מכשירי ראיית לילה טקטיים נותרים מרכיב חיוני בציוד של יחידות אמפיביות קרקעיות המבצעות פעולות התקפיות ומשימות סיור.
מאמצים משמעותיים נעשים כדי לשפר את האפקטיביות של הלחימה הלילית על ידי משרד ההגנה האמריקאי, אשר בוחן מספר מושגים חדשים שיכולים לא רק להציע מכשירים חדשים לראיית לילה עם ביצועים מיטביים, אלא גם לשלב יכולות חדשות במודלים בסיסיים להגדלת רמת המודעות למצב. חייל בודד ויחידה קטנה.
תפוס את הלילה
לדברי דארל הקלר, ראש תחום ראיית לילה בחברת Harris Corporation Communications Systems, ישנן דרישות קריטיות רבות לתעשייה לתמוך בתוכניות אמריקאיות ובינלאומיות אחרות.
נציג של תאגיד האריס הסביר כי השוק של מערכות אופטואלקטוריות / אינפרא אדומות (OE / IR) מסוגל כיום לספק יותר מחטיבות קטנות בלבד. מכשירי ראיית לילה מסוגלים כעת להגביר את המודעות המצבית של צוותי לחימה וסיור באמצעות שילוב של מציאות רבודה, מציאות מדומה ולמידת מכונה.
"אנו רואים ששוק ראיית הלילה הופך ליותר מסתם שוק מודעות מצבית ויזואלית כפי שהיה בעבר. בעבר, ראיית לילה פשוט אפשרה למשתמש שלנו לראות בתקופות של ראייה מוגבלת הקשורה לאור נמוך. כיום העתיד יסתמך על טכנולוגיה זו ובמקביל יספק למשתמש הזדמנויות נוספות ".
הוא נזכר בדרישות המבצעיות המתפתחות של הכוחות המזוינים במדינות רבות, והקלר הוסיף: "מערכות הכוללות טכנולוגיית היתוך חיישנים [OE / IR], היכולת לשלוח ולקבל מידע חשוב באמצעות המערכות החזותיות שלהם (יום ולילה), מערכות המאפשרות שהמשתמש יהפוך לחיישן, כל זה יהפוך לחשיבות עליונה בעתיד ".
פתרונות משולבים
צרכים דומים מטופלים על ידי פיקוד המבצעים המיוחדים והצבא האמריקני, שכבר החלו לחקור מושגים מיוחדים כדי לראות כיצד ניתן לפשט צרכים מבצעיים דחופים אלה בטווח הקצר עד הבינוני.
יש הרבה עבודה תיאורטית ומעשית בתחום הטכנולוגיה של ראיית לילה. דוגמה אחת היא סדנת תעשייה שנערכה בנובמבר האחרון במעבדה לפיזיקה יישומית בבולטימור שבחנה שילוב של תצוגות מציאות מוגברת ווירטואלית עם HUDs ראשי לילה (תצוגות head-up) וכן תוכנות מציאות רבודה. מציאות על מנת " לשפר את המאפיינים האופטיים "של מכשירים קיימים.
בסמינר זה, שאורגן על ידי המחלקה לטכנולוגיות תגובה מהירה, המהווה חלק ממשרד ההגנה האמריקאי, הפיתוח בתחום מיזוג הנתונים מחיישנים שונים ועיבודם לאחר מכן, כמו גם בעיות ייעוד היעד, כמו ההנהגה הצבאית האמריקאית מפתחת תוכניות אסטרטגיות להכנסת טכנולוגיות והתקנים מתקדמים לחזון הלילה של הכוחות.
במקביל, הצבא האמריקאי עובד על מערכת ההגדלה החזותית המשולבת שלו (IVAS), המקיפה את הלוחם בנתונים טקטיים דיגיטליים כדי לספק ליחידות הקרקע "קטלנות מוגברת, ניידות ומודעות מצבית להשגת עליונות על פני יריבים הנוכחיים והעתידיים".
הרעיון של IVAS, שנועד לפתח את היכולות של מסכי הדמיה אופטו-תרמיים קיימים המותקנים בקסדה, כולל דגמי ה- PVS-5, -7, -14 ו- -31, PSQ-40 ENVG III ואב הטיפוס המשקף ENVG-B, הוא נועדה גם ליצור הדמיה תרמית קומפקטית במיוחד ומודולי תאורה נמוכים עם ממשקים סטנדרטיים. הם יכולים להיות מחוברים לאדריכלות האלקטרונית הכללית של החייל והחוליה, משולבים בתצוגות הקרנה, תוכנית שדרוג החיילים Nett Warrior 3.0, אלגוריתמים ותוכנות מציאות רבודה, ממשקי למידת מכונה ואינדיקטורים לביצועי כיתות אש.
דובר צבא אמר באירוע כי הטכנולוגיות החדשות הללו ישמשו למתן "תכנון וקבלת החלטות מבוססות-כללים, זיהוי תבניות כמותי, איתור וזיהוי שינויים".
דובר הצבא האמריקני לא הצליח למסור פרטים נוספים בנוגע לפעילות זו. למרות זאת. גורמים בתעשייה הקשורים לתוכנית אישרו כי משרד ראיית לילה וחיישנים אלקטרוניים (אחד ממבני הצבא) ממשיך לחקור "פיתוח ותקינה של מודולי חיישנים בעלי ממדים אגרסיביים, משקל וצריכת חשמל לראשי ראש ולבישה. אפשרויות על מנת לשפר את יכולותיו של החייל העתידי. "…
עבודות הפיתוח צפויות לכלול פיתוח של מכשירי אינפרא אדום ליד [longwave] אינפרא אדום ושילוב חיישנים דיגיטליים של אור נמוך ואינפרא אדום כדי להשלים פתרונות OE / IR קיימים. כאמור לעיל. כ -40 שחקנים ישתתפו בפרויקט, כולל BAE מערכות. תאגיד האריס, L3 Technologies ו- SA Photonics.
בנובמבר קיבלה חברת מיקרוסופט חוזה של 479 מיליון דולר ממשרד ההגנה לתמיכה בתוכנית IVAS. על פי הודעה רשמית באתר ההזדמנויות העסקיות הפדרליות, קיבלה החברה את המשימה לספק חומרה, תוכנה וממשקים לתמיכה בתוכנית IVAS תוך שנתיים; קבוצה ראשונית של יותר מ -2,500 אב טיפוס מתוכננת להפגין טכנולוגיה.
לא הצבא או מיקרוסופט לא הצליחו לחשוף את פרטי החוזה, למרות שאנשי התעשייה אמרו כי האחרונים מתכוונים לשלב את תצוגת ה- Head-Up של HoloLens בתפיסת IVAS על מנת לבחון נתיבי פיתוח נוספים.
על פי התיעוד של מיקרוסופט, טכנולוגיית HoloLens משלבת מציאות מדומה וסביבות בעולם האמיתי לכדי "מציאות מעורבת". ניתן לשלוט על מערכות המשנה המשולבות במכשיר זה על ידי "קול, פקודות פיזיות וכיוון מבט".
לדברי הקלר, תאגיד האריס ממשיך לחקור טכנולוגיות חדשות למערכת IVAS בהתאם למפת הדרכים שלה למכשירי ראיית לילה כדי לשפר את התמיכה בדור הבא. דגש מיוחד מושם על יישום "מהר ככל האפשר" ושילוב הטכנולוגיה החדשה במכשירים קיימים.
"למערכות OE / IR עם ממשק רשת ו / או מציאות רבודה תהיה השפעה עצומה על לקוחות המחפשים מודעות מצבית טובה יותר בשדה הקרב", אמר הקלר.
בשוק ראיית הלילה פתרונות משקפת מתחילים לגבור על חד -עיניים
פיתוח מהיר
עם זאת, בהתחשב בכך שמסירות ראשוניות של אבות טיפוס עם טכנולוגיית IVAS והערכתם על ידי הצבא האמריקאי אינן צפויות בשנתיים הקרובות לפחות, יצרנים רבים בשוק מכשירי OE / IR ממשיכים להתמקד בשדרוגים מהירים יותר של הציוד הקיים.
הקלר תיאר את המצב הנוכחי של שוק ראיית לילה ופתרונות לטווח קצר, "זה הזמן הטוב ביותר לתעשיית ראיית הלילה העולמית. אנו רואים ביקוש רב לראיית לילה ואנו רואים מעבר לטכנולוגיית זרחן לבן כמעט בכל רחבי העולם. נראה שהמעבר מהחד -עיני למשקפת תופס תאוצה גם כן, כשכל הלקוחות שלנו רוצים ביצועים טובים יותר. אנו מאמינים כי הביקוש למערכות בעלות ביצועים גבוהים יותר והמעבר לזרחן לבן ומערכות דו -עיניות יימשך בשנים הקרובות ".
ההתעניינות הגוברת במכשירי ראיית לילה משקפת זרחן לבנים מאשרת את הדרישה העדכנית ביותר של חיל הנחתים של ארצות הברית, שהוציא טיוטת RFP למשקפת ראיית הלילה המשקפת שלה (SBNVG) בנובמבר 2018.
על פי מסמכים רשמיים שפורסמו גם באתר Federal Business Opportunities, ה- ILC מחפש מכשיר משקפת זרחן לבן מודולרי עם התעצמות תמונה וחיישן הדמיה תרמית משולב, כמו גם ספק כוח חיצוני ותושבת קסדה מתאימה.
הדרישות מספקות זוג ממירים לתמונה של 18 מ מ הניתנים להרכבה לתצורה מודולרית, כך שמשתמשים המעדיפים להסתכל בעין אחת יכולים להפוך את המכשיר לשקופית במידת הצורך. בנוסף, הטכנולוגיות המוצעות צריכות לספק, בנוסף להפעלה מהסוללה שלה, חיבור באמצעות מחבר חיצוני לחבילת הסוללות.
לבסוף, המשקל הכולל של מכשיר ה- SBNVG שנבחר - כולל חיישנים, מעצים תמונה וחיישן הדמיה תרמית, מארז סוללות חיצוני, כבלים, עדשות ומארזי אור - צריך להיות נמוך מ -1.2 ק"ג. עם זאת, בקשת ההצעות קובעת כי "משקל המערכת אינו כולל את תושבות ההרכבה המחוברות לקסדה, שיש לה ממשק עם מכשיר המיקום, וגם לא כל ממשק חיבור אחר המחובר לצמיתות לקסדה".
דרישת SBNVG נתפסת כהזדמנות ביניים ל- USMC, המתכננת לקבל 3100 משקפי ראיית לילה ENVG-B מ- L3 Technologies עד שנת 2021.
מכשיר ENVG-B כבר נבחר על ידי כוחות היבשה האמריקאים, משנת 2019 עד 2021 יירכשו יותר מ -10,000 מערכות למבני צבא שונים, בתחילה בגרסה החד-עינית ובהמשך בתצורות משקפת.
ביוני 2018, במסגרת חוזה לשלוש שנים, העניק הצבא ל- L3 Technologies חוזה של 391 מיליון דולר לאספקת משקפי ראיית לילה ENVG-B. "פתרון הזרחן הלבן ופתרון הצינורות הכפולים מאפשרים למשתמשים לעמוד בקצב של מתחרים כמעט שווים, להגדיל את הזריזות ולשפר את המיקוד בכל שדה הקרב", אמר מנהל החברה.
מכשיר ENVG-B, הנחשב גם מועמד אפשרי לתפיסת IVAS, מסוגל לשלב ערוץ IR נפרד, אותו ניתן לשלב עם ערוץ שיפור בהירות התמונה על מנת להגדיל את הסבירות לגילוי מטרה. דרישות נוספות כוללות קישוריות למכשירי רשת כגון מכשירי רדיו ניתנים לתכנות וסמארטפונים / טאבלטים של משתמשי קצה המהווים חלק מתוכנית השדרוג של חייל Nett Warrior Soldier.
"טכנולוגיה זו משפרת את היכולת של המפעיל לאתר וללכוד איומים ולהעריך תמונות של הסביבה המבצעית הכללית", אמר דובר מטעם L3 Technologies."ה- ENVG-B כולל גם תצוגה חדשה ברזולוציה גבוהה ורשת אלחוטית מובנית, רכישת מטרות מהירה ואלגוריתמים של מציאות רבודה לאינטראקציה עם המערכות המתקדמות של החייל תוך שיפור יכולת ההדדיות והרחבת ההיקף".
בנוסף, חברת L3 Technologies מציעה מכשיר נוסף בדמות משקפי ראייה לילה פנורמיים המותקנים בקסדה GPNVG (משקפת לילה ראייה לילה קרקע פנורמית). עם זאת, החברה אישרה כי עדיין לא מתוכננים לשדרג את משקפי ה- GPNVG במסגרת תוכנית IVAS.
לדברי החברה, GPNVGs מספקים שדה ראייה של 97 °, המאפשר "מעקב ו / או זיהוי מטרה בתנאי תאורה חלשים בהם נדרשת חוזק מוגבר והתנגדות לזעזועים".
יישור ערוצים
בינתיים, חברת תאגיד האריס מציעה משקפי ראיית לילה i-Aware TM-NVG (משקפי טקטי-ראיית לילה). הם משלבים תמונות משני ערוצים, תאורה נמוכה ואינפרא אדום.
הודות לפיתוח טכנולוגיית המציאות הרבודה, התצוגה השקופה של מכשיר TM-NVG מציגה קואורדינטות GPS, אלמנטים טופוגרפיים, הודעות טקסט ומידע על המטרה. יכולות אחרות מאפשרות למשתמש לצפות בתמונות ישירות מחיישני מעקב מרחוק ורכישת נתונים, כולל תמונות ממטוסי סיור מיוחדים ומל טים.
למכשיר TM-NVG יש שדה ראייה של 33 °, רזולוציה של חיישן אינפרא אדום גל ארוך של 320x240, רזולוציית וידאו של 640x480 בתדירות של עד 10 פריימים לשנייה. ל- TM-NVG יש גם מחבר USB 2.0 והוא מופעל על ידי ארבע סוללות AA, המאפשרות הפעלה רציפה של המכשיר למשך 7.5 שעות.
באוקטובר 2018 הודיעו תאגיד האריס ו- L3 טכנולוגיות על מיזוג, למרות שנציגי החברה לא יכלו לומר דבר על תוכניות החברה החדשה Harris L3 Technologies לפתח מכשירי ראיית לילה.
שוק ראיית הלילה ממשיך לעבור מציפורן ירוק לתצוגות זרחן לבן
עבודה עם אפס נראות
בנוסף לארצות הברית, קיים צורך גובר בטכנולוגיית CMOS (מוליך למחצה מתכת תחמוצת מתכת משלימה), המשפרת באופן משמעותי את איכות הפעולה בתנאי תאורה נמוכים ואפס. מספר חברות מציגות כיום פתרונות מתקדמים לכוחות המזוינים של מדינות רבות.
באפריקה אווירית וחלל והגנה בדרום אפריקה בספטמבר 2018, פוטוניס חשפה את העדכנית ביותר במשפחת המצלמות הדיגיטליות של Nocturn, שנועדה לענות על הצרכים של הצבא למכשירי רכבה על קסדה ולמסכי נשק הכוללים מיזוג דו-ערוצי.
EBCMOS, שנחשף לראשונה לציבור ביורוסאטורי 2018, מבוסס על המצלמה הדיגיטלית Nocturn CMOS של פוטוניס וכולל גורם צורה ורזולוציית תמונה גבוהה יותר ממכשירי ראיית לילה אחרים.
"יישומי ההדמיה הדורשים ביותר באור קיצוני דורשים פתרונות דיגיטליים מתקדמים", הסביר דובר פוטוניס. - EBCMOS הוא ממיר אלקטרו-אופטי שבו לוחיות מיקרו-ערוצים ומסך זרחן מוחלפים בפוטודקטור מיוחד של CMOS. מכשיר EBCMOS, הזמין כיום בשתי רזולוציות של 2 ו -4 מגה פיקסל, מספק למשתמשים רזולוציה גבוהה יותר ותמונות מנוגדות יותר ".
שחקן נוסף בשוק ה- CMOS, רוצ'סטר Precision Optics, מציע לצבא את מכשיר תצפית הלילה שלו (CNOD). בין רוכשי המכשיר הזה ניתן למנות את פיקוד המבצעים המיוחדים של ארה ב ואת מינהל אכיפת הסמים.
דובר החברה מסר כי טכנולוגיית CMOS מאפשרת תמונות מדויקות וברורות יותר עבור משתמשים הפועלים בתנאי לחימה קשים, כולל אזורים מיושבים ולחימה קרובה.
על פי דובר רוצ'סטר Precision Optics, ה- CNOD זמין במגוון תצורות, כולל מודל RSM לאכיפת חוק, מודל LD ללקוחות צבאיים ומודל DR לפעולות ארוכות טווח."ל- CNOD יש רזולוציה גבוהה, אופטיקה יום / לילה דיגיטלית במלואה, המותאמת לפעול כמראה חד-עינית, נשק עצמאי או ראייה משנית הניתנת להרכבה."
המערכת, הפועלת בטווח של 500-1800 ננומטר, מסוגלת לזהות מצביעי ומדדי לייזר משלה ואנשים אחרים - פונקציה שימושית ומבוקשת על ידי הכוחות המזוינים הפועלים במרחב לחימה צפוף יותר ויותר, שם מבטלים מצבי עימות בין הצדדים נותרה משימה עיקרית.
משקל מכשיר ה- CNOD 520 גרם והוא מופעל על ידי סוללות CR123, בעל זום דיגיטלי פי 6, כמו גם הפונקציה של העברת תמונות וסרטונים ברזולוציה גבוהה ללוחמים אחרים.
השגת הצלחה
Absolute Darkness to Vision (AD2V) מפתחת גם מכשירי כף יד, רכובים על קסדה וכלי נשק המבוססים על טכנולוגיית CMOS ומספקים אותם למשרד ההגנה הגרמני.
בהשוואה למשקפי ראיית הלילה האלטרנטיביים הקיימים כיום, מערכת ראיית הלילה הדיגיטלית Luxiter PM1 של AD2V קטנה יותר. לדברי וילהלם גרונאואר מ- Griffity Defense (מפיץ אירופי של AD2V), המכשיר הדיגיטלי Luxiter PM1 מסוגל "להקליט ולייצא וידאו סטרימינג שנוצר על ידי מטריצה משלו, לייבא נתונים ממקורות חיצוניים ולשלוט בפקודות ממכשירים ולהנפיק הודעות טקסט."
משקלו של פחות מ -300 גרם, ליקסיטר PM1 יש רזולוציה של 795x596 פיקסלים ושדה ראייה משתנה הנע בין 19 ° ל -56 °. עם זאת, המכשיר תוכנן לטווחים קצרים יחסית; גרונאואר אישר כי המכשיר מספק זיהוי וזיהוי עצמים בטווח מקסימלי של 100 מטרים.
בנוסף, גרונאואר הסביר שחיישן CMOS ממזער כל השפעה אופטית שלילית בשדה הראייה של המפעיל בעת ירי בחללים סגורים, והוסיף כי ה- Luxiter PM1 מצויד במנורת אינפרא אדום לביצועי תאורה נמוכה.
"מסכים בשחור -לבן דיגיטליים מאפשרים זיהוי אובייקטים טוב יותר וקבלת החלטות מהירה יותר, בעוד המעברים המיידיים מחושך לאור ולחזרה מתוגמלים על ידי המכשיר ואינם משפיעים על המשתמש".
ניתן לשדרג את היחידה גם עם מצלמת Luxiter EC-2H חיצונית כדי להעניק למשתמשים את היתרון הנוסף של הזרמת נתונים על פני ממשק רדיו הניתן לתכנות.
נותרו ספקות קטנים אם ראיית לילה תישאר דרישה קריטית לכוחות היבשה בתרחישים מבצעיים עכשוויים ועתידיים. עם זאת, הפוטנציאל של טכנולוגיה כזו, המשולבת במערכות מודעות מצבית שונות, יכול לספק תנופה משמעותית לפיתוח פתרונות הדור הבא.
עם זאת, כפי שהסביר מומחה בתעשייה, יש לעקוב מקרוב אחר יישום טכנולוגיה מסוג זה, בדגש מיוחד על מזעור העומס הקוגניטיבי על המפעילים בסביבת הפעלה מורכבת כבר.
