Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri

Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri
Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri

Video: Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri

Video: Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri
Video: Dis Boy 2024, April
Anonim
Bilde
Bilde

I utgangspunktet var bærbare målbetegnelsessystemer som var i stand til å fange et mål og sende koordinatene til det utøvende systemet bare tilgjengelig for spesialstyrker eller spesielle målrekognoseringsberegninger. Nå er dette langt fra tilfelle, konvensjonelle enheter er utstyrt med håndholdte kjedeoppdagelsesenheter, de mest avanserte hærene distribuerer disse enhetene ned til peletonnivå. Vanligvis har slike systemer dag- og nattkanaler, et GPS-posisjoneringssystem, et magnetisk kompass med digital display og en øyesikker laseravstandsmåler. Ytterligere funksjoner og verktøy kan legges til, for eksempel videoopptak, fotografering, laserdesignator og et astronomisk kompass hvis det ikke er noe GPS -signal.

De demonterte enhetene legger uten tvil vekt på alle komponenter i utstyret uten unntak, og derfor gjør produsentene en betydelig innsats for å redusere det. I enheter for observasjon, deteksjon og målbetegnelse er termisk eller nattkanalen et av de viktigste undersystemene. I dag er det to hovedalternativer tilgjengelig-avkjølte og ukjølte matriser av følsomme elementer eller mikrobolometre, som opererer henholdsvis i det midtbølgede infrarøde området i spekteret (3-5 mikrometer) og i det lange bølgelengdens infrarøde område av spekteret (8 -14 μm). Handlingsområdet er definitivt høyere for avkjølte sensorer, som imidlertid krever en tung kjøleenhet med høyt strømforbruk og noen minutter for å kjøle seg ned, mens ukjølte matriser ikke har dette problemet, aktiveres de på bare noen få sekunder.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

I Europa er en av nøkkelspillerne på dette området Lynred, dannet i midten av 2019 gjennom sammenslåingen av Sofradir og datterselskapet ULIS. Selskapet har gjort betydelige fremskritt med å redusere størrelsen på både avkjølte og ukjølte dyser. Ifølge Lynred, "er overgangen til en ny generasjon for tiden i gang, med avkjølte dør med 15 µm pitch og ukjølte dies med 17 µm pitch som blir erstattet av nye dies med en mindre pitch, henholdsvis 10 µm og 12 µm." Dette gjør det mulig med samme oppløsning å redusere størrelsen på matrisen og som en konsekvens redusere vekten til en av de tyngste komponentene i en håndholdt rekognoseringsenhet - linsen. De optiske glasslinsene som brukes i linsen, så vel som rammen de passer inn i, er relativt tunge. Objektivets diameter bestemmes av brennvidden, så vel som av sensorens størrelse, jo større sistnevnte, jo større bildefelt som objektivet må lage, og jo større objektivets størrelse. I tillegg bør man ikke glemme at før eller siden vil fysikklovene komme i veien for å redusere trinnet. I følge Lynred kan den 12 μm tonehøyden som oppnås i LWIR (nær [langbølge] IR) -sensorer vise seg å være den minste, men i MWIR-sensorer (mellom [mellombølge] IR) kan vi forvente en nedgang til 5-6 mikron. Det er åpenbart det samme for sensorer av SWIR-type (langt [kortbølget] IR-spektrum) som opererer i området 0,7-2,5 μm, som imidlertid ennå ikke er brukt i produkter av klassen enheter som er omtalt i denne artikkelen.

I tillegg til å redusere størrelsen på matriser i avkjølte sensorer, ser vi en annen utviklingsretning. Ved å øke sensortemperaturen reduseres energiforbruket og kjøletiden med en positiv effekt på tilgjengeligheten. Matriser med høy driftstemperatur (HOT) bruker nye teknologier som krever høyere temperaturer enn 80-90 ° Kelvin for standardsensorer. Lynred tilbyr en kvikksølvkadmiumtelluridsensor med lav effekt som opererer ved 110 ° K, noe som sparer over 10% energi, mens FLIR har utviklet en Type 2 Superlattice (T2SL) løsning som opererer ved 120 ° K. Imidlertid er det allerede klart at typiske HOT -sensorer må operere ved temperaturer fra 130 til 160 ° K; teknologier utvikles for å oppnå dette.

Bilde
Bilde

Betydelig kan lavere strømforbruk resultere i mindre batteristørrelser, ettersom strømkilden er en annen "tung" komponent i et håndholdt optoelektronisk system. Spesialiserte litiumionbatterier har en høyere spesifikk energi, noe som gjør at de kan være lettere og lettere enn vanlige kommersielle batterier. Noen kunder foretrekker imidlertid den andre løsningen, vanligvis basert på elementer i AA-størrelse som er tilgjengelig hvor som helst i verden. De siste to årene har den spesifikke energien til litiumionceller økt med 25%, fra 200 til 255 Wh / kg. Ifølge ledende batteriprodusenter er denne teknologien imidlertid nær ved å tømme potensialet. Nye løsninger utvikles, for eksempel litium -svovelmoduler som gir ca 400 Wh / kg. For å dra full nytte av denne nye teknologien er det imidlertid en rekke hindringer som må overvinnes, for eksempel nedbrytning ved lave temperaturer, lave (tosifrede) ladesykluser og produksjonsproblemer for disse batteriene. Samtidig bør man ikke glemme en annen viktig faktor - kostnad. Så vakker og fantastisk som en bestemt modell er, kan den høye kostnaden bli et hinder for utplassering i militæret.

Markedet for overvåkings-, rekognoserings- og målbetegnelsessystemer utvikler seg kontinuerlig og følger i kjølvannet av kundens behov: det er en intens kamp med vekt, oppløsningen øker, funksjonaliteten deres utvides, forskjellige undersystemer legges til, for eksempel langdistanse laserpekere. Selv om behovet for observasjonssystemer vokser rundt om i verden, regnes Asia som et av de mest lovende markedene, hvor store investeringer vil bli gjort i løpet av de neste 3-5 årene for å modernisere soldaters utstyr. Denne artikkelen er ikke ment å erstatte en komplett katalog, den beskriver bare de nyeste produktene på dette området, for å lette sammenligningen er hoveddataene oppsummert i tabeller.

Bilde
Bilde

Safran Electronics & Defense og dets sveitsiske datterselskap Safran-Vectronix AG tilbyr flere systemer med avkjølte og ukjølte sensorer. Safran har utviklet en serie med JIM -enheter, hvis toppprodukt er JIM HR -kjølede enheten, mens den ukjølte enheten er betegnet JIM UC. Sagem-designere har også laget et lett og kompakt, brukervennlig JIM Compact-system. Et modulært langdistansesystem som enkelt integreres i en digital arkitektur, traff markedet i 2016. Enheten, hvis matrise tar 3 minutter å avkjøle, har et registreringsområde for en person og et kjøretøy på henholdsvis mer enn 7 km og 10 km. Natt- og fargerike TV -kanaler på dagtid har samme synsfelt, brede 13,5 ° og smale 4,5 °. Den tredje kanalen er basert på et kamera med svakt lys med et bredt 6,2 ° synsfelt og et 4,5 ° smalt synsfelt. Enheten har en innebygd laseravstandsmåler med en rekkevidde på 12 km. JIM Compact-enheten er utstyrt med en kontinuerlig elektronisk zoom 1x-4x, bildestabiliseringsmoduser, bildemustering i flere moduser, samt "observasjon av et laserpunkt" (muligheten til å observere et laserpunkt med et termisk kamera når målet belyses med en laserbetegnelse). Sammenlignet med tidligere systemer har vekten og volumet blitt redusert med minst 40%. Dette resultatet oppnås også ved å redusere vekten til batteriet i to og samtidig opprettholde driftstiden. En annen valgfri modus har nylig blitt lagt til, kalt TELD (Tireur d'Elite Longue Distance). TELD, utviklet i samarbeid med den franske kommandoen for spesialoperasjonsstyrkene, måler avstanden til målet og beregner korreksjoner basert på skytebordet basert på typen våpen og ammunisjon, og viser dem på displayet. I følge Safran øker TELD -enheten sannsynligheten for å treffe et mål i bevegelse på det første skuddet fra 20% til 90% (resultater for 10 skudd av trainee -snikskyttere mot et mål som beveger seg i 8 km / t fra en avstand på 400 meter). En eksisterende JIM Compact kan enkelt ettermonteres med TELD via programvareoppgradering. I tillegg til muligheten til å ta og lagre bilder og videoer, har JIM Compact analog og digital videoutgang og kan valgfritt utstyres med Bluetooth og trådløs Wi-Fi-kommunikasjon.

Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri
Utvikling av systemer for overvåking, rekognosering og målbetegnelse for infanteri

Moskito, utviklet av Safran-Vectronix AG, er uten tvil den minste og letteste enheten for overvåking og posisjonering døgnet rundt. Den har en 5x optisk kanal på dagtid og en 3x nattkanal basert på Photonis XR-5 bildeforsterker, og laseravstandsmåleren kan måle avstander opptil 10 km. For å oppnå et system på et høyere nivå, erstattet Vectronix lysstyrkeforsterkningskanalen med en ukjølt termisk kanal, og fødte Moskito TI -instrumentet. Den har en 6x optisk kanal med dagslys og en CMOS-basert svakt lyskanal, begge med et synsfelt på 6, 25 °, mens en termisk avbildningskanal har et 12 ° synsfelt. En GPS-mottaker samt en øyesikker klasse 1 laserpeker er valgfritt.

JIM Compact -systemet er i tjeneste med 12 NATO -land, den siste ordren for det kom fra Danmark i oktober 2019. To måneder senere signerte den sveitsiske hæren en kontrakt for levering av over 1000 JIM Compact og Moskito TI multifunksjonelle systemer.

Bilde
Bilde

Thales har utviklet en komplett serie håndholdte observasjonssystemer kalt Sophie, alt fra den avkjølte Sophie-XF / VGA til den avkjølte Sophie MR. Det nyeste systemet i Sophie Ultima -familien ble vist på Eurosatory 2018. Målet med utviklingen var å redusere vekt, øke rekkevidden, beredskap for felles kampoperasjoner, forbedret modularitet og skalerbarhet. Fire-i-ett-systemet er basert på en avkjølt MWIR-avstandssensor og er nær vekten av ukjølte systemer. Deteksjonsområdet er henholdsvis 12 og 8 km for en person og en maskin, og gjenkjennings- og identifikasjonsområdene er 4,5 km og 8,5 km og 2, 3 og 4,5 km. Kjøletiden er redusert til bare 3 minutter, nesten halvparten av tiden til tidligere systemer. Termokameraet har en optisk forstørrelse som gir et kontinuerlig synsfelt fra 20 ° til 2 °. I tillegg til den typiske farge -TV -kanalen på dagtid, er ett av to nye sentrale elementer integrering av en optisk kanal med et 7x35 -objektiv og et 26 ° synsfelt, som gir det beste bildet når det gjelder farge og belysning; en termisk fusjonsmodus er også tilgjengelig. Når det gjelder farge-TV-kanalen, tillater det opptak av videobilder fra termisk bildekanal, det er også mulig å ta opp på et flyttbart mikro-SD-kort. Den øyesikre laseravstandsmåleren har en maksimal rekkevidde på 8 km. Sophie Ultima er utstyrt med GPS -system med sivil tilgangskode C / A (Coarse Acquisition) og NMEA -protokoll for tilkobling til andre systemer. USB2, Bluetooth, WiFi, Ethernet og RS232 grensesnitt er også tilgjengelige. Sophie Ultima er utstyrt med bildestabilisering, autofokus og ultrahøy oppløsning. Enheten har en høy grad av modularitet og kan godta flere plug-and-play-elementer. På venstre side av enheten kan du installere moduler som for eksempel et SWIR-kamera, en laserpeker, et astrokompass, et telekamera med zoom, en kommunikasjonsmodul av LTE-standarden (Long-Term Evolution), slik at deg til å tilpasse systemet til oppgaven fremover.

Bilde
Bilde

Det er ikke blitt kunngjort for dette nye produktet siden dagen det ble vist, men ifølge informasjon innhentet på Eurosatory 2018 burde Thales ha levert eller er i nærheten av å levere de første systemene til det franske bevæpningsdirektoratet. Selskapet har begynt å utvikle et nytt system fra Sophie -linjen, et annet manuelt målrettingssystem er planlagt å bli kalt Sophie Optima. Den vil være utstyrt med et ukjølt 1280x1024 mikrobolometer med et dobbelt synsfelt på 10 ° eller 20 °, som opererer i området 8-12 mikron. Avvisningen av den kontinuerlige forstørrelses- og kjølemaskinen vil redusere vekten ytterligere, selv om deteksjons- og identifikasjonsområdet naturligvis vil avta.

Bilde
Bilde

Det britiske selskapet Thermoteknix har utviklet TiCAM 1000C målretting og posisjonering okular. Basert på samme design sender selskapet også TiCAM 1000B uten CCD -fargekanalen på dagtid. Alle systemene overholder MIL-STD-standarden og er klassifisert som militære systemer for eksport. Selskapet sysselsetter cirka 25 ingeniører som er ansvarlig for all elektronikk, programvare og mekanisk design. Produktene bruker en rekke ukjølte langbølgede infrarøde sensorer, samt sin egen patenterte lukkerfrie teknologi. Produksjonen av TiCAM 1000C begynte i 2018, og siden da har Thermoteknix oppnådd betydelig kommersiell suksess i Sør -Afrika, Europa, Asia og Midtøsten, selv om eksakt kundeinformasjon ikke er tilgjengelig på dette tidspunktet. Både TiCAM 1000B og C -modellene er utstyrt med en synlig eller "usynlig" lasermarkør, en video- og fotoopptaker og et standard 75 mm objektiv med et synsfelt på 8, 3 ° x 6, 2 ° med et område på 2900 meter for en hel figur om natten. Et alternativt objektiv med en diameter på 60 mm med et synsfelt på 10,4 ° x 7,8 ° og en deteksjonsavstand på 2350 meter kan installeres, noe som reduserer vekten med omtrent 100 gram. Et objektiv med en diameter på 100 mm er også tilgjengelig, deteksjonsavstanden til en person i dette tilfellet øker til 3900 meter, og synsfeltet synker til 6, 2 ° x 4, 7 °. TiCAM 1000C kan integreres med valgfrie moduser for triangulering og prosjektilfall for fallkontroll for brannkontroll og artilleristøtte, samt forhåndsplanlegging. I tillegg til direkte front-end-støtte for kampstyringsprogramvaren, har Thermoteknix utviklet sin egen ConnectIR Android-applikasjon som gjør at bilder fra TiCAM termiske kameraer og dagtidskameraer og målsteddata kan overføres til tilkoblede mobil-, Wi-Fi- eller Bluetooth-enheter. Denne applikasjonen lar brukerne utveksle data uten kostnad eller kompleksitet i et fullt utplassert kampstyringssystem eller kommunikasjonsinfrastruktur. Ifølge tilgjengelig informasjon hadde det britiske selskapet til hensikt å vise frem sin vellykkede TiCAM -serie, samt annet ekstra tilbehør til det på Eurosatory 2020, men koronaviruset forhindret.

Bilde
Bilde

Det finske selskapet Senop, en del av Patria Group, har to ukjølte monokulære målrettingssystemer ved navn Lisa og Lilly i porteføljen. Den første har to dagtidskanaler, den ene er basert på et CCD -farge -kamera med et synsfelt på 2,9 ° x 2,3 °, og den andre optiske med en forstørrelse på 4,6x gir et optimalt bilde på dagtid; termokameraet med et synsfelt på 6, 2 ° x 3, 8 ° preges av digital zoom. Laseravstandsmåleren i klasse 1 har en rekkevidde på 6 km, noe som tilsvarer det maksimale rekkevidden for kjøretøyer, mens deteksjonsområdet til en person er 3 km. Lisa er utstyrt med en USB -port, video -ut -port, RS232 -port og trådløs Bluetooth -protokoll. Lilly -modellen er lettere og mindre, har en optisk dagkanal med en forstørrelse på 5x og et synsfelt på 8, 0 ° x 5, 9 °, de samme egenskapene har en termisk avbildningskanal. Takket være det gjennomsiktige prismen er det optiske bildet delt i to, man ser brukerens øye, og kopien er et høyoppløselig dagtidskamera som brukes til å ta opp video og bilder. Med en optisk kanal for direkte syn trenger du ingen energi. Det er mulig å kombinere bilder av to dagtidskanaler, live og TV. Området til laseravstandsmåleren er det samme som for Lisa; men en valgfri avstandsmåler med en rekkevidde på 15 km. Deteksjonsområdene er noe redusert og utgjør henholdsvis 5 km og 2 km. Lilly-systemet er utstyrt med en øyesikker laserpeker og kommuniserer over de samme kanalene som Lisa med tillegg av Ethernet og WLAN.

Bilde
Bilde

Det tyske selskapet Jenoptik har utviklet et multifunksjonelt termisk bildebehandler Nixus Bird, som i tillegg til en ukjølt nattkanal har en optisk kanal med direkte forstørrelse på 7x og en optisk blenderåpning på 40 mm. Det originale systemet har en nattkanal med et 11 ° x 8 ° synsfelt, som gjør at kjøretøyer kan oppdages i en avstand på 5 km. På midten av 2010-tallet bestemte selskapet seg for å starte produksjonen av en langdistansevariant, hvoretter Nyxus Bird-enheten ble tilgjengelig i MR- og LR-varianter. Sistnevnte har et objektiv med økt brennvidde og et smalere synsfelt på 7 ° x 5 °, som kan detektere kjøretøyer i en avstand på mer enn 7 km.

Bilde
Bilde

Et av de siste tilskuddene til kategorien håndholdt designator har kommet til Tyrkia. Transvaro har avduket Engerek 8, som bruker en 640x512 MWIR FPA -avkjølt detektor, FLIRs siste utvikling basert på T2SL -teknologi med 15 mikrometer. Optisk 15x forstørrelse tillater kontinuerlig justering av synsfeltet fra 2,04 ° x 1,63 ° til 20,16 ° x 16,9 °, 8x elektronisk forstørrelse er også tilgjengelig. Dagtidskanalen er basert på et 1920x1080 fargekamera med 30x forstørrelse, synsfeltet varierer fra 2,84 ° x 2,27 ° til 27,86 ° x 22,44 °. Transvaro hevder et deteksjonsområde på over 8,5 km for vekstmål og 21 km for typiske NATO -standardmål på 2, 3x2, 3 meter og tilsvarende identifikasjonsområder på 1, 4 og 3,5 km. Laseravstandsmåleren har en rekkevidde på over 10 km for NATOs standardmål. Det innebygde interne minnet i Engerek 8-systemet lar deg ta opp opptil 4 timers video i MP4 / AVI-formater, samt bilder i jpg-format.

Bilde
Bilde

Det israelske selskapet Elbit Systems tilbyr ett nedkjølt og et avkjølt system. Den første av dem, Coral-CR, er utstyrt med en termisk avbildningskanal med kontinuerlig forstørrelse og et synsfelt fra 2,5 ° x 2 ° til 12,5 ° x 10 °, dagkanalen har et bredt synsfelt på 10 °, og en smal - 2,5 °. Deteksjonsområdet for levende mål er 5 km og 11 km kjøretøy. Den vesentlig lettere Mini Coral kjennetegnes ved et fast objektiv med 6 ° x 4,5 ° synsfelt for dag- og nattkanaler og en laseravstandsmåler med en rekkevidde på 2,5 km; enhetens deteksjonsområder er 4,8 km for biler og 3 km for mennesker. Begge systemene er utstyrt med en blandingsmodus for dag / natt.

Bilde
Bilde

Selv om det amerikanske militæret er nær ved å skaffe Leonardo DRS sitt nye Joint Effects Targeting System (JETS) for spesialstyrker, er mange selskaper ikke inaktive og innfører med jevne mellomrom nye manuelle overvåkings- og rekognoseringssystemer. Det amerikanske marinekorpset signerte nylig to kontrakter med Northrop Grumman og Elbit Systems of America for å utvikle prototyper for Next Generation Handheld Targeting System. BAE Systems har utviklet HAMMER (håndholdt Azimuth-måling, merking, elektrooptisk avbildning og avstand) som inkluderer et astronomisk kompass for nøyaktig posisjonering selv om det ikke er signal-GPS.

Bilde
Bilde

Den siste utviklingen fra FLIR er den avkjølte Recon V og den ukjølte Recon V Ultra Lite. Termokameraet har en forstørrelse på 10x og et skiftende synsfelt fra 20 ° x 15 ° til 2 ° x 1,5 °, Recon V-modellen har et innebygd elektronisk stabiliseringssystem. Ikke alle egenskapene til enheten er tilgjengelige, selv om rekkevidden til laseravstandsmåleren er 10 km. Recon V er hot-swapable, noe som betyr at batterier kan byttes ut uten å slå av systemet. Internminnet kan lagre opptil 1000 bilder. Recon V Ultra Lite -modellen er basert på den nyeste 640x480 FPA -matrisen med en tonehøyde på 12 mikron av sitt eget design, og som et resultat er systemet kompakt og veier relativt lite, mens dagtidskanalen har en oppløsning på 5 megapiksler. Super bredt synsfelt 12,2 ° x 6,9 °, bredt synsfelt 6 ° x 3,3 ° og smalt synsfelt 4,5 ° x 1,6 ° tilgjengelig i termisk avbildningskanal, synsfelt 6 ° x 3,3 ° og 3 ° x 1,7 ° er tilgjengelig i dagskanalen. Rekkevidden til en laseravstandsmåler som opererer ved en bølgelengde på 850 nm overstiger 10 km. Recon V Ultra Lite har innebygd digital videoutgang, samt Wi-Fi, Bluetooth og NFC trådløs tilkobling.

Anbefalt: