Uwakilishi wa kisanii wa gari la kupigana la baadaye linalindwa na mfumo wa kuficha unaotumika
Hivi sasa, upelelezi wa watoto wachanga na shughuli za kuingilia hufanywa na kuficha ya kawaida iliyoundwa ili kuficha askari kutumia vitu kuu viwili: rangi na muundo (muundo wa kuficha). Walakini, shughuli za kijeshi katika mazingira ya mijini zinaenea zaidi, ambayo rangi na muundo bora unaweza kubadilika kila wakati, hata kila dakika. Kwa mfano, askari aliyevaa sare ya kijani kibichi atasimama wazi dhidi ya ukuta mweupe. Mfumo wa kuficha unaotumika unaweza kusasisha kila wakati rangi na muundo, ukimficha askari katika mazingira yake ya sasa
Asili imekuwa ikitumia "mifumo" ya kuficha inayobadilika kwa mamilioni ya miaka. Je! Unaweza kuona kinyonga kwenye picha hii?
Uwakilishi rahisi wa kanuni ya operesheni ya kuficha inayoweza kutumika kwa kutumia mfano wa MBT
Nakala hii inatoa muhtasari wa mifumo ya kuficha ya sasa na inayokadiriwa. Ingawa kuna matumizi mengi ya mifumo hii, au iko katika maendeleo, lengo la utafiti ni kwenye mifumo ambayo inaweza kutumika katika shughuli za watoto wachanga. Kwa kuongezea, kusudi la masomo haya ni kutoa habari inayotumiwa kutathmini matumizi ya sasa ya mifumo inayoficha kazi na kusaidia kubuni ya baadaye.
Ufafanuzi na dhana za kimsingi
Kuficha kwa kazi katika wigo unaoonekana hutofautiana na kuficha kawaida kwa njia mbili. Kwanza, inachukua nafasi ya kuonekana kwa kile kinachofunikwa na muonekano ambao haufanani tu na mazingira (kama utaftaji wa jadi), lakini inawakilisha kwa usahihi kilicho nyuma ya kitu kilichofichwa.
Pili, kuficha kazi pia hufanya hivyo kwa wakati halisi. Kwa kweli, kuficha kwa kazi hakuweza tu kuiga vitu vya karibu, lakini pia vilivyo mbali, labda hadi upeo wa macho, na kuunda kuficha kamili ya kuona. Kuficha kwa macho inaweza kutumika kuzuia uwezo wa jicho la mwanadamu na sensorer za macho kutambua uwepo wa malengo.
Kuna mifano mingi ya mifumo ya kuficha inayotumika katika hadithi za uwongo, na watengenezaji mara nyingi huchagua jina la teknolojia kulingana na sheria na majina kadhaa kutoka kwa uwongo. Kwa ujumla hurejelea ufichaji kamili wa kazi (i.e. kutokuonekana kabisa) na haimaanishi uwezo wa kuficha sehemu inayofanya kazi, kuficha kwa shughuli maalum, au maendeleo yoyote ya kiteknolojia ya ulimwengu wa kweli. Walakini, kutokuonekana kabisa kutakuwa na faida kwa shughuli za watoto wachanga, kama utambuzi na shughuli za kuingia ndani.
Pazia haitumiwi tu katika wigo wa kuona, lakini pia katika sauti (kwa mfano, sonar), wigo wa umeme (kwa mfano, rada), uwanja wa mafuta (kwa mfano, mionzi ya infrared) na kubadilisha umbo la kitu. Teknolojia za kuficha, pamoja na mafichoni, zimetengenezwa kwa kiwango fulani kwa aina zote hizi, haswa kwa magari (ardhi, bahari na hewa). Wakati kazi hii inahusiana haswa na kuficha kwa mtoto mchanga wa watoto wachanga, ni muhimu kutaja suluhisho kwa ufupi katika maeneo mengine, kwani maoni kadhaa ya kiteknolojia yanaweza kupitishwa kwa wigo unaoonekana.
Kuficha kwa kuona. Kuficha kwa kuona kuna umbo, uso, gloss, silhouette, kivuli, msimamo, na harakati. Mfumo wa kuficha unaoweza kuwa na mambo haya yote. Nakala hii inazingatia ufichaji wa kazi wa kuona, kwa hivyo mifumo hii imeelezewa katika vifungu vifuatavyo.
Kuficha kwa sauti (k. Sonar). Tangu miaka ya 1940, nchi nyingi zimejaribu nyuso zenye kufyonza sauti ili kupunguza tafakari za manowari. Teknolojia za kukandamiza bunduki ni aina ya kuficha sauti. Kwa kuongezea, kufuta kazi kwa kelele ni mwelekeo mpya ambao unaweza kubadilika ukawa ufiche wa sauti. Sauti za kughairi kelele zinazotumika zinapatikana kwa sasa kwa mtumiaji. Mifumo inayoitwa ya Karibu-Shamba ya Sauti ya Kukandamiza Sauti inaendelezwa, ambayo imewekwa kwenye uwanja wa karibu wa sauti ili kupunguza kabisa, haswa kelele ya toni ya vinjari. Inatabiriwa kuwa mifumo ya kuahidi kwa uwanja wa sauti masafa marefu inaweza kutengenezwa ili kuficha vitendo vya watoto wachanga.
Kuficha umeme (kama vile rada). Vyombo vya kuficha rada vinachanganya mipako maalum na teknolojia ya microfiber kutoa upunguzaji wa rada za broadband zaidi ya 12 dB. Matumizi ya mipako ya hiari ya joto huongeza kinga ya infrared.
BMS-ULCAS (Skrini ya Kuficha Uzito Nyepesi ya Ultra-Light) kutoka Saab Barracuda hutumia nyenzo maalum ambayo imeambatanishwa na nyenzo za msingi. Nyenzo hupunguza kugundua rada ya broadband, na pia hupunguza safu za masafa inayoonekana na ya infrared. Kila skrini imeundwa mahsusi kwa vifaa ambavyo inalinda.
Sare za kuficha. Katika siku zijazo, kuficha kazi kunaweza kuamua kitu kilichofunikwa ili kuibadilisha na umbo la nafasi. Teknolojia hii inajulikana kama SAD (Kifaa cha Upeo wa Maumbo) na ina uwezo wa kupunguza uwezo wa kugundua sura. Moja ya mifano ya kulazimisha ya kuficha sare ni pweza, ambaye anaweza kujichanganya na mazingira yake sio tu kwa kubadilisha rangi, bali pia kwa kubadilisha umbo na muundo wa ngozi yake.
Kuficha joto (k.w infrared). Nyenzo inabuniwa ambayo hupunguza saini ya joto ya ngozi uchi kwa kueneza chafu ya joto kwa kutumia mipira ya kauri isiyo na mashimo (senospheres), wastani wa microns 45 kwa kipenyo, iliyoingizwa kwenye binder kuunda rangi na chafu ya chini na mali ya kueneza. Microbeads hufanya kazi kama kioo, ikionyesha nafasi inayozunguka na kila mmoja, na hivyo kusambaza mionzi ya joto kutoka kwa ngozi.
Kuficha kwa njia nyingi. Mifumo mingine ya kuficha ni ya pande nyingi, ikimaanisha inafanya kazi kwa aina zaidi ya moja ya kuficha. Kwa mfano, Saab Barracuda ameunda Bidhaa ya kuficha ya juu ya Uhamaji wa Juu kwenye Bodi (HMBS) ambayo inalinda vipande vya silaha wakati wa kufyatua risasi na kusafirishwa. Kupungua kwa saini ya hadi 90% kunawezekana, na ukandamizaji wa mionzi ya joto huruhusu injini na jenereta kufanya uvivu kwa kuanza haraka. Mifumo mingine ina mipako ya pande mbili, ambayo inaruhusu wanajeshi kuvaa kificho la pande mbili kwa matumizi kwenye aina tofauti za ardhi.
Mwisho wa 2006, BAE Systems ilitangaza kile kilichoelezewa kama "kuruka mbele katika teknolojia ya kuficha," katika kituo chake cha teknolojia ya hali ya juu iligundua "aina mpya ya wizi wa kazi … Kwa kubonyeza kitufe, vitu havionekani, vikichanganya katika historia yao. " Kulingana na Mifumo ya BAE, maendeleo "yalipa kampuni miaka kumi ya uongozi katika teknolojia ya siri na inaweza kuufafanua ulimwengu wa uhandisi wa" siri "." Dhana mpya zilitekelezwa kulingana na nyenzo mpya, ambayo inaruhusu sio kubadilisha tu rangi zao, lakini pia kuhamisha infrared, microwave na wasifu wa rada na kuunganisha vitu na msingi, ambayo huwafanya karibu wasionekane. Teknolojia hii imejengwa katika muundo yenyewe badala ya kutegemea utumiaji wa nyenzo za ziada, kama rangi au safu ya wambiso. Kazi hii tayari imesababisha usajili wa hati miliki 9 na bado inaweza kutoa suluhisho la kipekee kwa shida za usimamizi wa saini.
Mfumo wa kuficha unaotumika kulingana na teknolojia ya RPT na makadirio kwenye koti la mvua la kutafakari
Mpaka unaofuata: mabadiliko ya macho
Mifumo ya kuficha / inayoweza kuficha iliyoelezewa katika nakala hii na kulingana na makadirio ya eneo ni sawa kabisa na hadithi za uwongo za kisayansi zenyewe (na kwa kweli hii ilikuwa msingi wa sinema "Predator"), lakini sio sehemu ya teknolojia ya hali ya juu iliyofanyiwa utafiti katika utafutaji "kifuniko cha kutokuonekana." Kwa kweli, suluhisho zingine tayari zimeainishwa, ambayo itakuwa bora zaidi na inayofaa ikilinganishwa na kuficha kazi. Zinategemea hali inayojulikana kama macho ya mabadiliko. Hiyo ni, urefu wa mawimbi mengine, pamoja na nuru inayoonekana, inaweza "kuinama" na kuzunguka kitu kama maji yanayofunika jiwe. Kama matokeo, vitu nyuma ya kitu vinaonekana, kana kwamba nuru hupita kwenye nafasi tupu, wakati kitu chenyewe kinatoweka kutoka kwa mtazamo. Kwa nadharia, macho ya mabadiliko hayawezi tu kuficha vitu, lakini pia kuyafanya yaonekane mahali hayapo.
Uwakilishi wa kimkakati wa kanuni ya kutokuonekana kwa njia ya macho ya mabadiliko
Uwakilishi wa kisanii wa muundo wa metamaterial
Walakini, ili jambo hili lifanyike, kitu au eneo lazima lifungwe kwa kutumia kikali ya kufunika, ambayo lazima yenyewe isiweze kugundulika kwa mawimbi ya umeme. Zana hizi, zinazoitwa metamaterials, tumia miundo ya rununu kuunda mchanganyiko wa sifa za nyenzo ambazo hazipatikani kwa maumbile. Miundo hii inaweza kuelekeza mawimbi ya umeme kuzunguka kitu na kusababisha kuonekana kwa upande mwingine.
Wazo la jumla nyuma ya metamaterials kama hii ni kukataa hasi. Kwa upande mwingine, vifaa vyote vya asili vina faharisi nzuri ya kinzani, kiashiria cha mawimbi ya sumakuumeme yaliyoinama wanapopita kutoka kati hadi nyingine. Kielelezo cha kawaida cha jinsi kinzani inafanya kazi: sehemu ya fimbo iliyozama ndani ya maji inaonekana kuwa imeinama chini ya uso wa maji. Ikiwa maji yalikuwa na mkazo hasi, sehemu iliyozama ya fimbo, badala yake, ingejitokeza kutoka kwenye uso wa maji. Au, kwa mfano mwingine, samaki anayeogelea chini ya maji angeonekana akienda hewani juu ya uso wa maji.
Metamerial mpya ya kuficha iliyofunuliwa na Chuo Kikuu cha Duke mnamo Januari 2009
Picha ya darubini ya elektroni ya vifaa vya kumaliza vya 3D. Kugawanya resonators za nanorings za dhahabu zimepangwa kwa safu hata
Muundo wa darubini ya elektroni na elektroni ya metamaterial (juu na upande) iliyotengenezwa na watafiti katika Chuo Kikuu cha California, Berkeley. Nyenzo hizo hutengenezwa kutoka kwa nanowires zinazofanana zilizoingia ndani ya alumina ya porous. Wakati mwangaza unaoonekana unapitia nyenzo kulingana na hali ya kukataa hasi, hupotoshwa kwa mwelekeo mwingine.
Ili metamaterial iwe na faharisi hasi ya kinzani, tumbo lake la muundo lazima liwe chini ya urefu wa wimbi la umeme linalotumiwa. Kwa kuongezea, maadili ya dielectric mara kwa mara (uwezo wa kupitisha uwanja wa umeme) na upenyezaji wa sumaku (jinsi inavyogusa uwanja wa sumaku) lazima iwe hasi. Hisabati ni muhimu katika kubuni vigezo vinavyohitajika kuunda metamaterials na kuonyesha kuwa nyenzo hiyo inathibitisha kutokuonekana. Haishangazi, mafanikio zaidi yamepatikana wakati wa kufanya kazi na wavelengths katika anuwai pana ya microwave, ambayo ni kati ya 1 mm hadi cm 30. Watu wanaona ulimwengu katika safu nyembamba ya mionzi ya umeme, inayojulikana kama nuru inayoonekana, na urefu wa mawimbi kutoka nanometer 400 (violet na taa ya magenta) hadi nanometer 700 (taa nyekundu nyeusi).
Kufuatia onyesho la kwanza la uwezekano wa vifaa vya chuma mnamo 2006, wakati mfano wa kwanza ulipojengwa, timu ya wahandisi katika Chuo Kikuu cha Duke ilitangaza mnamo Januari 2009 aina mpya ya kifaa cha kufunika, kilichoendelea zaidi katika kuziba wigo mpana wa masafa. Maendeleo ya hivi karibuni katika eneo hili ni kwa sababu ya ukuzaji wa kikundi kipya cha algorithms tata kwa uundaji na utengenezaji wa metamaterials. Katika majaribio ya hivi karibuni ya maabara, boriti ya microwaves iliyoelekezwa kupitia njia ya kuficha kwa "bulge" kwenye uso wa kioo gorofa ilionyeshwa kutoka kwa uso kwa pembe ile ile kana kwamba hakukuwa na tundu. Kwa kuongezea, wakala wa kifuniko alizuia uundaji wa mihimili iliyotawanyika, kawaida kuandamana na mabadiliko kama hayo. Jambo la msingi la kuficha linafanana na mwangaza ulioonekana siku ya moto mbele ya barabara.
Katika programu inayofanana na inayoshindana kweli, wanasayansi wa Chuo Kikuu cha California walitangaza katikati ya 2008 kwamba walikuwa wamepainia vifaa vya 3-D ambavyo vinaweza kubadilisha mwelekeo wa kawaida wa nuru katika mwangaza unaoonekana na karibu na infrared. Watafiti walifuata njia mbili tofauti. Katika jaribio la kwanza, waliweka safu kadhaa za fedha na isiyo ya conductive fluoride ya magnesiamu na kukata mifumo inayoitwa "mesh" ya nanometri kwenye tabaka ili kuunda metamaterial nyingi za macho. Utaftaji hasi ulipimwa kwa urefu wa urefu wa nanometer 1500. Metamaterial ya pili ilikuwa na nanowires za fedha zilizowekwa ndani ya alumina ya porous; ilikuwa na usumbufu hasi katika urefu wa mawimbi ya nanometers 660 katika eneo nyekundu la wigo.
Vifaa vyote vilifanikiwa na kukataa hasi, na nguvu ya kufyonzwa au "iliyopotea" kama taa iliyopitia kwao ilikuwa ndogo.
Kushoto ni uwakilishi wa kimfumo wa vifaa vya kwanza vya 3-D "mesh" vilivyotengenezwa katika Chuo Kikuu cha California ambacho kinaweza kufikia faharisi hasi ya kutafakari katika wigo unaoonekana. Kulia ni picha ya muundo uliomalizika kutoka kwa darubini ya elektroni ya skanning. Tabaka za vipindi hufanya muhtasari mdogo ambao unaweza kupindua mwanga nyuma
Pia mnamo Januari 2012, watafiti wa Chuo Kikuu cha Stuttgart walitangaza kuwa wamefanya maendeleo katika utengenezaji wa safu ya safu ya juu, iliyo na pete ya mgawanyiko wa urefu wa macho ya macho. Utaratibu wa safu-na-safu, ambayo inaweza kurudiwa mara nyingi kama inavyotakiwa, ina uwezo wa kuunda muundo mzuri wa pande tatu kutoka kwa metamaterials. Ufunguo wa mafanikio haya ilikuwa njia ya kupanga mpangilio (kusawazisha) kwa uso mbaya wa nanolithographic pamoja na fiducials za kudumu ambazo zinahimili michakato kavu ya kuchoma wakati wa utengenezaji wa nano. Matokeo yalikuwa usawa kamili pamoja na tabaka za gorofa kabisa. Njia hii pia inafaa kwa utengenezaji wa maumbo ya fremu katika kila safu. Kwa hivyo, inawezekana kuunda miundo ngumu zaidi.
Kwa kweli, utafiti zaidi unaweza kuhitajika kabla ya vifaa vya metamatiki kuunda ambayo inaweza kufanya kazi katika wigo unaoonekana, ambao jicho la mwanadamu linaweza kuona, halafu vifaa vya vitendo vinafaa, kwa mfano, kwa mavazi. Lakini hata vifaa vya kufunika nguo vinavyofanya kazi kwa mawimbi machache ya kimsingi vinaweza kutoa faida kubwa. Wanaweza kufanya mifumo ya maono ya usiku kuwa isiyofaa na vitu visivyoonekana, kwa mfano, kwa mihimili ya laser inayotumika kuongoza silaha.
Dhana ya kufanya kazi
Mifumo nyepesi ya elektroniki imependekezwa kulingana na vifaa vya kisasa vya upigaji picha na maonyesho ambayo hufanya vitu vilivyochaguliwa karibu wazi na kwa hivyo karibu visionekane. Mifumo hii inaitwa mifumo ya kuficha inayofanya kazi au inayoweza kubadilika kwa sababu ya ukweli kwamba, tofauti na kuficha kwa jadi, hutoa picha ambazo zinaweza kubadilika kulingana na mabadiliko ya pazia na hali ya taa.
Kazi kuu ya mfumo wa kuficha unaofaa ni kutengeneza eneo (nyuma) nyuma ya kitu kwenye uso wa kitu kilicho karibu na mtazamaji. Kwa maneno mengine, eneo (nyuma) nyuma ya somo husafirishwa na kuonyeshwa kwenye paneli mbele ya mada.
Mfumo wa kuficha wa kawaida unaweza kuwa mtandao wa maonyesho rahisi ya jopo yaliyopangwa kwa njia ya aina fulani ya blanketi ambayo itafunika nyuso zote zinazoonekana za kitu ambacho kinahitaji kuficha. Kila jopo la onyesho litakuwa na sensa ya kazi ya pikseli (APS), au labda picha nyingine ya hali ya juu, ambayo itaelekezwa mbele ya jopo na itachukua sehemu ndogo ya eneo la jopo. "Coverlet" pia itakuwa na fremu ya waya inayounga mkono mtandao wa nyuzi za macho zilizounganishwa na msalaba ambazo picha kutoka kwa kila APS itasambazwa kwa jopo la nyongeza la kuonyesha upande wa pili wa kitu kilichofichwa.
Msimamo na mwelekeo wa vifaa vyote vya upigaji picha vitasawazishwa na msimamo na mwelekeo wa sensa moja, ambayo itaamuliwa na picha kuu (sensa). Mwelekeo utatambuliwa na zana ya kusawazisha inayodhibitiwa na sensorer kuu ya picha. Mdhibiti wa kati aliyeunganishwa na mita ya nuru ya nje atabadilisha kiatomati viwango vya mwangaza wa paneli zote za kuonyesha ili kufanana na hali ya nuru iliyoko. Sehemu ya chini ya kitu kilichofichwa kitaangazwa kwa njia ya bandia ili picha ya kitu kilichofichwa kutoka hapo juu ionyeshe ardhi kana kwamba ilikuwa imewashwa asili; ikiwa hii haipatikani, basi tofauti ya dhahiri na busara ya vivuli itaonekana kwa mwangalizi akiangalia kutoka juu hadi chini.
Paneli za kuonyesha zinaweza kupimwa na kusanidiwa ili jumla ya paneli hizi zitumike kuficha vitu anuwai bila ya kurekebisha vitu vyenyewe. Ukubwa na umati wa mifumo ya kawaida na mifumo ndogo ya kuficha inayokadiriwa ilikadiriwa: ujazo wa sensa ya kawaida ya picha itakuwa chini ya 15 cm3, wakati mfumo unaofunika kitu 10 m urefu, 3 m juu na 5 m upana utakuwa na uzito wa chini ya kilo 45. Ikiwa kitu kilichofunikwa ni gari, basi mfumo wa kuficha unaoweza kuamilishwa unaweza kuamilishwa kwa urahisi na mfumo wa umeme wa gari bila athari yoyote mbaya kwa utendaji wake.
Suluhisho la kufurahisha la kuficha vifaa vya kijeshi kutoka kwa Mifumo ya BAE
