גם בשעות היום, חיי הצנחנים בעת הירידה מרכב לחימה של חיל רגלים או משאית משוריינים תלויים בהישג המוקדם ביותר של המודעות המצבית המרבית, שלא לדבר על הנחיתה בלילה במהלך קרב, כאשר בטיחות כוח הנחיתה. תלוי כמעט לחלוטין בטכנולוגיות חיישנים
במשך יותר מעשור הותקנו מערכות אופטואלקטרוניות בכלי רכב צבאיים לניטור ומכוונות, למשל, מכשירי ראיית לילה, מערכות לשיפור הראייה הטכנית עבור הנהג, ולאחרונה הן משלבות מערכות ראייה לכל כיוון או ברכבים חדשים. או כמערכות נוספות לשדרוגים
כיום הכל משתנה מהר מאוד הודות לשילוב של חיישנים דיגיטליים וארכיטקטורה אלקטרונית משולבת, בעוד שישנה נטייה ברורה להתקין מערכות מרובות חיישנים הניתנות להגדרה אוטומטית שיכולות לפעול בצורה חלקה יחד על מנת לספק מודעות מצבית טובה יותר באופן משמעותי (איכות תפיסה מורכבת של מידע הטרוגני בנפח מרחבי -זמני יחיד) בהשוואה למה שהיה בעבר לצוותי המשוריינים, מוגבלים בסקירה.
כפי שצוין בחברת Finmeccanica, כיום רמת הבעלות המוגברת על המצב והיכולת לזהות, לעקוב ולסמן מטרות נעות בתנועה חשובה ביותר וקובעת את מגמות הפיתוח וההתרחבות של שוק זה. מערכות נשק ומכשירי תצפית משפיעים ישירות על יעילותו של רכב קרבי במילוי משימתו העיקרית, ולכן חיישנים בעלי המאפיינים הגבוהים ביותר מבוקשים יותר ויותר.
בינתיים, ההתקדמות במיקרואלקטרוניקה ובאופטיקה הופכת את מערכות ראיית הלילה לזולות יותר, ובהקשר זה יותר ויותר מדינות רוצות ליצור בסיס תעשייתי לייצור רכיבים לציוד מסוג זה. את צרכי הנהג למערכות ראיית לילה ניתן לענות בעיקר על ידי חיישנים לטווח קצר (בדרך כלל מצלמות אינפרא אדום או טלוויזיה שאינן מקוררות), בעוד שחיישני ראייה מסביב הופכים להיות חלק בלתי נפרד ממכשירי כוח משוריינים ורכבי לחימה של חי ר, שכן הצוות והכוחות צריך לקבל מבט קבוע מסביב.
מכשיר ה- CV90 BMP, המצויד במספר מצלמות המספקות תמונות 24/7, משמש כפלטפורמה ניסיונית למערכת מציאות רבודה 360 של BAE Systems, המאפשרת לקבל תמונה "עגולה" ולהציגה על גבי הצגים המותקנים בקסדה. של הצוות והחיילים
בעזרת תצוגות המותקנות בקסדה, כל אחד ברכב עם מערכת מציאות רבודה של Battle View 360 זוכה למבט כולל; וזה לא חייב להיות נגזרות של טכנולוגיות מדריך התאורה Q-Sight ו- Q-Warrior של BAE Systems
מציאות רבודה
בנוסף למערכות מפתח אלו שכבר הוכיחו את ערכן, חיבור חיישנים עם תצוגות מתקדמות ומערכות ניהול מידע מאפשר לצוותים לעבור לעולם המציאות המוגברת, שבה מידע על יחידותיהם, האויב, מסלולים, ציוני דרך יכול יוצגו לידיעתם בזמן הנכון. מכשולים יחד עם אלפי הודעות ומידע אחרים.למרות שתפיסה זו ידועה היטב בתעופה הצבאית, כלי רכב קרקעיים עלולים בקרוב לעלות עליה באזור זה, שכן המשקל, הגודל, צריכת האנרגיה ומאפייני העלות של חיישנים ומערכות מחשוב, והזמן והמאמץ המושקעים בתהליך ההסמכה הם פחות משמעותית מאשר בתעופה. …
בנוסף, כפי שציין דן לינדל, ראש כלי רכב קרביים בסניף השוודי של Hagglunds של BAE מערכות, טכנולוגיות אלה משנות את המכונות עצמן. "אנו מעצבים מחדש מכונות לשילוב מערכות אלו … ראשית, בחמש עד שש השנים האחרונות הכפלנו את הכוח המופץ במכונה ואנו רואים שצריכת האנרגיה עולה כל הזמן". החברה ממשיכה לעבוד על כוננים חשמליים והיברידיים (מנוע מסורתי באמצעות גנרטור המניע מנועים חשמליים) למכוניותיה. לינדל טוען כי הגורם האנושי חשוב גם לטכנולוגיה אופטו -אלקטרונית. "כיצד אנו מייצגים את כל הנתונים החושיים והתמונות האלה אותם אנו רוצים להפיץ לצוות? זו בעיה מאוד גדולה עבורנו ".
כרגע מפותחת מערכת ששמה דגש מיוחד על מודעות מצבית ושילוב גורמים אנושיים. מערכת המציאות המוגברת BattleView 360 מבוססת על מערכת מיפוי דיגיטלית. היא אוספת. עוקב ומציג קטע של השטח שהצוות מעוניין בו. כשהם חובשים קסדה עם BattleView 360, היושבים במכונית מקבלים תמונה חיצונית "מעגלית". במקביל, הם מקבלים מיד הודעות על שינויים במצב ויעוד המטרה לפתוח באש. צוות הרכב הקרבי יכול לתקשר עם BattleView 360 בשתי דרכים, באמצעות קסדה או טאבלט. BAE מערכות, בשיתוף עם חברת הבת הבריטית שלה, מציגה בימים אלה את מערכת BattleView 360 המותקנת על ה- BM90 BMP במספר מדינות. מנהל התוכנית, אנדי תאיין, מכיר היטב את שוק ההדמיה והמודעות למצבים של כלי רכב צבאיים. "אנו בהחלט רואים עניין גובר ברחבי אירופה ובארצות הברית, במיוחד בתחום המחקר, במערכות מודעות למצבים לרכבים קרביים אלה, במיוחד למשאיות וכלי לחימה של חי"ר, ובעתיד לסוגי כלי רכב אחרים".
מר תאיין אמר כי לחברה מספר חוזים הקשורים לפרויקטים שונים של מחקר בבריטניה ובארה"ב שבהם מעורבות גם חברות אחרות. "המערכות שאנו מפתחים ולומדים מוסיפות יכולות לנהג, לתותחן ולמפקד הרכב ומספקות להן נראות טובה יותר לכל כיוון מאשר לפריסקופים הנוכחיים או לחלונות המחורצים הצרים מאוד הנפוצים ברכבים צבאיים". עבור צד הנחיתה בחלק האחורי של הרכב שליטה בסיטואציה חשובה, שכן הם צריכים לדעת מה מצפה להם לפני הירידה מהרכב. "זה יכול להיות כל צנחן בודד, אבל סביר להניח שמנהיג כיתה ואחריו הכפופים לו".
מבחינת הגיאוגרפיה, "יש עניין ופעילות בארצות הברית ובכל אירופה", ציין תאיין, למשל, כל שבעת מפעילי מכונות CV90 באירופה (דנמרק, אסטוניה, פינלנד, הולנד, נורבגיה, שוויץ ושבדיה) שוקלים. שילוב המערכת. Battle View 360 בעת שדרוג הרכבים שלך. בארצות הברית, ארגונים צבאיים כולל הפיקוד על הכשרה בדוקטרינה ולחימה (TRADOC) ומרכז המחקר לתקשורת אלקטרוניקה (CERDEC) עובדים על מערכות מודעות סיבוביות מעגליות, וכך גם מעבדת המדע והטכנולוגיה הבריטית (DSTL).
בעיות אינטגרציה
אחת הבעיות הקשורות לשילוב של טכנולוגיות כאלה היא תכונות העיצוב של דגם ספציפי של רכב קרבי, למשל, עבור מערכת תצוגה מעגלית, יש צורך למצוא מקום על גוף הגופה, לספק כוח ולהעביר נתונים. שורות. בנוסף, יש להציג תמונות ממצלמות בכדי לספק הדמיה סימולטנית חלקה לכולם ברכב; כל זה דורש כוח מחשוב משמעותי, הכרת גורמים אנושיים וניסיון בפיתוח תוכנות מיוחדות."עיבוד הנתונים עצמם אינו עניין גדול, הבעיה היא ביצירת תצוגות מספיק חזקות לשימוש בכלי רכב צבאיים", המשיך תאיין. "התצוגות שלנו הותקנו בעבר במטוסי סילון ובמסוקים. לקחת את הטכנולוגיה הזו ולהפוך אותם לקשיחים וחסינים בפני חבטות זה באמת מאתגר, אבל אפשרי, כי הרכיבים האופטיים שיש לנו הם חזקים וקומפקטיים מספיק ".
בהקשר זה כדאי להתעכב על טכנולוגיות תצוגת קסדות שונות, כולל מדריכי גל אופטיים המשמשים במערכת Q-Sight של מערכות BAE ושינויים בה, אם כי אין פירושו שילוב חובה של טכנולוגיית Q-Sight במערכת Battle View 360, מכיוון שהחברה מפתחת טכנולוגיית תצוגה קטנה ומחוספסת קטנה יותר. תאיין זכר את דבריהם החריפים של החיילים שהסתובבו עם התצוגות בתוך המכונית, במיוחד כשהם דפקו את ראשיהם במשהו. "בכל מקרה הצלחנו לעבור את תנאי ההפעלה האלה".
בנוסף לפרוטוקולי ההמרה המשמשים בדרך כלל להעברת נתונים מחיישנים שונים של יצרנים שונים לאותה רשת, ישנה בעיה של תפירת או יישור תמונות. "המשמעות היא שילוב תמונות מחיישנים גלויים ואינפרא אדומים עם עקרונות פעולה שונים, עדשות ושדות ראייה שונים, והפיכתם לתואמים זה לזה", אמר ריצ'רד הדפילד, מוביל טכני של Battle View 360 ב- BAE Systems. "אנו מתקרבים ויוצאים בזמן אמת כדי ליצור כיפה וירטואלית ולאחר מכן להכניס את החיישנים האלה לכיפה הווירטואלית הזו." בעיה טכנית נוספת, שהוזכרה על ידי הדפילד, היא המעקב בו זמנית אחר תנועת ראשיהם של כמה אנשים, מכיוון שהם יכולים להסתכל לכיוונים שונים. לדבריו, לחברה יש פתרון לכך, הכולל מכשיר מעקב בכל קסדה וסט חיישני מעקב המופצים בכל חלקי הרכב.
כמה שיותר מדויק, הסנכרון עם העולם החיצון של התמונות המוצגות הוא אחת הבעיות הארגונומיות החשובות ביותר. "אתה צריך לוודא שהאנשים שמשתמשים במערכת לא מרגישים לא בנוח עם חביון או חביון", אמר הדפילד. "אנו חושבים שהבנו נכון והסרנו את העיכוב, אך אינני יכול לומר כיצד". האופן שבו משתמשים מתקשרים עם התצוגות שהם עונדים על ראשיהם הוא גם בעיה משמעותית, וכדי לפתור זאת, BAE Systems הציגה אלמנט המבוסס על תוכנת MIME (מנוע ותמונות לניהול תמונות) "אמינה ביותר" שעובדת ביעילות עם אמצע שנות ה -90 מטוסים צבאיים בריטיים שונים. "התאמנו את הכלי הזה לשימוש יבשתי וכללנו המון פונקציונליות המטפלת בשטח, כך שנוכל, למשל, לתכנן מסלולים באמצעות מאפייני שטח, והכל אפשרי לכל סוג של רכב", הוסיף הדפילד.
המצלמות התרמיות היוקרתיות של Finmeccanica משתמשות בחיישן MCT מהדור השלישי בכדי לספק איכות תמונה מעולה, יום, לילה ובנראות ירודה. ניתן לשלב מצלמות אלו במגוון רחב של מערכות הדמיה לרכב
פלט מידע
תוכנת MIME מתקשרת באמצעות רשת התקשורת של הרכב עם מערכת הבקרה הקרבית ו / או מערכת זיהוי ורכישת המטרה, משווה את הנתונים המתקבלים ומסננת אותם על מנת לספק לכל משתמש את המידע הדרוש והמינון המדויק ולבטל עומס מידע מופרז."קבלת יותר מדי מידע היא גרועה כמעט כמו מתן מידע מועט מדי", אמר הדפילד. - כלומר, יש לנו עוד משימה אחת: מה צריך ומה אסור לראות אדם ספציפי?
פדר Sjolund, מפתח שותף ומנהל תכניות של BattleView 360 ב- BAE Systems Hagglunds, אמר שהם עבדו עם צוותי רכב קרב מנוסים כדי להבין איזה מידע הם צריכים בכל מצב ומהם האילוצים. "הבאנו כמה מפקדי טנקים ו- BMP כדי להתחיל דיון על כמה מידע הם יכולים לטפל בתרחישים שונים", אמר. - אחד התרחישים יכול להיות מצעד, והשני יכול להיות קרב צמוד. אם אתה בצעדה, אז אתה באמת ממוקד במסלול, היכן יהיו נקודות האיסוף הבאות, כמה זמן תנהג, כמה דלק זמין ומה המהירות הדרושה כדי להגיע לנקודת האיסוף בנקודה מסוימת הזמן, "הוסיף הדפילד. "אבל אז, ככל שאתה מתקרב למטרה, מתחילים להופיע איומים, ואז אתה נכנס לשלבים שונים של משימת הלחימה, וברור שהמידע שאתה רואה ישתנה".
Sjolund אמר כי החברה שילבה את המידע הנכנס הזה עם הרעיון של תצוגות צמודות לקסדה לצוותי מטוסים, וזו הדרך הטובה ביותר לקבל מידע שימושי ליושבים במכונית כאשר כל החלל הפנימי אינו מלא במסכים, לעתים קרובות יש שם אין מספיק מקום או אנרגיה זמינה עבורם, או לשניהם. המודול בכל קסדה כולל חיישן תנועה של ראש ומכשיר לחיבור למערכת בקרה מיני קרבית המבוססת על תוכנת MIME, המאפשרת לכל משתמש להציג תמונה מהחיישן הנכון עם המידע הטקטי הדרוש.
רוב כלי הרכב המשוריינים אינם מאפשרים צפייה טובה, ולכן מערכות מצלמות מכל הסוגים נפוצות, רובן כוללות מצלמות ראיית לילה CMOS (מוליך למחצה מתכת תחמוצת משלימה).
עוד חיישנים
כפי שמציינת חברת Finmeccanica, בעוד שמספר החיישנים המותקנים בכלי רכב צבאיים ממשיך לגדול, שילוב הטכנולוגיות יציב למדי, למרות שהם כל הזמן משתפרים. מערכת ראייה אופיינית כוללת חיישן ראיית לילה (בדרך כלל אינפרא אדום), ראיית יום (אופטית או טלוויזיה) ומד טווח לייזר. כדי לענות על דרישות מיוחדות, משולבים לעתים קרובות חיישנים נוספים כגון מנורות / מצביעי לייזר. עבור מערכות ראייה לנהג ומודעות למצב, מספיקות טלוויזיה ומצלמות תרמיות.
Plug and play אופטרוניקה נשארת אטרקטיבית לרכבי לחימה; לדוגמא, מגמה זו מבוססת על הפופולריות של POP (Plug-in Optronic Payload) תעשיית התעופה והתעשייה האווירית הישראלית, של מערכות ראייה ותצפית של יום ולילה. משפחת POP כוללת שש מערכות, כל אחת עם תצורה משלה. יחד עם זאת, לכולם יש מודולריות גבוהה והם יכולים לקבל "חלקים" מיוחדים עם אותם חיישנים הנקבעים על פי דרישות המשתמש. ניתן להחליף חלקים אלה בשטח במידת הצורך, ובעתיד יהיה להקל על השדרוג של משפחת ה- POP ככל שיהיו זמינות טכנולוגיות אופקטופולר חדשות.
מצלמות אינפרא אדום לא מקוררות הופכות פופולריות יותר ביישומים "כלליים", כגון שיפור איכות ראיית הנהג, אך מצלמות אינפרא אדום מקוררות נשארות חובה כאשר נדרשת הדמיה באיכות גבוהה.באשר למראות נשק, התקנים מסורתיים של גל ארוך (8-12 מיקרון) מתפתחים כיום להתקנים מרובי טווחים, כלומר על ידי הוספת חיישנים של גל בינוני (3-5 מיקרון). בכמה יישומים כלליים ברמה נמוכה, כלומר במשימות בהן הראות אינה ממלאת תפקיד גדול, כיום משתמשים בחיישנים הפועלים באזור האינפרא אדום הקרוב (הגל הארוך) של הספקטרום יחד עם מצלמות טלוויזיה זולות.
Finmeccanica מאמינה כי הטכנולוגיה של ייצור מעגלים המבוססים על מבני מתכת-תחמוצת-מוליכים למחצה (CMOS) משלימים תחליף בהדרגה מצלמות CCD בטווח הנראה לעין, וטכנולוגיות אקזוטיות יותר כגון אזור האינפרא אדום הרחוק (הקצר) של הספקטרום יפותחו עוד יותר. לדברי החברה, היכולות של אזור זה של הספקטרום שונות מטווחי האינפרא אדום באמצע הגל והארוך. זה יכול להיות שימושי עבור כמה יישומים מיוחדים, אם כי העלות הגבוהה יחסית עשויה להגביל את הביקוש הצבאי אליו כרגע. בנוסף להתקדמות הטכנולוגיות המבוססות על אורכי גל פחות מוכרים, התקדמות רציפה בטכנולוגיית החיישנים מאפשרת גלאי אינפרא אדום מקוררים ובלתי מקוררים עם מערכים קטנים יותר, רזולוציה גבוהה יותר ו / או דיאפרגמות אופטיות (צמצם) קטנות יותר.
תצוגות רכב מודרניות אופייניות הן מסכים מחוספסים עם תכונות מיוחדות למקסום איכות תמונות מונוכרום ממצלמות אינפרא אדום. המערכות העדכניות ביותר הן לוחות LCD שטוחים רב תכליתיים עם תוכנות שיכולות להציג מספר תמונות בו זמנית, להעלות גרפיקה ברזולוציה גבוהה ולשפר את איכות התמונה. הפיתוח שלהם, המונע מהזמינות של טכנולוגיית הפאנלים המסחריים, הולך לקראת איכות תמונה טובה יותר (כולל הגדרה גבוהה יותר), רוחב פס פנימי יותר של רשת ויותר כוח מחשוב.
יתרונות וחסרונות
בנוגע לפיתוח תצוגות המותקנות בקסדה, Finmeccanica ציינה את נקודות החוזק והחולשה של הטכנולוגיה הקיימת. היתרונות כוללים קומפקטיות, יכולת הפעלה עם או בלי קסדה וצריכת חשמל נמוכה יחסית. החסרונות שלהם, לטענת החברה, כוללים עלות, הגנה לקויה מפני נזקים, עייפות הבעלים ואולי הגבלת היכולת לבצע משימות מסוימות במכונית, כמו גם הצורך בהתקן גיבוי. המסקנה שהגיעה Finmeccanica מניתוח היתרונות והחסרונות היא שבעתיד הקרוב, תצוגות רכובות על קסדה לא יהיו בשימוש נרחב ברכבים צבאיים. עם זאת, החברה אופטימית יותר לגבי הסיכויים למציאות רבודה (הוספת אובייקטים דמיוניים לתמונות של אובייקטים בעולם האמיתי, בדרך כלל נכס עזר-אינפורמטיבי), אותם ניתן להשיג ללא תצוגות המותקנות בקסדה. "למציאות רבודה יש פוטנציאל אדיר מכיוון שהיא משפרת את הצגת המידע לצוות, מה שיכול לסייע באיתור ומיקוד". באופן לא מפתיע, כמעט כל לקוחותיהם התמקדו בעיקר במחיר וביצועים, אך Finmeccanica מדגישה כי גורמים אלה תלויים ביישום. בדרך כלל, הלקוח מוכן להשקיע יותר כאשר יש צורך בפתרונות ברמת המערכת (למשל, בקרת אש או מודעות למצב), לא רק מכיוון שהם יקרים יותר, אלא בעיקר מכיוון שהדרישות מחמירות יותר וזה מונע שימוש בזול יותר וציוד פחות פונקציונלי מספקים מהפלח התחתון.עם דרישות פחות מחמירות, הדגש על העלות מאפשר מעורבות של מגוון רחב יותר של ספקים מתחרים.
חוות דעת של מומחים
עמנואל ברצ'ייר, מנהלת מכירות ב- ULIS (חטיבה של חברת הטכנולוגיה האינפרא אדומה הצרפתית סופרדיר), המייצרת דימאים תרמיים לא מקוררים, הבחינה כי דרישות הצבא הופכות ליותר ספציפיות מבחינת הפונקציונליות הרצויה. זה כולל מערכות ראייה משופרות לנהגים, הגברת המודעות למצב מקומי להגנה על כלי רכב, ושילוב בתחנות נשק נשלטות מרחוק (RWM), למשל, להנחיית נשק. "אנו רואים שני אתגרים עיקריים", המשיך ברצ'ייר. - ראשית, שיפור הביצועים על מנת לקבל שדה ראייה גדול יותר, למשל, 180 מעלות עבור מערכת הראיה של הנהג, או הגדלת טווח הזיהוי של מערכת המודעות למצב המקומי וה- DBA … שנית, פיתוח ציוד עם מידות קטנות יותר, קלות יותר, עם פחות צריכת חשמל. למרות שלפעמים אנו מתמודדים עם מכונות גדולות, הנפח הזמין לכל ציוד הוא תמיד בעיה ".
במונחים של טכנולוגיות חדשות שעלולות להפריע, מר ברסייר סבור שחיישני CMOS המכסים את הספקטרום הנראה ואינפרא אדום הם מועמדים טובים למכשירי ראיית נהג עתידיים לכל מזג אוויר, וכך גם לגבי מערכות אינפרא אדום קצר. טכנולוגיות חדשות יהיו מאתגרות להשיג את רמת הבשלות והכישורים הנדרשים ליישומים מסוג זה. נראה מה יקרה בעשר השנים הקרובות, אבל חיישני הדמיה תרמית כבר מבוססים על טכנולוגיות מוכחות שממשיכות להגדיל את היכולות ולהוזיל עלויות”.
כשנשאל היכן, מבחינה גיאוגרפית, כל תהליך הפיתוח והרכש מתבצע, אמר דן לינדל כי המערב מדבר ומבצע בדיקות, בעוד המזרח כבר מספק מוצרים מוגמרים. "אנו רואים שדברים רבים שנדונים ומוצגים בתערוכות ממש משתלבים ברוסיה, כמו גם בסין. אנו רואים צרכים די ברורים למערכות מסוג זה בדרום מזרח אסיה, בעוד שמדינות המערב מדברות ומנסות לעשות משהו, חלקן במידה פחותה, חלקן במידה רבה יותר ".
