Visión nocturna: alcances más avanzados para soldados avanzados.
Una vez limitados a los ejércitos de primer orden, los sistemas de visión nocturna se han convertido en una herramienta común para muchas fuerzas terrestres. Como siempre, la industria occidental y los militares están tratando de mejorar las capacidades de estos sistemas para mantener la superioridad sobre los posibles oponentes. En este caso, uno tiene que enfrentar muchos problemas y uno de los principales, por supuesto, peso, tamaño y características de absorción de energía.
La aparición de sensores de imagen térmica no refrigerados permitió introducir esta tecnología en sistemas manuales y miras de rifle. El proceso de miniaturización continúa, se están desarrollando sensores más pequeños, aunque las dimensiones de la óptica pronto alcanzarán sus límites físicos. Con respecto al aumento del brillo de la imagen, en esta área se han desarrollado nuevos tubos con capacidades aumentadas, que permitieron mirar más lejos en la oscuridad; Al mismo tiempo, la calidad y los dispositivos de imagen térmica han mejorado. Numerosos fabricantes están tomando los puntos fuertes de estas dos tecnologías y combinándolas en sistemas combinados, brindando a los usuarios una imagen mixta en la que el sensor térmico le permite ver los puntos calientes ocultos que son invisibles a simple vista, mientras que el realzador de brillo le brinda una imagen general. La incorporación de información en los sistemas de visión técnica, ya sea durante el día o por la noche, es otro paso adelante hacia lo que se conoce con el término "realidad aumentada". En este momento, esto es cierto para el soldado de infantería, pero algunas tecnologías están “migrando” activamente a vehículos blindados, varias compañías europeas están considerando actualmente la posibilidad de equipar el lugar de trabajo del conductor con una visión totalmente virtual (no olvidemos el avanzado tanque israelí Carmel). Estas soluciones podrían mejorar significativamente la calidad de la conducción durante la noche, y el uso de la realidad aumentada aumentaría los niveles de seguridad y el conocimiento de la situación. En consecuencia, los tecnólogos como las imágenes térmicas se convierten en algo más que mejoras en la visión nocturna. Veamos qué sucede en el campo de la fusión tecnológica en el ejemplo de las empresas europeas.
Benin y Photonis se han unido para desarrollar un sistema de combinación basado en una cámara de color CMOS diurna y un microbolómetro no refrigerado
Visor combinado de la empresa FUZIR-V Pyser-SGI
En DSEI 2015, Pyser-SGI presentó dos versiones de su sistema FUZIR: FUZIR-V (visible - visible) y FUZIR-I (intensificación - amplificación). Ambos dispositivos se basan en el mismo elemento sensible a la temperatura, que es un microbolómetro 384x288 de silicio amorfo que funciona en el rango de μm de 7-14, pero los segundos canales son diferentes. Fuzir-v es una vista aparte, también tiene un canal diurno basado en una cámara diurna para poca luz, la imagen de ambos canales se muestra en una pantalla monocromática de píxeles 852x600 con un campo de visión diagonal 19,2 °. El operador puede seleccionar su punto de mira preferido en 0,5 "milésima" para dividir el pestillo de ajuste horizontal y corrección vertical. Las perillas le permiten aumentar o disminuir la entrada térmica y cambiar la polaridad; El canal térmico también tiene un zoom digital x2. En el sistema acoplable FUZIR-i con alineación completa de la imagen, el canal fluorescente está provisto de un tubo óptico telescópico, que también tiene una cruz; El segundo canal es provisto por un tubo de mejora de luminancia (convertidor electro-óptico), por ejemplo XD-4 Gen 3 o XR5. La altura y el ancho de ambos dispositivos son iguales, 108 y 62,5 mm, respectivamente; pero FUZIR-i es más largo y pesado, 272 mm y 1527 gramos, en comparación con 209 mm y 1225 gramos en FUZIR-v. Ambos dispositivos funcionan con siete baterías de litio AA, que proporcionan 4 horas de funcionamiento continuo. Resistente al agua durante una hora al bucear a una profundidad de metros 20. Ambos sistemas tienen un conector multi-pin para transmitir y grabar un flujo de video.
Arriba: modelo de chasis en versión final, impreso en la impresora 3D; Abajo: Un prototipo del montaje montado en la gama SWIR, desarrollado por AIM Infrarot-Module
En la imagen de la foto de un SWIR-vista fija de la empresa AIM. Sus características distintivas son la alta resolución y la capacidad de ver a través del cristal (los objetos en el fondo están en la ventana)
Qioptiq fue una de las primeras empresas europeas en desarrollar una vista de combinación fija. Su propio dispositivo, llamado Saker, se mostró por última vez en DSEI 2015. Saker se encuentra actualmente en producción, pero la compañía no hace comentarios sobre los clientes, aunque todo el sistema no cumple con las Normas de comercio internacional. armas. Qioptiq busca mejorar aún más sus sistemas, en la próxima exposición DSEI 2017, presentó sus nuevos desarrollos; Una serie de nuevos productos están programados para 2018-2020 años. La nueva mira con ampliación x1 y campo de visión 8 ° se basa en un detector de formato 320x240 no refrigerado con un píxel 17 μm y un intensificador de imagen Photonis Intens 18-mm; La imagen se muestra en una pantalla OLED en color 800x600. Las distancias de detección, reconocimiento e identificación de personas son, respectivamente, los medidores 1460, 540 y 260 en el modo de mejora del brillo y los medidores 1350, 460 y 210 en el modo de imagen térmica. Sin embargo, Saker es interesante porque le permite trabajar en modo mixto con la combinación de imágenes de ambos canales. Se desarrolló un dispositivo de control remoto que reproduce todas las funciones de Saker que se pueden montar en un rifle. Alimentado por tres baterías AA, proporciona un funcionamiento continuo para las horas 6,5 en modo mixto y para las horas 40 en modo de brillo. El dispositivo Saker pesa 890 gramos, incluyendo el riel Picatinny, las baterías, la tapa de la lente y la cubierta de camuflaje ligero.
El alcance Saker de Qioptiq está montado en un rifle de asalto y conectado a la vista de un día de Trijicon.
La imagen de la vista Qioptiq Saker; Esta vista de montaje combinada fue presentada por una empresa británica en DSEI 2015 y actualmente se está produciendo en serie.
La compañía francesa Bertin, que forma parte del grupo CNIM, presentó el año pasado su dispositivo de vigilancia digital FusionSight, que fue desarrollado de conformidad con un acuerdo con Photonis, el líder europeo en el campo de los convertidores electro-ópticos y sensores CMOS para condiciones de poca luz. La segunda tecnología fue elegida debido al hecho de que, según las dos compañías, es más adecuada para el procesamiento de imágenes antes de la combinación. El sensor Kameleon seleccionado se basa en un sensor CMOS de formato 1280x1024 que puede generar una imagen en color en condiciones de iluminación inferiores a miliux 10. En cuanto al canal térmico, se basa en un sensor de formato 640x480 no enfriado con un píxel de 17 μm que funciona en el rango de μm de 8-12. El algoritmo de fusión de señal inteligente fue desarrollado por Bertin en colaboración con la Dirección de Adquisiciones de Defensa de Francia, DGA. Le permite optimizar el porcentaje de canales de día / calor, dependiendo del objeto y, por lo tanto, minimizar el efecto de enmascaramiento del camuflaje del oponente. La imagen combinada se muestra en una pantalla OLED en color de tamaño 1280x1024. El campo de visión nocturno es 32 ° y estrecho - 8 °, respectivamente, amplio campo de visión del canal diurno - 29 ° y estrecho - 7,25 °. Para un medidor 2,3x2,3 de tamaño objetivo típico que representa un vehículo, las distancias de detección son 2950 por día y 1480 por noche, las distancias de reconocimiento de los medidores 990 y 490 y los medidores de identificación 490 y 245, respectivamente. En cuanto al objetivo de crecimiento con las dimensiones del medidor 0,5x1,75 que representan a una persona, estos números son los siguientes: medidores 1600 y 800, medidores 540 y 270, medidores 270 y 135.
La combinación de canales en el sistema FusionSight; imagen combinada derecha
El sistema FusionSight incluye una brújula digital, una unidad de medición inercial de nueve ejes y un GPS. La energía se suministra desde una batería de polímero de litio que le permite trabajar de manera continua hasta 7 horas. Cuando se utiliza un adaptador, la batería se puede reemplazar con baterías CR123 o AA. Sin batería, el dispositivo pesa 990 gramos. El sistema le permite grabar instantáneas y video, también está equipado con un sistema de comunicación inalámbrico y salida de HD-video 25 fps. En la segunda mitad de 2016, las pruebas de tropa del sistema se realizaron en varias unidades del ejército francés. Tras los resultados, se realizaron varias correcciones de software, incluidas las destinadas a mejorar la interfaz persona-máquina. La compañía Berlín nombró entre los clientes a la flota francesa y al Departamento de Defensa de Canadá, que ya han recibido sus sistemas. La producción de dispositivos continúa, y la compañía afirma que pueden entregarlos a los países de la Unión Europea y la OTAN en un plazo de un mes y al resto de clientes en un plazo de tres meses.
La foto muestra un FusionSight con dos canales; Este sistema fue introducido por Benin y Photonis en Eurosatory 2016.
Uno de los últimos productos en el campo de los sistemas combinados es el instrumento Van Cat, mostrado por Aselsan en IDEF en Estambul en mayo, 2017. Está disponible en variantes de la mira y cámara de vigilancia manual. El campo de visión de estos dispositivos es diferente, mientras que los sensores son los mismos: un bolómetro no enfriado del formato 640x480 con un píxel 17 μm y un tubo de mejora de brillo (convertidor electrón-óptico) de la generación Gen 2 + / Gen 3. La vista de Van Cat tiene un campo de visión diagonal 12,9 ° en ambos canales con un aumento en x2 y un aumento electrónico en x2 y x4; La imagen se muestra en una pantalla OLED en color de tamaño 800x600, que también muestra un punto de mira BDC (Bullet Drop Compensator - con compensación por una disminución en la trayectoria de una bala). Van Cat tiene la función de optimización automática de la imagen, el operador también puede cambiar la polaridad de la imagen térmica desde el modo de calor negro (el modo de visualización de patrón térmico con la visualización de objetos calientes en negro y objetos fríos en blanco) en el modo de calor blanco y viceversa.
El nuevo Van Cat combinó la vista de Aselsan; La versión manual también está disponible para observación con ampliación X1
Hay un formato de conector de entrada de video PAL, así como las interfaces RS232 y Ethernet, también tiene la función de capturar imágenes y video. La vista se puede utilizar con una pantalla montada en la cabeza, la conexión entre los dispositivos se realiza a través de un canal inalámbrico. El sistema estándar tiene una caja de aluminio y pesa 1,1 kg con baterías que garantizan un funcionamiento continuo de hasta tres horas. Sin embargo, para guardar el orden de los gramos 100, Aselsan puede proporcionar una vista en el estuche compuesto. En cuanto a la versión manual, sus ópticas más cortas dan un campo de visión más amplio 30,5 ° con un aumento en x1. La versión estándar del sistema pesa 750 gramos, también este modelo es más pequeño en tamaño, 90x80x180 mm contra 225x135x100 mm en la mira VanCat. Este sistema fue el primer dispositivo optoacoplador combinado desarrollado por Aselsan, que, sin embargo, recibió un premio de la comunidad científica turca. Aselsan planea completar el proceso de calificación y comenzar la producción en masa del sistema al final de 2017.
La vista de Van Cat por Aselsan se muestra en IDEF 2017; La mira tiene un zoom óptico x2, al que se puede agregar un zoom electrónico x2 o x4.
En el Foro de las Fuerzas Armadas del Futuro, celebrado en Praga en octubre, 2016, la empresa británica Thermoteknix presentó un prototipo de su monocular de visión nocturna FuseIR con el nuevo sensor térmico MicroCAM 3 de su propio diseño del formato de píxeles 384 μm. Con un diámetro de 288 mm y un peso de 17 gramos, proporciona el campo de visión de 36 ° y se distingue por la patentada compañía Thermoteknix que utiliza la tecnología XTi sin tecnología. Le permite obtener una vista ininterrumpida, además, la ausencia de partes móviles aumenta la confiabilidad y reduce el consumo de energía. El canal de ganancia se basa en un intensificador de imagen Photonis con un diámetro de 30 mm con un alto rendimiento y un campo de visión de 31 °. El dispositivo funciona en cuatro modos: mejora de brillo, imagen térmica, totalmente integrada y mejora de contraste. Las distancias de detección, reconocimiento e identificación en el modo de imagen térmica son, respectivamente, los medidores 16, 40 y 1075 para un objetivo como un tanque y los medidores 269, 135 y 470 para un objetivo de crecimiento. Las dimensiones del dispositivo FuseIR son 115x60x72,5 mm, pesan gramos de 141,5 con dos baterías AA, que garantizan seis horas de funcionamiento continuo. Un sistema que no está bajo las Reglas para el Comercio Internacional de Armas está disponible en configuraciones manuales o montadas en el casco. En junio, 78,5, Thermoteknix anunció que FuseIR está en pleno funcionamiento y se esperan las primeras entregas al final de 430. Más tarde, el dispositivo se presentó en la exposición DSEI celebrada recientemente en Londres. Vale la pena señalar que Thermoteknix fue una de las primeras compañías en desarrollar un ClipIR de módulo IR con clip, que pesa solo 2017 gramos, que se monta frente a gafas o visores de visión nocturna.
La foto muestra las dimensiones comparativas del monocular FuseIR desarrollado por la compañía británica Thermoteknix; Su peso es de 430 gramos con pilas.
Thermoteknix ha desarrollado un monocular FuseIR que le permite aprovechar los sistemas combinados incluso en la configuración de gafas de visión nocturna.
En 2014, la compañía francesa Thales presentó su monocular de visión nocturna combinada Minie-D / IR. Un dispositivo que pesa 500 gramos, incluida una pila AA, muestra una imagen en una pantalla SVGA en color del tamaño 800x600 en los modos “Totalmente infrarrojo”, “Con sensibilidad predeterminada” o “Selección de contorno”. La imagen es generada por dos sensores: un amplificador de brillo de generación Gen II o Gen III y un sensor de imágenes térmicas 336x256 no enfriado que funciona en el rango de μm 7,5-13,5. Este último viene en forma de un módulo que se puede instalar fácilmente en un dispositivo Minie-D estándar. Se decidió utilizar una pantalla a color para interpretar con mayor precisión la imagen combinada. Cuando se trabaja en el modo de mejorar el brillo de la batería, las horas de operación de 40 son suficientes, pero en el modo mixto, este tiempo se reduce a las horas de 2,5. Un bloque con cinco baterías está disponible, lo que le permite aumentar estos números a las horas 150 y 18, respectivamente. Actualmente, Thales está desarrollando Bonie-D / IR, una versión combinada de sus binoculares nocturnos, introducida hace un par de años. Este sistema puede convertirse en el dispositivo de visión nocturna estándar del ejército francés como parte del programa FELIN 2.0, que a su vez es parte del proyecto de transformación global de Escorpión para las fuerzas armadas.
Thales ha desarrollado un módulo infrarrojo (arriba) específicamente para su Minie-D monocular. En la foto se puede ver el lugar donde se conectan dos sistemas.
AIM Infrarot-Module expande sus dispositivos.
Mientras que la mayoría de los sistemas de imágenes térmicas operan en la región IR media (onda media) del espectro (MWIR) y en la región IR cercana (longitud de onda larga) del espectro (LWIR), respectivamente 3-5 y 8-14 μm, la compañía alemana AIM Infrarot-Module desarrolla un montaje fijo, que opera en el rango E-SWIR (Extendido - Infrarrojo de onda corta - Extendido, región IR lejana (onda corta) del espectro). El rango SWIR es de 0,9 a 1,7 μm, sin embargo, AIM ha desarrollado un sensor enfriado en telururo de mercurio-cadmio, que tiene una mayor sensibilidad de 0,9 a 2,5 μm sin características degradantes. Esto le permite obtener la resolución de la imagen cerca de la resolución del tubo de mejora del brillo y mejorar la precisión de la identificación. Además del hecho de que la tecnología E-SWIR permite obtener una resolución que excede significativamente la resolución de los sistemas de imágenes térmicas estándar, también ofrece otra gran ventaja: la capacidad de ver qué sucede detrás de una superficie de vidrio. Además, un sistema con esta tecnología puede ver punteros de infrarrojo cercano, designadores de láser 1,06-μm y telémetros de láser 1,55-μm. Se presentó un prototipo de este sistema en el foro de Praga, todos sus elementos se incluyeron en el cuerpo del sistema de observación Huntir Mk.2 de la misma compañía. El modelo de la caja en la versión final se imprimió en la impresora XNUMHD. AIM planea presentar un sistema completo en la exposición Milipol 3, que se llevará a cabo en París en noviembre. El peso final del sistema con las baterías será inferior a un kilogramo.
Cámara termográfica fija COTI de la empresa americana Optics 1.
Nueva gama SWIR de EE. UU.
Optics 1, la división americana de Vectronix, parte de Safran Electronics & Defense (grupo Safran), cuenta con tres soportes en su catálogo que se pueden utilizar con dispositivos de visión nocturna. El dispositivo COTI (Clip-On Thermal Imager) original está diseñado para conectarse al PVN, su micropantalla está ubicada frente a la óptica de las gafas y la imagen está enfocada hasta el infinito. Utiliza un microbolómetro no refrigerado con una matriz de 320x240 que opera en el rango de 8-12 micrones. El peso con la batería CR123A que proporciona 3 horas de funcionamiento es de 150 gramos. La última incorporación al catálogo Optics 1 es el E-COSI (Enhanced Clip-On SWIR Imager), que es estructuralmente similar al modelo COTI, pero su sensor ha sido reemplazado por un sensor SWIR que opera en el rango 0,9-1,7 μm. Como resultado, el E-COSI se puede utilizar para marcar los designadores láser y de destino durante las operaciones diurnas y nocturnas. Además, se desarrolló una variante E-COSI See-Spot; se diferencia en el aumento x2 y puede detectar objetivos a una distancia de hasta 2000 metros.
En los materiales de los sitios:
www.spie.org
www.bertin-instruments.com
www.photonis.com
www.aim-ir.com
www.qioptiq.com
www.aselsan.com.tr
www.thermoteknix.com
www.thalesgroup.com
www.optics1.com
www.pyseroptics.com
www.vashtehnik.ru
www.wikipedia.org
www.laser-portal.ru
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