Campos de visión nocturna
BAE Systems ha desarrollado las gafas de visión nocturna mejoradas III y la familia arsenal Visores individuales de la familia de armas (ENVG III / FWS-I), que combinan dos tecnologías de visión nocturna que permiten al soldado localizar rápidamente un objetivo sin tener que levantar el arma al nivel de los ojos
Según los expertos de la industria, las tecnologías de visión nocturna, tanto la mejora de la imagen como la imagen térmica, están listas para desarrollarse en los próximos años en varias áreas, desde la resolución hasta la conexión a una sola red. Sin embargo, este desarrollo debe equilibrarse con la obtención del menor peso y tamaño y las características que consumen energía.
Los sistemas de visión nocturna están disponibles en varias formas, desde lentes hasta visores de armas. Sin embargo, en esta área hay un progreso significativo, ya que los principales fabricantes del mundo buscan responder a las necesidades de los usuarios.
Cambios y combinaciones
Christian Johnson, director de desarrollo de negocios de Harris Corporation, prestó especial atención a la creciente demanda de gafas de visión nocturna de doble ojo (ONV). “Son relativamente nuevos. Durante los últimos seis meses, el ejército estadounidense ha presionado seriamente a los fabricantes para que estén listos para suministrar masivamente dispositivos de dos ojos, las fuerzas terrestres tienen que pasar de un monocular a un binocular ".
Los binoculares binoculares livianos de visión nocturna (F5032), lanzados por Harris al final de 2016, son más livianos que todos los modelos anteriores. Reduce significativamente la fatiga ocular en tareas a largo plazo debido a lentes con dioptrías ajustables, es decir, el sistema puede adaptarse rápidamente a la visión de su operador.
Harris también está observando el cambio en la dinámica del mercado, donde los sistemas con un fósforo blanco están ganando popularidad. Inicialmente, la liberación de tales sistemas estaba determinada por la necesidad de fuerzas especiales, pero ahora se ha convertido en una tendencia general. La compañía no tiene un punto de vista particular sobre las ventajas del fósforo blanco frente al verde y viceversa, aunque produce sistemas con fósforo blanco en cantidades crecientes. Sin embargo, el fósforo verde hoy en día está muy extendido.
Los documentos de la compañía explican que "el fósforo blanco da una imagen en blanco y negro que puede parecer más familiar para el ojo. En algunas situaciones, los usuarios declaran un mejor contraste entre los objetos, junto con una imagen de mayor resolución en la pantalla.оMás distancias.
"Por otro lado, el fósforo verde se usa con el beneficio de las longitudes de onda que optimizan la percepción del cerebro del contraste y los detalles de la escena. "El verde cae exactamente en el medio del espectro de color del ojo, lo que permite a los usuarios definir e interpretar mejor la situación en la noche".
Johnson explicó que Harris se enfoca principalmente en la tecnología de mejora del brillo de la imagen (UY), aunque utiliza una tecnología combinada de binoculares de fusión i-Aware TM-NVG (F6045) en la línea de imágenes con UY e imagen térmica (TPV) a través de la óptica. superposición. “Hemos mejorado el conocimiento de la situación, porque el operador puede mirar directamente a ambos canales. Por ejemplo, con la combinación de imágenes puede ver a través de la niebla y otros obstáculos, que OY no permite hacer. Pero con UY, puedes ver a través del cristal que la tecnología de imagen térmica no puede. Por lo tanto, su combinación aumenta la conciencia situacional del operador de lo que está sucediendo a su alrededor ".
Como resultado, los binoculares F6045 aumentan la efectividad del combate en las misiones nocturnas y diurnas, además de proporcionar transmisión de video en tiempo real para inteligencia táctica. Estos binoculares permiten al usuario conectarse con varios elementos de la formación de batalla, hasta la sede de la empresa.
Según el representante de FLIR Surveillance Andrew Aries, las imágenes térmicas han crecido rápidamente en los últimos años, con énfasis en una resolución más alta y un tamaño de píxel más pequeño en formatos HD, al tiempo que mantienen casi las mismas dimensiones físicas que los sensores de resolución estándar. Los últimos también se han beneficiado de este proceso, ya que los tamaños de píxeles más pequeños permiten reducir el tamaño y el costo final de los sistemas. El resultado es bien notorio en los modernos sensores infrarrojos de corto, mediano y largo alcance.
FLIR fabrica una gama de visiones superpuestas, que incluyen la vista de imagen térmica avanzada ThermoSight T75, la vista de francotirador HISS-XLR de alto rendimiento para vista de francotirador y la vista nocturna avanzada de visión nocturna de banda dual ADUNS-S.
La familia NOA de Meprolight de visores de pistola de imagen térmica no refrigerada ha ganado popularidad en el mercado de rifles de francotirador de largo alcance
A propósito
La empresa BAE Systems es uno de los principales actores en el campo de los sistemas de visualización, en particular gracias a su trabajo con el ejército estadounidense. Dave Harrold, jefe de la dirección de los sistemas sensoriales y de observación en la empresa, una de las áreas prioritarias fue el trabajo en el desarrollo de la tecnología de la llamada detección rápida de cadenas: adquisición rápida de blancos (RTA). La idea se basa en una interfaz de video inalámbrica entre las gafas y la mira, cuando una imagen de alta resolución puede transmitirse a las gafas de visión nocturna y verse en una pantalla de alta definición en tiempo real. Esto elimina la dependencia del operador del láser de retroiluminación, que puede proporcionarlo al enemigo.
"El desarrollo de la tecnología inalámbrica RTA permite a los usuarios detectar y apoderarse rápidamente de los objetivos desde cualquier lugar sin traer un arma a sus ojos, lo que aumenta la seguridad del soldado y, al mismo tiempo, su efectividad para trabajar en el objetivo", dijo Harrold.
RTA se utiliza en el programa de gafas de visión nocturna mejoradas y la familia de visores de armas ENVG III / FVTS-I (Goggle III de visión nocturna mejorada), en la que BAE colabora con el Ejército de los EE. UU. En estos sistemas, las tecnologías UY y TPV se combinan: el primero proporciona control de la situación y el segundo mejora la precisión de la puntería. La familia de visores de armas servidos (FWS-CS) ofrece a los artilleros la posibilidad de golpear objetivos a grandes distancias.
Según un representante de Thales, las oportunidades de visión nocturna han aumentado y "ya no se limitan a unos pocos países felices". Se centró en una serie de nuevas tendencias, por ejemplo, en la mejora de los sistemas IR no refrigerados, que ya ofrecen imágenes de alta resolución. Confía en que en pocos años Thales "ofrezca una línea de dispositivos actuales de detección de blancos de largo alcance, pero con todas las ventajas de los dispositivos sin refrigeración: tiempos de inicio rápidos, operación silenciosa, costo reducido, alta confiabilidad".
La compañía israelí Meprolight produce una línea de dispositivos de visión nocturna de varios tipos: OY, TPV y digital. El Gerente de Producto Avi Katz dijo que las miras de armas no refrigeradas de la familia NOA han ganado popularidad en el mercado de los rifles de francotirador de largo alcance. Sin embargo, los sistemas con RS son más baratos y se utilizan con mayor frecuencia cuando se trabaja en objetivos a distancias medias en comparación con las cámaras termográficas.
“Tan pronto como toma el camino de aumentar el costo, el ejército comienza a usar productos según sus necesidades específicas. En mi opinión, los potenciadores de brillo se utilizan con mayor frecuencia que las cámaras termográficas en su mayor parte debido al costo ".
En enero, en el Shot Show 2018 en Las Vegas, Meprolight presentó el NYX-200. En esta vista de armas multiespectrales, se combinan una cámara de imagen térmica no refrigerada y una cámara digital día / noche, lo que aumenta el nivel de control de la situación mediante el uso de la tecnología RTA bajo cualquier nivel o condiciones de iluminación.
"Los requisitos del moderno campo de batalla obligan a los soldados a usar una gran cantidad de sistemas, sensores y equipos", dijo un portavoz de Meprolight. - El peso de este equipo y la necesidad de trabajar con una gran cantidad de dispositivos reducen la efectividad del combate y pueden afectar negativamente el nivel de seguridad de los soldados. Para resolver estos problemas y mejorar la calidad del trabajo de un soldado moderno, desarrollamos el alcance NYX-200 ".
Balance de poder
El costo, el peso, el tamaño y las características de consumo de energía (MHEC, por sus siglas en inglés) deben estar alineados con los requisitos de combate de los sistemas soldados, donde los requisitos clave son el peso y la vida útil de la batería.
Harrold dijo que los soldados están abrumados por el hecho de que tienen que llevar muchas baterías para alimentar sus dispositivos. Necesitan visores de armas ligeros, pequeños y de alta calidad, que maximicen su movilidad en tierra. La compañía BAE minimiza el tamaño y el peso mediante el uso de la tecnología de micras 12. “Esto permite un sistema más ligero y más compacto. Nuestros sistemas también consumen menos energía en comparación con los sistemas refrigerados tradicionales, lo que en última instancia reduce el peso portátil, ya que ahora se requieren menos baterías ".
Sin embargo, Harris cree que será difícil fabricar un sistema sustancialmente más liviano que su dispositivo binocular F5032 (pesa menos que 500 gramos) sin comprometer la integridad estructural del sistema. "Hasta cierto punto, encontramos un punto medio: si tomas el camino del alivio, perderás la fuerza del sistema", dijo Johnson. “Nuestros productos están experimentando un programa de prueba extendido aprobado por el Ejército de los Estados Unidos. Nuestras gafas y tubos deben pasar pruebas muy duras. Si empezamos a aliviarlos, comenzarán a romperse ".
El consumo de energía de los sistemas básicos con YL es relativamente bajo. El monocular Harris AN / PVS-14, por ejemplo, puede funcionar con una sola batería AA durante más de 24 horas.
Los fabricantes predicen, al menos, 10-20 años de demanda de sistemas con brillo de imagen mejorado, que pueden ofrecer una serie de ventajas en comparación con la tecnología de imagen térmica.
Sin embargo, Johnson explicó que el estado de cosas está cambiando con el desarrollo de la tecnología. “Se produce un mayor consumo de energía en los sistemas que combinan imágenes cuando agrega una cámara de imagen térmica, cuando agrega realidad aumentada. Todas estas tecnologías consumen energía y, por lo tanto, transfieren el problema al usuario ". Harris está trabajando para aumentar la duración de los sistemas de casco.
"El tamaño, la masa y la energía siempre son un problema, estamos trabajando constantemente en esta dirección", continuó Johnson. "Pero, en mi opinión, no veremos anteojos significativamente más ligeros que los que estamos trabajando ahora, que son menos de 500 gramos".
Destacó que la optimización del IPHE no debería ser a expensas del alto rendimiento, el mantra que FLIR Surveillance ha puesto en el centro de sus proyectos. Añadió que los desarrollos dirigidos a aumentar la resolución, reducir el tamaño de píxeles y ampliar el rango de temperaturas de operación ayudan a mantener este equilibrio y aumentar la vida útil de los sistemas. El progreso aquí se debe principalmente al uso de receptores de fotos de elementos múltiples que operan en las regiones IR de onda media y onda larga del espectro.
En la empresa de defensa italiana Leonardo, creen que, a pesar de las ventajas de usar nuevos materiales o nuevos tipos de baterías, existen ciertos límites para la mejora del IPEC, especialmente cuando se implementan nuevas solicitudes de conectividad de red por parte de los clientes.
Totalmente electronico-optico
Los tubos de mejora de imagen o los convertidores de imagen son un componente clave de los dispositivos de visión nocturna. Estos sistemas se han desarrollado en los últimos años en varias direcciones, según Photonis.
Según Mark Denes, un representante de esta empresa, el IPEG es un factor clave. El énfasis en la masa es particularmente relevante hoy en día, dada la creciente demanda de binoculares, que por su naturaleza son más pesados que los monoculares. "El IPHE es muy importante, porque cada gramo cae sobre los hombros del operador", dijo Denes.
Photonis fabrica transductores optoelectrónicos con un diámetro de 16 mm, lo que resulta en una reducción de peso de hasta 40% en comparación con los tubos de 18 mm y permite a los fabricantes de productos finales reducir el peso de sus sistemas. La compañía también redujo el consumo de energía de sus teléfonos y mejoró la función de apertura automática, lo que permitió aumentar la vida útil de la batería.
Photonis fabrica varios intensificadores de imagen, incluidos los tubos XD-4 y XR5, así como el tubo 4G, que se mostró en Eurosatory 2014. La compañía afirma que el estándar que establece los requisitos de rendimiento para el tubo 4G permitió aumentar los rangos de detección. Photonis ha ganado varios proyectos grandes para su tecnología 4G, porque trabajó en estrecha colaboración con la comunidad de fuerzas de operaciones especiales y otros operadores militares para aumentar las capacidades de este dispositivo, incluida la sincronización automática más rápida y las distancias de detección de detección e identificación más largas.
Estos tubos se suministran a los fabricantes para su integración en visores ópticos, monoculares, binoculares y otros sistemas con brillo de imagen mejorado. La compañía está trabajando actualmente para mejorar aún más el rendimiento de los teléfonos 4G, así como para desarrollar sensores digitales de visión nocturna, que se integra en sistemas con imágenes y vistas superpuestas, plataformas terrestres y marítimas.
Las ventajas de combinar el canal de mejora del brillo y el canal de infrarrojos se muestran claramente en la figura. A la izquierda, solo mejora de brillo, a la derecha, una imagen con mucho mayor detalle debido al módulo de imagen térmica
Ambos son buenos
Según Denes, los sistemas de imagen térmica se están volviendo más populares con la tecnología UY, ya que con el crecimiento de los volúmenes de producción, su costo disminuirá significativamente. Ambas tecnologías tienen diferentes tareas y diferentes ventajas, sus capacidades dependen del terreno, el clima y otros factores. El TPV era popular en las tareas de detección, y hasta cierto punto de reconocimiento, pero los sistemas con Ouya "todavía están en demanda debido a una mejor identificación y conocimiento de la situación".
"Idealmente, los soldados necesitan ambas tecnologías de visibilidad nocturna", admitió Denes. "Deberían ser vistos como extensiones entre sí, y no como una sustitución de una por otra".
Una fusión puede proporcionar "lo mejor de ambos mundos". El intensificador de imagen de alto rendimiento aún ofrece una mejor imagen que sus homólogos digitales, "pero es como comparar una ronda con una suave".
"Los sistemas digitales se están volviendo populares en plataformas terrestres y aéreas", agregó Denes, "porque el IPHE no es un problema tan grave aquí como en el caso del personal desmontado". Él espera que los soldados continúen usando la tecnología UY debido a sus capacidades, su baja masa y su bajo costo relativo.
Según Denes, los mercados para sistemas digitales y EOC son simplemente diferentes. Photonis y sus clientes militares creen que el intensificador de imágenes "tendrá al menos 10 más años, como resultado de la investigación científica se implementarán muchas mejoras en varias áreas, desde la sensibilidad hasta la combinación con una imagen de imagen térmica".
Los fabricantes han notado una creciente demanda de binoculares, en contraste con las configuraciones monoculares, pero estos dispositivos también deben "elevar" sus MGHE al nivel requerido.
Buscando una conexión
Según Leonardo, la necesidad de una comunicación constante en el campo de batalla determina la disponibilidad de componentes que proporcionan capacidades centradas en la red. Para el futuro, la compañía espera un uso generalizado en los componentes ópticos de las tecnologías de Wi-Fi, Bluetooth y GPS, que se integran más estrechamente en la cadena de gestión operativa.
El dispositivo portátil de reconocimiento y focalización Linx de esta compañía se basa en una matriz refrigerada y está diseñado para la vigilancia y detección en todo clima. El dispositivo pertenece a sistemas centrados en la red, lo que permite al usuario intercambiar imágenes y datos a través de una red.
En FLIR, la interoperabilidad, definida por la demanda del cliente, es una característica clave de las aplicaciones militares. "Los chips de comunicación de baja potencia, baja potencia y baja potencia ahora están integrados en los sistemas del soldado", explicó un portavoz. "La comunicación bidireccional proporciona soporte a usuarios remotos y aumenta la conciencia de la situación, incluida la información de los activos de inteligencia vecinos".
Según Johnson, los sistemas son cada vez más inteligentes. Por ejemplo, la realidad aumentada se integra en las pantallas, agregando otra capa de información para el soldado, mientras que la tecnología está cada vez más conectada a la red. "Los sistemas de visión nocturna son una de las partes del entorno de red del soldado, compartiendo lo que ven para formar una imagen operativa común que se entrega a toda la unidad o se transfiere a un nivel más alto".
Un representante de Thales también notó el creciente nivel de digitalización de los sistemas, abriendo la puerta a la realidad aumentada. Las ofertas de la compañía en el mercado incluyen el dispositivo de visión nocturna BONIE-DI / IRR I2, un sistema de red inteligente que combina dos tipos de imágenes. El sistema permite a los usuarios visualizar datos específicos en realidad aumentada, como el GPS, que aumenta los niveles de control e interacción.
Se prestó mucha atención al potencial de los dispositivos de visión nocturna totalmente digitales, aunque, según Johnson, la tecnología "aún no se ha desarrollado completamente. Me parece que por el momento no vale la pena esperar a que ella regrese por completo. Harris investiga mucho en esta área. Necesitamos un verdadero avance tecnológico antes de usar un sensor digital en nuestras cabezas. En los próximos años de 15-20, los conversores ópticos analógicos dominarán el mercado de los sistemas de visión nocturna hasta que surja un gran avance para reemplazarlos ".
Johnson confirmó, sin embargo, que es posible integrar algún tipo de elementos digitales en sistemas analógicos. “En nuestro sistema soldado, F6045, tomamos un sistema analógico y lo conectamos a la red, introduciendo capacidades digitales, pero seguimos usando tubos analógicos, porque en este momento no hay nada mejor. Esta es una tecnología probada y confiable que aún no va a tomar posiciones ".
El Sr. Katz estuvo de acuerdo en que la tecnología de visión nocturna digital está comenzando, pero cree que ganará un rápido desarrollo en los próximos años.
Harrold también predice que, en última instancia, los sistemas con VY quedarán obsoletos y serán reemplazados completamente por los sistemas digitales, que podrán actualizarse a través de sus algoritmos. Agregó que es probable que la industria se “mueva hacia sistemas totalmente integrados con energía inalámbrica, que combinan fuentes de energía portátiles, miras de armas y visiones nocturnas y que puedan funcionar sin descanso durante el día y la noche”.
Leonardo ofrece un dispositivo de vigilancia y focalización de mano Linx basado en una matriz refrigerada. El dispositivo centrado en la red y para todo tipo de clima permite al usuario intercambiar datos e imágenes a través de la red.
Avanzando
Al tener un claro entendimiento de otros segmentos del mercado, Katz cree que "habrá una revolución en la resolución de los sistemas de imagen térmica".
FLIR, a su vez, espera ver un mayor enfoque en el procesamiento de imágenes y la administración de energía para reducir la dependencia de la óptica con distancias focales más largas para distancias más largas y aumentar la probabilidad de identificación de objetivos. Ellos creen que "el procesamiento de imágenes con bajo consumo de energía, mejorando la calidad de la imagen en tiempo real, le permite aumentar el nivel de confianza en la identificación de un objeto y la detección de una amenaza".
En los últimos años, han aparecido en los sistemas estándar la alineación de histogramas estándar, el subrayado digital de piezas y la estabilización electrónica. "Este proceso continuará a medida que los algoritmos de procesamiento evolucionen, con el resultado de que la carga sobre el usuario disminuirá y el proceso de reconocimiento e identificación de objetivos se acelerará".
El uso de microdisplays de alta resolución en combinación con sensores de píxeles más pequeños, procesamiento de imágenes de baja potencia y comunicaciones inalámbricas mejora el MEGH y contribuye al desarrollo de capacidades de inteligencia, observación y selección de objetivos.
Harrold dijo que en los próximos años, la realidad aumentada "se convertirá en la tecnología más importante para estos sistemas, se integrará en las miras y gafas futuras". En un dispositivo de visión nocturna, trabajando como la pantalla principal de un soldado, la realidad aumentada le proporcionará información importante y, por lo tanto, aumentará su efectividad en el combate.
Esto proporcionará una serie de beneficios. La imagen operativa general con realidad aumentada permitirá a los usuarios aumentar el nivel de propiedad de la situación. Esta información podría ayudar con una serie de tareas, como acceder a videos desde zumbido, historia el uso de dispositivos explosivos en el área, la identificación de los aliados y sus fuerzas, un mapa tridimensional del terreno y similares, y también proporcionan una interfaz para la conducción conjunta de plataformas tripuladas y deshabitadas de combate.
En los materiales de los sitios:
www.policemag.com
www.recoilweb.com
www.harris.com
www.baesystems.com
www.thalesgroup.com/
www.flir.com
www.leonardocompany.com
www.meprolight.com
www.photonis.com
spec-naz.org
pinterest.com
www.shutterstock.com
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