تظل أجهزة الرؤية الليلية التكتيكية مكونًا أساسيًا لمعدات الوحدات البرمائية الأرضية التي تقوم بالعمليات الهجومية ومهام الاستطلاع.
تُبذل جهود كبيرة لتحسين فعالية القتال الليلي من قبل وزارة الدفاع الأمريكية ، والتي تستكشف العديد من المفاهيم الجديدة التي لا يمكنها فقط تقديم أجهزة رؤية ليلية جديدة ذات أداء مثالي ، ولكن أيضًا دمج قدرات جديدة في النماذج الأساسية لزيادة مستوى الوعي الظرفي. جندي فردي ووحدة صغيرة.
احصل على قسط من الليل
وفقًا لداريل هيكلر ، رئيس قطاع الرؤية الليلية في شركة Harris Corporation Communications Systems ، هناك العديد من المتطلبات الحاسمة للصناعة للتعامل مع البرامج الأمريكية والبرامج الدولية الأخرى.
أوضح ممثل شركة Harris Corporation أن سوق أنظمة الإلكترونيات الضوئية / الأشعة تحت الحمراء (OE / IR) اليوم قادرة على توفير أكثر من مجرد أقسام صغيرة. أجهزة الرؤية الليلية قادرة الآن على زيادة الوعي الظرفي لفرق القتال والاستطلاع من خلال دمج الواقع المعزز والواقع الافتراضي والتعلم الآلي.
"نرى أن سوق الرؤية الليلية أصبح أكثر من مجرد سوق للوعي المرئي بالموقف كما كان في الماضي. في السابق ، كانت الرؤية الليلية تسمح ببساطة لمستخدمنا بالرؤية أثناء فترات الرؤية المحدودة المرتبطة بالإضاءة المنخفضة. اليوم ، سيعتمد المستقبل على هذه التكنولوجيا وفي نفس الوقت يوفر للمستخدم فرصًا إضافية ".
في إشارة إلى المتطلبات التشغيلية المتطورة للقوات المسلحة في العديد من البلدان ، أضاف هيكلر: "الأنظمة التي تتضمن تقنية اندماج أجهزة الاستشعار [OE / IR] ، والقدرة على إرسال واستقبال المعلومات المهمة من خلال أنظمتها البصرية (ليلًا ونهارًا) ، الأنظمة التي تسمح المستخدم ليصبح مجسًا ، سيصبح كل هذا أمرًا بالغ الأهمية في المستقبل."
حلول متكاملة
يتم التعامل مع احتياجات مماثلة من قبل قيادة العمليات الخاصة والجيش الأمريكي ، والتي بدأت بالفعل في البحث عن مفاهيم متخصصة لمعرفة كيف يمكن تبسيط هذه الاحتياجات التشغيلية العاجلة على المدى القصير إلى المتوسط.
هناك الكثير من العمل النظري والعملي في مجال تقنية الرؤية الليلية. أحد الأمثلة على ذلك هو ورشة عمل صناعية عقدت في نوفمبر الماضي في مختبر الفيزياء التطبيقية في بالتيمور والتي بحثت في دمج شاشات الواقع المعزز والافتراضي مع HUDs للرؤية الليلية الرأسية (شاشات العرض الأمامية) بالإضافة إلى برامج الواقع المعزز. الواقع من أجل " تحسين الخصائص البصرية "للأجهزة الموجودة.
في هذه الندوة ، التي نظمتها إدارة تقنيات الاستجابة السريعة ، وهي جزء من وزارة الدفاع الأمريكية ، التطور في مجال دمج البيانات من أجهزة الاستشعار المختلفة ومعالجتها لاحقًا ، بالإضافة إلى مشكلات تعيين الهدف ، مثل الولايات المتحدة تضع القيادة العسكرية خططًا إستراتيجية للإدخال الواسع للتقنيات والأجهزة المتقدمة في الرؤية الليلية للقوات.
في موازاة ذلك ، يعمل الجيش الأمريكي على نظام التعزيز البصري المتكامل (IVAS) ، والذي يحيط بالمقاتل ببيانات تكتيكية رقمية لتزويد الوحدات الأرضية بـ "زيادة فتك وحركة ووعي بالأوضاع لتحقيق التفوق على الخصوم الحاليين والمستقبليين".
مفهوم IVAS ، المصمم لتطوير قدرات شاشات التصوير الحراري البصري الحالية المثبتة على الخوذة ، بما في ذلك نماذج PVS-5 و -7 و -14 و -31 و PSQ-40 ENVG III والنموذج الأولي المجهر ENVG-B تهدف أيضًا إلى إنشاء صور حرارية فائقة الصغر ووحدات إضاءة منخفضة مع واجهات قياسية. يمكن توصيلها بالعمارة الإلكترونية العامة للجندي والفرقة ، ودمجها في شاشات العرض الأمامية ، وبرنامج ترقية الجندي Nett Warrior 3.0 ، وخوارزميات وبرامج الواقع المعزز ، وواجهات التعلم الآلي ومؤشرات أداء إطلاق النار.
ستستخدم هذه التقنيات الجديدة لتوفير "التخطيط واتخاذ القرار على أساس القواعد ، والتعرف على الأنماط الكمية ، وكشف التغيير وتحديد الهوية" ، كما تحدث متحدث باسم الجيش في الحدث.
ولم يتمكن متحدث باسم الجيش الأمريكي من تقديم مزيد من التفاصيل بشأن هذا النشاط. لكن. أكدت مصادر الصناعة المرتبطة بالبرنامج أن مكتب الرؤية الليلية وأجهزة الاستشعار الإلكترونية (أحد هياكل الجيش) يواصل دراسة "تطوير وتوحيد وحدات الاستشعار ذات الأبعاد العدوانية والوزن واستهلاك الطاقة للتركيب على الرأس والقابل للارتداء خيارات من أجل تعزيز قدرات جندي المستقبل. "…
من المتوقع أن تشمل أعمال التطوير تطوير أجهزة الأشعة تحت الحمراء غير المبردة بالقرب من [الموجة الطويلة] وأجهزة الاستشعار الرقمية ذات الإضاءة المنخفضة والأشعة تحت الحمراء البعيدة لاستكمال حلول OE / IR الحالية. كما ذكر أعلاه. سيشارك حوالي 40 لاعبًا في المشروع ، بما في ذلك BAE Systems. شركة Harris Corporation و L3 Technologies و SA Photonics.
في نوفمبر ، تلقت شركة Microsoft عقدًا بقيمة 479 مليون دولار من وزارة الدفاع لدعم برنامج IVAS. وفقًا لبيان رسمي على موقع Federal Business Opportunities على الويب ، تلقت الشركة مهمة توفير الأجهزة والبرامج والواجهات لدعم برنامج IVAS في غضون عامين ؛ تم التخطيط لدفعة أولية من أكثر من 2500 نموذج أولي لإثبات التكنولوجيا.
لم يتمكن الجيش ولا Microsoft من الكشف عن تفاصيل العقد ، على الرغم من أن مسؤولي الصناعة قالوا إن الأخير يخطط لدمج شاشة HoloLens الرأسية في مفهوم IVAS من أجل استكشاف المزيد من مسارات التطوير.
وفقًا لوثائق Microsoft ، تجمع تقنية HoloLens بين الواقع الافتراضي وبيئات العالم الحقيقي في "واقع ممزوج". يمكن التحكم في الأنظمة الفرعية المدمجة في هذا الجهاز من خلال "الأوامر الصوتية ، والأوامر المادية ، واتجاه النظرة".
وفقًا لهيكلر ، تواصل شركة Harris Corporation استكشاف تقنيات جديدة لنظام IVAS بما يتماشى مع خارطة الطريق الخاصة بها لأجهزة الرؤية الليلية لتحسين دعم الجيل القادم من المقاتلات. يتم التركيز بشكل خاص على "في أسرع وقت ممكن" تنفيذ ودمج التكنولوجيا الجديدة في الأجهزة الموجودة.
قال هيكلر: "أنظمة OE / IR ذات واجهة الشبكة و / أو الواقع المعزز سيكون لها تأثير كبير على العملاء الذين يسعون إلى وعي أفضل بالموقف في ساحة المعركة".
في سوق الرؤية الليلية ، تبدأ الحلول المجهرية في الغلبة على المنظار الأحادي
تطور سريع
ومع ذلك ، نظرًا لأن عمليات التسليم الأولية للنماذج الأولية باستخدام تقنية IVAS وتقييمها من قبل الجيش الأمريكي غير متوقعة في العامين المقبلين على الأقل ، يواصل العديد من الشركات المصنعة في سوق أجهزة OE / IR التركيز على المزيد من التحسينات السريعة للمعدات الحالية.
وفي معرض وصفه للوضع الحالي لسوق الرؤية الليلية والحلول قصيرة المدى ، قال هيكلر: "هذا هو أفضل وقت لصناعة الرؤية الليلية العالمية. نشهد طلبًا قويًا على الرؤية الليلية ونشهد تحولًا إلى تقنية الفوسفور الأبيض تقريبًا في جميع أنحاء العالم. يبدو أن الانتقال من المنظار الأحادي إلى المنظار يكتسب زخمًا أيضًا ، حيث يرغب جميع عملائنا في أداء أفضل. نعتقد أن الطلب على أنظمة عالية الأداء والانتقال إلى أنظمة الفوسفور الأبيض والمناظير سيستمر خلال السنوات القليلة القادمة ".
يؤكد الاهتمام المتزايد بأجهزة الرؤية الليلية ثنائية العين مع الفوسفور الأبيض أحدث متطلبات سلاح مشاة البحرية الأمريكية ، الذي أصدر مسودة طلب تقديم مقترحات في نوفمبر 2018 لجهاز الرؤية الليلية ذو العينين Squad Binocular Night Vision Goggle (SBNVG).
وفقًا للوثائق الرسمية المنشورة أيضًا على موقع Federal Business Opportunities ، تبحث ILC عن جهاز مجهر من الفوسفور الأبيض مع تكثيف الصورة ومستشعر تصوير حراري غير مبرد ، بالإضافة إلى مصدر طاقة خارجي وحامل خوذة مطابق.
تتضمن المتطلبات زوجًا من محولات الصور مقاس 18 مم التي يمكن تجميعها في تكوين معياري بحيث يمكن للمستخدمين الذين يفضلون النظر بعين واحدة تحويل الجهاز إلى منظار أحادي إذا لزم الأمر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن توفر التقنيات المقترحة ، بالإضافة إلى التشغيل من بطاريتها الخاصة ، اتصالاً عبر موصل خارجي بحزمة البطارية.
أخيرًا ، يجب أن يكون الوزن الإجمالي لجهاز SBNVG المحدد - بما في ذلك المستشعرات ومحول الصور ومستشعر التصوير الحراري وحزمة البطارية الخارجية والكابلات والعدسات وحالات الإضاءة - أقل من 1.2 كجم. ومع ذلك ، ينص طلب تقديم العروض على أن "وزن النظام لا يشمل أقواس التثبيت المرفقة بالخوذة التي تحتوي على واجهة بجهاز تحديد المواقع ، ولا أي واجهة توصيل أخرى متصلة بالخوذة بشكل دائم."
يُنظر إلى متطلبات SBNVG على أنها فرصة وسيطة لـ USMC ، التي تخطط أيضًا لتلقي 3100 نظارات رؤية ليلية ENVG-B من L3 Technologies بحلول عام 2021.
تم اختيار جهاز ENVG-B بالفعل من قبل القوات البرية الأمريكية ، من 2019 إلى 2021 سيتم شراء أكثر من 10000 نظام لهياكل الجيش المختلفة ، مبدئيًا في الإصدار الأحادي وبعد ذلك في تكوينات مجهر.
في يونيو 2018 ، كجزء من عقد مدته ثلاث سنوات ، منح الجيش L3 Technologies عقدًا بقيمة 391 مليون دولار لتوريد نظارات الرؤية الليلية ENVG-B. قال مدير الشركة: "يسمح حل الفوسفور الأبيض والأنبوب المزدوج للمستخدمين بمواكبة المنافسين المتكافئين تقريبًا ، وزيادة السرعة وتحسين الاستهداف في جميع أنحاء ساحة المعركة".
جهاز ENVG-B ، الذي يعتبر أيضًا مرشحًا محتملًا لمفهوم IVAS ، قادر على دمج قناة IR منفصلة ، والتي يمكن دمجها مع قناة تحسين سطوع الصورة من أجل زيادة احتمالية اكتشاف الهدف. تتضمن المتطلبات الإضافية الاتصال بالأجهزة المتصلة بالشبكة مثل أجهزة الراديو القابلة للبرمجة والهواتف الذكية / الأجهزة اللوحية للمستخدم النهائي التي تعد جزءًا من برنامج ترقية Nett Warrior Soldier.
قال متحدث باسم L3 Technologies: "تعمل هذه التقنية على تحسين قدرة المشغل على تحديد مواقع التهديدات والتقاطها وتقييم صور البيئة التشغيلية العامة"."يتضمن ENVG-B أيضًا شاشة عرض جديدة عالية الدقة وشبكات لاسلكية مدمجة ، واكتساب سريع للهدف ، وخوارزميات الواقع المعزز للتفاعل مع أنظمة الجنود المتقدمة مع تعزيز قابلية التشغيل البيني وتوسيع النطاق."
بالإضافة إلى ذلك ، تقدم شركة L3 Technologies جهازًا آخر في شكل نظارات الرؤية الليلية البانورامية المثبتة على خوذة GPNVG (نظارة الرؤية الليلية الأرضية البانورامية). ومع ذلك ، أكدت الشركة أن نظارات GPNVG لم يتم التخطيط لها بعد للترقية في إطار برنامج IVAS.
وفقًا للشركة ، توفر GPNVGs مجال رؤية 97 درجة ، مما يسمح "بالمراقبة و / أو تحديد الهدف في ظروف الإضاءة المنخفضة حيث يلزم زيادة القوة ومقاومة الصدمات."
محاذاة القناة
وفي الوقت نفسه ، تقدم شركة Harris Corporation نظارات الرؤية الليلية i-Aware TM-NVG (التنقل التكتيكي - نظارات الرؤية الليلية) في تكوينات أحادية العين ومجهر. أنها تجمع بين الصور من قناتين ، الإضاءة المنخفضة والأشعة تحت الحمراء.
بفضل تطوير تقنية الواقع المعزز ، تعرض الشاشة الشفافة لجهاز TM-NVG إحداثيات GPS والعناصر الطبوغرافية والرسائل النصية ومعلومات الهدف. تسمح القدرات الأخرى للمستخدم بمشاهدة الصور مباشرة من أجهزة الاستشعار عن بعد والمراقبة والحصول على البيانات ، بما في ذلك الصور من طائرات الاستطلاع الخاصة والطائرات بدون طيار.
جهاز TM-NVG لديه مجال رؤية 33 درجة ، دقة مستشعر الأشعة تحت الحمراء طويل الموجة 320x240 ، دقة فيديو 640x480 بتردد يصل إلى 10 إطارات في الثانية. يحتوي TM-NVG أيضًا على موصل USB 2.0 ويتم تشغيله بواسطة أربع بطاريات AA ، مما يسمح بالتشغيل المستمر للجهاز لمدة 7.5 ساعة.
في أكتوبر 2018 ، أعلنت شركة Harris Corporation و L3 Technologies عن اندماج ، على الرغم من أن ممثلي الشركة لم يتمكنوا من قول أي شيء عن خطط الشركة الجديدة Harris L3 Technologies لتطوير أجهزة الرؤية الليلية.
يستمر سوق الرؤية الليلية في التحول من الفوسفور الأخضر إلى الفوسفور الأبيض
العمل بدون رؤية
بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، هناك حاجة متزايدة لتقنية CMOS (أشباه موصلات أكسيد المعادن التكميلية) ، والتي تعمل على تحسين جودة العمليات بشكل كبير في ظروف الإضاءة المنخفضة والصفرية. تقدم العديد من الشركات حاليًا حلولًا متقدمة للقوات المسلحة في العديد من البلدان.
في معرض Africa Aerospace and Defense في جنوب إفريقيا في سبتمبر 2018 ، كشفت شركة Photonis النقاب عن أحدث كاميراتها في مجموعة Nocturn من الكاميرات الرقمية ، المصممة لتلبية احتياجات الجيش للأجهزة المحمولة على الخوذة ونطاقات الأسلحة التي تتميز بانصهار ثنائي القناة …
تم الكشف عن EBCMOS لأول مرة للجمهور في Eurosatory 2018 ، وهو يعتمد على الكاميرا الرقمية Nocturn CMOS من Photonis ويتميز بعامل شكل أصغر ودقة صورة أعلى من أجهزة الرؤية الليلية الأخرى.
أوضح متحدث باسم شركة فوتون: "تتطلب معظم تطبيقات التصوير في ظروف الإضاءة المنخفضة الشديدة حلولًا رقمية متقدمة". - EBCMOS هو محول كهربائي بصري يتم فيه استبدال ألواح القناة الدقيقة وشاشة الفوسفور بجهاز كشف ضوئي CMOS خاص. يوفر جهاز EBCMOS ، المتوفر حاليًا بدقة 2 و 4 ميجابكسل ، للمستخدمين دقة أعلى وصورًا أكثر تباينًا ".
لاعب CMOS آخر ، Rochester Precision Optics ، يقدم للجيش جهاز المراقبة الليلية CMOS (CNOD). من بين مشتري هذا الجهاز قيادة العمليات الخاصة الأمريكية وإدارة مكافحة المخدرات.
قال متحدث باسم الشركة إن تقنية CMOS تسمح بصور أكثر دقة ووضوحًا للمستخدمين الذين يعملون في ظروف قتالية صعبة ، بما في ذلك المناطق المأهولة والمعارك القريبة.
وفقًا لمتحدث باسم Rochester Precision Optics ، يتوفر CNOD في مجموعة متنوعة من التكوينات ، بما في ذلك نموذج RSM لإنفاذ القانون ، ونموذج LD للعملاء العسكريين ، ونموذج DR للعمليات طويلة المدى."CNOD لديها دقة عالية ، بصريات رقمية كاملة ليلا ونهارا ، محسّنة لتعمل كمنظار أحادي للمراقبة ، أو مشهد سلاح قائم بذاته ، أو مشهد ثانوي قابل للتركيب."
النظام ، الذي يعمل في نطاق 500-1800 نانومتر ، قادر على اكتشاف مؤشرات الليزر ومحددات المدى الخاصة به وغيرها من الأشخاص - وهي وظيفة مفيدة ومطلوبة من قبل القوات المسلحة العاملة في مساحة قتالية كثيفة بشكل متزايد ، حيث يتم التخلص من تظل حالات الصراع بين الأطراف مهمة أساسية.
يزن جهاز CNOD 520 جرامًا ويتم تشغيله بواسطة بطاريات CR123 ، وله تقريب رقمي 6x ، بالإضافة إلى وظيفة نقل الصور ومقاطع الفيديو عالية الدقة إلى المقاتلين الآخرين.
الوصول للنجاح
تقوم شركة Absolute Darkness to Vision (AD2V) أيضًا بتطوير الأجهزة المحمولة باليد والمثبتة على الخوذة والمثبتة على الأسلحة استنادًا إلى تقنية CMOS وتزويدها لوزارة الدفاع الألمانية.
مقارنةً بنظارات الرؤية الليلية البديلة المتوفرة حاليًا في السوق ، فإن نظام الرؤية الليلية الرقمي Luxiter PM1 من AD2V أصغر في الحجم. وفقًا لـ Wilhelm Gronauer من Griffity Defense (الموزع الأوروبي لـ AD2V) ، فإن جهاز Luxiter PM1 الرقمي قادر على "تسجيل وتصدير الفيديو المتدفق الذي تم إنشاؤه بواسطة مصفوفة خاصة به ، واستيراد البيانات من مصادر خارجية ، والتحكم في الأوامر من الأجهزة وإصدار الرسائل النصية."
يزن جهاز Luxiter PM1 الذي يقل وزنه عن 300 جرام دقة تبلغ 795 × 596 بكسل ومجال رؤية متغير يتراوح من 19 درجة إلى 56 درجة. ومع ذلك ، تم تصميم الجهاز لنطاقات قصيرة نسبيًا ؛ أكد جروناور أن الجهاز يوفر الكشف عن الأشياء والتعرف عليها بمدى أقصاه 100 متر.
بالإضافة إلى ذلك ، أوضح Gronauer أن مستشعر CMOS يقلل من أي تأثيرات بصرية سلبية في مجال رؤية المشغل عند إطلاق النار في الأماكن الضيقة ، وأضاف أن Luxiter PM1 مزود بإضاءة بالأشعة تحت الحمراء لأداء الإضاءة المنخفضة.
"تسمح الشاشات الرقمية بالأبيض والأسود بالتعرف على الأشياء بشكل أفضل واتخاذ قرارات أسرع ، بينما يتم تعويض التحولات اللحظية من الظلام إلى الضوء والظهر بواسطة الجهاز وليس لها أي تأثير على المستخدم."
يمكن أيضًا ترقية الوحدة بكاميرا Luxiter EC-2H خارجية لمنح المستخدمين فائدة إضافية تتمثل في تدفق البيانات عبر واجهة راديو قابلة للبرمجة.
لا تزال هناك شكوك صغيرة حول ما إذا كانت الرؤية الليلية ستظل مطلبًا أساسيًا للقوات البرية في سيناريوهات العمليات الحالية والمستقبلية. ومع ذلك ، فإن إمكانات مثل هذه التكنولوجيا ، المدمجة في أنظمة الوعي الظرفي المختلفة ، يمكن أن توفر قوة دفع كبيرة لتطوير حلول الجيل التالي.
ومع ذلك ، كما أوضح أحد خبراء الصناعة ، يجب مراقبة تنفيذ هذا النوع من التكنولوجيا عن كثب ، مع التركيز بشكل خاص على تقليل العبء المعرفي على المشغلين في بيئة تشغيل معقدة بالفعل.
