Bahkan pada waktu siang, kehidupan pasukan terjun payung ketika turun dari kenderaan tempur infanteri atau pengangkut personel berperisai bergantung pada pencapaian awal tahap maksimum kesedaran situasi, belum lagi mendarat pada waktu malam semasa pertempuran, ketika keselamatan pasukan pendaratan hampir keseluruhannya bergantung pada teknologi sensor
Selama lebih dari satu dekad, sistem optoelektronik telah dipasang di kenderaan tentera untuk pemantauan dan bertujuan, misalnya, alat penglihatan malam, sistem untuk meningkatkan penglihatan teknikal untuk pemandu, dan baru-baru ini mereka telah mengintegrasikan sistem penglihatan serba ke dalam kenderaan baru atau sebagai sistem tambahan untuk peningkatan
Pada masa kini, semuanya berubah dengan cepat berkat gabungan sensor digital dan seni bina elektronik bersepadu, sementara terdapat kecenderungan yang jelas untuk memasang sistem multi-sensor yang boleh dikonfigurasi secara automatik yang dapat berfungsi dengan lancar untuk memberikan kesedaran situasi yang lebih baik (kualiti persepsi kompleks mengenai maklumat heterogen dalam satu spasial-volume temporal tunggal) berbanding dengan apa yang dimiliki oleh kru kenderaan perisai, dalam tinjauan terhad.
Seperti yang dinyatakan dalam syarikat Finmeccanica, hari ini peningkatan tahap pemilikan situasi dan kemampuan untuk mengenal pasti, mengesan dan menandai sasaran bergerak yang bergerak sangat penting dan menentukan perkembangan dan pengembangan pasaran ini. Sistem senjata dan alat pemerhatian secara langsung mempengaruhi keberkesanan kenderaan tempur dalam memenuhi tugas utamanya, dan oleh itu sensor dengan ciri tertinggi semakin diminati.
Sementara itu, kemajuan mikroelektronik dan optik menjadikan sistem penglihatan malam lebih terjangkau, dan dalam hal ini, semakin banyak negara ingin mewujudkan asas industri untuk pengeluaran komponen untuk jenis peralatan ini. Keperluan pemandu untuk sistem penglihatan malam terutama dapat dipenuhi oleh sensor jarak pendek (biasanya kamera inframerah atau televisyen tanpa kabel), sementara sensor penglihatan serba menjadi bahagian yang tidak terpisahkan dari pembawa personel berperisai dan kenderaan pertempuran infanteri, kerana kru dan pasukan perlu mempunyai pandangan serba boleh yang tetap.
CV90 BMP, dilengkapi dengan banyak kamera yang memberikan gambar 24/7, berfungsi sebagai platform eksperimen untuk sistem realiti augmented Battle View 360 BAE Systems, yang membolehkan anda memperoleh gambar "bulat" dan memaparkannya pada paparan yang dipasang di helmet kru dan pasukan
Dengan menggunakan paparan yang dipasang di helmet, semua orang di dalam kenderaan dengan sistem augmented reality Battle View 360 menerima pandangan serba lengkap; dan tidak semestinya merupakan turunan dari teknologi panduan cahaya Q-Sight dan Q-Warrior BAE Systems
Kenyataan yang bertambah
Sebagai tambahan kepada sistem utama yang telah membuktikan nilai mereka, hubungan sensor dengan paparan canggih dan sistem pengurusan maklumat membolehkan kru bergerak ke dunia augmented reality, di mana maklumat mengenai unit mereka, musuh, laluan, mercu tanda dapat disampaikan kepada mereka pada waktu yang tepat.penghalang bersama dengan ribuan mesej dan maklumat lain. Walaupun konsep ini terkenal dalam penerbangan ketenteraan, kenderaan darat akan segera melampaui bidang ini, kerana berat, saiz, penggunaan tenaga dan ciri-ciri kos sensor dan sistem pengkomputeran dikurangkan, dan masa dan usaha yang dihabiskan untuk proses pensijilan adalah jauh lebih rendah daripada penerbangan. …
Sebagai tambahan, seperti yang dinyatakan oleh Dan Lindell, ketua kenderaan tempur di cabang Sweden Hagglunds of BAE Systems, teknologi ini mengubah mesin itu sendiri. "Kami merancang semula mesin untuk mengintegrasikan sistem ini … Pertama, dalam lima hingga enam tahun terakhir kami telah menggandakan kuasa yang diedarkan dalam mesin dan kami melihat bahawa penggunaan tenaga terus meningkat." Syarikat ini terus mengusahakan pemacu elektrik elektrik dan hibrid (motor tradisional melalui penjana menggerakkan motor elektrik) untuk keretanya. Lindell berpendapat bahawa faktor manusia juga penting untuk teknologi optoelektronik. "Bagaimana kita mewakili semua data dan gambar deria ini yang ingin kita sebarkan kepada kru? Ini adalah masalah yang sangat besar bagi kami."
Sistem sedang dikembangkan yang memberi penekanan khusus pada kesedaran situasi dan integrasi faktor manusia. Sistem augmented reality BattleView 360 didasarkan pada sistem pemetaan digital. Dia mengumpul. Menjejaki dan memaparkan serpihan kawasan yang diminati oleh kru. Semasa memakai topi keledar dengan BattleView 360, mereka yang duduk di dalam kereta mendapat gambar "bulat" luaran. Pada saat yang sama, mereka segera menerima pesan tentang perubahan situasi dan penentuan sasaran untuk melepaskan tembakan. Krew kenderaan tempur dapat berinteraksi dengan BattleView 360 dengan dua cara, melalui topi keledar atau tablet. BAE Systems, bekerjasama dengan anak syarikatnya di Britain, kini menunjukkan sistem BattleView 360 yang dipasang pada CV90 BMP di beberapa negara. Pengurus Program Andy Thain sangat akrab dengan pengimejan dan pasaran kesedaran situasi untuk kenderaan tentera. "Kami pasti melihat minat yang semakin meningkat di seluruh Eropah dan di Amerika Syarikat, terutama di kawasan penyelidikan, sistem kesedaran situasional untuk kenderaan tempur ini, terutama untuk pengangkut personel berperisai dan kenderaan tempur infanteri, dan di masa depan untuk jenis kenderaan lain."
Thane mengatakan syarikat itu mempunyai sejumlah kontrak yang berkaitan dengan pelbagai projek penyelidikan UK dan AS di mana syarikat lain juga terlibat. "Sistem yang kami kembangkan dan pelajari menambah kemampuan pemandu, penembak dan komandan kenderaan dan memberikan mereka penglihatan sepanjang masa yang jauh lebih baik daripada yang mereka miliki dengan periskop semasa atau tingkap berlubang yang sangat sempit yang biasa terdapat pada kenderaan tentera." Bagi pihak pendaratan di bahagian belakang kenderaan, penguasaan situasi adalah penting, kerana mereka perlu mengetahui apa yang menanti mereka sebelum turun dari kenderaan. "Ini mungkin setiap pasukan penerjun payung, tetapi kemungkinan besar ketua pasukan diikuti oleh bawahannya."
Dari segi geografi, "ada minat dan aktiviti di Amerika Syarikat dan di seluruh Eropah," Thane menyatakan, sebagai contoh, semua tujuh operator mesin CV90 di Eropah (Denmark, Estonia, Finland, Belanda, Norway, Switzerland dan Sweden) sedang mempertimbangkan mengintegrasikan sistem. Battle View 360 semasa menaik taraf kenderaan anda. Di Amerika Syarikat, organisasi ketenteraan termasuk Komando untuk Latihan Doktrin dan Tempur (TRADOC) dan Pusat Penyelidikan Elektronik Komunikasi (CERDEC) sedang mengusahakan sistem kesedaran situasi pekeliling, seperti juga Laboratorium Sains dan Teknologi Pertahanan Inggeris (DSTL).
Masalah integrasi
Salah satu masalah yang berkaitan dengan penggabungan teknologi tersebut adalah ciri reka bentuk model kenderaan tempur tertentu, misalnya, untuk sistem pandangan bulat, perlu mencari tempat di lambung, bekalan kuasa dan penghantaran data awam garisan. Di samping itu, gambar dari kamera mesti dipaparkan untuk memberikan visualisasi yang serentak untuk semua orang di dalam kereta; semua ini memerlukan kekuatan pengkomputeran yang signifikan, pengetahuan mengenai faktor manusia dan pengalaman dalam pembangunan perisian khusus."Memproses data itu sendiri bukan masalah besar, masalahnya adalah dalam membuat paparan yang cukup kuat untuk digunakan pada kenderaan tentera," lanjut Thane. "Paparan kami sebelumnya dipasang di pesawat jet dan helikopter. Menggunakan teknologi ini dan menjadikannya sukar dan tahan terhadapnya benar-benar mencabar, tetapi boleh dilaksanakan, kerana komponen optik yang kita miliki cukup kuat dan padat."
Sehubungan dengan itu, perlu menggunakan pelbagai teknologi paparan topi keledar, termasuk pandu gelombang optik yang digunakan dalam sistem Q-Sight BAE Systems dan modifikasinya, walaupun ini tidak bermaksud integrasi wajib teknologi Q-Sight ke dalam sistem Battle View 360, kerana syarikat itu mengembangkan teknologi paparan kasar yang lain. Thane teringat pernyataan yang menyedihkan para tentera bergerak dengan paparan di dalam kereta, terutama ketika mereka memukul kepala sesuatu. "Bagaimanapun, kami dapat melalui keadaan operasi ini."
Sebagai tambahan kepada protokol penukaran yang biasa digunakan untuk menyampaikan data dari sensor yang berbeza dari pengeluar yang berbeza ke rangkaian yang sama, ada masalah jahitan gambar atau penjajaran. "Ini bermaksud menggabungkan gambar dari sensor yang dapat dilihat dan inframerah dengan prinsip operasi yang berbeza, lensa dan bidang pandangan yang berbeza, dan menjadikannya serasi antara satu sama lain," kata Richard Hadfield, ketua teknikal untuk Battle View 360 di BAE Systems. "Kami memperbesar dan memperkecil masa nyata untuk membuat kubah maya dan kemudian memasukkan sensor tersebut ke dalam kubah maya itu." Masalah teknikal lain, yang disebut oleh Hadfield, adalah pengesanan serentak pergerakan kepala beberapa orang, kerana mereka dapat melihat ke arah yang berbeza. Dia mengatakan syarikat itu mempunyai penyelesaian untuk ini, yang merangkumi alat pelacak di setiap helmet dan satu set sensor pengesan yang diedarkan ke seluruh bahagian dalam kenderaan.
Setepat mungkin, penyegerakan dengan dunia luar gambar yang dipaparkan adalah salah satu masalah ergonomik yang paling penting. "Anda harus memastikan orang yang menggunakan sistem ini tidak merasa nyaman dengan kependaman atau kependaman," kata Hadfield. "Kami fikir kami telah memperbaikinya dan menghapus kelewatan itu, tetapi saya tidak dapat mengatakan bagaimana." Cara pengguna berinteraksi dengan paparan yang mereka pakai di kepala juga merupakan masalah yang besar, dan untuk menyelesaikannya, BAE Systems memperkenalkan elemen berdasarkan perisian MIME (Mesin Pengurusan Peta dan Imej) "sangat dipercayai" yang berfungsi dengan berkesan pada pertengahan tahun 90an pelbagai pesawat tentera Britain. "Kami telah menyesuaikan alat ini untuk penggunaan daratan dan menyertakan banyak fungsi yang menangani medan, jadi kami dapat, misalnya, merencanakan rute menggunakan ciri-ciri medan, dan semuanya dapat dilakukan untuk semua jenis kendaraan," tambah Hadfield.
Kamera termal premium Finmeccanica menggunakan sensor MCT resolusi tinggi generasi ketiga untuk memberikan kualiti gambar yang sangat baik, siang, malam dan kurang penglihatan. Kamera ini dapat disatukan ke dalam berbagai sistem pencitraan kenderaan
Keluaran maklumat
Perisian MIME berinteraksi melalui jaringan komunikasi kenderaan dengan sistem kawalan tempur dan / atau sistem pengesanan dan pemerolehan sasaran, membandingkan data yang diterima dan menyaringnya untuk memberikan setiap pengguna maklumat yang diperlukan dan tepat dan menghilangkan beban maklumat yang berlebihan."Mendapatkan terlalu banyak maklumat hampir sama buruknya dengan memberikan terlalu sedikit maklumat," kata Hadfield. - Artinya, kita mempunyai satu tugas lagi: apa yang harus dan apa yang tidak boleh dilihat oleh orang tertentu?
Peder Sjolund, pengembang bersama dan pengurus program BattleView 360 di BAE Systems Hagglunds, mengatakan bahawa mereka bekerja dengan kru kenderaan tempur yang berpengalaman untuk memahami maklumat apa yang mereka perlukan dalam setiap situasi dan apa kekangan yang seharusnya. "Kami membawa beberapa komandan tank dan BMP untuk memulakan perbincangan mengenai berapa banyak maklumat yang dapat mereka tangani dalam senario yang berbeza," katanya. - Salah satu senario boleh berarak, dan yang kedua adalah pertempuran jarak dekat. Sekiranya anda berada dalam perjalanan, maka anda benar-benar fokus pada laluan, di mana tempat pengumpulan seterusnya, berapa lama anda akan memandu, berapa banyak bahan bakar yang tersedia dan kelajuan apa yang diperlukan untuk sampai ke tempat pengumpulan pada waktu tertentu masa,”tambah Hadfield. "Tetapi kemudian, ketika Anda semakin dekat dengan tujuan, ancaman mulai muncul, maka Anda memasuki berbagai tahap misi pertempuran, dan jelas maklumat yang anda lihat akan berubah."
Sjolund mengatakan bahawa syarikat telah menggabungkan maklumat masuk ini dengan konsep paparan yang dipasang di helmet untuk kru pesawat, yang merupakan kaedah terbaik untuk mendapatkan maklumat yang berguna bagi mereka yang duduk di dalam kereta apabila seluruh ruang dalaman tidak dipenuhi dengan skrin, selalunya ada tidak cukup ruang atau tenaga yang tersedia untuk mereka, atau kedua-duanya. yang lain pada masa yang sama. Modul pada setiap helmet mempunyai sensor pergerakan kepala individu dan alat untuk menyambung ke sistem kawalan tempur mini berdasarkan perisian MIME, yang membolehkan setiap pengguna memaparkan gambar dari sensor yang betul dengan maklumat taktikal yang diperlukan dilapisi.
Sebilangan besar kenderaan berperisai tidak membenarkan pandangan yang baik, oleh itu sistem kamera semua jenis meluas, yang kebanyakannya termasuk kamera penglihatan malam CMOS (semikonduktor oksida logam pelengkap)
Lebih banyak sensor
Seperti yang diperhatikan oleh syarikat Finmeccanica, sementara jumlah sensor yang dipasang pada kenderaan tentera terus meningkat, kombinasi teknologi cukup stabil, walaupun mereka terus diperbaiki. Sistem penglihatan khas merangkumi sensor penglihatan malam (biasanya inframerah), penglihatan siang (baik optik atau televisyen), dan pencari laser. Untuk memenuhi keperluan khas, sensor tambahan seperti pencahayaan / penunjuk laser sering disatukan. Untuk sistem kesedaran penglihatan dan keadaan pemandu, kamera televisyen dan termal mencukupi.
Optik plug and play tetap menarik untuk kenderaan tempur; sebagai contoh, tren ini disokong oleh populariti keluarga POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries dengan sistem penglihatan dan penglihatan siang dan malam yang stabil dan stabil. Keluarga POP merangkumi enam sistem, masing-masing dengan konfigurasi tersendiri. Pada masa yang sama, mereka semua memiliki tahap modulariti yang tinggi dan dapat menerima "bahagian" khas dengan sensor yang ditentukan oleh kehendak pengguna. Bahagian ini dapat diganti di lapangan jika diperlukan, dan di masa depan akan mempermudah peningkatan keluarga POP ketika teknologi optocoupler baru tersedia.
Kamera inframerah yang tidak disejukkan menjadi lebih popular dalam aplikasi "umum", seperti meningkatkan kualitas penglihatan pemandu, tetapi kamera inframerah yang disejukkan tetap menjadi keharusan ketika pencitraan berkualiti tinggi diperlukan. Bagi pemandangan senjata, peranti gelombang panjang tradisional (8-12 mikron) kini berkembang menjadi peranti pelbagai jarak, iaitu dengan menambahkan sensor gelombang sederhana (3-5 mikron). Dalam beberapa aplikasi tingkat rendah umum, iaitu, dalam tugas di mana penglihatan tidak memainkan peranan besar, sensor yang beroperasi di kawasan inframerah (gelombang panjang) spektrum saat ini digunakan bersama dengan kamera televisyen yang murah.
Finmeccanica percaya bahawa teknologi litar pembuatan berdasarkan struktur logam-oksida-semikonduktor pelengkap (CMOS) secara beransur-ansur akan menggantikan kamera CCD dalam jarak yang dapat dilihat, dan lebih banyak teknologi eksotik seperti wilayah inframerah jauh (gelombang pendek) spektrum akan dikembangkan lebih lanjut. Menurut syarikat itu, kemampuan wilayah spektrum ini berbeza dengan jarak inframerah gelombang pertengahan dan gelombang panjang. Ini boleh berguna untuk beberapa aplikasi khusus, walaupun pada masa ini kos yang agak tinggi dapat membatasi permintaan tentera untuknya. Sebagai tambahan kepada kemajuan teknologi berdasarkan panjang gelombang yang kurang dikenali, kemajuan berterusan dalam teknologi sensor membolehkan pengesan inframerah yang disejukkan dan tidak disejukkan dengan susunan yang lebih kecil, resolusi yang lebih tinggi dan / atau diafragma optik (apertur) yang lebih kecil.
Paparan kenderaan moden yang biasa adalah skrin kasar dengan ciri khas untuk memaksimumkan kualiti gambar monokrom dari kamera inframerah. Sistem terbaru adalah panel LCD panel rata multifungsi dengan perisian yang dapat memaparkan banyak gambar pada masa yang sama, meletakkan grafik beresolusi tinggi dan meningkatkan kualiti gambar. Perkembangan mereka, didorong oleh ketersediaan teknologi panel komersial, menuju ke arah kualiti gambar yang lebih baik (termasuk definisi yang lebih tinggi), lebar jalur rangkaian dalaman yang lebih banyak dan lebih banyak daya pengkomputeran.
Kebaikan dan keburukan
Berkenaan dengan pengembangan layar yang dipasang di helmet, Finmeccanica menamakan kekuatan dan kelemahan teknologi yang ada. Kelebihannya termasuk kekompakan, keupayaan untuk beroperasi dengan atau tanpa topi keledar, dan penggunaan kuasa yang agak rendah. Kelemahan mereka, menurut syarikat itu, termasuk biaya, perlindungan yang buruk dari kerosakan, keletihan pemiliknya dan, mungkin, membatasi kemampuan untuk melakukan tugas tertentu di dalam mobil, dan juga keperluan untuk alat cadangan. Kesimpulan bahawa Finmeccanica dibuat dari analisis kelebihan dan kekurangan adalah bahawa dalam masa terdekat, paparan yang dipasang di helmet tidak akan digunakan secara meluas dalam kenderaan tentera. Walau bagaimanapun, syarikat itu lebih optimis mengenai prospek untuk menambah realiti (menambahkan objek khayalan pada gambar objek di dunia nyata, biasanya harta tambahan-maklumat), yang dapat diperoleh tanpa paparan yang dipasang di helmet. "Kenyataan yang meningkat memiliki potensi yang luar biasa kerana meningkatkan penyampaian maklumat kepada kru, yang dapat membantu pengesanan dan penargetan." Tidak mengejutkan, hampir semua pelanggan mereka memberi tumpuan terutamanya pada harga dan prestasi, tetapi Finmeccanica menekankan bahawa faktor-faktor ini bergantung pada aplikasi. Biasanya, pelanggan bersedia untuk melabur lebih banyak apabila penyelesaian peringkat sistem diperlukan (contohnya, kawalan kebakaran atau kesedaran keadaan), bukan hanya kerana ia lebih mahal, tetapi terutamanya kerana keperluannya lebih ketat dan ini menghalangi penggunaan yang lebih murah dan peralatan yang kurang berfungsi dari pembekal segmen bawah. Dengan syarat yang kurang ketat, penekanan pada kos membolehkan lebih banyak pembekal pesaing yang terlibat.
Pendapat pakar
Emmanuelle Bercier, ketua penjualan di ULIS (sebuah divisi syarikat teknologi inframerah Perancis Sofradir), yang membuat pembayang termal tidak sejuk, telah memperhatikan bahawa tuntutan tentera menjadi lebih spesifik dari segi fungsi yang diinginkan. Ini termasuk sistem penglihatan yang lebih baik untuk pemandu, peningkatan kesedaran situasi setempat untuk melindungi kenderaan, dan penyatuan ke dalam stesen senjata terkawal (RWM), misalnya, untuk panduan senjata. "Kami melihat dua cabaran utama," Bercier meneruskan. - Pertama, meningkatkan prestasi untuk mendapatkan bidang pandang yang lebih besar, misalnya, 180 darjah untuk sistem penglihatan pemandu, atau meningkatkan jangkauan pengiktirafan sistem kesedaran situasi setempat dan DBA … Kedua, pengembangan peralatan dengan dimensi yang lebih kecil, lebih ringan, dengan penggunaan tenaga yang lebih sedikit. Walaupun kadang-kadang kita berurusan dengan mesin besar, jumlah yang tersedia untuk peralatan apa pun selalu menjadi masalah."
Dari segi teknologi baru yang berpotensi mengganggu, Mr Bercier percaya bahawa sensor CMOS yang meliputi spektrum yang dapat dilihat dan inframerah dekat adalah calon yang baik untuk peranti penglihatan pemacu cuaca semua masa depan, dan hal yang sama berlaku untuk sistem inframerah gelombang pendek. “Teknologi baru akan sangat sukar untuk mencapai tahap kematangan dan kelayakan yang diperlukan untuk jenis aplikasi ini. Kami akan melihat apa yang berlaku dalam sepuluh tahun akan datang, tetapi sensor pengimejan termal sudah didasarkan pada teknologi terbukti yang terus meningkatkan kedua keupayaan dan mengurangkan kos."
Ketika ditanya di mana, dari sudut pandang geografi, seluruh proses pengembangan dan perolehan sedang dilakukan, Dan Lindell mengatakan bahawa Barat berbicara dan melakukan ujian, sementara Timur sudah menyediakan produk jadi. "Kami melihat bahawa banyak perkara yang dibincangkan dan ditunjukkan dalam pameran benar-benar disatukan di Rusia, dan juga di China. Kami melihat keperluan yang cukup jelas untuk sistem jenis ini di Asia Tenggara, sementara negara-negara Barat sedang berbicara dan berusaha untuk melakukan sesuatu, beberapa pada tahap yang lebih rendah, beberapa yang lebih besar."
