Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt

Indholdsfortegnelse:

Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt
Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt

Video: Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt

Video: Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt
Video: Swarm Robotics Research at the U.S. Naval Research Laboratory 2024, April
Anonim
Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt
Hør og forstå. Udvikling af taktiske kommunikationshovedsæt

Hovedtelefoner skal også være kompatible med andet udstyr såsom hjelme, arbejde under vanskelige forhold (varme, kulde, fugtighed og støv) og integreres med forskellige kommunikationssystemer på platformen.

Gammelt og nyt

Et så stort antal krav gør det problematisk at fremstille taktiske headsets, der fuldt ud ville opfylde soldaternes behov og på samme tid ikke ville være et belastende udstyr. Markedet for sådant udstyr kan opdeles mellem traditionelle hovedtelefonmuligheder og nyere in-ear-enheder.

Alle eksisterende telefonhovedtelefoner består af tre hovedkomponenter: to telefoner med en kop og en ørepude, forbundet med en bro, der løber rundt om hovedet, som giver dig mulighed for at høre transmitteret og forsinke uønskede lyde udefra; en mikrofon med et filter for at forsinke for høj støj: og et kabel, der forbinder headsettet med en radio eller anden lydenhed.

In-ear-enheder bruger et lille øreprop, der passer ind i dit øre som kommercielle hovedtelefoner. Et sådant headset indeholder imidlertid også en mikrofon, der er forbundet med et kabel til radiostationen på brystet.

Matthew Hemenez fra Silynx, en headset designer og producent, sagde, at markedet stadig er domineret af headsets. Selvom disse enheder stadig er teknisk forbedrede, f.eks. På grund af avancerede støjdæmpningsfiltre, er det svært at gøre den indgående lyd meget renere, end den allerede er.

Efter hans opfattelse sker der "store ændringer" på applikationsniveau, hvor soldater ser fordelene ved in-the-ear-enheder frem for ørepropper. Han mener også, at headsets "bør betragtes som uacceptable enheder i dag."

Hans argument er, at de high-cut ballistiske hjelme, der tilbydes i dag til soldater, specifikt "skærpes" til brug af headset, da der skal være plads til telefoner. Hemenez bemærkede, at militæret sammen med industrien har besluttet at fjerne 25% af den beskyttelse, som en standard ballistisk hjelm giver, så headsets kan bruges, "dette er næppe en kompromisløsning." Argumentet fremsat af ham. er, at headsettet skal være designet til hovedplatformen, det vil sige hjelmen, og at ændringerne i hjelmdesignet for at matche headsettet repræsenterer en "delvis optimering".

Er du enig i at være uenig?

Producenter af eksisterende headsets er meget uenige i sådanne argumenter. Ifølge Eric Fallon fra 3M Peltor kan in-the-ear-løsninger kun bruges i korte perioder, hvorefter de bliver ubehagelige, og "hvis du trækker det ud, er det allerede svært at sætte det tilbage i modsætning til hovedtelefoner."

Han sagde, at erfaringerne med øretelefoner er meget rigere, og at US Navy Special Forces og Delta Squad "generelt elsker dem." Selvom han erkendte, at nogle "ingen erfaring" -befalingsmænd mener, at ITS er en lovende rute, ser han den eneste mulige brug i situationer, hvor der er brug for meget stealth, og soldater skal være diskrete.

Chris Moore fra Revision Military, der lancerede den nye Sensys ComCentr2 in-ear-enhed i 2017, sagde, at in-ear-enheder er et relativt nyt redskab. US Marine Corps (ILC) accepterede kun disse makrodybde liner -enheder i 2009; købt mere end 40 tusinde enheder er ikke blevet indsat i divisionerne.

Ifølge Hemenez gør fremskridt inden for øret-produkter dem mere pålidelige. Han sagde, at Silynx ikke bruger knogleledningsteknologi til sine mikrofoner. Denne fremgangsmåde har været brugt i nogen tid med in-the-ear headsets, men det kræver præcis placering af øreproppen i den specifikke del af øret, hvor bruskryggen er til stede, så stemmevibrationer kan overføres.

Han bemærkede, at de kan blive et problem for soldaterne, da kommunikationen afbrydes i tilfælde af forskydning eller fjernelse af linjen fra denne zone. Silynx bruger en in-ear mikrofon som et alternativ til knogleledning. Det betyder, at headsettet kan flyttes uden at afbryde forbindelsen, mens denne løsning giver dig mulighed for at høre hvisken meget tydeligere, hvilket ikke er tilfældet med knogleledningsenheder, der har problemer med dette.

Hemenez kritik af headsets er som følger: de tilføjer 0,5 kg til hjelmens vægt; i varmt vejr med lukkede ører er det meget ubehageligt; og de er fastgjort til hjelmen, og hvis den fjernes, efterlades soldaten uden kommunikation. Han tilføjede, at hvis en soldat bærer øjenbeskyttelse eller beskyttelsesbriller, kan templerne bag ørerne kompromittere øreproppens forsegling og hurtigt forringe støjbeskyttelsen.

Billede
Billede

Derfor er udfordringen for virksomheder som Silynx at levere en overbevisende sag til brug af in-ear-headsets, men hidtil har militærets reaktion på dette været blandet. Hemenez mener, at det skyldes forskellige generationers præferencer. Ældre soldater, der traditionelt har brugt headsets, har en tendens til at foretrække disse enheder og vil derfor usandsynligt vælge et nyt udstyr, som de synes er ubehageligt.

Han henviste til et US Army -program fra 2013, der anskaffede et lille antal ITE'er til test med udsigt til at øge indkøb til alle infanterienheder. Imidlertid bemærkede Hemenez, at programmet faktisk var temmelig "eksperimentelt", og efter tre måneder blev det opgivet.

Han sammenlignede denne reaktion med retshåndhævende myndigheders, som ikke har problemer med ITE -systemer, da politiet og andre ikke har lignende erfaring med headsets og derfor ikke finder ITE -modparter ubehagelige.”Det handler om opfattelse. Hjelme og headsets er også ubehagelige, men det er en anden form for ubehag."

Moore var enig i, at opfattelse er vigtig, og at "progressive mennesker gør et bedre stykke arbejde med IEE'er, og folk, der virkelig hader forandringer, ikke engang vil høre om det." Efter hans mening forsøger militæret på grund af meningsforskelle at prøve begge muligheder, så personalet kan vælge."

Sagen kom i gang med frigivelsen af to anmodninger om oplysninger om høreapparater. Den første i Communications Accessory Suite-Land blev frigivet af hæren i juni 2017, og den anden i Hearing Enhancement Devices blev frigivet af USMC i september 2018.

For bedst muligt at imødekomme behovene i disse anmodninger tilbydes muligheder for hovedtelefoner og in-ear. Vi kan sige, at verdenssynet langsomt begynder at ændre sig, og flere og flere militærpersoner genkender mulighederne i in-the-ear-apparater. Om disse produkter vil blive indkøbt i store mængder til hæren og marinesoldaterne under det officielle program, er imidlertid endnu ikke helt klart.

Vær den første

Mens almindelige hære er ret tilbageholdende med at vedtage in-the-ear-løsninger, har særlige operationskræfter brugt disse enheder i et stykke tid. Selvom 3M Peltor Comtac III-familien af headsets uden tvivl er en af de mest populære løsninger og bruges af specialstyrker i mange lande, har in-ear-muligheder for nylig vundet mere og mere popularitet.

Hemenez sagde, at de australske, britiske og amerikanske MTR'er er lederne her, og at briterne har brugt Silynx -produkter i over et årti. "Disse specialstyrker ændrede fuldstændigt deres verdensbillede, hvilket ikke kan siges om andre lande."

Fallon bemærkede, at headsets kan bruges i næsten ethvert miljø, i alle miljøer, fra luft og vand til ørken og støv; de er pålidelige nok til de fleste operationer. Dette tiltrækker specialstyrker, da sådanne enheder f.eks. Kan bruges til at udveksle beskeder med flybesætningen under faldskærmsudspring, mens du svømmer i vand (op til 20 meter dybt), på strande og andet sandet terræn.

Han tilføjede, at mulighederne for hovedtelefoner inkluderer at fastgøre telefonerne til en skinne på en beskåret hjelm for ikke at smide jumperen rundt om hovedet. Dette gør det muligt at flytte dem om nødvendigt for at ventilere parotidrummet.

Men som med Silynx's in-the-ear-produkter havde 3M også problemer med testmetoden for sine in-ear-produkter og opgav dem derfor. Fallon bemærkede, at det hele kogte ned til hjelmproblemet; nogle soldater bar hjelme af den forkerte størrelse, når de brugte headsettet, hvilket forklarede dette som ubehageligt.

"Det amerikanske militær er nået langt for at forstå, hvor vigtig en hjelm er for en soldat, især hvis du tilføjer gadgets til hjelmen," sagde Fallon. "Regelmæssige enheder vil ikke opgive højkronede hjelme snart, da vægten er på skudsikker beskyttelse."

Billede
Billede

Forsvarsspørgsmål

På grund af det faktum, at konventionelle væbnede styrker bliver mere teknisk avancerede, øges kommunikationsprioriteten også.

Fallon citerede også høreværn som en central bekymring og tilføjede, at Department of Veterans Affairs har brugt 1,5 milliarder dollars på høreproblemer for tidligere militærpersonale. Høreværn i headsets skal klare overgangen fra meget stille til ekstremt høje scenarier samt de pludselige hændelser, soldater står over for i kamp.

For eksempel kan en patruljegruppe i Afghanistan tilbringe flere dage i et meget roligt miljø, i hvilket tilfælde der ikke er behov for høreværn. Under et sammenstød bliver det imidlertid hurtigt støjende, især når man bruger våben som AT4 -håndgranatkasteren, hvis volumen når 180 dB, "mens det kan påvirke høreorganerne negativt, nogle gange indtil livets ende." Fallon tilføjede, at man skal forstå "lydbehov, da de er komplekse og skal indeholde perioder med stilhed."

Imidlertid har forskellige typer støj forskellige effekter, og støj fra en eksplosion har ikke den mest negative effekt på hørelsen. Den vedvarende langvarige støj fra maskiner, fly, motorer og generatorer har en langt større negativ indvirkning på grund af dens vedholdenhed og varighed.

Som Fallon forklarede, under optagelsen skabes der et spidstryk, der varer mindre end et sekund. Konstant støj kan beskadige høreorganerne selv ved en volumen på mere end 85 dB; for eksempel støj fra HMMWV pansrede bil kan være på niveauet 100 dB, og støjen fra CH-47 Chinook helikopter i niveauet 125 dB. Dette er mere skadeligt end en eksplosion med en lydstyrke på 140 dB, et skud fra et M4 -gevær med en lydstyrke på 164 dB eller endda et skud fra en AT4 -granatkast.

Taktiske headsets giver høreværn på to måder. Den første er elektrisk, hvor mikrofonerne i headsettet modtager og forstærker støjen for brugeren. Dette begrænser enhver lyd højere end 82 dB. Den anden type er passiv beskyttelse ved hjælp af ørepuder til headsettet og et in-ear til et in-ear-headset. Fallon bemærkede, at in-ear-enheder kan give bedre passiv beskyttelse med højere støjabsorbering, men in-ear-enheder passer stadig til regningen.

Moore sagde, at militæret søger at flytte til in-ear headsets på grund af bedre dæmpning på et enkelt niveau (et sæt ørepropper).

European Hearing Protection Act EAR352 definerer egenskaberne ved ørepropper mod kontinuerlig støj ved lave, mellemstore og høje frekvenser. "Ørepropper klarer sig bedre end ørepropper i test, men der opstår store problemer ved langvarig brug." Efter fire timers slid begynder ørerne at gøre ondt, mens ørepropperne kan bæres i lang tid.

Billede
Billede

Tid til teknologi

Men når man ser fremad, sagde Moore, at der stadig er plads til headsetudvikling. Han bemærkede, at enheder som 3M Peltors Comtac og lignende er analoge, og mens de "gør deres job", er der tid til at oprette nye avancerede enheder.

"I løbet af de sidste 10 år har in-ear-markedet bragt en masse teknologi ind i headsettet," sagde han. Dette er naturligvis digital elektronik, som er afgørende for produktionen af in-the-ear-systemer. På samme tid bemærkede Moore, at det aldrig er blevet implementeret på hovedtelefonmarkedet, og at det er præcis, hvad Revision ser som en ulempe ved sit ComCentr2 -headset.

Med hensyn til høreværn har Revision indarbejdet hurtig støjreduktion i sit headset, når der genereres en tilbagevask af hørbar støj til aktiv delvis dæmpning. "Vi var i stand til at integrere dette system i headsettet, hvilket giver en enorm fordel i lavfrekvensspektret," sagde Moore. "Vi har fået nogle resultater i laboratoriet og kan tilbyde en halvering af støj i decibel til et lavfrekvent passivt headset, hvilket er en meget god indikator, da en decibel er en logaritmisk værdi."

Revision bruger også en digital signalprocessor (DSP) i headsettet, der bruger algoritmer til at undertrykke støj. Dette giver dig mulighed for at operere i et bredere spektrum af støjmiljøer, end hvis signalet blev transmitteret direkte til radiostationen via et standardkabel.

Der er også fordele med hensyn til at øge ejerskabsniveauet for miljøet. "Hvad digital elektronik vil gøre os i stand til at gøre, er at reducere størrelsen af mikrokredsløbene betydeligt og forbedre troværdigheden betydeligt med flere mikrofoner."

I stedet for kun to fremadskydende mikrofoner, der registrerer støjen og afspiller den til højttalerne, er der yderligere to bagudgående mikrofoner. Ved at bruge digital behandling og passende filtre giver dette brugeren mulighed for at skelne mellem for- og bagstøj.

Moore sagde, at fejlfrekvensen forfra og bagi i øret og hovedtelefonenheder-især sidstnævnte, da de er længere fra øret-kan være op til 40%, fordi lyde, der kommer fra for- og bagside blandes. "Du tror, at der er noget foran dig, og det er bag dig."

“Du kan på ingen måde have denne for-bag-fejl på slagmarken, da den er meget forvirrende og forvirrende for brugeren. Derfor har vi implementeret bagmikrofoner for at bringe denne information bagfra til brugeren. Det er derfor efter hans mening nødvendigt at opnå korrekt 3D -lydsituationsbevidsthed, selvom de fleste konkurrenter vil have to frontmikrofoner, og nogle bare en.

Udvidelse af tredimensionelle lydfunktioner er at skabe rumlig adskillelse; dette er, hvad Revision positionerer som en fordel, der adskiller sine produkter fra andre producenters. Denne funktion giver brugeren mulighed for at lytte til flere samtaler på samme tid og derefter skifte til den mere vigtige - på samme måde kan ørerne selektivt blokere nogle samtaler i nærheden og bedre forstå andre.

“Fremtidige chefer vil have op til fire radionetværk forbundet samtidigt. JTACS -systemet har fire netværk, der fungerer samtidigt, med forskellige navne, forskelligt udstyr og mennesker, men nuværende systemer tillader kun to netværk i det ene øre og to netværk i det andet i bedste fald. Moore forklarede. - I værste fald skal du have et andet par headset til hvert netværk; for at modtage og sende, skal du skifte mellem dem."

Revision foreslår at tage disse informationsstrømme og behandle dem med en surround -lydalgoritme kendt som Head Related Transform -funktionen, som opdeler dem i to kanaler (venstre og højre øre), men derefter lurer brugeren til at tro, at lyden kommer fra rummet omkring ham …. Lyden af hvert af de fire net ser ud til at komme fra fire forskellige retninger, 90 ° til højre, 90 ° til venstre, 45 ° til venstre foran og 45 ° til højre foran.

"Konsekvensen er to hovedvirkninger," forklarede Moore. "For det første kan din hjerne øjeblikkeligt forstå, hvor samtalen og lyden fra radionetværket kommer fra, og for det andet overføres lyden til begge ører, hvilket gør den højere og mere forståelig."

Billede
Billede

Bindinger ned

En anden teknologisk fordel er fjernelse af ledninger i headsets, da brugeren i dette tilfælde kan bevæge hovedet mere frit. Kabler er den vigtigste kilde til klager for soldater uanset hvilken type taktisk enhed.

Løsningen er trådløs og eliminerer kabler, men Hemenez bemærkede, at dette kunne skabe et nyt problem - separat opladning af headsettet. I marken kan dette blive et problem med mangel på strømforsyninger.

Moore bemærkede, at trådløse dongle-type midler er tilgængelige (enhver enhed, hvis stik er monteret direkte på dens krop), som gør det muligt at tilslutte disse enheder direkte til et headset eller en radiostation for at etablere trådløs kommunikation. I dette tilfælde kræver det ikke meget strøm eller en stor antenne for at etablere kommunikation.

Nogle lovende teknologier omfatter nærfelt magnetisk induktion (NFMI). Fordelen for militæret, sagde Moore, er, at "sandsynligheden for at detektere eller opfange et signal ved 10-20 meter er meget lavere end for elbaserede systemer som f.eks. Et Bluetooth-signal eller en standard VHF-radio."

Fallon sagde, at NFMI skaber et lille magnetfelt inden for to meter fra kilden, hvilket øger sikkerheden og pålideligheden, og at trådløs teknologi er meget lovende, selvom den skal forbedres og sikres med kryptering.

Taktiske headsets tilbyder flere muligheder end nogensinde før: forbedret høreværn; drift under mere alvorlige ydre forhold; og avancerede kommunikationsmuligheder. Specialoperationskræfterne er traditionelt førende på dette område, men når man ser på den kontinuerlige proces med miniaturisering og digitalisering, er det let at gætte på, at et stigende antal lande vil acceptere sådanne enheder for at forsyne deres regulære styrker.

I øjeblikket skal militæret for det første beslutte, hvad de virkelig har brug for, og for det andet sørge for, at soldater bruger og tester systemer korrekt, ellers kan de muligvis ikke få en chance for at få kvalitativt nye fordele på slagmarken.

Anbefalede: