CMOS memungkinkan gambar yang lebih tepat dan lebih jelas bagi pengguna yang beroperasi dalam keadaan pertempuran yang sukar, termasuk kawasan berpenduduk dan pertempuran jarak dekat.
Menurut jurucakap Rochester Precision Optics, CNOD tersedia dalam berbagai konfigurasi, termasuk model RSM untuk penegakan undang-undang, model LD untuk pelanggan tentera, dan model DR untuk operasi jarak jauh."CNOD mempunyai resolusi tinggi, optik siang / malam digital sepenuhnya, dioptimumkan untuk beroperasi sebagai pengawasan monokular, penglihatan senjata yang berdiri sendiri, atau penglihatan sekunder yang dapat dipasang."
Sistem ini, yang beroperasi dalam jarak 500-1800 nm, mampu mengesan pointer laser dan pengintai laser miliknya dan orang lain - fungsi yang berguna dan diminati oleh angkatan bersenjata yang beroperasi di ruang pertempuran yang semakin padat, di mana menghapuskan situasi konflik antara pihak tetap menjadi tugas utama.
Peranti CNOD seberat 520 gram dan dikuasakan oleh bateri CR123, mempunyai zoom digital 6x, serta fungsi memindahkan foto dan video beresolusi tinggi kepada pejuang lain.
Mencapai Kejayaan
Absolute Darkness to Vision (AD2V) juga mengembangkan peranti pegang tangan, helmet, dan pemasangan senjata berdasarkan teknologi CMOS dan membekalkannya ke Kementerian Pertahanan Jerman.
Berbanding dengan kacamata penglihatan malam alternatif yang kini tersedia di pasaran, sistem penglihatan malam digital AD2V Luxiter PM1 berukuran lebih kecil. Menurut Wilhelm Gronauer dari Griffity Defense (pengedar Eropah AD2V), peranti digital Luxiter PM1 mampu "merakam dan mengeksport streaming video yang dihasilkan oleh matriksnya sendiri, mengimport data dari sumber luaran, dan mengawal arahan dari peranti dan mengeluarkan pesanan teks."
Berat kurang dari 300 gram, Luxiter PM1 mempunyai resolusi 795x596 piksel dan bidang pandangan berubah-ubah antara 19 ° hingga 56 °. Walau bagaimanapun, peranti ini dirancang untuk jarak yang agak pendek; Gronauer mengesahkan bahawa peranti ini menyediakan pengesanan dan pengenalan objek pada jarak maksimum 100 meter.
Di samping itu, Gronauer menjelaskan bahawa sensor CMOS meminimumkan sebarang kesan optik negatif di bidang pandangan pengendali ketika menembak di ruang terkurung, dan menambahkan bahawa Luxiter PM1 dilengkapi dengan pencahayaan inframerah untuk prestasi cahaya rendah.
"Skrin hitam dan putih digital membolehkan pengecaman objek yang lebih baik dan membuat keputusan yang lebih pantas, sementara peralihan seketika dari kegelapan ke cahaya dan belakang dikompensasikan oleh peranti dan tidak mempengaruhi pengguna."
Unit ini juga boleh ditingkatkan dengan kamera Luxiter EC-2H luaran untuk memberi pengguna manfaat tambahan streaming data melalui antara muka radio yang dapat diprogramkan.
Keraguan kecil masih ada sama ada penglihatan malam akan tetap menjadi syarat penting bagi kekuatan darat dalam senario operasi semasa dan masa depan. Namun, potensi teknologi tersebut, yang disatukan ke dalam berbagai sistem kesadaran situasional, dapat memberikan dorongan yang besar untuk pengembangan solusi generasi berikutnya.
Namun, seperti yang dijelaskan oleh seorang pakar industri, pelaksanaan teknologi jenis ini harus dipantau secara ketat, dengan penekanan khusus untuk meminimumkan beban kognitif pada operator dalam lingkungan operasi yang sudah kompleks.
