Desarrollo de sistemas de vigilancia, reconocimiento y designación de objetivos para infantería.
Safran Electronics & Defense tiene una cartera ampliada de dispositivos de orientación. El modelo JIM UC es uno de los que se basan en un elemento termosensible no refrigerado
El conflicto asimétrico, combinado con el terreno urbano y las reglas de guerra apropiadas, ha aumentado la necesidad de precisión de fuego tanto directa como indirecta. La precisión está determinada por todos los eslabones de la cadena de destrucción y el primer eslabón es, sin duda, la identificación y captura del objetivo.
Inicialmente, los sistemas portátiles de designación de objetivos, capaces de capturar un objetivo y enviar sus coordenadas al sistema ejecutivo, estaban disponibles solo para las fuerzas especiales o cálculos de reconocimiento de objetivos especiales. Ahora bien, esto está lejos de ser el caso, las unidades convencionales están equipadas con dispositivos de reconocimiento de cadena manual, los ejércitos más avanzados despliegan estos dispositivos hasta el nivel de pelotón. Por lo general, estos sistemas tienen canales diurnos y nocturnos, un sistema de posicionamiento GPS, una brújula magnética con pantalla digital y un telémetro láser seguro para los ojos. Se pueden agregar funciones y herramientas adicionales, como grabación de video, fotografía, designador láser y una brújula astronómica en caso de falla de la señal del GPS.
Las unidades desmontadas sin duda conceden una gran importancia al peso de todos los componentes de sus equipos sin excepción, por lo que los fabricantes están realizando considerables esfuerzos para reducirlo. En los dispositivos de observación, detección y designación de objetivos, el canal térmico o nocturno es uno de los subsistemas clave. En la actualidad, hay dos opciones principales disponibles: matrices refrigeradas y no refrigeradas de elementos sensibles o microbolómetros que operan en la región infrarroja de onda media del espectro (3-5 μm) y en la región infrarroja de longitud de onda larga del espectro (8-14 μm), respectivamente. El rango de acción es definitivamente mayor para los sensores enfriados, que, sin embargo, necesitan un dispositivo de enfriamiento pesado con alto consumo de energía y unos minutos para enfriarse, mientras que las matrices no enfriadas no tienen este problema, se activan en solo unos segundos.
Los sistemas de imágenes térmicas utilizan dos microbolómetros Lynred diferentes. Microbolómetro 640x480 VGA de 16,5x16,5 mm y paso de 12 micrones (foto arriba) y microbolómetro de 24x24 mm con paso de 17 micrones
En Europa, uno de los actores clave en este ámbito es Lynred, formado a mediados de 2019 mediante la fusión de Sofradir y su filial ULIS. La empresa ha logrado un progreso significativo en la reducción del tamaño de los troqueles refrigerados y no refrigerados. Como dijo Lynred, "la transición a una nueva generación está actualmente en marcha, con troqueles enfriados con paso de 15 μm y troqueles sin enfriar con paso de 17 μm reemplazados por nuevos troqueles con un paso más pequeño, 10 μm y 12 μm, respectivamente". Esto permite, a la misma resolución, reducir el tamaño de la matriz y, como consecuencia, reducir el peso de uno de los componentes más pesados de un dispositivo de reconocimiento portátil: la lente. Las lentes de vidrio óptico utilizadas en la lente, así como el marco en el que encajan, son relativamente pesadas. El diámetro de la lente está determinado por la distancia focal, así como por el tamaño del sensor, cuanto mayor sea este último, mayor será el campo de imagen que debe crear la lente y mayor será el tamaño de la lente. Además, no hay que olvidar que tarde o temprano las leyes de la física se interpondrán en la disminución del paso. Según Lynred, el tono de 12 μm alcanzado en los sensores LWIR (IR cercano [onda larga]) puede ser el más pequeño, pero en los sensores MWIR (IR medio [onda media]), una disminución a 5-6 μm. Obviamente, lo mismo ocurre con los sensores de tipo SWIR (espectro IR lejano [de onda corta]) que operan en el rango de 0,7-2,5 µm, que, sin embargo, todavía no se utilizan en productos de la clase de dispositivos considerados en este artículo.
Además de reducir el tamaño de las matrices en los sensores refrigerados, estamos viendo otra dirección de desarrollo. El aumento de la temperatura de funcionamiento de los sensores reduce el consumo de energía y los tiempos de enfriamiento con un efecto positivo en la disponibilidad. Las matrices de alta temperatura de funcionamiento (HOT) utilizan nuevas tecnologías que requieren temperaturas superiores a 80-90 ° Kelvin para sensores estándar. Lynred ofrece un sensor de telururo de mercurio-cadmio de baja potencia que funciona a 110 ° K, lo que ahorra más del 10% de energía, mientras que FLIR ha desarrollado una solución de tipo 2 Superlattice (T2SL) que funciona a 120 ° K. Sin embargo, ya está claro que los sensores HOT típicos deberán operar a temperaturas de 130 a 160 ° K; se están desarrollando tecnologías para lograrlo.
La empresa suiza Safran-Vectronix AG desarrolló un sistema muy liviano al agregar un sensor sensible al calor no refrigerado a su dispositivo Moskito, que originalmente se basaba en un tubo de luminancia. El nuevo dispositivo recibió la designación Moskito TI
Significativamente, un menor consumo de energía puede resultar en tamaños de batería más pequeños, ya que la fuente de energía es otro componente "pesado" en un sistema optoelectrónico portátil. Las baterías especiales de iones de litio tienen una energía específica más alta, lo que les permite ser más ligeras y ligeras que las baterías comerciales estándar. Sin embargo, algunos clientes prefieren la segunda solución, generalmente basada en elementos de tamaño AA disponibles en cualquier parte del mundo. En los últimos dos años, la energía específica de las celdas de iones de litio ha aumentado en un 25%, de 200 a 255 Wh / kg. Sin embargo, según los principales fabricantes de baterías, esta tecnología está cerca de agotar su potencial. Se están desarrollando nuevas soluciones, por ejemplo, módulos de litio-azufre que proporcionan unos 400 Wh / kg. Sin embargo, para aprovechar al máximo esta nueva tecnología, existen varios obstáculos que superar, como la degradación a bajas temperaturas, los ciclos de carga bajos (número de dos dígitos) y los problemas de fabricación de estas baterías. En este caso, no se olvide de otro factor importante: el costo. Tan hermoso y maravilloso como es un modelo en particular, su alto costo puede convertirse en un obstáculo para el despliegue en el ejército.
El mercado de los sistemas de vigilancia, reconocimiento y designación de objetivos está en constante evolución, siguiendo las necesidades de los clientes: hay una intensa lucha con el peso, la resolución aumenta, su funcionalidad se expande, se agregan varios subsistemas, por ejemplo, punteros láser de largo alcance. Aunque la necesidad de sistemas de observación está creciendo en todo el mundo, Asia se considera uno de los mercados más prometedores, donde se realizarán grandes inversiones en los próximos 3-5 años en la modernización del equipamiento de los soldados. Este artículo no pretende reemplazar un catálogo completo, solo describe los últimos productos en esta área, para facilitar la comparación, los datos principales se resumen en tablas.
Sophie-XF / VGA es uno de los sistemas más potentes de la gama de optoacopladores de Thales. Basado en un microbolómetro enfriado, este sistema presenta funciones de estabilización de imagen y corrección de fuego.
Safran Electronics & Defense y su filial suiza Safran-Vectronix AG ofrecen varios sistemas con sensores refrigerados y no refrigerados. Safran ha desarrollado la línea de dispositivos JIM, cuyo producto principal es la unidad refrigerada JIM HR, mientras que la unidad no refrigerada ha sido designada como JIM UC. Los diseñadores de Sagem también han creado un sistema JIM Compact liviano, compacto y fácil de usar. Un sistema modular de largo alcance que se integra fácilmente en una arquitectura digital llegó al mercado en 2016. El dispositivo, cuya matriz tarda 3 minutos en enfriarse, tiene un rango de detección de una persona y un vehículo de más de 7 km y 10 km, respectivamente. Los canales de televisión en color de día y de noche tienen el mismo campo de visión, con un ancho de 13,5 ° y un estrecho de 4,5 °. El tercer canal se basa en una cámara con poca luz con un amplio campo de visión de 6,2 ° y un campo de visión estrecho de 4,5 °. El dispositivo tiene un telémetro láser incorporado con un alcance de 12 km. El dispositivo JIM Compact está equipado con aumento electrónico continuo 1x-4x, modos de estabilización de imagen, alineación de imagen multimodo, así como "observación de punto láser" (la capacidad de observar un punto láser con una cámara termográfica cuando el objetivo está iluminado con un designador láser). En comparación con los sistemas anteriores, su peso y volumen se han reducido en al menos un 40%, este resultado también se logra al reducir el peso de la batería a la mitad mientras se mantiene el tiempo de funcionamiento. Recientemente, se ha agregado otro modo opcional, llamado TELD (Tireur d'Elite Longue Distance - francotirador de largo alcance). TELD, desarrollado en colaboración con el Comando de las Fuerzas de Operaciones Especiales de Francia, mide la distancia al objetivo y según la tabla de tiro según el tipo armas y municiones calcula las modificaciones, mostrándolas en la pantalla. Según Safran, el dispositivo TELD aumenta la probabilidad de golpear un objetivo en movimiento en el primer disparo del 20% al 90% (resultados de 10 disparos realizados por francotiradores en formación a un objetivo que se mueve a 8 km / h desde una distancia de 400 metros). Un JIM Compact existente se puede actualizar fácilmente con TELD mediante una actualización de software. Además de la capacidad de capturar y almacenar fotos y videos, el JIM Compact tiene salida de video analógica y digital y opcionalmente puede equiparse con Bluetooth y Wi-Fi inalámbricos.
Dispositivo no refrigerado Recon V UL (Ultra Light) de FLIR, su canal de imágenes térmicas se basa en la última matriz 540x480 con un paso de 12 micrones de su propio diseño
El Moskito, desarrollado por Safran-Vectronix AG, es posiblemente el dispositivo más pequeño y liviano para vigilancia y posicionamiento 5/3. Cuenta con un canal óptico 5x durante el día y un canal nocturno 10x basado en el intensificador de imágenes Photonis XR-6, y su telémetro láser puede medir distancias de hasta 6,25 km. Para lograr un sistema de mayor nivel, Vectronix reemplazó el canal de amplificación de brillo con un canal térmico no enfriado, dando origen al instrumento Moskito TI. Cuenta con un canal óptico de luz diurna 12x y un canal de luz baja CMOS, ambos con un campo de visión de 1 °, mientras que el canal térmico tiene un campo de visión de XNUMX °. Un receptor GPS y un puntero láser Clase XNUMX seguro para la vista son opcionales.
El sistema JIM Compact está en servicio con 12 países de la OTAN, el último pedido provino de Dinamarca en octubre de 2019. Dos meses después, el ejército suizo firmó un contrato para el suministro de más de 1000 sistemas multifuncionales JIM Compact y Moskito TI.
El bioocular multifuncional Sophie-MF sin refrigeración garantiza la detección de la máquina a una distancia de más de 10 km
Thales ha desarrollado una línea completa de sistemas de mira portátiles llamados Sophie, que van desde el Sophie-XF / VGA refrigerado hasta el Sophie MR no refrigerado. El sistema más nuevo de la familia Sophie Ultima se mostró en Eurosatory 2018. El objetivo del desarrollo era reducir el peso, aumentar el alcance, la preparación para operaciones de combate conjuntas y mejorar la modularidad y la escalabilidad. El sistema cuatro en uno se basa en un sensor de rango MWIR refrigerado y pesa cerca de los sistemas no refrigerados. El rango de detección es de 12 y 8 km para una persona y una máquina, respectivamente, y los rangos de reconocimiento e identificación son de 4,5 km y 8,5 km y 2,3 y 4,5 km. El tiempo de enfriamiento se ha reducido a solo 3 minutos, casi la mitad del tiempo de los sistemas anteriores. El canal de imágenes térmicas tiene un aumento óptico que proporciona un campo de visión continuo de 20 ° a 2 °. Además del típico canal de televisión en color diurno, uno de los dos nuevos elementos clave es la incorporación de un canal óptico con una lente de 7x35 y un campo de visión de 26 °, proporcionando la mejor imagen en términos de color e iluminación; El modo de fusión térmica también está disponible. En cuanto al canal de televisión en color, permite grabar imágenes de video del canal de imagen térmica, también es posible grabar en una tarjeta micro-SD extraíble. El telémetro láser seguro para los ojos tiene un alcance máximo de 8 km. Sophie Ultima está equipada con sistema GPS con código de acceso civil C / A (Coarse Acquisition) y protocolo NMEA para la conexión con otros sistemas. También están disponibles las interfaces USB2, Bluetooth, WiFi, Ethernet y RS232. La Sophie Ultima está equipada con modos de estabilización de imagen, enfoque automático y resolución ultra alta. El dispositivo tiene un alto nivel de modularidad y puede aceptar elementos plug-and-play adicionales. En el lado izquierdo del dispositivo, puede instalar módulos como, por ejemplo, una cámara SWIR, un puntero láser, un astrocompass, una telecámara con zoom, un módulo de comunicación del estándar LTE (Long-Term Evolution), que permite que el sistema se adapte a la tarea que tiene por delante.
En el lado izquierdo del dispositivo Sophie Ultima, se pueden instalar módulos adicionales para maximizar la adaptación del dispositivo al desempeño de una misión de combate.
No se han hecho anuncios para este nuevo producto desde el día en que se mostró, pero según la información obtenida en Eurosatory 2018, Thales debería haber entregado o está cerca de entregar los primeros sistemas a la Dirección Francesa de Armamento. La compañía ha comenzado a desarrollar un nuevo sistema de la línea Sophie, otro sistema de orientación manual está previsto que se llame Sophie Optima. Estará equipado con un microbolómetro sin enfriar de 1280x1024 con un campo de visión dual de 10 ° o 20 °, operando en el rango de 8-12 micrones. Abandonar la máquina de aumento y enfriamiento continuo reducirá aún más el peso, aunque, por supuesto, los rangos de detección e identificación disminuirán.
La empresa británica Thermoteknix ha desarrollado el ocular de orientación y posicionamiento TiCAM 1000C. Basado en el mismo diseño, la compañía también envía el TiCAM 1000B sin el canal de color CCD diurno. Todos los sistemas cumplen con el estándar MIL-STD y están clasificados como sistemas de exportación militares. La empresa emplea aproximadamente a 25 ingenieros que son responsables de toda la electrónica, el software y el diseño mecánico. Sus productos utilizan una variedad de sensores infrarrojos de onda larga no refrigerados, así como su propia tecnología sin obturador patentada. La producción de TiCAM 1000C comenzó en 2018 y, desde entonces, Thermoteknix ha logrado un éxito comercial significativo en Sudáfrica, Europa, Asia y Oriente Medio, aunque la información exacta del cliente no está disponible en este momento. Los modelos TiCAM 1000B y C están equipados con un marcador láser visible o “invisible”, una grabadora de video y fotos y una lente estándar de 75 mm con un campo de visión de 8,3 ° x 6,2 ° con un alcance de 2900 metros por la noche. Se puede instalar una lente alternativa de 60 mm con un campo de visión de 10,4 ° x 7,8 ° y una distancia de detección humana de 2350 metros, lo que reduce el peso en unos 100 gramos. También está disponible una lente con un diámetro de 100 mm, la distancia de detección de una persona en este caso aumenta a 3900 metros y el campo de visión se reduce a 6,2 ° x 4,7 °. El TiCAM 1000C se puede integrar con modos opcionales de triangulación y ubicación de lanzamiento de proyectiles para control de fuego y apoyo de artillería, así como para planificación previa. Además del soporte frontal directo para el software de gestión de batalla, Thermoteknix ha desarrollado su propia aplicación ConnectIR para Android que permite que las imágenes de las cámaras térmicas y diurnas TiCAM y los datos de ubicación del objetivo se transfieran a dispositivos móviles, Wi-Fi o Bluetooth conectados. Esta aplicación permite a los usuarios intercambiar datos sin el costo o la complejidad inherentes a un sistema de administración de batalla o una infraestructura de comunicaciones completamente implementados. Según la información disponible, la compañía británica pretendía exhibir su exitosa línea TiCAM, así como otros accesorios adicionales a la misma en Eurosatory 2020, pero el coronavirus lo impidió.
La empresa finlandesa Senop, parte del Grupo Patria, ha desarrollado dos sistemas no refrigerados, Lisa y Lilly. Este último tiene un canal óptico diurno, cuya imagen se puede grabar gracias a un prisma translúcido
La empresa finlandesa Senop, parte del Grupo Patria, tiene dos sistemas de focalización monoculares sin refrigerar llamados Lisa y Lilly en su cartera. El primero tiene dos canales diurnos, uno basado en una cámara CCD en color con un campo de visión de 2,9 ° x 2,3 °, y el segundo óptico con un aumento de 4,6x proporciona una imagen diurna óptima; El canal de imagen térmica con un campo de visión de 6,2 ° x 3,8 ° cuenta con zoom digital. El telémetro láser de Clase 1 tiene un alcance de 6 km, que corresponde al alcance máximo de detección de vehículos, mientras que el alcance de detección humana es de 3 km. El Lisa está equipado con un conector USB, salida de video, conector RS232 y protocolo inalámbrico Bluetooth. El modelo Lilly es más ligero y pequeño, tiene un canal óptico diurno con un aumento de 5x y un campo de visión de 8,0 ° x 5,9 °, las mismas características que el canal de imagen térmica. Gracias al prisma translúcido, la imagen óptica se divide en dos, uno ve el ojo del usuario y su copia es una cámara diurna de alta resolución que se utiliza para capturar videos y fotos. Con un canal óptico de visión directa, no se requiere energía. Es posible combinar imágenes de dos canales diurnos, en vivo y de televisión. El alcance del telémetro láser es el mismo que el del Lisa; sin embargo, se ofrece un telémetro opcional con un alcance de 15 km. Los rangos de detección son algo reducidos y ascienden a 5 km y 2 km, respectivamente. El sistema Lilly está equipado con un puntero láser seguro para los ojos y se comunica a través de los mismos canales que Lisa con la adición de Ethernet y WLAN.
Thermoteknix ha desarrollado la familia TiCAM 1000, con TiCAM 1000C como su producto estrella.
La empresa alemana Jenoptik ha desarrollado una cámara termográfica multifuncional Nixus Bird, que, además del canal nocturno no refrigerado, tiene un canal óptico de visión directa con un aumento de 7x y una apertura óptica de 40 mm. El sistema original cuenta con un canal nocturno con un campo de visión de 11 ° x 8 °, que puede detectar vehículos a una distancia de 5 km. A mediados de la década de 2010, la compañía decidió comenzar la producción de una variante de largo alcance, después de lo cual el dispositivo Nyxus Bird estuvo disponible en las variantes MR y LR. Este último tiene una lente con una distancia focal más larga y un campo de visión más estrecho de 7 ° x 5 °, que puede detectar vehículos a una distancia de más de 7 km.
El dispositivo de reconocimiento y orientación Engerek 8 de la empresa turca Transvaro utiliza un sensor HEOT refrigerado desarrollado por FLIR, que reduce el consumo de energía y el tiempo de enfriamiento.
Una de las últimas incorporaciones a la categoría de designadores portátiles ha llegado a Turquía. Transvaro ha presentado el Engerek 8, que utiliza un detector refrigerado FPA de 640x512 MWIR, el último desarrollo de FLIR basado en la tecnología T2SL con paso de 15 μm. El zoom óptico de 15x permite un ajuste continuo del campo de visión de 2,04 ° x 1,63 ° a 20,16 ° x 16,9 °, también está disponible el zoom electrónico de 8x. El canal diurno se basa en una cámara a color de 1920 x 1080 con un aumento de 30x, su campo de visión varía de 2,84 ° x 2,27 ° a 27,86 ° x 22,44 °. Transvaro afirma un rango de detección de más de 8,5 km para objetivos de crecimiento y 21 km para objetivos estándar típicos de la OTAN que miden 2,3x2,3 metros y los rangos de identificación correspondientes de 1,4 y 3,5 km. El telémetro láser tiene un alcance de más de 10 km para objetivos estándar de la OTAN. La memoria interna incorporada del sistema Engerek 8 le permite grabar hasta 4 horas de video en formatos MP4 / AVI, así como fotos en formato jpg.
La empresa israelí Elbit Systems ofrece un sistema refrigerado y otro no refrigerado. El primero de ellos, Coral-CR, está equipado con un canal de imagen térmica con aumento continuo y un campo de visión de 2,5 ° x 2 ° a 12,5 ° x 10 °, el canal de día tiene un campo de visión amplio de 10 ° y uno estrecho - 2,5 °. El rango de detección de objetivos vivos es de 5 km y 11 km de vehículos. El Mini Coral, significativamente más ligero, cuenta con una lente fija de 6 ° x 4,5 ° para canales diurnos y nocturnos y un telémetro láser de 2,5 km; los rangos de detección del dispositivo son 4,8 km para automóviles y 3 km para personas. Ambos sistemas están equipados con un modo de fusión día / noche.
La empresa israelí Elbit Systems desarrolló la familia Coral, que incluye el sistema refrigerado Coral-CR (en la imagen) y el sistema no refrigerado Mini Coral.
Si bien el ejército de los EE. UU. Está cerca de conseguir que el nuevo Sistema de selección de objetivos de efectos conjuntos (JETS) de Leonardo DRS se dirija a las fuerzas especiales, muchas empresas no se quedan de brazos cruzadas al introducir nuevos sistemas manuales de vigilancia y reconocimiento. El Cuerpo de Marines de EE. UU. Firmó recientemente dos contratos con Northrop Grumman y Elbit Systems of America para desarrollar prototipos para el sistema de selección de objetivos portátil de próxima generación. BAE Systems ha desarrollado el dispositivo HAMMER (medición manual de azimut, marcado, imágenes electroópticas y determinación de distancia: manual, medición de azimut, marcación, imágenes optoelectrónicas y determinación de distancia), que incluye una brújula astronómica para un posicionamiento preciso incluso en ausencia de una señal. GPS.
La empresa estadounidense FUR ha desarrollado un sistema Recon V no refrigerado que opera en la gama MWIR
Los últimos desarrollos de FLIR son el Recon V refrigerado y el Recon V Ultra Lite no refrigerado. El canal de imagen térmica tiene un aumento de 10x y un campo de visión cambiante de 20 ° x 15 ° a 2 ° x 1,5 °, el modelo Recon V tiene un sistema de estabilización electrónico incorporado. No todas las características del dispositivo están disponibles, aunque el alcance del telémetro láser es de 10 km. El Recon V es intercambiable en caliente, lo que significa que las baterías se pueden cambiar sin apagar el sistema. La memoria interna puede almacenar hasta 1000 imágenes. El modelo Recon V Ultra Lite se basa en la última matriz FPA de 640x480 con un paso de 12 micrones de diseño propio y, como resultado, el sistema es compacto y relativamente ligero, mientras que el canal diurno tiene una resolución de 5 megapíxeles. El campo de visión súper amplio de 12,2 ° x 6,9 °, el campo de visión de 6 ° x 3,3 ° y el campo de visión estrecho de 4,5 ° x 1,6 ° están disponibles en el canal de imagen térmica, campo de visión de 6 ° x 3,3 ° y 3 ° x 1,7 ° están disponibles en el canal de día. El alcance de un telémetro láser que funciona a una longitud de onda de 850 nm supera los 10 km. El Recon V Ultra Lite tiene salida de video digital incorporada, así como conectividad inalámbrica Wi-Fi, Bluetooth y NFC.
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