Ifølge branchens eksperter er nattesynsteknologier, både billedintensivering og termisk billedbehandling, klar til at udvikle sig i de kommende år i en række retninger, fra opløsning til forbindelse til et enkelt netværk. Denne udvikling bør imidlertid afbalanceres med at opnå den mindste vægt og størrelse og energiforbrugskarakteristika
Nattesynssystemer findes i en række forskellige former, fra beskyttelsesbriller til våbensyn. Der er imidlertid betydelige fremskridt på dette område, da verdens førende producenter bestræber sig på at imødekomme brugernes behov.
Ændringer og kombinationer
Christian Johnson, direktør for forretningsudvikling i Harris Corporation, har især gjort opmærksom på den stigende efterspørgsel efter dobbelt-okular nattesynsbriller (NVG'er).”De er relativt nye. I løbet af de sidste seks måneder har den amerikanske hær lagt et stort pres på producenterne for at være klar til massivt at levere toøjede enheder, jordstyrkerne skal skifte fra en monokulær til en kikkert."
Lightweight Night Vision Binocular (F5032) blev lanceret af Harris i slutningen af 2016 og er lettere end alle tidligere modeller. Det reducerer øjentræthed betydeligt ved længerevarende opgaver på grund af dets justerbare dioptrierelinser, hvilket betyder, at systemet hurtigt kan tilpasse sig operatørens syn.
Harris ser også et skift i markedsdynamikken med hvide fosforsystemer, der vinder popularitet. I første omgang blev frigivelsen af sådanne systemer bestemt af behovet for specialstyrker, men nu er det blevet en generel tendens. Virksomheden har ikke en særlig opfattelse af fordelene ved hvid kontra grøn og omvendt, selvom den producerer systemer med hvide fosfor i stigende mængder. Den grønne fosfor er imidlertid meget udbredt i dag.
Virksomhedens dokumenter forklarer, at “hvidt fosfor producerer et sort -hvidt billede, der kan virke mere kendt for øjet. I nogle situationer hævder brugerne bedre kontrast mellem objekter sammen med en højere opløsning af billedet med 6 Olængere afstande.
”På den anden side udnytter grønt fosfor bølgelængder, der optimerer hjernens opfattelse af kontrast og scenedetaljer. Grønt falder præcist midt i øjets farvespektrum, så brugerne bedre kan identificere og fortolke deres omgivelser om natten.”
Johnson forklarede, at Harris fokuserer stærkt på image enhancement (VL) teknologi, selvom den anvender fusionsteknologi i i-Aware TM-NVG Fusion (F6045) kikkert, hvor VL og termisk billedfusion (TPV) opnås gennem optisk overlay.”Vi har forbedret situationsfornemmelse, fordi operatøren kan se begge kanaler på én gang. For eksempel kan du med billedsmeltning gennemskue tåge og andre forhindringer, som OY ikke tillader. Men med UY kan du se gennem glas, som termisk billedteknologi ikke kan levere. Derfor øger deres kombination operatørens situationsfornemmelse af, hvad der sker omkring ham."
Som et resultat øger kikkerten i F6045-familien kampeffektiviteten i nat- og dagmissioner samt giver videooverførsel i realtid til taktiske rekognoseringsaktiver. Disse kikkert gør det muligt for brugeren at oprette forbindelse til forskellige elementer i kampformationen, helt ned til virksomhedens hovedkvarter.
Ifølge Andrew Owen, en talsmand for FLIR Surveillance, er termiske billeddannelsesmuligheder vokset hurtigt i løbet af de sidste par år, med vægt på højere opløsning og mindre pixelstørrelser i HD -formater, samtidig med at de næsten samme fysiske dimensioner bevares som standardopløsningsfølere. Sidstnævnte har også nydt godt af denne proces, da mindre pixelstørrelser kan reducere størrelsen og de ultimative omkostninger ved systemer. Resultatet er tydeligt synligt i moderne infrarøde sensorer i nærheden, mellemlang og lang rækkevidde.
FLIR fremstiller en række overlejringsomfang inklusive ThermoSight T75 avanceret termisk sigt, HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) snigskytteromfang og ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight) nattesyn.
Med vilje
BAE Systems er en af de førende aktører inden for visualiseringssystemer, især på grund af sit arbejde med den amerikanske hær. Dave Harrold, Head of Sensing and Aiming Systems i virksomheden, udnævnte udviklingen af teknologien til den såkaldte hurtige målanskaffelse (RTA) som et af de prioriterede områder. Ideen er baseret på en trådløs videogrænseflade mellem beskyttelsesbrillerne og riffelomfanget, hvor billeder i høj opløsning kan overføres til nattesynsbriller og ses på en HD-skærm i realtid. Dette eliminerer operatørens afhængighed af laserbelysning, hvilket kan give ham til fjenden.
"Udviklingen af trådløs RTA -teknologi giver brugerne mulighed for hurtigt at opdage og låse mål overalt hvor som helst uden at bringe våbnet til deres øjne, hvilket øger soldatens sikkerhed og effektivitet, mens de målretter," sagde Harrold.
RTA bruges i ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III og Family of Weapon Sights-Individual) -programmet til forbedrede nattesynsbriller og familien ENVG III / FVTS-I, hvor BAE samarbejder med Amerikansk hær. Disse systemer kombinerer UYa- og TPV -teknologierne: det første giver kontrol over situationen, og det andet øger målnøjagtigheden. The Family of Weapon Sights-Crew Served (FWS-CS) familie af våbenomfang giver maskingeværskyttere mulighed for at angribe mål på lange afstande.
Natsynskapaciteter er forbedret og "er ikke længere begrænset til et par glade lande," sagde en talsmand for Thales. Han henledte opmærksomheden på en række nye tendenser, f.eks. Forbedringen af uafkølede infrarøde systemer, som allerede leverer billeder i høj opløsning. Han er overbevist om, at Thales om et par år "vil tilbyde en række nuværende langtidsholdbare måldetekteringsenheder, men med alle fordelene ved ikke-afkølede enheder: hurtig opstartstid, stilhed, reducerede omkostninger, høj pålidelighed."
Det israelske firma Meprolight producerer en række nattesyn -enheder af forskellige typer - UYa, TPV og digital. Produktchef Avi Katz sagde, at uafkølede riffelomfang fra NOA-familien har vundet popularitet på markedet for langtrækkende snigskytterifler. Imidlertid er systemer med UYa billigere og bruges i sammenligning med termiske billeddannere oftere, når der arbejdes på mål på mellemstore afstande.
”Så snart du går på vej til stigende værdi, begynder militæret at bruge produkter afhængigt af deres specifikke behov. Efter min mening bruges lysstyrkeforstærkere oftere end termiske billedbehandlere, mest på grund af omkostninger."
I januar på Shot Show 2018 i Las Vegas afslørede Meprolight NYX-200. Dette multispektrale riflescope kombinerer et uafkølet termisk billedkamera og et digitalt dag / nat kamera for at øge din situationsfornemmelse ved at udnytte RTA -teknologi i alle lysniveauer eller -forhold.
"Kravene fra den moderne slagmark tvinger soldater til at bære et stort antal systemer, sensorer og udstyr," sagde en talsmand for Meprolight. - Vægten af dette udstyr og behovet for at arbejde med en masse enheder reducerer kampeffektivitet og kan påvirke soldatens sikkerhed negativt. For at løse disse udfordringer og forbedre den moderne soldats ydeevne udviklede vi NYX-200-omfanget.”
Effektbalance
Omkostninger og vægt, størrelse og strømforbrugskarakteristika (MGEH) bør tilpasses kampkravene til soldatsystemer, hvor hovedkravene er masse og batterilevetid.
Harrold sagde, at soldaterne er overvældet af at skulle bære masser af batterier for at drive deres enheder. De vil have lette, små våbensyn i høj kvalitet for at maksimere deres mobilitet på jorden. BAE minimerer størrelse og vægt ved hjælp af 12 mikron teknologi. “Dette giver mulighed for lettere og mere kompakte systemer. Vores systemer bruger også mindre energi end traditionelle kølesystemer, hvilket i sidste ende reducerer bærbar vægt, da der kræves færre batterier.”
Harris mener imidlertid, at det vil være svært at gøre et system væsentligt lettere end dets kikkert F5032 (vejer mindre end 500 gram) uden at gå på kompromis med systemets strukturelle integritet. "Til en vis grad har vi fundet en mellemvej, hvis du følger lettelsens vej, vil du tabe i systemets styrke," sagde Johnson.”Vores produkter gennemgår et omfattende testprogram, der er godkendt af den amerikanske hær. Vores briller og rør skal bestå meget hårde tests. Hvis vi begynder at lette dem, begynder de at gå i stykker."
Strømforbruget til grundlæggende systemer med UC er relativt lavt. Harris AN / PVS-14 monokulære kan for eksempel fungere på et enkelt AA-batteri i over 24 timer.
Johnson forklarede imidlertid, at situationen ændrer sig med teknologiens udvikling.”Du står over for det øgede strømforbrug i billedfusionssystemer, når du tilføjer et termisk billedkamera, når du tilføjer augmented reality. Alle disse teknologier forbruger energi og overfører derved problemet til brugeren. Harris arbejder på at forlænge levetiden for hjelmmonterede systemer.
"Størrelse, masse og energi er altid et problem, vi arbejder konstant i denne retning," fortsatte Johnson. - Men efter min mening vil vi ikke se glas meget lettere end dem, vi arbejder på nu, og det er mindre end 500 gram.
Han understregede, at optimeringen af IHEC ikke skulle udføres på bekostning af høj ydeevne - et mantra, som FLIR Surveillance lægger til grund for sine projekter. Han tilføjede, at udviklingen rettet mod højere opløsning, mindre pixelstørrelse og bredere driftstemperaturområde hjælper med at opretholde denne balance og øge levetiden for systemer. Fremskridt her er hovedsageligt forbundet med brugen af multi-element fotodetektorer, der opererer i mellem- og langbølge infrarøde områder af spektret.
Det italienske forsvarsselskab Leonardo mener, at på trods af fordelene ved at bruge nye materialer eller nye typer batterier, er der visse grænser for forbedringen af IHEC, især når man imødekommer nye kundeanmodninger om netværksforbindelse.
Fuldt elektro-optisk
Billedforstærkerrør eller billedforstærkerrør er en nøglekomponent i nattesyn. Disse systemer har udviklet sig i flere retninger i de seneste år, ifølge Photonis.
Ifølge repræsentanten for dette firma, Mark Denes, er MGEH en nøglefaktor. Vægten på masse er især relevant i dag i betragtning af den øgede efterspørgsel efter kikkert, som i sagens natur er tungere end monokularer. "MGEH er meget vigtigt, for hvert gram falder på operatørens skuldre," sagde Denes.
Photonis fremstiller transducere med en diameter på 16 mm, hvilket giver op til 40% vægtbesparelse over 18 mm rør og giver slutproduktproducenter mulighed for at reducere vægten af deres systemer. Virksomheden har også reduceret strømforbruget til sine håndsæt og forbedret auto-strobe-funktionalitet for at forlænge batteriets levetid.
Photonis fremstiller en række forskellige billedforstærkerrør, herunder XD-4 og XR5-rørene samt 4G-røret, der blev vist på Eurosatory 2014. Virksomheden siger, at 4G -rørets præstationsstandard har øget registreringsområder. Photonis har vundet flere store projekter for sin 4G-teknologi, da det arbejdede tæt sammen med Special Operations-fællesskabet og andre militære operatører for at forbedre enhedens muligheder, herunder hurtigere auto-gating og længere genkendelses- og identifikationsdetektionsområder.
Disse rør leveres til producenterne til integration i optiske seværdigheder, monokularer, kikkerter og andre systemer med billedforbedring. Virksomheden arbejder i øjeblikket på at forbedre ydelsen af sine 4G -rør yderligere og udvikler også digitale nattesensorer, som det integrerer i overlay -systemer og -omfang, land- og offshore -platforme.
Begge er gode
Ifølge Denes bliver termiske billeddannelsessystemer mere populære end UY -teknologi, da deres omkostninger falder betydeligt med en stigning i produktionsmængderne. Begge teknologier har forskellige mål og forskellige fordele, og deres kapacitet afhænger af terræn, vejr og andre faktorer. TPV var populær til påvisning - og til en vis grad anerkendelse, men VL -systemer "er stadig efterspurgte på grund af bedre identifikation og situationsfornemmelse."
"Ideelt set har soldater brug for både nattsynlighedsteknologier," indrømmede Denes. "De skal hellere ses som en forlængelse af hinanden frem for en substitution af den ene med den anden."
Fusion kan levere "det bedste fra begge verdener". Højtydende billedforstærkere giver stadig bedre billeder end deres digitale modstykker, "men det er som at sammenligne rund versus blød."
"Digitale systemer bliver populære på jord- og luftplatforme," tilføjede Denes, "fordi IHEC'er ikke er et så alvorligt problem her som med afmonteret personale." Han forventer, at soldater fortsat vil bruge OU -teknologi på grund af dets evner, lave vægt og relative billighed.
Ifølge Denes er markederne for digitale systemer og billedforstærkerrør ganske enkelt forskellige. Photonis og dets militære kunder mener, at billedforstærkerrør "vil være efterspurgte i mindst yderligere 10 år, og som et resultat af videnskabelig forskning vil der blive gennemført mange forbedringer på en række områder, fra følsomhed til termisk billeddannelse."
Leder du efter en forbindelse
Ifølge Leonardo bestemmer behovet for konstant kommunikation på slagmarken tilgængeligheden af komponenter, der muliggør netværkscentriske muligheder. I fremtiden forventer virksomheden en udbredt brug af Wi-Fi-, Bluetooth- og GPS-teknologier i optiske komponenter, hvilket nærmere vil integrere dem i den operationelle kontrolkæde.
Virksomhedens Linx håndholdte rekognoscering og målretningsenhed er baseret på en afkølet matrix og er designet til overvågning og detektion i al slags vejr. Enheden tilhører netværkscentrerede systemer, så brugeren kan udveksle billeder og data over netværket.
FLIR betragter kundens interoperabilitet som et centralt kendetegn ved militære applikationer. "Soldatens systemer er nu integreret med billige kommunikationschips til lave omkostninger," forklarede hendes talsmand. "Tovejskommunikation giver støtte til fjernbrugere og øger situationsfornemmelsen, herunder information fra tilstødende efterretningsaktiver."
Ifølge Johnson bliver systemer smartere. For eksempel er augmented reality at integrere i displays og tilføje endnu et informationslag til soldaten, mens teknologien bliver mere netværk."Nattesynssystemer er en del af soldatens netværksmiljø og deler det, de ser, for at danne et overordnet operationelt image, der udsendes til hele enheden eller sendes til et højere niveau."
En Thales -talsmand bemærkede også det stigende digitaliseringsniveau for systemer, som åbner døren til augmented reality. Virksomhedens tilbud på markedet omfatter BONIE-DI / IRR I2 nattesyn, et smart netværkssystem, der kombinerer to typer billeder. Systemet giver brugerne mulighed for at visualisere specifikke data, såsom GPS, i augmented reality, hvilket øger ejerskabsniveauet og interaktionen.
Der er blevet lagt stor vægt på potentialet ved alle digitale nattesyn-enheder, selvom teknologien ifølge Johnson endnu ikke er fuldt udviklet. Det forekommer mig, at du ikke skal forvente fuld tilbagevenden fra hende endnu. Harris udfører en stor mængde forskning på dette område. Vi har brug for et rigtigt teknologisk gennembrud, før vi får en hovedbåret digital sensor. Analoge optiske konvertere vil dominere nattesynmarkedet i de næste 15-20 år, indtil noget gennembrud kommer til at erstatte dem."
Johnson bekræftede imidlertid, at det er muligt at inkorporere en slags digitale elementer i analoge systemer.”I vores F6045 -soldatsystem tog vi et analogt system og sluttede det til netværket og bragte derved digitale muligheder, men vi bruger stadig analoge billedforstærkerrør, fordi der ikke er noget bedre i øjeblikket. Dette er en gennemprøvet og pålidelig teknologi, som endnu ikke vil opgive sine positioner”.
Katz var enig i, at digital nattesynsteknologi er i begyndelsen af rejsen, men mener, at den vil udvikle sig hurtigt i de kommende år.
Harrold forudser også, at OU -systemer i sidste ende vil blive forældede og fuldstændigt erstattet af digitale systemer, der kan opdatere sig selv med deres egne algoritmer. Han tilføjede, at industrien sandsynligvis vil "bevæge sig mod fuldt integrerede trådløse elsystemer, der integrerer bærbare strømforsyninger, riffelomfang og nattesynsbriller og kan fungere uden hvile dag eller nat."
Bevægelse fremad
Med en klar forståelse af andre markedssegmenter mener Katz, at "der vil ske en revolution i opløsning af termiske billeddannelsessystemer."
FLIR forventer til gengæld en større vægt på billedbehandling og strømstyring for at reducere afhængigheden af optik med lang brændvidde for lange afstande og øge sandsynligheden for målidentifikation. De mener, at "billedbehandling med lavt strømforbrug, som forbedrer billedkvaliteten i realtid, kan øge tilliden til objektidentifikation og trusselregistrering."
I de senere år har standardsystemer tilføjet funktioner såsom histogramudligning, digital detaljeforbedring og elektronisk stabilisering. "Denne proces vil fortsætte, efterhånden som behandlingsalgoritmer udvikler sig, hvilket resulterer i mindre brugerarbejdsbyrde og hurtigere målgenkendelse og identifikation."
Brugen af mikrodisplays i høj opløsning i kombination med mindre pixelsensorer, billedbehandling med lav effekt og trådløs kommunikation forbedrer MEGC og forbedrer intelligens, overvågning og målretningskapacitet.
Harrold sagde, at i de kommende år vil augmented reality "blive den vigtigste teknologi for disse systemer, det vil blive integreret i fremtidige anvendelsesområder og briller." I et nattesyn, der fungerer som soldatens hovedskærm, vil augmented reality give ham vigtig information og derved øge hans kampeffektivitet.
Dette vil give en række fordele. Det generelle operationelle billede med augmented reality vil give brugerne mulighed for at øge deres ejerskabsniveau for miljøet. Disse oplysninger kan hjælpe med en række opgaver, for eksempel adgang til video fra en drone, historik om brugen af eksplosive anordninger i et givet område, identifikation af allierede og venlige styrker, et tredimensionelt kort over området osv. platforme.
