Mifumo ya maono ya usiku iliyowekwa na gari imekuwa karibu kwa miaka na sasa ni ya kawaida, lakini kuna mabadiliko makubwa mbele katika soko hili.
Kwa mfano, kuna mahitaji makubwa ya kamera za usiku za azimio kubwa. Msemaji wa kampuni ya upokeaji infrared ya Ufaransa Sofradir alisema hii inaweza kufanikiwa kwa kuongeza idadi ya saizi na kupunguza kiwango cha pikseli wakati wa kudumisha saizi ya tumbo ili kutoa uzani wa chini na tabia ya matumizi ya nguvu ya kifaa.
“Kwa kupunguza kiwango cha pikseli, unaongeza usikivu wa kichunguzi, kwa sababu kadiri pikseli inavyopungua, kila saizi ina nguvu ya chini ya ishara, na kwa hivyo tunaongeza unyeti wa kifaa. Katika kamera za kizazi cha sasa, kiwango ni VGA 640x512, lakini leo mwelekeo unasonga kuelekea SVGA 1280x1024 katika nyongeza 12 za micron, kwa mfano. Mifumo itahamia upande huu na hii inafanyika sasa,”
- alielezea.
Ili kamera hizi zifanye vizuri, lazima ziimarishwe vizuri, kwani magari ya kivita hufanya kazi katika eneo lenye ardhi ngumu na eneo ngumu sana. Kulingana na mwakilishi wa Teknolojia ya usahihi wa Controp, ikiwa mfumo hautasimamishwa vya kutosha, "basi picha hiyo itakuwa ya ubora usiokubalika na anuwai ya kifaa itapunguzwa sana."
Msemaji wa Sofradir alisema:
"Katika miaka ya hivi karibuni, tumeona umuhimu wa uzito, saizi na matumizi ya nguvu kukua kwa kasi, kuonyesha mahitaji ya mifumo ndogo, nyepesi na uwezo ulioboreshwa, kama mifumo yetu ya KUONA. Kuna aina kadhaa za kamera: kamera za mafuta ambazo hazijapoa, ambazo hutoa maono ya karibu na kawaida hazituliwi, na kamera za mafuta zilizopozwa, ambazo kawaida hutulia, ni za kiwango cha juu na kwa kweli ni ghali zaidi."
Kuangazia shida
Kijadi, mifumo ya maono ya usiku imekuwa ikitumika kwa madhumuni makuu mawili. Kwanza, vifaa vya maono ya dereva usiku humruhusu kuongeza kiwango cha udhibiti wa mazingira karibu na gari kwa kuendesha salama na bila shida. Pili, kuna mifumo ya kuona inayotumiwa na wapiga risasi kutambua na kulenga malengo yanayowezekana.
Mifumo ya infrared ya madereva na uhamasishaji wa hali iliyoboreshwa kawaida ni kamera za upigaji picha ambazo hazijapoa ambazo zina uwanja mpana wa maoni karibu sana ili kuwa na uwanja wa maoni kadri inavyowezekana, wakati upeo ni wa wapigaji risasi, haswa kwa silaha kubwa, kwa mfano, Mm 120- za bunduki za tanki, zilizo na kamera za picha za joto zilizopozwa za masafa marefu. Wale wa mwisho wana uwanja mdogo wa maoni kwa kuzingatia lengo fulani.
Kamera za joto ni za kawaida katika majeshi ya kisasa, kwani ni ya hali ya juu zaidi kuliko kamera zilizo na uimarishaji wa picha (picha ya kuimarisha), ambayo hufanya kazi kwa hatua za chini ya micron 1, na ili kufanya kazi zinahitaji chafu ya mwanga katika wigo wa karibu wa eneo la infrared. ili kuona katika giza. Katika kesi hii, nuru kutoka kwa taa ya infrared isiyoonekana kwa macho inaweza kugunduliwa na vifaa vya adui, ambavyo vinaweza kusababisha athari kubwa.
Kulingana na Colin Horner wa Leonardo, kamera za kuongeza picha daima ni shida katika jamii ambazo huwa zinaangazwa.
“Sensorer hizi huwa zinapotosha na kufifisha picha iliyokusudiwa kamanda na dereva. Wakati teknolojia ya kukuza picha inaboresha na ni chaguo linalopendelewa kwa magari yasiyopigania vita, ubaya ni kwamba kamera kama hizo bado zinahitaji taa."
"Ingawa wanaweza kufanya kazi kwa nuru ndogo, kwa mfano, kwa nuru ya mwezi au nyota, katika giza kamili, kamera zilizo na mirija ya kuimarisha picha hazitafanya kazi. Ili kuboresha uelewa wa hali, waendeshaji hutumia taa za infrared kuangazia mahali hapo eneo karibu na mashine na kutegemea nuru ya asili."
- alielezea Horner.
Aliongeza kuwa kuna shida zingine na kamera za kuongeza picha kwenye gari zilizo na glasi ya kuzuia risasi, kwani zinaathiri vibaya mtazamo wa dereva wa umbali. Hii ndio sababu majeshi ya kisasa yanapendelea kutumia mifumo ya infrared.
Kwa kuongezea, kuna tabia ya kuongeza uwezo wa maono ya usiku ya magari ya aina zingine, ambayo ni muhimu kusanikisha mifumo sawa juu yao kama kwenye majukwaa ya mapigano. "Hii itaongeza kiwango cha umiliki na usalama."
"Kama sheria, magari makubwa ya kupambana na silaha yalikuwa na vifaa vya infrared (visivyoangazwa) na utendaji wa hali ya juu sana, lakini hazifanyi kazi kwa nguzo peke yao. Zinasaidiwa na magari mengine, kama vile wasafirishaji wa wafanyikazi, magari ya wagonjwa na magari ya uhandisi, lakini magari haya yana hasara kwamba hayana uwezo sawa wa kuona usiku kama magari ya kupigana na kwa hivyo hayawezi kufanya kazi katika mazingira sawa. Kwa hivyo sasa tunaona mwelekeo wa kuandaa magari ya msaada na mifumo ya maono ya usiku ambayo sio mbaya kuliko ile ya majukwaa ya mapigano, kama matokeo ambayo wanaweza kufanya kazi bega kwa bega bila hatari zaidi."
Mwelekeo mwingine ni kuongeza kamera zaidi kwa mashine ili kupata maoni kamili ya pande zote. Hapo awali, jeshi lilikuwa linajali tu kumpa dereva vifaa vya maono ya usiku kwa kuendesha tu. Pamoja na idadi kubwa ya kamera zinazoweka mwonekano wa 360 °, vitisho vinaweza kuonekana kutoka upande wowote na, muhimu zaidi kwa usalama, kuna maoni kwa pande na nyuma, kwa hivyo, usalama wa operesheni katika maeneo ya miji umeongezeka.
Leonardo hutoa kamera ya DNVS 4, ambayo hukuruhusu kupata maoni ya pande zote kwa umbali wa mita 20-30. Horner alisema mfumo huo pia umewekwa na kamera ya rangi ya mchana ili kuchanganya teknolojia hizo mbili katika suluhisho moja na hivyo kupunguza uzito, saizi na matumizi ya nguvu. Aliongeza kuwa pia kuna mabadiliko kutoka kwa analojia kwenda kwa usanifu wa dijiti wazi. "Hii inamaanisha kuwa tunasaini ishara ya kamera na kuionyesha kidigitali kwenye skrini, ambayo inaboresha sana uwazi wa picha na kuondoa usumbufu wowote kutoka kwa mashine yenyewe."
Picha kwa idadi
Maendeleo ya teknolojia ya dijiti huruhusu waendeshaji kutumia skrini za kazi nyingi na ramani, hali ya silaha na habari ya utunzaji wa gari, na pia kutazama picha nyingi kwa wakati mmoja, kama vile maoni ya mbele, upande na nyuma. Hii ni anuwai zaidi kuliko kutumia kamera iliyofifia au mfumo wa analog ambao hukuruhusu kutazama kamera moja tu na onyesho moja tu.
Kamera nyingi za ufuatiliaji ni za aina isiyopoa na, kama jicho la mwanadamu, zina uwanja mkubwa wa mtazamo wa karibu 50 °, na zingine hukaribia 90 °. Jorgen Lundberg wa Mifumo ya FLIR alisema kuwa kamera zingine lazima ziwekwe kwa usanidi tofauti kufikia chanjo kamili ya 360 °. Mifumo mingine hutoa kuwekwa kwa kamera nyingi na uwanja wa mtazamo wa 55 °, wakati miradi mingine hutoa usanikishaji wa kamera nne kwa 90 ° au hata kamera mbili tu kwa 180 ° kuunda panorama. Kwanza kabisa, hii ni muhimu ili gari iweze kuendesha kwa uhuru bila taa za taa wakati wa mazoezi ya usiku na shughuli za kupambana, kwani dereva ana udhibiti kamili wa mazingira.
"Hii yote inakusudia kumpa dereva au wafanyakazi ujuzi wa kile kinachotokea karibu na gari karibu mita 20-100 na sio zaidi, kwani teknolojia leo haiwezi kutoa picha za hali ya juu katika umbali mrefu," Lundberg alisema. "Ingawa wafanyikazi wa gari hakika watapenda kuwa na picha ya hali ya juu ya eneo lote wanaloweza, kuna usawa kati ya teknolojia ya leo na bajeti ya leo. Pia kuna vizuizi kwa idadi na utendaji wa maonyesho ya wafanyakazi ndani ya gari."
Kwa mfano, kuwasilisha idadi kubwa ya habari ya hisia inapatikana ni changamoto. Ili sio kuchanganya kila kitu kwenye rundo moja, wafanyikazi, kwa mfano, dereva, kamanda na bunduki, lazima wawe na ufikiaji wa skrini ambazo zinaonyesha habari maalum iliyokusudiwa kwa kila mmoja wao ili wasiingiliane na watumiaji wengine. Chama cha kutua pia kinaweza kuwa na skrini nyuma ya gari, ambayo inaonyesha habari juu ya mazingira kabla ya kuteremka. Kamanda anaweza kuwa na skrini kama wafanyikazi wengine, lakini kwa utendaji zaidi, kwa mfano, na uwezo wa kuonyesha maamuzi juu ya udhibiti wa vita na habari juu ya silaha.
Sensorer nyingi tofauti tayari zimewekwa kwenye magari ya kivita na mifumo ya maono ya usiku lazima ijipatie nafasi katika nafasi hii ndogo. Nafasi ndogo inapatikana kwenye mashine kutoshea maonyesho zaidi na kwa hivyo kusambaza habari kutoka kwa sensorer na kamera kwenye mashine yote ni changamoto.
Mifumo ya maono ya usiku kwa bunduki kuu za AFV ziko kando kando au zimejumuishwa katika macho ya mpiga bunduki, ambayo kawaida huwekwa kwenye gari karibu na bunduki. Silaha inaweza kuwa bomba kubwa la mizinga ya 120-mm, mizinga ya wastani (20 mm 30 mm au 40 mm) au hata bunduki za mashine za 7, 62 mm au 12, 7 mm kwa moduli ya silaha inayodhibitiwa kwa mbali (DUMV). Mifumo ya utazamaji wa bunduki ni pamoja na mifumo ya uporaji wa joto iliyopozwa na kwa hivyo ina uwezo wa kufanya kazi katika masafa zaidi ya kilomita 10.
Lundberg alisema kuwa vituko vya mchana na usiku vya mpiga bunduki vimewekwa sawa na mhimili wa bunduki, ambayo ni kwamba, ataangalia mahali bunduki imeelekezwa na asione kwa njia zingine.
"Masafa ya kuona haya yanapaswa kufanana na anuwai ya bunduki, na bunduki ina anuwai ndefu. Kwa hivyo, ana uwanja mdogo wa maoni, ni kama kuangalia kupitia majani … lakini hapa mshale unahitaji kuona na kupiga risasi."
Kaa baridi?
Kamera za infrared zisizopoa hutumia teknolojia ya microbolometer, ambayo kimsingi ni kontena dogo na kipengee cha silicone ambacho humenyuka kwa mionzi ya joto. Mabadiliko katika hali ya joto huamuliwa na kiwango cha chafu ya picha. Microbolometer hugundua hii na hubadilisha vipimo kuwa ishara ya umeme, ambayo inaweza kubadilishwa kuwa picha.
Sensorer zisizopoa, kama sheria, hufanya kazi katika anuwai ya LW1R (7-14 microns), ambayo ni kwamba, wanaweza "kuona" kupitia moshi, ukungu na vumbi, ambayo ni muhimu kwenye uwanja wa vita na katika hali zingine.
Vifaa vilivyopozwa hutumia mfumo wa kupoza cryogenic kuweka kichunguzi -200 ° C, na kuifanya iwe nyeti zaidi hata kwa mabadiliko madogo ya joto. Vigunduzi vya vifaa kama hivyo vinaweza kubadilisha kwa usahihi hata photoni moja iliyoingia kwenye ishara ya umeme, wakati mifumo isiyopozwa inahitaji picha zaidi ili kufanya vipimo. Kwa hivyo, sensorer zilizopozwa zina masafa marefu, ambayo inaboresha mchakato wa kukamata na kupunguza malengo.
Lakini mifumo ya jokofu pia ina shida zao, ugumu wa muundo unajumuisha gharama kubwa na hitaji la matengenezo ya kawaida na ya kitaalam. Sensorer zilizopoa ni rahisi, rahisi kudumisha, na maisha marefu kwa sababu hazitumii teknolojia ya cryogenic, zina sehemu chache zinazohamia, na hazihitaji kuziba utupu tata. Ni aina gani ya mfumo wa kuchagua, kama kawaida, ni kwa mtumiaji, kulingana na majukumu anayoyatatua.
Uchaguzi wa wimbi
Upeo wa bunduki uliopozwa hutumia karibu na vivinjari vya infrared (LW1R) karibu na [wimbi refu]. Kwa sababu hii inaruhusu mifumo ya maono ya usiku kuona kupitia moshi na kwa hivyo ina maswala machache yanayohusiana na vita. Mifumo isiyopozwa pia hutumia vichungi kama hivyo, kwani microbolometers (vitu vya thermosensitive) ni nyeti kwa urefu huu, lakini hii sasa inaanza kubadilika. "Kihistoria, LWIR imekuwa ikipendelewa kila wakati kwa sababu ya kupenya kwa moshi bora kuliko vichunguzi vya MWIR vinavyofanya kazi katikati ya infrared infrared," Horner alisema.
"Miaka kumi iliyopita hii ilikuwa kweli, lakini majaribio na maandamano yameonyesha na kuthibitisha kuwa hakuna tofauti kubwa kati ya LWIR na MWIR kwenye uwanja wa vita leo. Usikivu na uwezo wa MWIR umeboresha sana kwa miaka 10 iliyopita na leo kamera za MWIR bado hutoa utendaji bora na kupenya kwa moshi. Hii inasababisha watu kupendelea MWIR kuliko wachunguzi wa LWIR."
Horner aliongeza:
"Faida ya wachunguzi wa MWIR ni kwamba pia wana upenyezaji bora kupitia hewa yenye unyevu ikilinganishwa na vichunguzi vya aina ya LWIR, ambayo ni kwamba, wakati unataka kupeleka katika maeneo ya pwani, haswa katika hali ya hewa ya joto, basi utapata utendaji mzuri kwa kutumia MWIR. Sio LWIR.. Itakuwa suluhisho la maelewano kwa gari."
Walakini, msemaji wa kampuni ya Ufaransa ya Sofradir alisisitiza kuwa eneo la mbali [la mawimbi mafupi] la wigo (SWIR) pia lina matumizi yake.
“Kuna matumizi mawili tofauti ya SWIR. Kwanza, wachunguzi wa aina hii wanaweza kuwa suluhisho la ziada katika kesi hizo wakati unahitaji kutazama moshi na vumbi la wiani na asili tofauti, na hata (katika hali nyingine) ukungu. Kulingana na hali ya anga, SWIR inaweza kutoa umbali mkubwa dhahiri. Pili, ukiwa na kigunduzi cha SWIR, unaweza kuona viboreshaji vya laser vinavyofanya kazi kwa uteuzi wa shabaha kwa urefu wa urefu wa microns 1.6 au 1.5 microns. Inatumiwa kama onyo kwamba gari lako linaangaliwa. Unaweza pia kuona mwangaza wa mizinga, ambayo inamaanisha SWIR inatumiwa kuboresha ufahamu wa hali na kulinda magari ya ardhini.
Msemaji wa BAE Systems alisema:
"Kwa ujumla, LWIR hutoa utendaji bora katika hali ya hewa na hali zingine za nje, wakati MWIR na SWIR hutoa tofauti bora. Picha ya SWIR ina faida zaidi ya kuwa sawa na kile tunachokiona kwa macho. Faida hii muhimu huongeza uwezekano wa utambuzi sahihi, ambayo husaidia kupunguza uwezekano wa matukio na moto wa kirafiki."
Uhitaji wa zaidi
Ufungaji wa DUMV mara kwa mara kwenye magari ya kivita una athari kwenye soko la kamera za usiku. Vituko kuu vya bunduki vimejumuishwa kwenye jukwaa na kwa hivyo bunduki wala vituko haviwezi kubadilika mara nyingi. Kuongeza DUMV mpya kwa njia ya kawaida hukuruhusu kubadilisha upeo mara nyingi.
Katika miaka mitano hadi kumi iliyopita, silaha za kawaida zilizowekwa kwenye DUMV mara nyingi zilikuwa bastola 7.62 mm au bunduki ya 12.7 mm, kwa hivyo vituko, kama sheria, vilibanduliwa ili kufanana na safu fupi ya silaha hizi. (1-1, 5 km), na hii iliamua uwanja wao wa maoni pana kuliko vituko vya bunduki kubwa.
Walakini, Lundberg alibaini kuwa hali inabadilika:
"Hivi sasa, kuna hali inayoongezeka ambayo huamua usanikishaji wa silaha kubwa zaidi (kama 25-30 mm), ambayo inawezekana kulenga na kufanya moto sahihi kwa umbali mrefu, na hii huamua mahitaji ya vituko vya DUMV na masafa marefu. Wakati tasnia ilitumia kusambaza wigo ambao haujapoa kwa 99% ya DUMV, leo mwelekeo unahamia kwa upeo wa kazi uliopoa na uliopozwa ambao unaweza kutoa picha zenye mkali. Hii inafanya uwezekano wa kuona silaha kidogo zaidi na ya moja kwa moja kwa shabaha kwa umbali mrefu wa 1, 5-2, 5 km, ambayo ni zaidi ya uwezo wa maangamizi ya adui."
Na mwishowe, makamanda wanataka kuwa na udhibiti mzuri zaidi wa hali hiyo, kuona mbali zaidi kuliko moto wa kanuni, na kwa hivyo kulikuwa na haja ya kufunga vituko vya usiku na masafa marefu kwenye DUMV.
Uendelezaji wa mifumo ya maono ya usiku haamua tu na anuwai iliyoongezeka, lakini pia na hitaji la kurahisisha shughuli. Kamera ya zamani ya kupigia joto ya mafuta au kamera ya infrared isiyo na hali ya juu inahitaji kazi nyingi, kwani lazima ubonyeze vitufe na vipindi vya kuzungusha mara nyingi kupata picha nzuri, wakati kamera mpya ya hali ya juu inaweza kutoa picha ya hali ya juu mara moja kwa mfumo wa kulenga na uingiliaji mdogo wa mtumiaji. Msemaji wa Controp alisema: "Wakati vitu vingi vimetengenezwa kiotomatiki, mwendeshaji anaweza kuzingatia kazi yenyewe, na asisumbuliwe na kufanya kazi na mfumo wa kuona."
Faida ya uwanja wa vita wa mifumo ya maono ya usiku inazidi kuwa dhahiri. Inafanya hivyo kwa kutumia faida ya kiteknolojia ya kamera bora ya azimio kubwa, kwa kutumia aina sahihi ya mifumo kwa kazi maalum, na kuunganisha kamera zaidi za ufuatiliaji katika usanifu wa dijiti ambao unaweza kusaidia sensorer zaidi na kumpa kila mfanyikazi data wanahitaji. Binafsi, maboresho haya hayaleti mabadiliko makubwa, lakini kwa pamoja yanaweza kutoa faida katika vita.
Horner alisema usanifu wa dijiti ni suluhisho la muda mrefu.
"Ikiwa utatekeleza usanifu wa dijiti tangu mwanzo kabisa, basi unaweza kuwa na udhibiti wa digrii 360, unaweza kujumuisha kwa urahisi teknolojia za baadaye, mifumo ya vita vya elektroniki, ulinzi thabiti na mifumo ya ufuatiliaji na upelelezi wa masafa marefu. Basi unaweza kuendelea salama na kuingiza gari kwenye teknolojia za ziada za hali ya juu."
Lundberg ameongeza:
"Kuenea kwa maono ya usiku na mifumo ya joto ya picha inaendelea kwa kasi isiyo na kifani. Wanajeshi huko Magharibi wanaamini kuwa adui atakuwa na teknolojia ya infrared tu. Shukrani kwa maendeleo ya haraka ya teknolojia za ubunifu na sheria za kudhibiti mauzo ya nje, majeshi ya kisasa ya Magharibi yana faida wazi. Jambo, kwa kweli, sio kwa picha za kibinafsi za mafuta na vifaa vingine vya maono ya usiku, lakini katika gari lote la kivita. Ikiwa una upeo kwenye DUMV, basi faida ni kwamba unaweza kulenga, kupiga risasi na kupiga kwa usahihi sekunde chache kabla ya mpinzani wako. Katika mlolongo huu wa hafla, mifumo ya maono ya usiku hakika inachangia ushindi dhidi ya mpinzani."
