Podle průmyslových odborníků jsou technologie nočního vidění, jak intenzifikace obrazu, tak termovize, připraveny se v nadcházejících letech vyvíjet v mnoha směrech, od rozlišení po připojení k jediné síti. Tento vývoj by však měl být vyvážen získáním nejmenších charakteristik hmotnosti a velikosti a spotřeby energie
Systémy nočního vidění mají různé tvary, od brýlí až po zaměřovače zbraní. V této oblasti však dochází k významnému pokroku, protože přední světoví výrobci se snaží reagovat na potřeby uživatelů.
Změny a kombinace
Christian Johnson, ředitel rozvoje obchodu společnosti Harris Corporation, upozornil zejména na rostoucí poptávku po brýlích pro noční vidění s dvojitým okulárem (NVG). "Jsou relativně nové." Během posledních šesti měsíců americká armáda vyvíjí vážný tlak na výrobce, aby byli připraveni masivně dodávat dvouoká zařízení, pozemní síly musí přejít z monokulárního na binokulární. “
Lehký binokulární noční vidění (F5032), který společnost Harris uvedla na trh na konci roku 2016, je lehčí než všechny předchozí modely. Díky nastavitelným dioptrickým čočkám výrazně snižuje únavu očí při dlouhodobých úkolech, což znamená, že se systém může rychle přizpůsobit zraku svého operátora.
Harris také zaznamenává posun v dynamice trhu, protože systémy bílého fosforu získávají na popularitě. Zpočátku bylo vydání takových systémů určeno potřebou speciálních sil, ale nyní se to stalo obecným trendem. Společnost nemá konkrétní pohled na výhody bílé oproti zelené a naopak, přestože vyrábí systémy s bílými luminofory ve stále větším množství. Zelený fosfor je však dnes velmi rozšířený.
Dokumenty společnosti vysvětlují, že „bílý fosfor vytváří černobílý obraz, který může oku vypadat známější. V některých situacích uživatelé požadují lepší kontrast mezi objekty spolu s vyšším rozlišením obrázku o 6 Ódelší vzdálenosti “.
"Na druhou stranu zelený luminofor využívá výhod vlnových délek, které optimalizují vnímání kontrastu a detailů v mozku." Zelená padá přesně doprostřed barevného spektra oka, což uživatelům umožňuje v noci lépe identifikovat a interpretovat své okolí. “
Johnson vysvětlil, že Harris se silně zaměřuje na technologii vylepšení obrazu (VL), přestože využívá technologii fúze v řadě dalekohledů i-Aware TM-NVG Fusion (F6045), kde je fúze VL a termovize (TPV) dosaženo pomocí optického překrytí. "Zlepšili jsme situační povědomí, protože operátor může sledovat oba kanály najednou." Například s fúzí obrazu můžete vidět skrz mlhu a další překážky, což OY neumožňuje. Ale s UY můžete vidět skrz sklo, které technologie termovizí nemůže poskytnout. Jejich kombinace proto zvyšuje situační povědomí operátora o tom, co se kolem něj děje. “
Výsledkem je, že dalekohled rodiny F6045 zvyšuje účinnost boje v nočních a denních misích a také poskytuje přenos videa v reálném čase pro taktické průzkumné prostředky. Tyto dalekohledy umožňují uživateli spojení s různými prvky bitevní formace až do sídla společnosti.
Podle Andrewa Owena, mluvčího společnosti FLIR Surveillance, se možnosti termovizí v posledních několika letech rychle rozrostly, s důrazem na vyšší rozlišení a menší velikosti pixelů ve formátech HD při zachování téměř stejných fyzických rozměrů jako senzory se standardním rozlišením. Posledně jmenovaní z tohoto procesu také těžili, protože menší velikosti pixelů mohou snížit velikost a konečné náklady na systémy. Výsledek je jasně viditelný na moderních infračervených senzorech na blízko, na střední a dlouhé vzdálenosti.
Společnost FLIR vyrábí řadu překryvných zaměřovačů, včetně pokročilého termovizního zaměřovače ThermoSight T75, ostřelovače HISS-XLR (High-Performance Sniper Sight) a nočního zaměřovače ADUNS-S (Advanced Dual-Band Night Sight).
Schválně
BAE Systems je jedním z předních hráčů v oblasti vizualizačních systémů, zejména díky své práci s americkou armádou. Dave Harrold, ředitel společnosti Sensing and Aiming Systems ve společnosti, označil vývoj technologie takzvaného rychlého získávání cílů (RTA) za jednu z prioritních oblastí. Tato myšlenka je založena na bezdrátovém video rozhraní mezi brýlemi a puškohledem, kde lze snímky s vysokým rozlišením přenášet do brýlí pro noční vidění a sledovat je v reálném čase na displeji s vysokým rozlišením. To eliminuje závislost operátora na laserovém osvětlení, které ho může dát nepříteli.
"Vývoj bezdrátové technologie RTA umožňuje uživatelům rychle detekovat a zablokovat cíle odkudkoli, aniž by si přiložili zbraň k očím, což zvyšuje bezpečnost a účinnost vojáka při cílení," řekl Harrold.
RTA se používá v programu ENVG III / FVTS-I (Enhanced Night Vision Goggle III and Family of Weapon Sights-Individual) pro vylepšené brýle pro noční vidění a rodinu zbraňových zaměřovačů ENVG III / FVTS-I, ve kterých BAE spolupracuje s Americká armáda. Tyto systémy kombinují technologie UYa a TPV: první poskytuje kontrolu nad situací a druhý zvyšuje přesnost míření. Rodina zbraňových zaměřovačů Family of Weapon Sights-Crew Served (FWS-CS) nabízí kulometníkům schopnost zasáhnout cíle na dlouhé vzdálenosti.
Možnosti nočního vidění se zlepšily a „již nejsou omezeny na několik šťastných zemí“, řekl mluvčí společnosti Thales. Upozornil na řadu nových trendů, například na vylepšení nechlazených infračervených systémů, které již poskytují snímky ve vysokém rozlišení. Je přesvědčen, že za několik let „Thales“nabídne řadu současných zařízení pro detekci cílů s dlouhým dosahem, ale se všemi výhodami nechlazených zařízení: rychlý čas spuštění, tichost, snížení nákladů, vysoká spolehlivost “.
Izraelská společnost Meprolight vyrábí řadu zařízení pro noční vidění různých typů - UYa, TPV a digital. Produktový manažer Avi Katz řekl, že nechlazené puškohledy z rodiny NOA získaly popularitu na trhu odstřelovačských pušek s dlouhým dosahem. Systémy s UYa jsou však levnější a ve srovnání s termokamerami se používají častěji při práci na cílech na střední vzdálenosti.
"Jakmile půjdete cestou rostoucí hodnoty, armáda začne používat produkty v závislosti na jejich konkrétních potřebách." Podle mého názoru se zesilovače jasu používají častěji než termokamery, většinou kvůli ceně. “
V lednu na Shot Show 2018 v Las Vegas představila společnost Meprolight model NYX-200. Tento multispektrální puškohled kombinuje nechlazenou termovizní kameru a digitální kameru pro den / noc, aby zlepšil vaše situační povědomí využitím technologie RTA za všech úrovní světla nebo podmínek.
"Požadavky moderního bojiště nutí vojáky nést velké množství systémů, senzorů a vybavení," řekl mluvčí společnosti Meprolight. - Hmotnost tohoto vybavení a potřeba pracovat s hromadou zařízení snižují bojovou účinnost a mohou negativně ovlivnit úroveň bezpečnosti vojáka. Abychom tyto výzvy zvládli a zlepšili výkonnost moderního vojáka, vyvinuli jsme dalekohled NYX-200. “
Výkonová rovnováha
Charakteristiky nákladů a hmotnosti, velikosti a spotřeby energie (MGEH) by měly být v souladu s bojovými požadavky na vojenské systémy, kde jsou klíčovými požadavky hmotnost a životnost baterie.
Harrold řekl, že vojáci jsou zdrceni tím, že musí pro napájení svých zařízení nosit spoustu baterií. Chtějí lehká, malá, vysoce kvalitní mířidla, která maximalizují jejich mobilitu na zemi. BAE minimalizuje velikost a hmotnost pomocí technologie 12 mikronů. "To umožňuje lehčí a kompaktnější systémy." Naše systémy také spotřebovávají méně energie než tradiční chladicí systémy, což v konečném důsledku snižuje nositelnost, protože je zapotřebí méně baterií. “
Harris se však domnívá, že bude obtížné vytvořit systém výrazně lehčí než jeho binokulární zařízení F5032 (vážící méně než 500 gramů), aniž by byla narušena strukturální integrita systému. "Do jisté míry jsme našli střední cestu, pokud půjdete cestou úlevy, ztratíte na síle systému," řekl Johnson. "Naše výrobky procházejí rozsáhlým testovacím programem schváleným americkou armádou." Naše brýle a tuby musí projít velmi náročnými testy. Pokud je začneme odlehčovat, začnou se lámat. “
Spotřeba energie základních systémů s UC je relativně nízká. Například monokulár Harris AN / PVS-14 může fungovat na jednu baterii AA více než 24 hodin.
Johnson však vysvětlil, že s vývojem technologie se stav věcí mění. "Čelíte zvýšené spotřebě energie systémů pro fúzi obrazu, když přidáte termovizní kameru, když přidáte rozšířenou realitu." Všechny tyto technologie spotřebovávají energii, a tím přenášejí problém na uživatele. “Harris pracuje na prodloužení životnosti systémů montovaných na helmu.
"Velikost, hmotnost a energie jsou vždy problémem, neustále pracujeme tímto směrem," pokračoval Johnson. - Ale podle mého názoru neuvidíme brýle mnohem lehčí než ty, na kterých nyní pracujeme, a to je méně než 500 gramů.
Zdůraznil, že optimalizace IHEC by neměla být prováděna na úkor vysokého výkonu - mantry, kterou FLIR Surveillance stanoví na základě svých projektů. Dodal, že vývoj zaměřený na vyšší rozlišení, menší velikost pixelů a širší rozsah provozních teplot pomáhá udržovat tuto rovnováhu a zvyšovat životnost systémů. Pokrok je zde hlavně spojen s použitím víceprvkových fotodetektorů pracujících ve středních a dlouhovlnných infračervených oblastech spektra.
Italská obranná společnost Leonardo věří, že navzdory výhodám používání nových materiálů nebo nových typů baterií existují určité limity pro zlepšení IHEC, zejména při plnění nových požadavků zákazníků na připojení k síti.
Plně elektrooptický
Zesilovače obrazu nebo elektronky zesilovače obrazu jsou klíčovou součástí zařízení pro noční vidění. Podle Photonis se tyto systémy v posledních letech vyvinuly v několika směrech.
Podle zástupce této společnosti Marka Denese je MGEH klíčovým faktorem. Důraz na hmotnost je dnes obzvláště důležitý, vzhledem ke zvýšené poptávce po dalekohledech, které jsou ze své podstaty těžší než monokuláry. "MGEH je velmi důležitý, protože každý gram padá na ramena operátora," řekl Denes.
Photonis vyrábí snímače s průměrem 16 mm, což poskytuje až 40% úsporu hmotnosti oproti trubkám 18 mm a umožňuje výrobcům konečných produktů snížit hmotnost svých systémů. Společnost také snížila spotřebu energie svých telefonů a vylepšila funkci automatického stroboskopu, aby prodloužila životnost baterie.
Společnost Photonis vyrábí různé elektronky zesilovače obrazu, včetně trubic XD-4 a XR5, a také trubice 4G, která byla představena na Eurosatory 2014. Společnost uvádí, že standard výkonu 4G elektronek má rozšířené detekční rozsahy. Společnost Photonis získala několik velkých projektů pro svoji technologii 4G, protože úzce spolupracovala s komunitou Special Operations a dalšími vojenskými operátory na vylepšení schopností zařízení, včetně rychlejšího automatického otevírání brány a delšího dosahu rozpoznávání a identifikace.
Tyto elektronky jsou dodávány výrobcům k integraci do optických zaměřovačů, monokulárů, dalekohledů a dalších systémů s vylepšením obrazu. Společnost v současné době pracuje na dalším zvýšení výkonu svých 4G elektronek a vyvíjí také digitální senzory nočního vidění, které integruje do překryvných systémů a rozsahů, pozemních a pobřežních platforem.
Oba jsou dobří
Podle společnosti Denes jsou termovizní systémy stále populárnější než technologie UY, protože s nárůstem objemu výroby se jejich náklady výrazně snižují. Obě technologie mají různé cíle a různé výhody a jejich schopnosti závisí na terénu, počasí a dalších faktorech. TPV byl populární pro detekci - a do určité míry i pro rozpoznávání, ale systémy VL „jsou stále žádané kvůli lepší identifikaci a informovanosti o situaci“.
"V ideálním případě vojáci potřebují obě technologie noční viditelnosti," připustil Denes. „Měli by být spíše považováni za vzájemné prodloužení, nikoli za nahrazení jednoho druhým.“
Fusion může poskytnout „to nejlepší z obou světů“. Vysoce výkonné zesilovače obrazu stále poskytují lepší obrázky než jejich digitální protějšky, „ale je to jako porovnávat kulaté versus měkké“.
"Digitální systémy se stávají populárními na pozemních i leteckých platformách," dodal Denes, "protože IHEC zde nejsou tak závažným problémem, jako je tomu u sesazeného personálu." Očekává, že vojáci budou nadále používat technologii OU kvůli jejím schopnostem, nízké hmotnosti a relativní lacnosti.
Podle společnosti Denes jsou trhy s digitálními systémy a elektronkami zesilovače obrazu jednoduše odlišné. Společnost Photonis a její vojenští zákazníci se domnívají, že elektronky zesilovače obrazu „budou v poptávce nejméně dalších 10 let a v důsledku vědeckého výzkumu bude v řadě oblastí implementováno mnoho vylepšení, od citlivosti po termovizi“.
Hledání spojení
Podle Leonarda nutnost neustálé komunikace na bojišti určuje dostupnost komponent, které umožňují schopnosti zaměřené na síť. Do budoucna společnost očekává široké využití technologií Wi-Fi, Bluetooth a GPS v optických komponentech, které je budou těsněji integrovat do řetězce provozního řízení.
Ruční průzkumné a zaměřovací zařízení Linx společnosti je založeno na chlazené matici a je určeno pro sledování a detekci za každého počasí. Zařízení patří k systémům zaměřeným na síť, které uživateli umožňují výměnu obrázků a dat po síti.
FLIR považuje interoperabilitu zákazníků za klíčovou charakteristiku vojenských aplikací. "Systémy vojáka jsou nyní integrovány s levnými komunikačními čipy s nízkým výkonem," vysvětlil její mluvčí. „Obousměrná komunikace poskytuje podporu vzdáleným uživatelům a zvyšuje povědomí o situaci, včetně informací ze sousedních zpravodajských služeb.“
Podle Johnsona jsou systémy čím dál chytřejší. Rozšířená realita se například integruje do displejů a přidává další vrstvu informací pro vojáka, zatímco technologie se stále více propojuje."Systémy nočního vidění jsou jednou součástí síťového prostředí vojáka a sdílejí to, co vidí, aby vytvořily celkový operační obraz, který je vydán celé jednotce nebo přenášen na vyšší úroveň."
Mluvčí společnosti Thales také zaznamenal rostoucí úroveň digitalizace systémů, která otevírá dveře rozšířené realitě. Mezi nabídky společnosti na trhu patří zařízení pro noční vidění BONIE-DI / IRR I2, inteligentní síťový systém, který kombinuje dva typy obrazů. Systém umožňuje uživatelům vizualizovat konkrétní data, jako je GPS, v rozšířené realitě, což zvyšuje úroveň vlastnictví a interakce.
Vážná pozornost byla věnována potenciálu plně digitálních zařízení pro noční vidění, ačkoli podle Johnsona tato technologie „ještě není plně vyvinuta. Zdá se mi, že byste od ní ještě neměli očekávat plný návrat. Harris v této oblasti provádí velké množství výzkumů. Potřebujeme skutečný technologický průlom, než získáme digitální senzor na hlavě. Analogové optické převodníky budou na trhu s nočním viděním dominovat dalších 15–20 let, dokud je nenahradí něco převratného. “
Johnson však potvrdil, že do analogových systémů je možné začlenit nějaký druh digitálních prvků. "V našem systému vojáků F6045 jsme použili analogový systém a připojili jej k síti, čímž jsme získali digitální možnosti, ale stále používáme analogové zesilovače obrazu, protože v tuto chvíli není nic lepšího." Je to osvědčená a spolehlivá technologie, která se svých pozic zatím nevzdá “.
Pan Katz souhlasil, že technologie digitálního nočního vidění je na úplném začátku cesty, ale věří, že se v příštích letech bude rychle rozvíjet.
Harrold také předpovídá, že systémy OU nakonec zastarají a budou zcela nahrazeny digitálními systémy, které se mohou aktualizovat pomocí vlastních algoritmů. Dodal, že průmysl se pravděpodobně „posune směrem k plně integrovaným bezdrátovým napájecím systémům, které integrují přenosné napájecí zdroje, puškohledy a brýle pro noční vidění a mohou fungovat bez odpočinku ve dne i v noci“.
Pohyb vpřed
Díky jasnému porozumění ostatním tržním segmentům Katz věří, že „dojde k revoluci v řešení systémů termovize“.
FLIR zase očekává větší důraz na zpracování obrazu a správu napájení, aby se snížila závislost na optice s dlouhou ohniskovou vzdáleností na velké vzdálenosti a zvýšila pravděpodobnost identifikace cíle. Věří, že „zpracování obrazu s nízkou spotřebou energie, které zlepšuje kvalitu obrazu v reálném čase, může zvýšit úroveň důvěry v identifikaci objektů a detekci hrozeb“.
V posledních letech standardní systémy přidaly funkce, jako je ekvalizace histogramu, vylepšení digitálních detailů a elektronická stabilizace. "Tento proces bude pokračovat tak, jak se vyvíjejí algoritmy zpracování, což má za následek menší pracovní zátěž uživatelů a rychlejší rozpoznávání a identifikaci cílů."
Použití mikrodisplejů s vysokým rozlišením v kombinaci s menšími pixelovými senzory, nízkoenergetickým zpracováním obrazu a bezdrátovou komunikací vylepšuje MEGC a zvyšuje inteligenci, dohled a možnosti cílení.
Harrold řekl, že v nadcházejících letech se rozšířená realita „stane nejdůležitější technologií pro tyto systémy, bude integrována do budoucích oborů a brýlí“. V zařízení pro noční vidění, které slouží jako hlavní displej vojáka, mu rozšířená realita poskytne důležité informace, a tím zvýší jeho bojovou účinnost.
To přinese řadu výhod. Obecný operační obraz s rozšířenou realitou umožní uživatelům zvýšit úroveň vlastnictví prostředí. Tyto informace by mohly pomoci v řadě úkolů, například přístup k videu z dronu, historie používání výbušných zařízení v dané oblasti, identifikace spojeneckých a přátelských sil, trojrozměrná mapa oblasti atd. platformy.
