Kameraer
Noen av de foreslåtte aktive kamuflasjesystemene har kameraer installert direkte på det kamuflerte objektet, og noen systemer har eksterne IR -kameraer. Hvis ordningen for systemet er slik at kameraet må installeres direkte på objektet som skal maskeres, pålegges en begrensning - kameraet må enten være aktivt kamuflert eller være lite nok. For tiden er det mange modeller av mikrokameraer tilgjengelig for forbrukere, hvorav noen kommersielle miniatyrfargekameraer kan være egnet for visse typer aktive kamuflasjesystemer.
Oppløsning og bildebehandling
Ved fastsettelse av nødvendig skjermoppløsning må avstanden fra displayet til betrakteren tas i betraktning. Hvis observatøren bare er 2 meter unna, bør oppløsningen ikke være mye høyere enn detaljene i menneskesynet på den avstanden, det vil si omtrent 289 piksler per cm2. Hvis observatøren er lenger borte (som vanligvis er), kan oppløsningen reduseres uten at det går ut over maskeringskvaliteten.
I tillegg bør visualisering ta hensyn til hvordan synsfeltet til observatører endres avhengig av avstanden de er fra skjermen. For eksempel kan en person som ser på en skjerm fra 20 meter unna se mer av det som er bak skjermen sammenlignet med en person 5 meter unna. Derfor må systemet bestemme hvor observatøren ser for å passe bildet eller størrelsen på bildet og bestemme kantene.
En av visualiseringsløsningene er opprettelsen av en 3D-modell av det omkringliggende rommet. Det antas at den digitale modellen vil bli generert i sanntid, ettersom det mest sannsynlig er upraktisk å modellere stedene i den virkelige verden før planlagt. Et stereoskopisk par kameraer lar systemet bestemme plassering, farge og lysstyrke. En prosess som kalles reisestråling, foreslås for å oversette modellen til et 2-D-bilde på en skjerm.
Nye vevde nanokomposittmaterialer er laget ved hjelp av magnetiske og elektriske felt for å oppnå presis posisjonering av funksjonelle nanopartikler i og utenfor polymerfibre. Disse nanofibrene kan skreddersys for å gi egenskaper som fargematching og NIR -signaturkontroll for aktive kamuflasjeapplikasjoner.
Skjematisk fremstilling av aktiv kamuflasje som brukes til å kamuflere en person som står foran en gruppe mennesker
Viser
Fleksibel skjermteknologi har blitt utviklet i over 20 år. Mange metoder har blitt foreslått i et forsøk på å lage en mer fleksibel, holdbar og billigere skjerm som også har tilstrekkelig oppløsning, kontrast, farge, synsvinkel og oppdateringsfrekvens. For tiden studerer fleksible skjermdesignere forbrukernes krav for å finne den mest passende teknologien i stedet for å tilby den beste løsningen for alle applikasjoner. Tilgjengelige løsninger inkluderer RPT (Retro-reflective Projection Technology), Organic Light Emitting Diodes (OLEDs), Liquid Crystal Displays (LCD), Thin Film Transistors (TFTs) og E-Paper …
Moderne standardskjermer (inkludert fleksible skjermer) er kun for direkte visning. Derfor må et system også utformes slik at bildet tydelig kan sees fra forskjellige vinkler. En løsning ville være en halvkuleformet linseoppstilling. Avhengig av posisjonen til solen og observatøren kan displayet også være betydelig lysere eller mørkere enn området rundt. Hvis det er to observatører, kreves to forskjellige lysstyrkenivåer.
På grunn av alle disse faktorene er det høye forventninger fra den fremtidige utviklingen av nanoteknologi.
Teknologiske begrensninger
For tiden begrenser mange teknologiske begrensninger produksjonen av aktive kamuflasjesystemer for soldatsystemer. Selv om noen av disse begrensningene aktivt overvinnes med en foreslått løsning innen 5 til 15 år (f.eks. Fleksible skjermer), er det fortsatt noen få bemerkelsesverdige hindringer som fortsatt må overvinnes. Noen av dem er nevnt nedenfor.
Lysstyrken på skjermene. En av begrensningene for skjermbaserte aktive kamuflasjesystemer er mangel på lysstyrke for arbeid i dagslysforhold. Gjennomsnittlig lysstyrke på en klar himmel er 150 W / m2, og de fleste skjermer ser tomme ut i full dagslys. En lysere skjerm vil være nødvendig (med luminescens nær lyset i et lyskryss), noe som ikke er et krav på andre utviklingsområder (for eksempel bør dataskjermer og informasjonsdisplayer ikke være så lyse). Følgelig kan lysstyrken på skjermer være retningen som vil holde utviklingen av aktiv kamuflasje tilbake. I tillegg er solen 230 000 ganger mer intens enn himmelen rundt. Skjermer som er like store som solen, bør være utformet slik at når systemet passerer foran solen, ser det ikke ut diset eller har noen skygger.
Datakraft. De viktigste begrensningene ved aktiv bildekontroll og konstant oppdatering for kontinuerlig oppdatering (usynlig) for det menneskelige øyet er at kraftig programvare og stor minnestørrelse er nødvendig i kontrollmikroprosessorene. Gitt at vi vurderer en 3D-modell, som må bygges i sanntid basert på metoder for å få bilder fra kameraer, kan programvaren og egenskapene til kontrollmikroprosessorene bli en stor begrensning. I tillegg, hvis vi vil at dette systemet skal være autonomt og båret av en soldat, må den bærbare datamaskinen være lett, liten og fleksibel nok.
Batteridrevet. Når du tar hensyn til lysstyrken og størrelsen på skjermen, samt nødvendig prosessorkraft, er moderne batterier for tunge og tømmes raskt. Hvis dette systemet skal bæres av soldaten til slagmarken, må lettere batterier med høyere kapasitet utvikles.
Plassering av kameraer og projektorer. Med tanke på RPT -teknologi, er den betydelige begrensningen her at kameraer og projektorer må plasseres på forhånd, og bare for en fiendtlig observatør, og at denne observatøren må plasseres i en nøyaktig posisjon foran kameraet. Det er usannsynlig at alt dette vil bli observert på slagmarken.
Kamuflasje blir digital
I påvente av eksotiske teknologier som vil gjøre det mulig å utvikle en sann "kappe av usynlighet", er den siste og betydelige fremgangen innen kamuflasje introduksjonen av såkalte digitale mønstre (maler).
"Digital kamuflasje" beskriver et mikro-mønster (mikro-mønster) dannet av et antall små rektangulære piksler i forskjellige farger (ideelt sett opptil seks, men vanligvis av kostnadshensyn ikke mer enn fire). Disse mikromønstrene kan være sekskantede eller runde eller firkantede, og de reproduseres i forskjellige sekvenser over hele overflaten, enten det er stoff eller plast eller metall. Ulike mønstrede overflater ligner digitale prikker, som danner et komplett bilde av et digitalt fotografi, men de er organisert på en slik måte at objektets kontur og form blir uskarpt.
Marinesoldater i MARPAT kampuniformer for skog
I teorien er dette en mye mer effektiv kamuflasje enn standard kamuflasje basert på store flekker, på grunn av det faktum at den etterligner de spraglede strukturene og grove grensene som finnes i naturlige omgivelser. Dette er basert på hvordan det menneskelige øyet, og dermed hjernen, samhandler med pixelerte bilder. Digital kamuflasje er bedre i stand til å forvirre eller lure hjernen som ikke merker mønsteret, eller få hjernen til å se bare en viss del av mønsteret slik at den faktiske konturen til soldaten ikke kan sees. For ekte arbeid må piksler imidlertid beregnes ut fra ligninger av svært komplekse fraktaler som lar deg få mønstre som ikke går igjen. Å formulere slike ligninger er ikke en lett oppgave, og derfor er digitale kamuflasjemønstre alltid beskyttet av patenter. Først introdusert av de kanadiske styrkene som CADPAT og US Marine Corps som MARPAT, har digital kamuflasje siden tatt markedet med storm og blitt adoptert av mange hærer rundt om i verden. Det er interessant å merke seg at verken CADPAT eller MARPAT er tilgjengelig for eksport, til tross for at USA ikke har problemer med å selge sofistikerte våpensystemer.
Sammenligning mellom vanlige og digitale kampvognmønstre
Canadian CAPDAT Template (Forest Version), MARPAT Template for Marine Corps (Desert Version) og New Singapore Template
Advanced American Enterprise (AAE) kunngjorde forbedringer av det aktive / adaptive kamuflasjebærbare teppet (bildet). Enheten, betegnet Stealth Technology System (STS), er tilgjengelig i det synlige og NIR. Men denne uttalelsen reiser imidlertid en betydelig skepsis.
For tiden er det en annen tilnærming … Forskere ved Rensselier og Rice University har skaffet seg det mørkeste materialet som noen gang er skapt av mennesker. Materialet er et tynt belegg av utladede matriser med løst justerte karbon -nanorør; den har en total refleksjon på 0, 045%, det vil si at den absorberer 99, 955% av det innfallende lyset. Som sådan kommer materialet veldig nær det såkalte "supersvarte" objektet, som kan være praktisk talt usynlig. Foto viser som nytt materiale med 0,045% refleksjon (i midten), betydelig mørkere enn 1,4% NIST -refleksstandard (venstre) og et stykke glasslegeme (til høyre)
Produksjon
Aktive kamuflasjesystemer for infanterister kan i stor grad hjelpe i skjulte operasjoner, spesielt gitt at militære operasjoner i byrom blir stadig mer utbredt. Tradisjonelle kamuflasjesystemer beholder samme farge og form, men i urbane rom kan optimale farger og mønstre stadig endres hvert minutt.
Å søke bare ett mulig aktivt kamuflasjesystem virker ikke tilstrekkelig nok til å gjennomføre den nødvendige og dyre utviklingen av skjermteknologi, datakraft og batterikraft. På grunn av at alt dette vil være nødvendig i andre applikasjoner, er det imidlertid ganske forutsigbart at industrien kan utvikle teknologier som enkelt vil bli tilpasset aktive kamuflasjesystemer i fremtiden.
I mellomtiden kan det utvikles enklere systemer som ikke resulterer i perfekt usynlighet. For eksempel vil et system som aktivt oppdaterer den omtrentlige fargen være mer nyttig enn eksisterende kamuflasjesystemer, uavhengig av om det ideelle bildet vises. Gitt at det aktive kamuflasjesystemet kan være mest rettferdiggjort når observatørens posisjon er nøyaktig kjent, kan det antas at i de tidligste løsningene kan et enkelt stasjonært kamera eller en detektor brukes for kamuflasje. Imidlertid er et stort antall sensorer og detektorer som ikke fungerer i det synlige spekteret tilgjengelig for øyeblikket. Et termisk mikrobolometer eller sensitiv sensor kan for eksempel enkelt identifisere et objekt maskert av en visuell aktiv kamuflasje.
