Күндізгі уақытта да десантшылардың жаяу жауынгерлік машинадан немесе бронетранспортерден түсу кезіндегі өмірі десанттық күштердің қауіпсіздігі кезінде ұрыс кезінде түнде қонуды айтпағанда, ситуациялық хабардарлықтың ең жоғары деңгейіне қол жеткізуге байланысты. барлығы дерлік сенсорлық технологияларға байланысты
Он жылдан астам уақыт бойы әскери көліктерде бақылауға және бағдарлауға арналған оптоэлектронды жүйелер орнатылды, мысалы, түнгі көру құрылғылары, жүргізушінің техникалық көруін жақсарту жүйелері, және соңғы уақытта олар жан-жақты көру жүйелерін не жаңа көліктерге енгізуде. немесе жаңартудың қосымша жүйелері ретінде
Қазіргі уақытта цифрлық сенсорлар мен интеграцияланған электронды архитектураның бірігуінің арқасында бәрі тез өзгеруде, сонымен бірге жағдайды жақсартуды қамтамасыз ету үшін біртіндеп жұмыс жасай алатын автоматты түрде реттелетін мульти-сенсорлық жүйелерді орнатудың айқын үрдісі байқалады. біртұтас кеңістіктік -уақыттық көлемдегі гетерогенді ақпаратты кешенді қабылдау) броньды машиналар экипаждары бұрын қарастырылғанмен салыстырғанда.
Finmeccanica компаниясында айтылғандай, қазіргі кезде жағдайға меншік деңгейінің жоғарылауы және қозғалыстағы нысандарды анықтау, қадағалау және белгілеу мүмкіндігі өте маңызды және бұл нарықтың дамуы мен кеңею тенденциясын анықтайды. Қару -жарақ жүйелері мен бақылау құралдары жауынгерлік машинаның өзінің негізгі міндетін орындаудағы тиімділігіне тікелей әсер етеді, сондықтан жоғары сипаттамалары бар датчиктерге сұраныс артып келеді.
Сонымен қатар, микроэлектроника мен оптика саласындағы прогресс түнгі көру жүйелерін қол жетімді етеді және осыған байланысты көптеген елдер осы типтегі қондырғылар үшін индустриялық негіз құрғысы келеді. Жүргізушінің түнгі көру жүйесіне деген қажеттілігін негізінен қысқа қашықтықтағы сенсорлар қанағаттандыра алады (әдетте салқындатылмаған инфрақызыл немесе теледидарлық камералар), ал жан-жақты көру сенсорлары бронетранспортерлер мен жаяу әскердің ажырамас бөлігіне айналады, өйткені экипаж мен әскерлер тұрақты жан-жақты көзқарас қажет.
Тәулік бойы жұмыс істейтін бірнеше камерамен жабдықталған CV90 BMP BAE Systems-дің Battle View 360 кеңейтілген шындық жүйесі үшін эксперименттік платформа ретінде қызмет етеді, ол «дөңгелек» кескінді алуға және оны дулығаға орнатылған дисплейде көрсетуге мүмкіндік береді. экипаж мен әскерлер туралы
Дулыға орнатылған дисплейлерді қолданып, Battle View 360 шынайылық жүйесі бар көліктегі барлық адамдар жан-жақты көріністі алады; және ол BAE Systems Q-Sight және Q-Warrior жарық бағыттағыш технологияларының туындылары болуы міндетті емес.
Толықтырылған шындық
Өзінің құндылығын дәлелдеген осы негізгі жүйелерден басқа, сенсорлардың жетілдірілген дисплейлер мен ақпаратты басқару жүйелеріне қосылуы экипаждарға олардың бөлімшелері, жау, маршруттар, бағдарлар туралы ақпарат алатын шындық әлеміне көшуге мүмкіндік береді. басқа да мыңдаған хабарламалар мен ақпараттармен бірге олардың назарына уақытында ұсынылуы тиіс. Бұл тұжырымдама әскери авиацияда жақсы белгілі болғанымен, жер үсті көліктері жақын арада бұл саладан асып түсуі мүмкін, себебі сенсорлар мен есептеу жүйелерінің салмағы, көлемі, энергия шығыны мен шығын сипаттамалары азаяды және сертификаттау процесіне кететін уақыт пен күш төмендейді. авиацияға қарағанда айтарлықтай төмен. …
BAE Systems Hagglunds швед бөлімшесінің жауынгерлік машиналарының бастығы Дэн Линделл атап өткендей, бұл технологиялар машиналарды өздері өзгертеді. «Біз бұл жүйелерді біріктіру үшін машиналарды қайта жобалап жатырмыз … Біріншіден, соңғы бес -алты жылда біз машинада бөлінген қуатты екі есе арттырдық және энергия тұтыну үнемі өсіп келе жатқанын көреміз». Компания өз автомобильдері үшін электрлі және гибридті электржетектерді (генератор арқылы электр қозғалтқыштарын қосатын дәстүрлі қозғалтқыш) жұмысын жалғастыруда. Линделл адам факторының оптоэлектронды технология үшін де маңызды екенін айтады. «Біз экипажға таратқымыз келетін барлық сенсорлық деректер мен суреттерді қалай ұсынамыз? Бұл біз үшін өте үлкен мәселе ».
Қазіргі уақытта ахуалды хабардар етуге және адами факторларды біріктіруге ерекше назар аударатын жүйе әзірленуде. BattleView 360 шынайылықтың кеңейтілген жүйесі цифрлық картографиялық жүйеге негізделген. Ол жинайды. Экипаж қызықтыратын жердің үзіндісін қадағалайды және көрсетеді. BattleView 360 бар дулыға киген кезде, көлікте отырғандар сыртқы «дөңгелек» суретті алады. Сонымен қатар, олар жағдайдың өзгеруі және атыс мақсатының тағайындалуы туралы хабарламаларды тез алады. Жауынгерлік көлік экипажы BattleView 360 -пен дулыға немесе планшет арқылы екі жолмен әрекеттесе алады. BAE Systems өзінің британдық еншілес компаниясымен бірлесе отырып, бірнеше елдерде CV90 BMP -де орнатылған BattleView 360 жүйесін көрсетеді. Бағдарлама менеджері Энди Тейн әскери көліктердің бейнелеу және жағдайлық ақпараттандыру нарығымен жақсы таныс. «Біз Еуропа мен Америка Құрама Штаттарында, әсіресе зерттеу аймағында, осы жауынгерлік машиналардың, әсіресе бронетранспортерлер мен жаяу әскердің, ал болашақта басқа да көлік түрлерінің ситуациялық хабардарлық жүйелеріне қызығушылықтың артып келе жатқанын көреміз».
Тейн мырза компанияның Ұлыбритания мен АҚШ -тың басқа да ғылыми жобаларына қатысты бірқатар келісімшарттары бар екенін айтты. «Біз әзірлеп жатқан және зерттеп жатқан жүйелер жүргізушіге, зеңбірекшіге және көлік командиріне мүмкіндіктер қосады және оларға қазіргі кездегі перископтармен немесе әскери көліктерде жиі қолданылатын өте тар ойық терезелермен салыстырғанда жан-жақты көрінуді қамтамасыз етеді». Көліктің артқы жағындағы десант үшін жағдайды меңгеру маңызды, өйткені олар көліктен түсер алдында не күтіп тұрғанын білуі керек. «Бұл кез -келген десантшы болуы мүмкін, бірақ, мүмкін, команданың жетекшісі, оның қарамағындағылар.
География тұрғысынан алғанда, «АҚШ пен бүкіл Еуропада қызығушылық пен белсенділік бар», - деді Тейн, мысалы, Еуропадағы CV90 жеті операторының барлығы (Дания, Эстония, Финляндия, Нидерланды, Норвегия, Швейцария және Швеция). жүйені біріктіру. Battle View 360 көліктерді жаңарту кезінде. Америка Құрама Штаттарында Доктрина мен жауынгерлік дайындық бойынша қолбасшылық (TRADOC) және Байланыс электроникасын зерттеу орталығы (CERDEC), соның ішінде әскери ұйымдар, Ұлыбританияның қорғаныс ғылымдары мен технологиялары зертханасы (DSTL) сияқты жағдайды түсінудің циркуляциялық жүйелері бойынша жұмыс жасайды.
Интеграция мәселелері
Мұндай технологияларды біріктіруге байланысты проблемалардың бірі - жауынгерлік машинаның белгілі бір моделінің конструктивті ерекшеліктері, мысалы, дөңгелек қарау жүйесі үшін корпуста орын табу, қуат беру және деректерді беру қажет. сызықтар. Сонымен қатар, машинадағы барлық адамдар үшін бір мезгілде үздіксіз визуализацияны қамтамасыз ету үшін камералардан алынған суреттер көрсетілуі керек; мұның бәрі елеулі есептеу қуатын, адами факторларды білуді және арнайы бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу тәжірибесін қажет етеді.«Деректерді өңдеудің өзі үлкен мәселе емес, мәселе - әскери машиналарда қолдануға жеткілікті берік дисплейлер жасауда», - деп жалғастырды Тейн. «Біздің дисплейлер бұрын реактивті ұшақтар мен тікұшақтарда орнатылған. Бұл технологияны қолдану және оларды қатаң және бұзылмайтын етіп жасау өте қиын, бірақ мүмкін, өйткені бізде оптикалық компоненттер жеткілікті берік және жинақы ».
Осыған байланысты, BAE Systems Q-Sight жүйесінде қолданылатын оптикалық толқынды бағыттағыштарды және оның модификациясын қоса алғанда, дулыға көрсететін әр түрлі технологияларға тоқталу керек, бірақ бұл Q-Sight технологиясын Battle View 360 жүйесіне міндетті түрде біріктіруді білдірмейді., өйткені компания басқа да қатал дисплей технологиясын дамытады. Тейн машинаның ішіндегі дисплейлермен жүріп келе жатқан сарбаздардың, әсіресе бастарын бір нәрсеге ұрған кездегі жағымсыз сөздерін есіне алды. «Қалай болғанда да, біз осы жұмыс жағдайынан өте алдық».
Әр түрлі өндірушілердің әртүрлі сенсорларының деректерін бір желіге жеткізу үшін әдетте қолданылатын конверсиялық хаттамалардан басқа, суретті тігу немесе туралау мәселесі бар. «Бұл көрінетін және инфрақызыл сенсорлардың суреттерін әр түрлі жұмыс принциптерімен, әртүрлі линзалар мен көру өрістерімен біріктіруді және оларды бір -бірімен үйлесімді етуді білдіреді», - дейді BAE Systems Battle View 360 техникалық жетекшісі Ричард Хадфилд. «Біз виртуалды күмбез жасау үшін нақты уақытта үлкейтіп, кішірейтіп жатырмыз, содан кейін сенсорларды сол виртуалды күмбезге енгіземіз». Хадфилд айтқан тағы бір техникалық мәселе - бұл бірнеше адамның басының қозғалысын бір мезгілде бақылау, себебі олар әр түрлі бағытта қарай алады. Оның айтуынша, бұл үшін компанияның шешімі бар, ол әр дулығаға бақылау құралы мен көліктің ішкі бөлігіне таралған бақылау сенсорларының жиынтығын қамтиды.
Мүмкіндігінше дәл бейнеленген суреттердің сыртқы әлеммен синхрондауы - эргономикалық маңызды мәселелердің бірі. Хадфилд: «Сіз жүйені қолданатын адамдар кідіріс пен кешігуге ыңғайсыз емес екеніне көз жеткізуіңіз керек», - деді. «Біз оны дұрыс қабылдадық деп ойлаймыз және кешіктіруді алып тастадық, бірақ мен қалай деп айта алмаймын». Пайдаланушылардың басына киетін дисплейлермен қалай қарым-қатынас жасайтыны да маңызды мәселе болып табылады және оны шешу үшін BAE Systems 90-жылдардың ортасында тиімді жұмыс істейтін «өте сенімді» MIME (Map and Image Management Engine) бағдарламалық жасақтамасына негізделген элементті енгізді. әр түрлі британдық әскери ұшақтар. «Біз бұл құралды жер бетінде қолдануға бейімдеп, рельефті өңдейтін көптеген функционалдылықтарды енгіздік, сондықтан біз, мысалы, жер бедерінің сипаттамаларын қолдана отырып, маршруттарды жоспарлай аламыз және мұның бәрі кез келген көлік түрі үшін мүмкін», - деп қосты Хадфилд.
Finmeccanica премиум жылу камералары күндіз де, түнде де, нашар көрінетін жерде де тамаша сурет сапасын қамтамасыз ету үшін жоғары ажыратымдылықтағы MCT сенсорының үшінші буынын қолданады. Бұл камералар автокөлікті бейнелеудің көптеген жүйелеріне біріктірілуі мүмкін
Ақпараттың шығуы
MIME бағдарламалық қамтамасыздандыруы көлік құралының байланыс желісі арқылы жауынгерлік басқару жүйесімен және / немесе нысанды анықтау мен алу жүйесімен өзара әрекеттеседі, алынған деректерді салыстырады және әр пайдаланушыға қажетті және дәл мөлшерленген ақпаратпен қамтамасыз ету және ақпараттың шамадан тыс жүктемесін жою үшін сүзгіден өткізеді.«Тым көп ақпарат алу тым аз ақпарат беру сияқты жаман», - деді Хадфилд. - Яғни, бізде тағы бір міндет бар: нақты адам нені көруі керек және нені көрмеуі керек?
BAE Systems Hagglunds компаниясының BattleView 360 бағдарламасының менеджері Педер Сёлунд, олар тәжірибелі жауынгерлік машиналар экипаждарымен жұмыс істеп, әр жағдайда қандай ақпарат қажет екенін және қандай шектеулер болуы керектігін айтты. «Біз әр түрлі сценарийлерде қанша ақпарат өңдей алатыны туралы талқылауды бастау үшін бірнеше танк пен BMP командирлерін шақырдық», - деді ол. - Сценарийлердің бірі шеру болуы мүмкін, екіншісі - жақын ұрыс. Егер сіз маршта болсаңыз, онда сіз шынымен де келесі жинау нүктелері болатын маршрутқа назар аударасыз, сіз қанша уақыт жүресіз, қанша жанармай бар және белгілі бір уақытта қабылдау пунктіне жету үшін қандай жылдамдық қажет. уақыт », - деп қосты Хадфилд. «Бірақ содан кейін сіз мақсатқа жақындаған сайын қауіптер пайда бола бастайды, содан кейін сіз жауынгерлік тапсырманың әр түрлі кезеңдеріне енесіз, және сіз көрген ақпарат өзгеретіні анық».
Сжолунның айтуынша, компания бұл ақпаратты әуе кемесінің экипаждары үшін дулыға орнатылған дисплейлер тұжырымдамасымен біріктірді, бұл көліктің ішінде барлық кеңістік экрандармен толтырылмаған кезде, автомобильде отыратындар үшін пайдалы ақпарат алудың ең жақсы әдісі. олар үшін бос орын немесе қол жетімді энергия немесе екеуі де бір мезгілде жеткіліксіз. Әр дулығадағы модульде жеке бас қозғалысының сенсоры және MIME бағдарламалық жасақтамасына негізделген мини-жауынгерлік басқару жүйесіне қосылуға арналған құрылғы бар, ол әр пайдаланушыға қажетті тактикалық ақпараты бар дұрыс сенсордан суретті көрсетуге мүмкіндік береді.
Броньды машиналардың көпшілігі жақсы көрінуге мүмкіндік бермейді, сондықтан барлық типтегі камералық жүйелер кең таралған, олардың көпшілігіне түнгі көру камералары CMOS (металл оксиді жартылай өткізгіш) кіреді.
Басқа сенсорлар
Finmeccanica компаниясы атап өткендей, әскери көліктерге орнатылған датчиктер саны өсуде, технологиялар комбинациясы тұрақты түрде жетілдірілуде. Әдеттегі көру жүйесіне түнгі көру сенсоры (әдетте инфрақызыл), күндізгі көру (оптикалық немесе теледидар) және лазерлік диапазон кіреді. Арнайы талаптарды қанағаттандыру үшін лазерлік жарықтандырғыштар / көрсеткіштер сияқты қосымша датчиктер жиі біріктіріледі. Жүргізушілердің көру қабілеті мен жағдайды білу жүйелері үшін теледидар мен жылу камералары жеткілікті.
Қосу және ойнау оптроникасы жауынгерлік машиналар үшін тартымды болып қала береді; мысалы, бұл тенденция POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries тобының күндізгі және түнгі көру және көру жүйелерінің тұрақтылығымен танымал болуына негізделеді. POP тобы әрқайсысы өзінің конфигурациясы бар алты жүйені қамтиды. Сонымен қатар, олардың барлығы модульділіктің жоғары деңгейіне ие және қолданушының талаптарына сәйкес анықталатын сенсорлармен арнайы «бөлімдерді» қабылдай алады. Қажет болса, бұл бөлімдерді далада ауыстыруға болады, және болашақта жаңа оптикалық байланыс технологиялары қол жетімді болған кезде POP тобын жаңартуды жеңілдетеді.
Салқындатылмаған инфрақызыл камералар жүргізушінің көру сапасын жақсарту сияқты «жалпы» қосымшаларда танымал бола бастады, бірақ жоғары сапалы бейнелеу қажет болған кезде салқындатылған инфрақызыл камералар міндетті болып қала береді. Қару-жарақтың көрнекті жерлеріне келетін болсақ, қазіргі уақытта дәстүрлі ұзақ толқынды (8-12 микрондық) құрылғылар көп диапазонды құрылғыларға, яғни орташа толқынды (3-5 микрондық) датчиктерді қосу арқылы дамуда. Кейбір жалпы деңгейлік қосымшаларда, яғни көріну үлкен рөл атқармайтын тапсырмаларда қазіргі уақытта спектрдің жақын (ұзын толқынды) инфрақызыл аймағында жұмыс істейтін сенсорлар арзан телекамералармен бірге қолданылады.
Finmeccanica қосалқы металл оксиді-жартылай өткізгіштер (CMOS) конструкцияларына негізделген тізбектерді дайындау технологиясы көрінетін диапазонда CCD камераларын біртіндеп алмастырады, ал спектрдің алыс (қысқа толқынды) инфрақызыл аймағы сияқты экзотикалық технологиялар одан әрі дамиды деп санайды.. Компанияның мәліметінше, спектрдің бұл аймағының мүмкіндіктері орташа толқын мен ұзақ толқынды инфрақызыл диапазоннан өзгеше. Бұл кейбір мамандандырылған қосымшалар үшін пайдалы болуы мүмкін, дегенмен салыстырмалы түрде жоғары құны қазіргі уақытта оған әскери сұранысты шектеуі мүмкін. Анықталмаған толқын ұзындығына негізделген технологиялардағы жетістіктерден басқа, сенсорлық технологияның үздіксіз дамуы салқындатылған және салқындатылмаған инфрақызыл детекторларға кіші массивтермен, ажыратымдылығы жоғары және / немесе кіші оптикалық диафрагмалармен мүмкіндік береді.
Автокөліктің типтік заманауи дисплейі - инфрақызыл камералардан алынған монохромды суреттердің сапасын жоғарылату үшін арнайы мүмкіндіктері бар берік экрандар. Ең жаңа жүйелер-бұл бір уақытта бірнеше кескінді көрсетуге, жоғары ажыратымдылықтағы графиканы қосуға және кескін сапасын жақсартуға мүмкіндік беретін бағдарламалық жасақтамасы бар көп функциялы жалпақ панельді СКД панельдері. Коммерциялық панельдік технологияның болуына байланысты олардың дамуы сурет сапасының жақсаруына (жоғары анықтаманы қоса), ішкі желінің өткізу қабілеттілігінің жоғарылауына және есептеу қуаттылығының жоғарылауына әкеледі.
Қарсы және қарсы емес
Дулыға орнатылатын дисплейлерді дамытуға қатысты Finmeccanica қолданыстағы технологияның күшті және әлсіз жақтарын атады. Артықшылықтары ықшамдық, дулыға немесе онсыз жұмыс істеу мүмкіндігі және салыстырмалы түрде төмен энергия шығыны. Олардың кемшіліктері, компанияның пікірінше, шығындарды қамтиды, зақымданудан нашар қорғаныс, иесінің шаршауы және, мүмкін, автокөліктегі белгілі бір тапсырмаларды орындау мүмкіндігін шектеу, сонымен қатар резервтік құрылғыға қажеттілік. Finmeccanica-ның артықшылықтары мен кемшіліктерін талдаудан жасаған қорытындысы-жақын арада дулыға орнатылған дисплейлер әскери көліктерде кеңінен қолданылмайды. Дегенмен, компания шлемге орнатылған дисплейлерсіз алуға болатын кеңейтілген шындықтың келешегіне (шынайы әлемдегі объектілердің суреттеріне қиялдағы заттарды қосу, әдетте көмекші-ақпараттық сипатта) оптимистік көзқараста. «Толықтырылған шындықтың үлкен әлеуеті бар, өйткені ол экипажға ақпаратты ұсынуды жақсартады, бұл анықтауға және бағыттауға көмектеседі». Таңқаларлық емес, олардың клиенттерінің барлығы дерлік баға мен өнімділікке назар аударады, бірақ Finmeccanica бұл факторлардың қосымшаларға байланысты екенін атап көрсетеді. Әдетте, тұтынушы жүйелік деңгейдегі шешімдер қажет болған кезде көбірек инвестиция салуға дайын (мысалы, өртті бақылау немесе ситуациялық хабардар болу), олар қымбат болғандықтан ғана емес, сонымен қатар талаптар қатаң болғандықтан және бұл арзанырақ пайдалануға кедергі келтіреді. және төменгі сегментті жеткізушілерден функционалды жабдықтар аз. Қатаң талаптар аз болған жағдайда, шығынға баса назар аудару бәсекелес жеткізушілердің кең ауқымын тартуға мүмкіндік береді.
Мамандардың пікірлері
Эммануэль Берсие, ULIS (француздық инфрақызыл технологиялық Sofradir компаниясының бөлімшесі) сату бөлімінің бастығы, салқындатылмайтын термобайқау шығарушылар, әскерилердің талаптары қажетті функционалдылық тұрғысынан нақты бола бастағанын байқады. Бұл жүргізушілерге арналған көру жүйесін жақсартуды, автокөліктерді қорғау бойынша жергілікті ахуалды хабардарлықты жоғарылатуды және, мысалы, қару -жарақпен қамтамасыз ету үшін қашықтықтан басқарылатын қару станцияларына (РВМ) интеграциялауды қамтиды. «Біз екі негізгі қиындықты көріп отырмыз», - деп жалғастырды Берсиер. - Біріншіден, кеңірек көзқарасқа ие болу үшін өнімділікті жақсарту, мысалы, жүргізушінің көру жүйесі үшін 180 градус немесе жергілікті ситуациялық хабардарлық жүйесі мен ДБА тану диапазонын ұлғайту … Екіншіден, жабдықты дамыту кіші өлшемдер, жеңіл, қуатты аз тұтынумен. Біз кейде үлкен машиналармен айналысатын болсақ та, кез келген жабдықтың қол жетімді көлемі әрқашан проблема болып табылады ».
Потенциалды бұзатын жаңа технологиялар тұрғысынан, Берсиер мырза көрінетін спектр мен инфрақызылға жақын орналасқан CMOS сенсорлары болашақта ауа райының драйверін көруге арналған қондырғыларға жақсы үміткерлер деп санайды және бұл қысқа толқынды инфрақызыл жүйелерге де қатысты. «Жаңа технологиялар осы түрдегі қосымшалар үшін қажетті жетілу мен біліктілік деңгейіне жету үшін қиын болады. Біз алдағы он жылда не болатынын көреміз, бірақ термиялық сенсорлар қазірдің өзінде дәлелденген технологияларға негізделген, олар екі мүмкіндікті де арттырады және шығындарды азайтады ».
Географиялық тұрғыдан алғанда, әзірлеу мен сатып алудың барлық процесі қайда жүргізіліп жатыр деген сұраққа Дэн Линделл Батыстың сөйлейтінін және сынақ жүргізетінін, ал Шығыстың дайын өнімді жеткізетінін айтты. «Біз көрмелерде талқыланатын және көрсетілетін көптеген нәрселер шынымен Ресейде, сонымен қатар Қытайда біріктірілгенін көреміз. Біз Оңтүстік -Шығыс Азиядағы осындай жүйелердің қажеттіліктерін көріп отырмыз, ал Батыс елдері бірдеңе айтуда және бірдеңе жасауға тырысуда, кейбіреулерде аз, біреулерде үлкен ».
