Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu

Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu
Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu

Video: Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu

Video: Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu
Video: Měsíc autorského čteni / Authors’ Reading Month 2015: Artem Čapaj / Артем Чапай (Brno) 2024, Smět
Anonim
obraz
obraz

Zpočátku byly přenosné systémy určování cílů schopné zachytit cíl a odeslat jeho souřadnice výkonnému systému k dispozici pouze speciálním silám nebo speciálním průzkumným výpočtům cílů. Nyní tomu tak zdaleka není, konvenční jednotky jsou vybaveny ručními řetězovými průzkumnými zařízeními, nejmodernější armády tato zařízení nasazují až na úroveň čety. Tyto systémy mají obvykle denní a noční kanály, polohovací systém GPS, magnetický kompas s digitálním displejem a laserový dálkoměr bezpečný pro oči. Lze přidat další funkce a nástroje, jako je nahrávání videa, fotografování, laserový značkovač a astronomický kompas v případě, že není signál GPS.

Demontované jednotky bezpochyby přikládají hmotnosti všech součástí jejich zařízení bez výjimky velký význam, a proto výrobci vynakládají značné úsilí na její snížení. V zařízeních pro pozorování, detekci a určení cílů je tepelný nebo noční kanál jedním z klíčových subsystémů. Dnes jsou k dispozici dvě hlavní možnosti-chlazená a nechlazená pole citlivých prvků nebo mikrobolometry pracující v infračervené oblasti spektra ve střední vlně (3–5 μm) a v infračervené oblasti spektra s dlouhou vlnovou délkou (8 -14 μm). Rozsah působení je rozhodně vyšší u chlazených senzorů, které však vyžadují těžké chladicí zařízení s vysokou spotřebou energie a několik minut na vychladnutí, zatímco nechlazené matrice tento problém nemají, aktivují se během několika sekund.

obraz
obraz
obraz
obraz

V Evropě je jedním z klíčových hráčů v této oblasti společnost Lynred, založená v polovině roku 2019 sloučením společnosti Sofradir a její dceřiné společnosti ULIS. Společnost dosáhla významného pokroku při snižování velikosti chlazených i nechlazených raznic. Podle Lynreda „v současné době probíhá přechod na novou generaci, přičemž chlazené matrice s roztečí 15 µm a nechlazené lisovnice s roztečí 17 µm budou nahrazeny novými matricemi s menším roztečí, 10 µm, respektive 12 µm“. To umožňuje při stejném rozlišení zmenšit velikost matrice a v důsledku toho snížit hmotnost jedné z nejtěžších součástí ručního průzkumného zařízení cíle - čočky. Optické skleněné čočky použité v objektivu, stejně jako rám, do kterého se vejdou, jsou poměrně těžké. Průměr čočky je určen ohniskovou vzdáleností a také velikostí snímače, čím je snímač větší, tím větší je obrazové pole, které musí objektiv vytvořit, a čím větší je velikost objektivu. Kromě toho by se nemělo zapomínat, že dříve nebo později fyzikální zákony budou překážet snižování kroku. Podle Lynreda může být stoupání 12 μm dosažené u snímačů LWIR (blízké [dlouhé vlny] IR) nejmenší, ale u snímačů MWIR (střední [střední vlna] IR) můžeme očekávat pokles na 5-6 mikronů. Totéž je evidentní pro senzory typu SWIR (infračervené spektrum [daleko [krátkovlnné] IR) pracující v rozsahu 0,7-2,5 μm, které však dosud nejsou použity ve výrobcích třídy zařízení uvažovaných v tomto článku.

Kromě zmenšení velikosti matic v chlazených senzorech vidíme další směr vývoje. Zvýšení provozní teploty senzorů snižuje spotřebu energie a také dobu chlazení s pozitivním vlivem na dostupnost. Matice s vysokou provozní teplotou (HOT) používají nové technologie, které u standardních senzorů vyžadují vyšší teploty než 80–90 ° Kelvinů. Lynred nabízí nízkotlaký senzor teluridu rtuti a kadmia pracující při 110 ° K, který šetří více než 10% energie, zatímco FLIR vyvinul řešení Superlattice typu 2 (T2SL) typu 2, které pracuje při 120 ° K. Již nyní je však jasné, že typické HOT senzory budou muset pracovat při teplotách od 130 do 160 ° K; jsou vyvíjeny technologie, jak toho dosáhnout.

obraz
obraz

Významně nižší spotřeba energie může mít za následek menší velikosti baterií, protože zdroj energie je další „těžkou“součástí v ručním optoelektronickém systému. Speciální lithium-iontové baterie mají vyšší specifickou energii, což jim umožňuje být lehčí a lehčí než standardní komerční baterie. Někteří zákazníci však dávají přednost druhému řešení, obvykle založenému na prvcích velikosti AA dostupných kdekoli na světě. Za poslední dva roky se měrná energie lithium-iontových článků zvýšila o 25%, z 200 na 255 Wh / kg. Podle předních výrobců baterií je však tato technologie blízko vyčerpání svého potenciálu. Vyvíjejí se nová řešení, například moduly lithium -síry poskytující přibližně 400 Wh / kg. Abychom však plně využili této nové technologie, je třeba překonat řadu překážek, jako je degradace při nízkých teplotách, nízké (dvouciferné) nabíjecí cykly a problémy s výrobou těchto baterií. Zároveň bychom neměli zapomínat na další důležitý faktor - náklady. Jakkoli je konkrétní model krásný a nádherný, jeho vysoké náklady se mohou stát překážkou nasazení v armádě.

Trh se systémy sledování, průzkumu a určování cílů se neustále vyvíjí, a to v návaznosti na potřeby zákazníků: probíhá intenzivní boj s hmotností, zvyšuje se rozlišení, rozšiřuje se jejich funkčnost, přidávají se různé subsystémy, např. laserová ukazovátka. Přestože potřeba zaměřovacích systémů po celém světě roste, je Asie považována za jeden z nejslibnějších trhů, kde se v příštích 3–5 letech uskuteční velké investice do modernizace vybavení vojáků. Tento článek není určen k nahrazení kompletního katalogu, pouze popisuje nejnovější produkty v této oblasti, pro usnadnění srovnání jsou hlavní data shrnuta v tabulkách.

obraz
obraz

Safran Electronics & Defense a její švýcarská dceřiná společnost Safran-Vectronix AG nabízejí několik systémů s chlazenými i nechlazenými senzory. Společnost Safran vyvinula řadu zařízení JIM, jejichž špičkovým produktem je chladicí jednotka JIM HR, zatímco nechlazená jednotka nese označení JIM UC. Návrháři Sagem také vytvořili lehký a kompaktní a snadno použitelný systém JIM Compact. Modulární systém s dlouhým dosahem, který se snadno integruje do digitální architektury, vstoupil na trh v roce 2016. Zařízení, jehož chlazení trvá 3 minuty, má detekční dosah osoby a vozidla více než 7 km, respektive 10 km. Noční a barevné denní televizní kanály mají stejné zorné pole, široké 13,5 ° a úzké 4,5 °. Třetí kanál je založen na fotoaparátu se slabým osvětlením se širokým zorným polem 6,2 ° a úzkým zorným polem 4,5 °. Zařízení má vestavěný laserový dálkoměr s dosahem 12 km. Zařízení JIM Compact je vybaveno nepřetržitým elektronickým zoomem 1x-4x, režimy stabilizace obrazu, vícenásobné zarovnání obrazu a také „pozorování laserového bodu“(schopnost pozorovat laserový bod termokamerou, když cíl je osvětlen laserovým značením). Ve srovnání s předchozími systémy byla jeho hmotnost a objem snížena nejméně o 40%, tohoto výsledku je také dosaženo snížením hmotnosti baterie na polovinu při zachování provozní doby. Nedávno byl přidán další volitelný režim s názvem TELD (Tireur d'Elite Longue Distance). TELD, vyvinutý ve spolupráci s francouzským velením sil speciálních operací, měří vzdálenost k cíli a v souladu s palebnou tabulkou vypočítává opravy na základě typu zbraně a střeliva a zobrazuje je na displeji. Podle Safrana zařízení TELD zvyšuje pravděpodobnost zasažení pohybujícího se cíle při prvním výstřelu z 20% na 90% (výsledky pro 10 výstřelů cvičnými odstřelovači na cíl pohybující se rychlostí 8 km / h ze vzdálenosti 400 metrů). Stávající JIM Compact lze snadno dodatečně vybavit TELD prostřednictvím aktualizace softwaru. Kromě možnosti pořizovat a ukládat fotografie a videa má JIM Compact analogový a digitální video výstup a může být volitelně vybaven bezdrátovou komunikací Bluetooth a Wi-Fi.

Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu
Vývoj systémů sledování, průzkumu a určování cílů pro pěchotu

Moskito, vyvinuté společností Safran-Vectronix AG, je pravděpodobně nejmenší a nejlehčí zařízení pro nepřetržité sledování a určování polohy. Může se pochlubit 5x denním optickým kanálem a 3x nočním kanálem založeným na zesilovači obrazu Photonis XR-5 a jeho laserový dálkoměr dokáže měřit vzdálenosti až 10 km. Aby bylo dosaženo vyšší úrovně systému, Vectronix nahradil kanál zesílení jasu nechlazeným tepelným kanálem, čímž se zrodil nástroj Moskito TI. Je vybaven 6x optickým kanálem pro denní světlo a kanálem pro slabé osvětlení na bázi CMOS, oba se zorným polem 6, 25 °, zatímco kanál pro termální zobrazování má zorné pole 12 °. Přijímač GPS a laserové ukazovátko bezpečné třídy 1 jsou volitelné.

Systém JIM Compact je v provozu s 12 zeměmi NATO, poslední objednávka pro něj přišla z Dánska v říjnu 2019. O dva měsíce později podepsala švýcarská armáda smlouvu na dodávku více než 1 000 multifunkčních systémů JIM Compact a Moskito TI.

obraz
obraz

Společnost Thales vyvinula kompletní řadu ručních zaměřovacích systémů s názvem Sophie, od chlazeného Sophie-XF / VGA až po nechlazený Sophie MR. Nejnovější systém v rodině Sophie Ultima byl představen na veletrhu Eurosatory 2018. Cílem vývoje bylo snížení hmotnosti, zvýšení dosahu, připravenosti na společné bojové operace, zlepšení modularity a škálovatelnosti. Systém čtyři v jednom je založen na chlazeném senzoru dosahu MWIR a blíží se hmotnosti nechlazených systémů. Detekční dosah je 12, respektive 8 km pro osobu a stroj, a rozpoznávací a identifikační rozsah je 4,5 km a 8,5 km a 2, 3 a 4,5 km. Doba chlazení se zkrátila na pouhé 3 minuty, což je téměř polovina času oproti předchozím systémům. Termovizní kanál má optické zvětšení, které poskytuje souvislé zorné pole od 20 ° do 2 °. Kromě typického barevného televizního kanálu pro den je jedním ze dvou nových klíčových prvků integrace optického kanálu s objektivem 7x35 a zorným polem 26 °, který poskytuje nejlepší obraz z hlediska barev a osvětlení; k dispozici je také režim tepelné fúze. Pokud jde o barevný televizní kanál, umožňuje nahrávání videoobrazů z termovizního kanálu, je také možné nahrávat na vyjímatelnou kartu micro-SD. Oční bezpečný laserový dálkoměr má maximální dosah 8 km. Sophie Ultima je vybavena systémem GPS s civilním přístupovým kódem C / A (Coarse Acquisition) a protokolem NMEA pro spojení s jinými systémy. K dispozici jsou také rozhraní USB2, Bluetooth, WiFi, Ethernet a RS232. Sophie Ultima je vybavena režimy stabilizace obrazu, automatického zaostřování a ultra vysokého rozlišení. Zařízení má vysokou úroveň modularity a může přijímat další položky typu plug-and-play. Na levou stranu zařízení můžete nainstalovat takové moduly, jako je například kamera SWIR, laserové ukazovátko, astrokompas, telekamera se zoomem, komunikační modul standardu LTE (Long-Term Evolution) umožňující přizpůsobíte systém úkolu, který je před vámi.

obraz
obraz

Od okamžiku, kdy byl tento nový produkt uveden, nebyla učiněna žádná oznámení, ale podle informací získaných na Eurosatory 2018 měl Thales doručit nebo se blíží dodání prvních systémů na francouzské ředitelství pro vyzbrojování. Společnost začala vyvíjet nový systém z řady Sophie, další systém ručního cílení se plánuje nazvat Sophie Optima. Bude vybaven nechlazeným mikrobolometrem 1280x1024 s duálním zorným polem 10 ° nebo 20 °, pracujícím v rozsahu 8-12 mikronů. Odmítnutí stroje na kontinuální zvětšení a chlazení dále sníží hmotnost, i když se samozřejmě sníží rozsah detekce a identifikace.

obraz
obraz

Britská společnost Thermoteknix vyvinula zaměřovací a polohovací okulár TiCAM 1000C. Na základě stejného designu společnost také dodává TiCAM 1000B bez denního barevného kanálu CCD. Všechny systémy splňují normu MIL-STD a jsou klasifikovány jako vojenské systémy pro export. Společnost zaměstnává přibližně 25 inženýrů, kteří jsou zodpovědní za veškerou elektroniku, software a mechanický design. Její výrobky využívají řadu nechlazených dlouhovlnných infračervených senzorů, stejně jako vlastní patentovanou technologii bez závěrky. Výroba TiCAM 1000C byla zahájena v roce 2018 a od té doby Thermoteknix dosáhl významného obchodního úspěchu v Jižní Africe, Evropě, Asii a na Středním východě, ačkoli přesné informace o zákaznících v tuto chvíli nejsou k dispozici. Oba modely TiCAM 1000B a C jsou vybaveny viditelným nebo „neviditelným“laserovým značkovačem, videorekordérem a foto rekordérem a standardním objektivem 75 mm se zorným polem 8, 3 ° x 6, 2 ° s rozsahem 2900 metrů pro plnou postavu v noci. Lze nainstalovat alternativní objektiv o průměru 60 mm se zorným polem 10,4 ° x 7,8 ° a detekční vzdáleností 2350 metrů, čímž se hmotnost sníží zhruba o 100 gramů. K dispozici je také objektiv o průměru 100 mm, detekční vzdálenost osoby se v tomto případě zvyšuje na 3900 metrů a zorné pole se snižuje na 6, 2 ° x 4, 7 °. TiCAM 1000C může být integrován s volitelnými režimy triangulace a umístění střely pro řízení palby a dělostřeleckou podporu, stejně jako předběžné plánování. Kromě přímé front-endové podpory softwaru pro správu bitev vyvinula společnost Thermoteknix vlastní aplikaci ConnectIR pro Android, která umožňuje přenos obrázků z termálních a denních kamer TiCAM a údajů o cílové poloze do připojených mobilních, Wi-Fi nebo Bluetooth zařízení. Tato aplikace umožňuje uživatelům výměnu dat bez nákladů nebo složitosti, která je vlastní plně nasazenému systému řízení boje nebo komunikační infrastruktuře. Podle dostupných informací měla britská společnost v úmyslu předvést svou úspěšnou řadu TiCAM a další další příslušenství k ní na Eurosatory 2020, ale koronavirus tomu zabránil.

obraz
obraz

Finská společnost Senop, součást skupiny Patria, má ve svém portfoliu dva nechlazené monokulární zaměřovací systémy s názvem Lisa a Lilly. První má dva denní kanály, jeden založený na barevné CCD kameře se zorným polem 2,9 ° x 2,3 °, a druhý optický se zvětšením 4,6x poskytuje optimální denní obraz; termovizní kanál se zorným polem 6, 2 ° x 3, 8 ° se vyznačuje digitálním zoomem. Laserový dálkoměr třídy 1 má dosah 6 km, což odpovídá maximálnímu dosahu detekce vozidel, zatímco dosah detekce osoby je 3 km. Lisa je vybavena portem USB, výstupem videa, portem RS232 a bezdrátovým protokolem Bluetooth. Model Lilly je lehčí a menší, má optický denní kanál se zvětšením 5x a zorné pole 8, 0 ° x 5, 9 °, stejné vlastnosti mají termovizní kanál. Díky průsvitnému hranolu je optický obraz rozdělen na dvě části, jeden vidí oko uživatele a jeho kopie je denní kamera s vysokým rozlišením sloužící k pořizování videa a fotografií. S jedním optickým kanálem s přímým viděním není potřeba žádná energie. Je možné kombinovat obrazy dvou denních kanálů, živého a televizního. Dosah laserového dálkoměru je stejný jako u Lisy; volitelně dostupný dálkoměr s dosahem 15 km. Detekční rozsahy jsou poněkud sníženy a činí 5 km, respektive 2 km. Systém Lilly je vybaven laserovým ukazovátkem bezpečným pro oči a komunikuje po stejných kanálech jako Lisa s přídavkem ethernetu a WLAN.

obraz
obraz

Německá společnost Jenoptik vyvinula multifunkční termokameru Nixus Bird, která má kromě nechlazeného nočního kanálu přímý optický kanál se zvětšením 7x a optickou clonou 40 mm. Původní systém se pyšní nočním kanálem se zorným polem 11 ° x 8 °, který umožňuje detekci vozidel na vzdálenost 5 km. V polovině roku 2010 se společnost rozhodla zahájit výrobu varianty s dlouhým dosahem, poté se zařízení Nyxus Bird stalo dostupným ve variantách MR a LR. Ten má objektiv se zvýšenou ohniskovou vzdáleností a užším zorným polem 7 ° x 5 °, který dokáže detekovat vozidla na vzdálenost více než 7 km.

obraz
obraz

Do Turecka dorazil jeden z nejnovějších přírůstků do kategorie ručního označení. Společnost Transvaro představila Engerek 8, který používá detektor chlazený FPA 640x512 MWIR, nejnovější vývoj FLIR založený na technologii T2SL s roztečí 15 μm. Optické 15násobné zvětšení umožňuje plynulé nastavení zorného pole od 2,04 ° x 1,63 ° do 20,16 ° x 16,9 °, k dispozici je také 8x elektronické zvětšení. Denní kanál je založen na barevné kameře 1920x1080 s 30násobným zvětšením, jeho zorné pole se pohybuje od 2,84 ° x 2,27 ° do 27,86 ° x 22,44 °. Transvaro požaduje detekční dosah přes 8,5 km pro cíle růstu a 21 km pro typické standardní cíle NATO 2, 3x2, 3 metry a odpovídající identifikační rozsahy 1, 4 a 3,5 km. Laserový dálkoměr má pro standardní cíle NATO dosah přes 10 km. Vestavěná interní paměť systému Engerek 8 umožňuje zaznamenat až 4 hodiny videa ve formátech MP4 / AVI, stejně jako fotografie ve formátu jpg.

obraz
obraz

Izraelská společnost Elbit Systems nabízí jeden chlazený a jeden nechlazený systém. První z nich, Coral-CR, je vybaven termovizním kanálem s kontinuálním zvětšením a zorným polem od 2,5 ° x 2 ° do 12,5 ° x 10 °, denní kanál má široké zorné pole 10 °, a úzký - 2,5 °. Detekční dosah živých cílů je 5 km a 11 km vozidel. Výrazně lehčí Mini Coral se vyznačuje pevným objektivem se zorným polem 6 ° x 4,5 ° pro denní a noční kanály a laserovým dálkoměrem s dosahem 2,5 km; detekční dosah zařízení je 4,8 km pro automobily a 3 km pro lidi. Oba systémy jsou vybaveny režimem míchání den / noc.

obraz
obraz

Přestože se americká armáda blíží k získání nového systému JETS (Special Effects Targeting System) Leonarda DRS pro speciální jednotky, řada společností nezahálí a pravidelně zavádí nové manuální sledovací a průzkumné systémy. Americká námořní pěchota nedávno podepsala dvě smlouvy se společnostmi Northrop Grumman a Elbit Systems of America na vývoj prototypů ručního zaměřovacího systému příští generace. Společnost BAE Systems vyvinula zařízení HAMMER (Handheld Azimuth Measuring, Marking, Electro-optic imaging & Ranging), které obsahuje astronomický kompas pro přesné určování polohy i bez signálu GPS.

obraz
obraz

Nejnovějším vývojem společnosti FLIR je chlazený Recon V a nechlazený Recon V Ultra Lite. Termovizní kanál má zvětšení 10x a měnící se zorné pole od 20 ° x 15 ° do 2 ° x 1,5 °, model Recon V má vestavěný elektronický stabilizační systém. Nejsou k dispozici všechny vlastnosti zařízení, přestože dosah laserového dálkoměru je 10 km. Recon V lze vyměnit za provozu, což znamená, že baterie lze vyměnit bez vypnutí systému. Do vnitřní paměti lze uložit až 1000 snímků. Model Recon V Ultra Lite je založen na nejnovější matici FPA 640x480 s roztečí 12 mikronů vlastního designu a v důsledku toho je systém kompaktní a váží relativně málo, zatímco denní kanál má rozlišení 5 megapixelů. Super široké zorné pole 12,2 ° x 6,9 °, široké zorné pole 6 ° x 3,3 ° a úzké zorné pole 4,5 ° x 1,6 ° dostupné v termovizním kanálu, zorné pole 6 ° x 3,3 ° a 3 ° x 1,7 ° jsou k dispozici v denním kanálu. Dosah laserového dálkoměru pracujícího na vlnové délce 850 nm přesahuje 10 km. Recon V Ultra Lite má vestavěný digitální video výstup a také bezdrátové připojení Wi-Fi, Bluetooth a NFC.

Doporučuje: