סוגיות טכנולוגיות
מצלמות
בחלק ממערכות ההסוואה הפעילות המוצעות ישנן מצלמות המותקנות ישירות על האובייקט המוסווה, ובמערכות מסוימות יש מצלמות IR מרחוק. אם ערכת המערכת היא כזו שצריך להתקין את המצלמה ישירות על האובייקט שעליו יש להסוות, אז מוטלת מגבלה אחת - המצלמה חייבת להיות מוסווה באופן פעיל או להיות קטנה מספיק. קיימים כיום דגמים רבים של מצלמות מיקרו לצרכנים, מתוכם כמה מצלמות צבעוניות מסחריות עשויות להתאים לסוגים מסוימים של מערכות הסוואה פעילות.
רזולוציה והדמיה
בעת קביעת רזולוציית התצוגה הנדרשת, יש לקחת בחשבון את המרחק מהתצוגה לצופה. אם הצופה נמצא במרחק של 2 מטרים בלבד, אז הרזולוציה לא צריכה להיות גבוהה בהרבה מפרטי הראייה האנושית במרחק הזה, כלומר כ- 289 פיקסלים לכל סמ ר. אם הצופה רחוק יותר (וזה בדרך כלל), ניתן לרדת ברזולוציה נמוכה יותר מבלי לפגוע באיכות המיסוך.
בנוסף, הדמיה צריכה לקחת בחשבון כיצד שדה הראייה של הצופים משתנה בהתאם למרחק שבו הם נמצאים מהמסך. לדוגמה, אדם שמסתכל על תצוגה ממרחק של 20 מטרים יכול לראות יותר ממה שעומד מאחורי התצוגה בהשוואה לאדם במרחק של 5 מטרים משם. לכן על המערכת לקבוע מהיכן מסתכל הצופה על מנת להתאים את התמונה או את גודל התמונה ולקבוע את שוליה.
אחד מפתרונות ההדמיה הוא יצירת מודל דיגיטלי תלת-ממדי של החלל שמסביב. ההנחה היא כי המודל הדיגיטלי ייווצר בזמן אמת, שכן סביר להניח שלא יהיה מעשי לדגמן את מיקומי העולם האמיתי לפני הזמן. זוג מצלמות סטריאוסקופיות יאפשר למערכת לקבוע מיקום, צבע ובהירות. מוצע תהליך שנקרא הדמיית קרני נסיעה לתרגם את המודל לתמונה דו-ממדית בתצוגה.
חומרים ננו -מרוכבים חדשים ארוגים נוצרים באמצעות שדות מגנטיים וחשמליים כדי להשיג מיקום מדויק של חלקיקים תפקודיים בתוך סיבי פולימר ומחוצה להם. ניתן להתאים את ננו -סיבי אלה בכדי לספק מאפיינים כגון התאמת צבעים ובקרת חתימת NIR ליישומי הסוואה פעילים.
ייצוג סכמטי של הסוואה פעילה המשמש להסוואה של אדם העומד מול קבוצת אנשים
תצוגות
טכנולוגיות תצוגה גמישות פותחו במשך למעלה מ -20 שנה. הוצעו שיטות רבות בניסיון ליצור תצוגה גמישה יותר, עמידה וזולה יותר, שיש לה גם רזולוציה נאותה, צבע, זווית צפייה וקצב רענון. נכון לעכשיו, מעצבי תצוגה גמישים לומדים את דרישות הצרכן כדי לקבוע את הטכנולוגיה המתאימה ביותר במקום להציע את הפתרון הטוב ביותר לכל היישומים. הפתרונות הקיימים כוללים RPT (טכנולוגיית הקרנה רטרופלקטיבית), דיודות פולטות אורגניות אור (OLED), תצוגות קריסטל נוזלי (LCD), טרנזיסטורים לסרטים דקים (TFT) ונייר אלקטרוני …
תצוגות סטנדרטיות מודרניות (כולל תצוגות גמישות) מיועדות לצפייה ישירה בלבד. לכן, יש לתכנן מערכת גם כך שניתן יהיה לראות את התמונה בצורה ברורה מזוויות שונות. פתרון אחד יהיה תצוגת מערך עדשות חצי כדוריות.כמו כן, בהתאם למיקום השמש והצופה, התצוגה עשויה להיות בהירה או כהה משמעותית מהסביבה. אם יש שני צופים, נדרשות שתי רמות בהירות שונות.
בשל כל הגורמים הללו, ישנן ציפיות גבוהות מההתפתחות העתידית של הננו -טכנולוגיה.
מגבלות טכנולוגיות
נכון לעכשיו, מגבלות טכנולוגיות רבות מגבילות את ייצור מערכות ההסוואה הפעילות למערכות חיילים. בעוד שחלק ממגבלות אלה מתגברות באופן פעיל עם פתרון מוצע תוך 5 עד 15 שנים (למשל תצוגות גמישות), עדיין יש כמה מכשולים בולטים שעוד צריך להתגבר עליהם. חלקם מוזכרים להלן.
בהירות התצוגות. אחת המגבלות של מערכות הסוואה אקטיביות המבוססות על תצוגה היא היעדר הבהירות לעבודה בתנאי אור יום. הבהירות הממוצעת של שמיים בהירים היא 150 וואט / מ ר ורוב הצגים נראים ריקים באור יום מלא. יהיה צורך בתצוגה בהירה יותר (עם זוהר קרוב לזה של רמזור), שאינה דרישה בתחומי פיתוח אחרים (לדוגמה, צגי מחשב ותצוגות מידע לא אמורים להיות בהירים כל כך). כתוצאה מכך, בהירות הצגים יכולה להיות הכיוון שיעכב את התפתחות ההסוואה הפעילה. בנוסף, השמש עוצמתית פי 230,000 מהשמים שמסביב. תצוגות שוות בהירותן לשמש צריכות להיות מתוכננות כך שכאשר המערכת עוברת מול השמש, היא לא נראית מעורפלת או שיש לה צללים.
כוח מחשוב. המגבלות העיקריות של בקרת תמונות אקטיביות ועדכון מתמיד שלה לצורך עדכון רציף (בלתי נראה) לעין האנושית הן שיש צורך בתוכנות עוצמתיות וגודל זיכרון גדול במיקרו -מעבדי הבקרה. כמו כן, בהתחשב בכך שאנו שוקלים דגם תלת-ממדי, אותו יש לבנות בזמן אמת על בסיס שיטות להשגת תמונות ממצלמות, התוכנה והמאפיינים של המעבדים הבקרים יכולים להפוך למגבלה גדולה. בנוסף, אם אנו רוצים שמערכת זו תהיה אוטונומית ותישא על ידי חייל, המחשב הנייד חייב להיות קל, קטן וגמיש מספיק.
מופעל על ידי סוללות. כאשר אתה לוקח בחשבון את בהירות וגודל התצוגה, כמו גם את כוח העיבוד הנדרש, הסוללות המודרניות כבדות מדי ומתרוקנות במהירות. אם מערכת זו תישא החייל לשדה הקרב, יהיה צורך לפתח סוללות קלות יותר בעלות קיבולת גבוהה יותר.
מיקום המצלמות והמקרנים. בהתחשב בטכנולוגיית RPT, המגבלה המשמעותית כאן היא שמצלמות ומקרנים יצטרכו להיות ממוקמים מראש, ורק עבור צופה אויב אחד, ושהצופה הזה יצטרך להיות ממוקם במיקום מדויק מול המצלמה. לא סביר שכל זה ייצפה בשדה הקרב.
הסוואה הופכת לדיגיטלית
לקראת טכנולוגיות אקזוטיות שיאפשרו לפתח "גלימת חוסר נראות" אמיתית, ההתקדמות האחרונה והמשמעותית בתחום ההסוואה היא החדרת דפוסים (תבניות) דיגיטליים.
"הסוואה דיגיטלית" מתארת תבנית מיקרו (תבנית מיקרו) שנוצרת על ידי מספר פיקסלים מלבניים קטנים בצבעים שונים (באופן אידיאלי עד שישה, אך בדרך כלל מסיבות עלות לא יותר מארבעה). דפוסי מיקרו אלה יכולים להיות משושים או עגולים או מרובעים, והם משוכפלים ברצפים שונים על פני השטח כולו, בין אם הם מבד או מפלסטיק או מתכת. משטחים מעוצבים שונים דומים לנקודות דיגיטאליות, היוצרות תמונה שלמה של תצלום דיגיטלי, אך הן מאורגנות באופן שיטשטשו את קווי המתאר והצורה של האובייקט.
נחתים במדי לחימה של MARPAT ליער
בתיאוריה, מדובר בהסוואה יעילה בהרבה מהסוואה רגילה המבוססת על כתמים גדולים, בשל העובדה שהיא מחקה את המבנים המגוונים והגבולות המחוספסים הנמצאים בסביבה הטבעית. זה מבוסס על האופן שבו העין האנושית, ובכך המוח, מתקשרת עם תמונות מפוקסלות. הסוואה דיגיטלית מסוגלת לבלבל או להטעות את המוח שאינו מבחין בדפוס, או לגרום למוח לראות רק חלק מסוים מהתבנית כך שלא ניתן להבחין במתאר החייל בפועל. עם זאת, עבור עבודה אמיתית, יש לחשב את הפיקסלים על ידי משוואות של פרקטלים מורכבים מאוד המאפשרים לך לקבל דפוסים שאינם חוזרים על עצמם. גיבוש משוואות כאלה אינה משימה קלה ולכן דפוסי הסוואה דיגיטליים תמיד מוגנים על ידי פטנטים. ההסוואה הדיגיטלית, שהוצגה לראשונה על ידי הכוחות הקנדיים כ- CADPAT וחיל הנחתים האמריקני כ- MARPAT, מאז כבשה את השוק בסערה ואומצה על ידי צבאות רבים ברחבי העולם. מעניין לציין כי לא CADPAT ולא MARPAT זמינים לייצוא, למרות שלארצות הברית אין בעיות במכירת מערכות נשק מתוחכמות.
השוואה בין דפוסי הסוואה של כלי לחימה רגילים ודיגיטליים
תבנית CAPDAT הקנדית (גרסת יער), תבנית MARPAT לחיל הנחתים (גרסת המדבר) ותבנית סינגפור חדשה
חברת Advanced American Enterprise (AAE) הכריזה על שיפורים בשמיכה הלבישה הפעילה / אדפטיבית שלה (בתמונה). המכשיר, המכונה מערכת טכנולוגיית התגנבות (STS), זמין ב- NIR וב- NIR. אולם אמירה זו מעוררת ספקנות משמעותית.
נכון לעכשיו, ישנה גישה נוספת … חוקרים מאוניברסיטת רנסלייר ואוניברסיטת רייס השיגו את החומר האפל ביותר שנוצר על ידי האדם. החומר הוא ציפוי דק של מערכים משוחררים של ננו -צינורות פחמן מיושרים; יש לו השתקפות כוללת של 0, 045%, כלומר הוא סופג 99, 955% מאור האירוע. ככזה, החומר מתקרב מאוד לאובייקט ה"סופר שחור "שנקרא, שיכול להיות כמעט בלתי נראה. תמונות מוצגות כחומר חדש עם השתקפות 0.045% (במרכז), כהה משמעותית מ -1.4% תקן החזר NIST (משמאל) ופיסת פחמן זגוגי (מימין)
תְפוּקָה
מערכות הסוואה אקטיביות לחיל רגלים יכולות לסייע רבות בפעולות סמויות, במיוחד בהתחשב בכך שהפעולות הצבאיות במרחב העירוני הופכות נפוצות יותר. מערכות הסוואה מסורתיות שומרות על אותו צבע וצורה, אולם במרחב העירוני צבעים ודוגמאות אופטימליים יכולים להשתנות ללא הרף בכל דקה.
נראה כי חיפוש אחר מערכת הסוואה פעילה אחת בלבד אינה מספיקה בכדי לבצע את הפיתוח הדרוש והיקר של טכנולוגיית התצוגה, כוח המחשוב והסוללה. עם זאת, בשל העובדה שכל זה יידרש ביישומים אחרים, די צפוי כי התעשייה תוכל לפתח טכנולוגיות שיתאימו בקלות למערכות הסוואה פעילות בעתיד.
בינתיים ניתן לפתח מערכות פשוטות יותר שאינן מביאות לחוסר נראות מושלם. לדוגמה, מערכת שתעדכן באופן פעיל את הצבע המשוער תהיה שימושית יותר ממערכות הסוואה קיימות, ללא קשר אם התמונה האידיאלית מוצגת. כמו כן, בהתחשב בכך שמערכת ההסוואה הפעילה יכולה להיות מוצדקת ביותר כאשר מיקומו של הצופה ידוע במדויק, ניתן להניח כי בפתרונות המוקדמים ביותר ניתן להשתמש במצלמה נייחת או גלאי יחיד לצורך הסוואה.עם זאת, כיום קיים מספר רב של חיישנים וגלאים שאינם פועלים בספקטרום הגלוי. מיקרובולומטר תרמי או חיישן רגיש, למשל, יכולים לזהות בקלות אובייקט המוסווה על ידי הסוואה פעילה ויזואלית.
