Ifølge bransjeeksperter er nattsynsteknologier, både bildeforsterkning og termisk avbildning, klare til å utvikle seg i de kommende årene i en rekke retninger, fra oppløsning til tilkobling til et enkelt nettverk. Denne utviklingen bør imidlertid balanseres med å oppnå den minste vekten og størrelsen og energiforbruket
Nattvisjonssystemer kommer i en rekke former, fra briller til våpensikt. Det er imidlertid betydelig fremgang på dette området, ettersom verdens ledende produsenter streber etter å svare på brukernes behov.
Endringer og kombinasjoner
Christian Johnson, direktør for forretningsutvikling i Harris Corporation, har spesielt rettet oppmerksomheten mot den økende etterspørselen etter dual-okular night vision briller (NVGs). "De er relativt nye. I løpet av de siste seks månedene har den amerikanske hæren lagt et alvorlig press på produsentene for å være klare til å massivt levere toøyede enheter, bakkestyrker må bytte fra en monokulær til en kikkert."
Lightweight Night Vision Binocular (F5032) ble lansert av Harris i slutten av 2016, og er lettere enn alle tidligere modeller. Det reduserer tretthet i øyet på langsiktige oppgaver på grunn av de justerbare diopterlinsene, noe som betyr at systemet raskt kan tilpasse seg synet til operatøren.
Harris ser også et skifte i markedsdynamikken med hvite fosforsystemer som blir stadig mer populære. I utgangspunktet ble utgivelsen av slike systemer bestemt av behovet for spesialstyrker, men nå har det blitt en generell trend. Selskapet har ikke et spesielt syn på fordelene med hvitt kontra grønt og omvendt, selv om det produserer systemer med hvite fosfor i økende mengder. Den grønne fosforen er imidlertid svært utbredt i dag.
Selskapets dokumenter forklarer at "hvitt fosfor produserer et svart -hvitt bilde som kan virke mer kjent for øyet. I noen situasjoner hevder brukerne bedre kontrast mellom objektene, sammen med en høyere oppløsning av bildet med 6 Olengre distanser ".
På den annen side utnytter grønt fosfor bølgelengder som optimaliserer hjernens oppfatning av kontrast og scenedetaljer. Grønt faller nøyaktig midt i øyets fargespekter, slik at brukerne bedre kan identifisere og tolke omgivelsene om natten.”
Johnson forklarte at Harris fokuserer sterkt på image enhancement (VL) -teknologi, selv om den bruker fusjonsteknologi i i-Aware TM-NVG Fusion (F6045) kikkert, hvor fusjon av VL og termisk avbildning (TPV) oppnås gjennom optisk overlegg. “Vi har forbedret situasjonsbevissthet, fordi operatøren kan se begge kanalene samtidig. Med bildesmelting kan du for eksempel se gjennom tåke og andre hindringer, som OY ikke tillater. Men med UY kan du se gjennom glass, som termisk bildebehandlingsteknologi ikke kan gi. Derfor øker kombinasjonen deres operatørens situasjonsbevissthet om hva som skjer rundt ham."
Som et resultat øker kikkerten til F6045-familien kampeffektiviteten i natt- og dagoppdrag, samt gir videooverføring i sanntid for taktiske rekognoseringsmidler. Disse kikkertene lar brukeren koble seg til forskjellige elementer i kampformasjonen, helt ned til selskapets hovedkvarter.
Ifølge Andrew Owen, en talsmann for FLIR Surveillance, har termiske bildemuligheter vokst raskt de siste årene, med vekt på høyere oppløsning og mindre pikselstørrelser i HD -formater, samtidig som de opprettholder nesten de samme fysiske dimensjonene som standardoppløsningssensorer. Sistnevnte har også tjent på denne prosessen, ettersom mindre pikselstørrelser kan redusere størrelsen og den endelige kostnaden for systemer. Resultatet er tydelig synlig i moderne infrarøde sensorer nær, mellomlang og lang rekkevidde.
FLIR produserer en serie med overleggsomfang, inkludert ThermoSight T75 avansert termisk sikt, HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) snikskytteromfang og ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight) nattsyn.
Med vilje
BAE Systems er en av de ledende aktørene innen visualiseringssystemer, spesielt på grunn av sitt arbeid med den amerikanske hæren. Dave Harrold, Head of Sensing and Aiming Systems i selskapet, nevnte utviklingen av teknologien til den såkalte hurtige målinnsamlingen (RTA) som et av de prioriterte områdene. Ideen er basert på et trådløst videogrensesnitt mellom beskyttelsesbrillene og rifleomfanget, hvor bilder med høy oppløsning kan overføres til nattsynsbriller og vises på en HD-skjerm i sanntid. Dette eliminerer operatørens avhengighet av laserbelysning, noe som kan gi ham til fienden.
"Utviklingen av trådløs RTA -teknologi lar brukerne raskt oppdage og låse på mål hvor som helst uten å få våpenet til øynene, noe som øker soldatens sikkerhet og effektivitet mens de målretter," sa Harrold.
RTA brukes i ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III and Family of Weapon Sights-Individual) -programmet for forbedrede nattsynsbriller og familien ENVG III / FVTS-I, der BAE samarbeider med Amerikansk hær. Disse systemene kombinerer UYa- og TPV -teknologiene: det første gir kontroll over situasjonen, og det andre øker siktnøyaktigheten. The Family of Weapon Sights-Crew Served (FWS-CS) familie av våpenomfang gir maskingeværere muligheten til å angripe mål på lange avstander.
Nattesyn har blitt bedre og "er ikke lenger begrenset til noen få lykkelige land," sa en talsmann for Thales. Han gjorde oppmerksom på en rekke nye trender, for eksempel forbedring av ukjølte infrarøde systemer, som allerede gir bilder med høy oppløsning. Han er overbevist om at Thales om noen år "vil tilby en serie med nåværende langtrekkende måldetekteringsenheter, men med alle fordelene med ukjølte enheter: rask oppstartstid, stillhet, reduserte kostnader, høy pålitelighet."
Det israelske selskapet Meprolight produserer en serie med nattesyn av forskjellige typer - UYa, TPV og digital. Produktsjef Avi Katz sa at ukjølte riflescopes fra NOA-familien har vunnet popularitet på markedet for langdistanse snikskytterrifler. Imidlertid er systemer med UYa billigere og, sammenlignet med termiske avbildere, brukes de oftere når du arbeider på mål på middels avstand.
"Så snart du går på veien for å øke verdien, begynner militæret å bruke produkter avhengig av deres spesifikke behov. Etter min mening brukes lysstyrkeforsterkere oftere enn termiske bilder, hovedsakelig på grunn av kostnadene."
I januar på Shot Show 2018 i Las Vegas presenterte Meprolight NYX-200. Dette multispektrale riflescope kombinerer et ikke -avkjølt termisk kamera og et digitalt dag / natt -kamera for å forbedre situasjonsbevisstheten din ved å bruke RTA -teknologi i alle lysnivåer eller forhold.
"Kravene til den moderne slagmarken tvinger soldater til å bære et stort antall systemer, sensorer og utstyr," sa en talsmann for Meprolight. - Vekten på dette utstyret og behovet for å arbeide med en masse enheter reduserer kampeffektiviteten og kan påvirke nivået på soldatens sikkerhet negativt. For å løse disse utfordringene og forbedre ytelsen til den moderne soldaten, utviklet vi NYX-200-omfanget.”
Maktbalanse
Kostnad og vekt, størrelse og strømforbrukskarakteristikker (MGEH) bør være i tråd med kampkravene til soldatsystemer, der hovedkravene er masse og batterilevetid.
Harrold sa at soldatene er overveldet av å måtte bære mange batterier for å drive enhetene sine. De vil ha lette, små våpensikt av høy kvalitet for å maksimere mobiliteten på bakken. BAE minimerer størrelse og vekt ved å bruke 12 mikron teknologi. “Dette gir mulighet for lettere og mer kompakte systemer. Systemene våre bruker også mindre energi enn tradisjonelle kjølesystemer, noe som til slutt reduserer bærbar vekt ettersom det kreves færre batterier.”
Harris mener imidlertid at det vil være vanskelig å gjøre et system vesentlig lettere enn kikkertenheten F5032 (som veier mindre enn 500 gram) uten at det går ut over systemets strukturelle integritet. "Til en viss grad har vi funnet en mellomting. Hvis du følger lettelsens vei, vil du miste styrken til systemet," sa Johnson. “Produktene våre gjennomgår et omfattende testprogram godkjent av den amerikanske hæren. Våre briller og rør må bestå veldig tøffe tester. Hvis vi begynner å lette dem, begynner de å bryte."
Strømforbruket til grunnleggende systemer med UC er relativt lavt. Harris AN / PVS-14 monokulære kan for eksempel fungere på et enkelt AA-batteri i over 24 timer.
Imidlertid forklarte Johnson at tingenes tilstand endrer seg med teknologiens utvikling. “Du møter det økte strømforbruket til bildesmeltingssystemer når du legger til et termisk kamera, når du legger til forstørret virkelighet. Alle disse teknologiene bruker energi og overfører derved problemet til brukeren. Harris jobber med å forlenge levetiden til hjelmmonterte systemer.
"Størrelse, masse og energi er alltid et problem, vi jobber hele tiden i denne retningen," fortsatte Johnson. - Men etter min mening vil vi ikke se briller som er mye lettere enn de vi jobber med nå, og dette er mindre enn 500 gram.
Han understreket at optimaliseringen av IHEC ikke bør utføres på bekostning av høy ytelse - et mantra som FLIR Surveillance legger til grunn for sine prosjekter. Han la til at utviklingen rettet mot høyere oppløsning, mindre pikselstørrelse og større driftstemperaturområde bidrar til å opprettholde denne balansen og øke levetiden til systemer. Fremskritt her er hovedsakelig forbundet med bruk av flerelementfotodetektorer som opererer i mellom- og langbølget infrarøde områder av spekteret.
Det italienske forsvarsselskapet Leonardo mener at til tross for fordelene ved å bruke nye materialer eller nye typer batterier, er det visse grenser for forbedring av IHEC, spesielt når man møter nye kunders forespørsler om nettverkstilkobling.
Fullstendig elektro-optisk
Bildeforsterkerrør eller bildeforsterkerrør er en sentral komponent i nattesyn. Disse systemene har utviklet seg i flere retninger de siste årene, ifølge Photonis.
I følge representanten for dette selskapet, Mark Denes, er MGEH en nøkkelfaktor. Vekten på masse er spesielt relevant i dag, gitt den økte etterspørselen etter kikkert, som iboende er tyngre enn monokularer. "MGEH er veldig viktig, fordi hvert gram faller på skuldrene til operatøren," sa Denes.
Photonis produserer transdusere med en diameter på 16 mm, noe som gir opptil 40% vektbesparelse over 18 mm rør og gjør at sluttproduktprodusenter kan redusere vekten på systemene sine. Selskapet har også redusert strømforbruket til telefonene sine og forbedret autostrømfunksjonalitet for å forlenge batterilevetiden.
Photonis produserer en rekke bildeforsterkningsrør, inkludert XD-4 og XR5-rørene, samt 4G-røret som ble vist på Eurosatory 2014. Selskapet sier at standarden for 4G -rørytelse har økt deteksjonsområder. Photonis har vunnet flere store prosjekter for sin 4G-teknologi ettersom det jobbet tett med Special Operations-fellesskapet og andre militære operatører for å forbedre enhetens evner, inkludert raskere auto-gating og lengre gjenkjennings- og identifiseringsområder.
Disse rørene leveres til produsenter for integrering i optiske severdigheter, monokularer, kikkerter og andre systemer med bildeforbedring. Selskapet jobber for tiden med å forbedre ytelsen til sine 4G -rør ytterligere, og utvikler også digitale nattsensorer som det integrerer i overleggssystemer og omfang, land- og offshoreplattformer.
Begge er gode
I følge Denes blir termiske bildesystemer mer populære enn UY -teknologi, siden kostnadene reduseres betydelig med en økning i produksjonsvolumet. Begge teknologiene har forskjellige mål og forskjellige fordeler, og evnene deres avhenger av terreng, vær og andre faktorer. TPV var populært for deteksjon - og til en viss grad anerkjennelse, men VL -systemer "er fortsatt etterspurt på grunn av bedre identifisering og situasjonsbevissthet."
"Ideelt sett trenger soldater både teknologi for nattsyn," innrømmet Denes. "De bør heller sees på som en forlengelse av hverandre, snarere enn en substitusjon av den ene med den andre."
Fusion kan gi "det beste fra begge verdener". Bildeforsterkere med høy ytelse gir fremdeles bedre bilder enn sine digitale kolleger, "men det er som å sammenligne runde mot myk."
"Digitale systemer blir populære på bakke- og luftplattformer," la Denes til, "fordi IHECs ikke er et så alvorlig problem her som med avmontert personell." Han forventer at soldater vil fortsette å bruke OU -teknologi på grunn av dens evner, lave vekt og relativt billige.
I følge Denes er markedene for digitale systemer og bildeforsterkerrør ganske enkelt forskjellige. Photonis og dets militære kunder tror at bildeforsterkerrør "vil være etterspurt i minst 10 år til, og som et resultat av vitenskapelig forskning vil mange forbedringer bli implementert på en rekke områder, fra følsomhet til termisk avbildning."
Ser etter en forbindelse
Ifølge Leonardo bestemmer behovet for konstant kommunikasjon på slagmarken tilgjengeligheten av komponenter som muliggjør nettverkssentriske evner. I fremtiden forventer selskapet utbredt bruk av Wi-Fi-, Bluetooth- og GPS-teknologier i optiske komponenter, noe som nærmere vil integrere dem i den operasjonelle kontrollkjeden.
Selskapets Linx håndholdte rekognoserings- og målrettingsenhet er basert på en avkjølt matrise og er designet for overvåkning og deteksjon av allvær. Enheten tilhører nettverkssentriske systemer, slik at brukeren kan utveksle bilder og data over nettverket.
FLIR anser kundens interoperabilitet som et sentralt kjennetegn ved militære applikasjoner. "Soldatens systemer er nå integrert med rimelige kommunikasjonsbrikker til lave kostnader," forklarte hennes talsmann. "Toveiskommunikasjon gir støtte for eksterne brukere og øker situasjonsbevisstheten, inkludert informasjon fra nærliggende etterretningstjenester."
Ifølge Johnson blir systemer smartere. For eksempel er augmented reality å integrere seg i skjermer, og legge til et nytt lag med informasjon for soldaten, mens teknologien blir mer nettverk."Nattvisjonssystemer er en del av soldatens nettverksmiljø, og deler det de ser for å danne et overordnet operasjonelt image som blir utstedt til hele enheten eller overført til et høyere nivå."
En talsperson for Thales bemerket også det økende digitaliseringsnivået for systemer, som åpner døren for utvidet virkelighet. Selskapets tilbud på markedet inkluderer BONIE-DI / IRR I2 nattsynenhet, et smart nettverkssystem som kombinerer to typer bilder. Systemet lar brukerne visualisere spesifikke data, for eksempel GPS, i utvidet virkelighet, noe som øker nivået på eierskap og interaksjon.
Det er blitt lagt stor vekt på potensialet til heldigitale nattsynsenheter, selv om teknologien ifølge Johnson ikke er fullt utviklet ennå. Det virker som om du ikke burde forvente full retur fra henne ennå. Harris forsker mye på dette området. Vi trenger et reelt teknologisk gjennombrudd før vi får en hodeslitt digital sensor. Analoge optiske omformere vil dominere nattsynsmarkedet de neste 15-20 årene, til noe gjennombrudd kommer for å erstatte dem."
Johnson bekreftet imidlertid at det er mulig å innlemme noen form for digitale elementer i analoge systemer. I vårt F6045 soldatsystem tok vi et analogt system og koblet det til nettverket, og brakte dermed digitale muligheter, men vi bruker fortsatt analoge bildeforsterkerrør fordi det ikke er noe bedre for øyeblikket. Dette er en velprøvd og pålitelig teknologi, som ikke kommer til å gi opp sine posisjoner ennå”.
Katz var enig i at digital nattsynsteknologi er i begynnelsen av reisen, men tror at den vil utvikle seg raskt de neste årene.
Harrold spår også at OU -systemer til slutt vil bli foreldet og fullstendig erstattet av digitale systemer som kan oppdatere seg med sine egne algoritmer. Han la til at bransjen sannsynligvis vil "bevege seg mot fullt integrerte trådløse kraftsystemer som integrerer bærbare strømforsyninger, rifleomfang og nattsynsbriller og kan fungere uten hvile dag eller natt."
Bevegelse fremover
Med en klar forståelse av andre markedssegmenter, tror Katz at "det vil bli en revolusjon i oppløsningen av termiske bildesystemer."
FLIR forventer på sin side en sterkere vektlegging av bildebehandling og strømstyring for å redusere avhengigheten av optikk med lang brennvidde for lange avstander og øke sannsynligheten for målidentifikasjon. De mener at "bildebehandling med lavt strømforbruk, som forbedrer bildekvaliteten i sanntid, kan øke tilliten til objektidentifikasjon og trusseloppdagelse."
I de siste årene har standardsystemer lagt til funksjoner som histogramutjevning, digital detaljforbedring og elektronisk stabilisering. "Denne prosessen vil fortsette etter hvert som behandlingsalgoritmer utvikler seg, noe som resulterer i mindre brukerarbeidsmengde og raskere målgjenkjenning og identifikasjon."
Bruken av høyoppløselige mikrodisplayer i kombinasjon med mindre pikselsensorer, laveffekts bildebehandling og trådløs kommunikasjon forbedrer MEGC og forbedrer intelligens, overvåking og målrettingsfunksjoner.
Harrold sa at i de kommende årene vil augmented reality "bli den viktigste teknologien for disse systemene, den vil bli integrert i fremtidige omfang og briller." I et nattsynsapparat som fungerer som soldatens hoveddisplay, vil utvidet virkelighet gi ham viktig informasjon og dermed øke kampeffektiviteten.
Dette vil gi en rekke fordeler. Det generelle operasjonsbildet med augmented reality vil tillate brukerne å øke eiernivået for miljøet. Denne informasjonen kan hjelpe i en rekke oppgaver, for eksempel tilgang til video fra en drone, historikk om bruk av eksplosive enheter i et gitt område, identifisering av allierte og vennlige styrker, et tredimensjonalt kart over området, etc. plattformer.