Menurut pakar industri, teknologi penglihatan malam, baik intensifikasi gambar dan pencitraan termal, siap dikembangkan dalam beberapa tahun mendatang dalam beberapa arah, dari resolusi hingga sambungan ke satu jaringan. Walau bagaimanapun, perkembangan ini harus seimbang dengan memperoleh ciri-ciri berat dan ukuran terkecil dan penggunaan tenaga
Sistem penglihatan malam datang dalam berbagai bentuk, dari kacamata hingga pemandangan senjata. Walau bagaimanapun, terdapat kemajuan yang signifikan dalam bidang ini, kerana pengeluar terkemuka di dunia berusaha untuk memenuhi keperluan pengguna.
Perubahan dan gabungan
Christian Johnson, pengarah pengembangan perniagaan di Harris Corporation, telah menarik perhatian khusus terhadap permintaan yang semakin meningkat untuk kacamata penglihatan malam dua mata (NVG). "Mereka agak baru. Selama enam bulan terakhir, tentera Amerika telah memberikan tekanan serius kepada pengeluar untuk siap membekalkan alat bermata dua secara besar-besaran, kekuatan darat perlu beralih dari monokular menjadi teropong."
Dilancarkan oleh Harris pada akhir 2016, Lightweight Night Vision Binocular (F5032) lebih ringan daripada semua model sebelumnya. Ia mengurangkan keletihan mata dengan ketara pada tugas jangka panjang kerana lensa diopter yang boleh disesuaikan, yang bermaksud sistem dapat menyesuaikan diri dengan penglihatannya dengan cepat.
Harris juga melihat perubahan dinamika pasaran dengan sistem fosfor putih mendapat populariti. Pada mulanya, pelepasan sistem seperti itu ditentukan oleh kebutuhan akan kekuatan khas, tetapi sekarang telah menjadi tren umum. Syarikat ini tidak mempunyai pandangan khusus mengenai kelebihan putih berbanding hijau dan sebaliknya, walaupun syarikat ini menghasilkan sistem dengan fosfor putih dalam jumlah yang meningkat. Walau bagaimanapun, fosfor hijau sangat meluas pada masa kini.
Dokumen syarikat menjelaskan bahawa "fosfor putih menghasilkan gambar hitam dan putih yang mungkin kelihatan lebih biasa bagi mata. Dalam beberapa keadaan, pengguna menuntut kontras yang lebih baik antara objek, bersama dengan resolusi gambar yang lebih tinggi dengan 6 Ojarak lebih jauh ".
“Sebaliknya, fosfor hijau memanfaatkan panjang gelombang yang mengoptimumkan persepsi otak terhadap perincian kontras dan pemandangan. Hijau jatuh tepat di tengah-tengah spektrum warna mata, membolehkan pengguna mengenal pasti dan mentafsirkan persekitarannya dengan lebih baik pada waktu malam."
Johnson menjelaskan bahawa Harris sangat menumpukan pada teknologi peningkatan imej (VL), walaupun ia menggunakan teknologi fusi dalam teropong i-Aware TM-NVG Fusion (F6045), di mana gabungan VL dan pencitraan termal (TPV) dicapai melalui overlay optik. "Kami telah meningkatkan kesadaran situasi, kerana operator dapat menonton kedua saluran sekaligus. Contohnya, dengan gabungan gambar, anda dapat melihat melalui kabus dan halangan lain, yang tidak dibenarkan oleh OY. Tetapi dengan UY anda dapat melihat melalui kaca, yang tidak dapat disediakan oleh teknologi pengimejan termal. Oleh itu, gabungan mereka meningkatkan kesedaran situasi operator mengenai apa yang berlaku di sekelilingnya."
Akibatnya, teropong keluarga F6045 meningkatkan keberkesanan pertempuran dalam misi malam dan siang, serta memberikan penghantaran video masa nyata untuk aset pengintaian taktikal. Teropong ini membolehkan pengguna berhubung dengan pelbagai elemen pembentukan pertempuran, hingga ke ibu pejabat syarikat.
Menurut Andrew Owen, jurucakap Pengawasan FLIR, keupayaan pengimejan termal telah berkembang pesat selama beberapa tahun terakhir, dengan penekanan pada resolusi yang lebih tinggi dan ukuran piksel yang lebih kecil dalam format HD sambil mengekalkan dimensi fizikal yang hampir sama dengan sensor resolusi standard. Yang terakhir ini juga mendapat manfaat dari proses ini, kerana ukuran piksel yang lebih kecil dapat mengurangi ukuran dan biaya sistem yang paling tinggi. Hasilnya dapat dilihat dengan jelas pada sensor inframerah jarak dekat, sederhana dan jarak jauh yang moden.
FLIR menghasilkan rangkaian skop overlay termasuk penglihatan termal termoSight T75, skop penembak HISS-XLR (Penglihatan Sniper Berprestasi Tinggi) dan pemandangan malam ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight).
Sengaja
BAE Systems adalah salah satu pemain terkemuka dalam bidang sistem visualisasi, terutamanya kerana bekerjasama dengan tentera Amerika. Dave Harrold, Ketua Sistem Penginderaan dan Tujuan Syarikat, menamakan pengembangan teknologi perolehan sasaran cepat (RTA) sebagai salah satu bidang keutamaan. Ideanya didasarkan pada antara muka video tanpa wayar antara kacamata dan skop senapang, di mana gambar beresolusi tinggi dapat dihantar ke kacamata penglihatan malam dan dilihat pada paparan definisi tinggi dalam masa nyata. Ini menghilangkan ketergantungan pengendali pada pencahayaan laser, yang dapat memberikannya kepada musuh.
"Perkembangan teknologi RTA tanpa wayar memungkinkan pengguna dengan cepat mengesan dan mengunci sasaran dari mana saja tanpa membawa senjata ke mata mereka, yang meningkatkan keselamatan dan kecekapan askar ketika menyasarkan," kata Harrold.
RTA digunakan dalam program ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III and Family of Weapon Sights - Individual) untuk kacamata penglihatan malam yang lebih baik dan keluarga pemandangan senjata ENVG III / FVTS-I, di mana BAE bekerjasama dengan Tentera Amerika. Sistem ini menggabungkan teknologi UYa dan TPV: yang pertama memberikan kawalan keadaan, dan yang kedua meningkatkan ketepatan. Keluarga skop senjata Family Sights-Crew Served (FWS-CS) menawarkan penembak mesin kemampuan untuk melibatkan sasaran pada jarak jauh.
Keupayaan penglihatan malam telah bertambah baik dan "tidak lagi terbatas pada beberapa negara bahagia," kata seorang jurucakap Thales. Dia menarik perhatian pada sejumlah tren baru, seperti peningkatan sistem inframerah yang tidak disejukkan, yang sudah memberikan gambar beresolusi tinggi. Dia yakin bahawa dalam beberapa tahun, Thales "akan menawarkan rangkaian peranti pengesanan sasaran jarak jauh semasa, tetapi dengan semua kelebihan peranti yang tidak disejukkan: waktu permulaan yang cepat, ketenangan, pengurangan kos, kebolehpercayaan yang tinggi."
Syarikat Israel Meprolight menghasilkan rangkaian peranti penglihatan malam dengan pelbagai jenis - UYa, TPV dan digital. Pengurus produk, Avi Katz berkata, lingkup senapang yang tidak dikawal dari keluarga NOA telah mendapat populariti di pasar senapang sniper jarak jauh. Walau bagaimanapun, sistem dengan UYa lebih murah dan, jika dibandingkan dengan pembayang terma, lebih kerap digunakan ketika mengerjakan sasaran pada jarak sederhana.
"Sebaik sahaja anda mengikuti jalan peningkatan nilai, tentera mulai menggunakan produk bergantung pada keperluan khusus mereka. Pada pendapat saya, penguat kecerahan digunakan lebih kerap daripada pembayang terma, kebanyakannya disebabkan oleh kos."
Pada bulan Januari di Shot Show 2018 di Las Vegas, Meprolight melancarkan NYX-200. Riflescope multispektral ini menggabungkan kamera pencitraan termal yang tidak disejukkan dan kamera digital siang / malam untuk meningkatkan kesedaran keadaan anda dengan menggunakan teknologi RTA dalam semua tahap atau keadaan cahaya.
"Tuntutan medan perang moden memaksa tentera untuk membawa sejumlah besar sistem, sensor dan peralatan," kata seorang jurucakap Meprolight. - Berat peralatan ini dan keperluan untuk bekerja dengan banyak alat mengurangkan keberkesanan pertempuran dan boleh memberi kesan negatif terhadap tahap keselamatan askar. Untuk menangani cabaran ini dan meningkatkan prestasi askar moden, kami mengembangkan skop NYX-200."
Keseimbangan kuasa
Ciri-ciri kos dan berat, ukuran dan penggunaan kuasa (MGEH) harus diselaraskan dengan keperluan tempur untuk sistem askar, di mana syarat utama adalah masa dan masa bateri.
Harrold berkata, para tentera merasa bosan dengan terpaksa membawa banyak bateri untuk menghidupkan peranti mereka. Mereka menginginkan pemandangan senjata ringan, kecil dan berkualiti tinggi untuk memaksimumkan pergerakan mereka di lapangan. BAE meminimumkan saiz dan berat dengan menggunakan teknologi 12 mikron. "Ini membolehkan sistem lebih ringan dan padat. Sistem kami juga menggunakan lebih sedikit tenaga daripada sistem penyejukan tradisional, yang akhirnya mengurangkan berat badan yang dapat dikenakan kerana bateri lebih sedikit diperlukan."
Walau bagaimanapun, Harris percaya bahawa sistem akan menjadi lebih ringan jika dibandingkan dengan peranti teropong F5032 (beratnya kurang dari 500 gram) tanpa menjejaskan integriti struktur sistem. "Untuk tahap tertentu, kami telah menemukan jalan tengah, jika anda mengikuti jalan lega, anda akan kehilangan kekuatan sistem," kata Johnson. "Produk kami menjalani program pengujian yang luas yang disetujui oleh Angkatan Darat AS. Cermin mata dan tiub kita mesti lulus ujian yang sangat sukar. Sekiranya kita mula meringankannya, mereka akan mula hancur."
Penggunaan kuasa sistem asas dengan UC agak rendah. Monokular Harris AN / PVS-14, misalnya, boleh beroperasi pada bateri AA tunggal selama lebih dari 24 jam.
Namun, Johnson menjelaskan bahawa keadaan berubah dengan perkembangan teknologi. "Anda menghadapi peningkatan penggunaan daya sistem fusi gambar ketika anda menambahkan kamera pencitraan termal, ketika Anda menambah augmented reality. Semua teknologi ini menggunakan tenaga dan dengan itu memindahkan masalah tersebut kepada pengguna. " Harris berusaha untuk memanjangkan umur sistem yang dipasang di helmet.
"Ukuran, jisim dan tenaga selalu menjadi masalah, kami terus berusaha ke arah ini," sambung Johnson. - Tetapi pada pendapat saya, kita tidak akan melihat gelas jauh lebih ringan daripada gelas yang sedang kita kerjakan sekarang, dan ini kurang dari 500 gram.
Dia menekankan bahawa pengoptimuman IHEC tidak boleh dilakukan dengan mengorbankan prestasi tinggi - sebuah mantra yang dilakukan FLIR Surveillance berdasarkan projeknya. Dia menambah bahawa perkembangan yang bertujuan untuk resolusi yang lebih tinggi, ukuran piksel yang lebih kecil dan julat suhu operasi yang lebih luas membantu mengekalkan keseimbangan ini dan meningkatkan jangka hayat sistem. Kemajuan di sini terutamanya berkaitan dengan penggunaan fotodetektor pelbagai elemen yang beroperasi di kawasan inframerah gelombang pertengahan dan gelombang panjang spektrum.
Syarikat pertahanan Itali Leonardo percaya bahawa, walaupun terdapat kelebihan menggunakan bahan baru atau jenis bateri baru, ada had tertentu untuk peningkatan IHEC, terutama ketika memenuhi permintaan pelanggan baru untuk penyambungan rangkaian.
Elektro-optik sepenuhnya
Tiub penguat gambar atau tiub penguat gambar adalah komponen utama peranti penglihatan malam. Sistem ini telah berkembang dalam beberapa arah dalam beberapa tahun terakhir, menurut Photonis.
Menurut wakil syarikat ini, Mark Denes, MGEH adalah faktor utama. Penekanan pada massa sangat relevan pada masa kini, memandangkan permintaan teropong yang meningkat, yang pada dasarnya lebih berat daripada monokular. "MGEH sangat penting, kerana setiap gram jatuh di bahu operator," kata Denes.
Photonis mengeluarkan transduser dengan diameter 16 mm, yang memberikan penjimatan berat hingga 40% melebihi tiub 18 mm dan membolehkan pengeluar produk akhir mengurangkan berat sistem mereka. Syarikat ini juga telah mengurangkan penggunaan kuasa telefon bimbitnya dan meningkatkan fungsi auto-strobe untuk memanjangkan hayat bateri.
Photonis mengeluarkan pelbagai tabung penguat gambar termasuk tiub XD-4 dan XR5, serta tiub 4G yang ditunjukkan di Eurosatory 2014. Syarikat itu mengatakan standard prestasi tiub 4G telah meningkatkan julat pengesanan. Photonis telah memenangi beberapa projek besar untuk teknologi 4Gnya kerana ia bekerjasama rapat dengan komuniti Operasi Khas dan pengendali ketenteraan lain untuk meningkatkan keupayaan peranti, termasuk gerbang automatik yang lebih cepat dan jarak pengenalan dan pengenalan yang lebih lama.
Tiub ini dibekalkan kepada pengeluar untuk penyatuan ke dalam pemandangan optik, monokular, teropong dan sistem lain dengan peningkatan imej. Syarikat ini kini berusaha untuk meningkatkan lagi prestasi tabung 4Gnya dan juga mengembangkan sensor penglihatan malam digital yang disatukan ke dalam sistem overlay dan ruang lingkup, platform darat dan luar pesisir.
Kedua-duanya baik
Menurut Denes, sistem pengimejan termal menjadi lebih popular daripada teknologi UY, kerana dengan peningkatan jumlah pengeluaran, biaya mereka berkurang dengan ketara. Kedua-dua teknologi mempunyai objektif dan kelebihan yang berbeza, dan kemampuannya bergantung pada medan, cuaca dan faktor lain. TPV terkenal untuk pengesanan - dan sampai tahap tertentu pengiktirafan, tetapi sistem VL "masih diminati kerana pengenalan yang lebih baik dan kesedaran keadaan."
"Sebaik-baiknya, tentera memerlukan kedua-dua teknologi penglihatan malam," kata Denes. "Mereka lebih suka dilihat sebagai perpanjangan satu sama lain, bukan penggantian satu dengan yang lain."
Fusion dapat memberikan "yang terbaik dari kedua dunia". Penguat gambar berprestasi tinggi tetap memberikan gambar yang lebih baik daripada rakan digitalnya, "tetapi seperti membandingkan bulat berbanding lembut."
"Sistem digital menjadi popular di platform darat dan udara," tambah Denes, "kerana IHEC tidak begitu serius dalam masalah ini seperti halnya dengan kakitangan yang turun." Dia mengharapkan tentera terus menggunakan teknologi OU kerana kemampuannya, berat badan rendah, dan relatif murah.
Menurut Denes, pasaran untuk sistem digital dan tiub penguat gambar hanya berbeza. Photonis dan pelanggan ketenteraannya percaya bahawa tiub penguat gambar "akan diminati sekurang-kurangnya 10 tahun lagi, dan sebagai hasil penyelidikan saintifik, banyak penambahbaikan akan dilaksanakan di sejumlah bidang, dari kepekaan hingga pencitraan termal."
Mencari sambungan
Menurut Leonardo, keperluan untuk komunikasi berterusan di medan perang menentukan ketersediaan komponen yang memungkinkan keupayaan berpusatkan rangkaian. Pada masa akan datang, syarikat menjangkakan penggunaan teknologi Wi-Fi, Bluetooth dan GPS secara meluas dalam komponen optik, yang akan menggabungkannya dengan lebih dekat ke dalam rantaian kawalan operasi.
Perisian pengintaian dan penargetan genggam Linx syarikat didasarkan pada matriks yang disejukkan dan direka untuk pengawasan dan pengesanan sepanjang cuaca. Peranti ini tergolong dalam sistem yang berpusatkan rangkaian, yang membolehkan pengguna bertukar gambar dan data melalui rangkaian.
FLIR menganggap interoperabiliti pelanggan menjadi ciri utama aplikasi ketenteraan. "Sistem tentera kini disatukan dengan cip komunikasi rendah dan rendah," jelas jurucakapnya. "Komunikasi dua hala memberikan sokongan untuk pengguna jarak jauh dan meningkatkan kesedaran situasi, termasuk maklumat dari aset perisik jiran."
Menurut Johnson, sistem semakin pintar. Sebagai contoh, augmented reality menyatukan ke dalam paparan, menambahkan lapisan maklumat lain untuk askar, sementara teknologinya menjadi lebih jaringan."Sistem penglihatan malam adalah salah satu bagian dari lingkungan jaringan prajurit, berbagi apa yang mereka lihat untuk membentuk gambaran operasi keseluruhan yang dikeluarkan ke seluruh unit atau dikirim ke tingkat yang lebih tinggi."
Seorang jurucakap Thales juga menyatakan peningkatan tahap pendigitalan sistem, yang membuka pintu untuk menambah kenyataan. Tawaran syarikat di pasaran termasuk alat penglihatan malam BONIE-DI / IRR I2, sistem rangkaian pintar yang menggabungkan dua jenis gambar. Sistem ini membolehkan pengguna memvisualisasikan data tertentu, seperti GPS, dalam augmented reality, yang meningkatkan tahap pemilikan dan interaksi.
Perhatian serius telah diberikan kepada potensi perangkat penglihatan malam digital semua, walaupun, menurut Johnson, teknologi "belum dikembangkan sepenuhnya. Nampaknya saya tidak boleh mengharapkan pulangan penuh darinya. Harris melakukan banyak penyelidikan di kawasan ini. Kami memerlukan kemajuan teknologi yang sebenar sebelum mendapat sensor digital yang dipakai. Penukar optik analog akan menguasai pasaran penglihatan malam untuk 15-20 tahun akan datang, sehingga ada kejayaan untuk menggantikannya."
Johnson mengesahkan, bagaimanapun, adalah mungkin untuk memasukkan beberapa jenis elemen digital ke dalam sistem analog. Dalam sistem askar F6045 kami, kami menggunakan sistem analog dan menghubungkannya ke rangkaian, sehingga membawa kemampuan digital, tetapi kami masih menggunakan tabung penguat gambar analog kerana tidak ada yang lebih baik saat ini. Ini adalah teknologi yang terbukti dan boleh dipercayai, yang belum akan melepaskan kedudukannya”.
Katz bersetuju bahawa teknologi penglihatan malam digital pada awal perjalanan, tetapi percaya bahawa teknologi ini akan berkembang pesat pada tahun-tahun mendatang.
Harrold juga meramalkan bahawa akhirnya sistem OU akan menjadi usang dan diganti sepenuhnya oleh sistem digital yang dapat mengemas kini diri mereka dengan algoritma mereka sendiri. Dia menambah bahawa industri ini cenderung "bergerak menuju sistem kuasa tanpa wayar yang sepenuhnya bersepadu yang mengintegrasikan bekalan kuasa mudah alih, skop senapang dan kacamata penglihatan malam dan dapat beroperasi tanpa rehat siang atau malam."
Pergerakan ke hadapan
Dengan pemahaman yang jelas mengenai segmen pasaran lain, Katz percaya bahawa "akan ada revolusi dalam penyelesaian sistem pencitraan termal."
FLIR, pada gilirannya, berharap dapat melihat penekanan yang lebih kuat pada pemprosesan gambar dan pengurusan kuasa untuk mengurangkan pergantungan pada optik panjang fokus jarak jauh dan meningkatkan kemungkinan pengenalan sasaran. Mereka percaya bahawa "pemprosesan gambar dengan penggunaan daya yang rendah, yang meningkatkan kualiti gambar dalam masa nyata, dapat meningkatkan tahap keyakinan dalam pengenalan objek dan pengesanan ancaman."
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sistem standard telah menambahkan ciri seperti pemerataan histogram, peningkatan perincian digital, dan penstabilan elektronik. "Proses ini akan berlanjutan ketika algoritma pemprosesan berkembang, mengakibatkan beban kerja pengguna lebih sedikit dan pengenalan dan pengenalan sasaran yang lebih cepat."
Penggunaan paparan mikro beresolusi tinggi dalam kombinasi dengan sensor piksel yang lebih kecil, pemprosesan gambar berkuasa rendah dan komunikasi tanpa wayar meningkatkan MEGC dan meningkatkan keupayaan kecerdasan, pengawasan dan penargetan.
Harrold mengatakan bahawa dalam tahun-tahun mendatang, augmented reality "akan menjadi teknologi terpenting untuk sistem ini, ia akan disatukan ke ruang lingkup dan kacamata masa depan." Dalam alat penglihatan malam yang berfungsi sebagai paparan utama askar, kenyataan tambahan akan memberinya maklumat penting dan dengan itu meningkatkan keberkesanan pertempurannya.
Ini akan memberikan sejumlah faedah. Gambaran operasi umum dengan augmented reality akan membolehkan pengguna meningkatkan tahap pemilikan persekitaran mereka. Maklumat ini dapat membantu dalam sejumlah tugas, misalnya, akses ke video dari drone, sejarah penggunaan alat peledak di kawasan tertentu, pengenalan pasukan bersekutu dan ramah, peta tiga dimensi kawasan itu, dll. platform.
