وفقًا لخبراء الصناعة ، فإن تقنيات الرؤية الليلية ، سواء تكثيف الصورة أو التصوير الحراري ، جاهزة للتطوير في السنوات القادمة في عدد من الاتجاهات ، من الدقة إلى الاتصال بشبكة واحدة. ومع ذلك ، يجب موازنة هذا التطور مع الحصول على أصغر وزن وحجم وخصائص استهلاك الطاقة
تأتي أنظمة الرؤية الليلية في مجموعة متنوعة من الأشكال ، من النظارات الواقية إلى مشاهد الأسلحة. ومع ذلك ، هناك تقدم كبير في هذا المجال ، حيث تسعى الشركات المصنعة الرائدة في العالم جاهدة للاستجابة لاحتياجات المستخدمين.
التغييرات والتركيبات
لفت كريستيان جونسون ، مدير تطوير الأعمال في شركة Harris Corporation ، الانتباه بشكل خاص إلى الطلب المتزايد على نظارات الرؤية الليلية ثنائية العدسة (NVGs). "إنها جديدة نسبيًا. على مدى الأشهر الستة الماضية ، مارس الجيش الأمريكي ضغوطًا شديدة على الشركات المصنعة لتكون جاهزة لتزويد الأجهزة ثنائية العين على نطاق واسع ، وتحتاج القوات البرية إلى التحول من منظار أحادي إلى منظار ".
تم إطلاق منظار الرؤية الليلية الخفيف الوزن (F5032) من قبل هاريس في أواخر عام 2016 ، وهو أخف وزناً من جميع الطرز السابقة. إنه يقلل بشكل كبير من إجهاد العين في المهام طويلة المدى بسبب عدسات الديوبتر القابلة للتعديل ، مما يعني أن النظام يمكنه التكيف بسرعة مع بصر المشغل.
يشهد هاريس أيضًا تحولًا في ديناميكيات السوق مع اكتساب أنظمة الفوسفور الأبيض شعبية. في البداية ، تم تحديد إصدار مثل هذه الأنظمة من خلال الحاجة إلى القوات الخاصة ، لكنها أصبحت الآن اتجاهًا عامًا. ليس لدى الشركة وجهة نظر معينة حول مزايا اللون الأبيض مقابل الأخضر والعكس صحيح ، على الرغم من أنها تنتج أنظمة تحتوي على الفوسفور الأبيض بكميات متزايدة. ومع ذلك ، فإن الفوسفور الأخضر منتشر للغاية اليوم.
توضح وثائق الشركة أن "الفوسفور الأبيض ينتج صورة بالأبيض والأسود قد تبدو مألوفة للعين أكثر. في بعض الحالات ، يدعي المستخدمون تباينًا أفضل بين الكائنات ، إلى جانب دقة أعلى للصورة بمقدار 6 ا مسافات أطول ".
من ناحية أخرى ، يستفيد الفوسفور الأخضر من الأطوال الموجية التي تحسن إدراك الدماغ للتباين وتفاصيل المشهد. يقع اللون الأخضر بالضبط في منتصف طيف ألوان العين ، مما يسمح للمستخدمين بتحديد وتفسير محيطهم ليلاً بشكل أفضل.
أوضح جونسون أن هاريس يركز بشدة على تقنية تحسين الصورة (VL) ، على الرغم من أنه يستخدم تقنية الاندماج في مجموعة مناظير i-Aware TM-NVG Fusion (F6045) ، حيث يتم تحقيق اندماج VL والتصوير الحراري (TPV) من خلال التراكب البصري. "لقد قمنا بتحسين الوعي بالموقف ، لأن المشغل يمكنه مشاهدة كلتا القناتين في وقت واحد. على سبيل المثال ، مع دمج الصور ، يمكنك رؤية الضباب والعوائق الأخرى التي لا تسمح بها OY. ولكن مع UY يمكنك الرؤية من خلال الزجاج ، وهو ما لا تستطيع تقنية التصوير الحراري توفيره. لذلك ، فإن الجمع بينهما يزيد من وعي المشغل الظرفي بما يحدث من حوله ".
نتيجة لذلك ، تعمل مناظير عائلة F6045 على زيادة الفعالية القتالية في المهام الليلية والنهارية ، فضلاً عن توفير نقل فيديو في الوقت الفعلي لأصول الاستطلاع التكتيكي.تسمح هذه المناظير للمستخدم بالاتصال بالعناصر المختلفة لتشكيل المعركة ، وصولاً إلى مقر الشركة.
وفقًا لأندرو أوين ، المتحدث باسم FLIR Surveillance ، نمت إمكانات التصوير الحراري بسرعة على مدار السنوات القليلة الماضية ، مع التركيز على دقة أعلى وأحجام بكسل أصغر في تنسيقات HD مع الحفاظ على نفس الأبعاد المادية تقريبًا مثل مستشعرات الدقة القياسية. وقد استفاد الأخير أيضًا من هذه العملية ، حيث يمكن أن تقلل أحجام البكسل الصغيرة الحجم والتكلفة النهائية للأنظمة. النتيجة واضحة للعيان في مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الحديثة القريبة والمتوسطة والطويلة المدى.
تصنع FLIR مجموعة من نطاقات التراكب بما في ذلك مشهد حراري متطور ThermoSight T75 ومنظار قناص HISS-XLR (مشهد قناص عالي الأداء) ومشهد ليلي ADUNS-S (مشهد ليلي متقدم مزدوج النطاق).
عن قصد
تعد شركة BAE Systems واحدة من الشركات الرائدة في مجال أنظمة التصور ، ولا سيما بسبب عملها مع الجيش الأمريكي. وصف ديف هارولد ، رئيس أنظمة الاستشعار والتصويب في الشركة ، تطوير تقنية ما يسمى بالحصول على الهدف السريع (RTA) كأحد المجالات ذات الأولوية. تستند الفكرة إلى واجهة فيديو لاسلكية بين النظارات ونطاق البندقية ، حيث يمكن نقل الصور عالية الدقة إلى نظارات الرؤية الليلية وعرضها على شاشة عالية الدقة في الوقت الفعلي. هذا يلغي اعتماد المشغل على إضاءة الليزر ، والتي يمكن أن تمنحه للعدو.
قال هارولد: "إن تطوير تقنية RTA اللاسلكية يسمح للمستخدمين باكتشاف الأهداف وإغلاقها بسرعة من أي مكان دون وضع السلاح في أعينهم ، مما يزيد من سلامة الجنود وكفاءتهم أثناء الاستهداف".
يتم استخدام RTA في برنامج ENVG III / FVTS-I (الرؤية الليلية المحسنة Goggle III و Family of Weapon Sights - Individual) لتحسين نظارات الرؤية الليلية وعائلة مشاهد السلاح ENVG III / FVTS-I ، والتي تتعاون فيها BAE مع الجيش الأمريكي. تجمع هذه الأنظمة بين تقنيات UYa و TPV: الأول يوفر التحكم في الموقف ، والثاني يزيد من دقة التصويب. توفر عائلة نطاقات الأسلحة التي تخدم طاقم مشاهد السلاح (FWS-CS) للمدافع الرشاشة القدرة على الاشتباك مع الأهداف على مسافات طويلة.
وقال متحدث باسم تاليس إن قدرات الرؤية الليلية قد تحسنت و "لم تعد تقتصر على عدد قليل من البلدان السعيدة". ولفت الانتباه إلى عدد من الاتجاهات الجديدة ، مثل تحسين أنظمة الأشعة تحت الحمراء غير المبردة ، والتي توفر بالفعل صورًا عالية الدقة. إنه واثق من أنه في غضون بضع سنوات ، ستقدم تاليس مجموعة من أجهزة الكشف عن الأهداف بعيدة المدى الحالية ، ولكن مع جميع مزايا الأجهزة غير المبردة: وقت بدء التشغيل السريع ، والهدوء ، والتكلفة المنخفضة ، والموثوقية العالية.
تنتج شركة Meprolight الإسرائيلية مجموعة من أجهزة الرؤية الليلية بأنواعها المختلفة - UYa و TPV والرقمية. قال مدير المنتج آفي كاتز إن نطاقات البنادق غير المبردة من عائلة NOA اكتسبت شعبية في سوق بنادق القنص بعيدة المدى. ومع ذلك ، فإن الأنظمة التي تحتوي على UYa أرخص ، وبالمقارنة مع أجهزة التصوير الحرارية ، يتم استخدامها في كثير من الأحيان عند العمل على أهداف على مسافات متوسطة.
"بمجرد أن تمضي في طريق زيادة القيمة ، يبدأ الجيش في استخدام المنتجات اعتمادًا على احتياجاتهم الخاصة. في رأيي ، يتم استخدام مكبرات الصوت في كثير من الأحيان أكثر من أجهزة التصوير الحرارية ، ويرجع ذلك في الغالب إلى التكلفة ".
في يناير في معرض Shot Show 2018 في لاس فيغاس ، كشفت Meprolight النقاب عن NYX-200. يجمع هذا المنظار متعدد الأطياف بين كاميرا تصوير حراري غير مبردة وكاميرا رقمية نهارية / ليلية لتعزيز وعيك الظرفي من خلال استخدام تقنية RTA في جميع مستويات أو ظروف الإضاءة.
وقال متحدث باسم Meprolight: "إن متطلبات جنود القوة القتالية الحديثة تحمل عددًا كبيرًا من الأنظمة وأجهزة الاستشعار والمعدات". - وزن هذه المعدات والحاجة إلى العمل مع كتلة من الأجهزة يقلل من الفعالية القتالية ويمكن أن يؤثر سلبًا على مستوى سلامة الجندي.لمواجهة هذه التحديات وتحسين أداء الجندي الحديث ، قمنا بتطوير نطاق NYX-200 ".
توازن الطاقة
يجب أن تتوافق خصائص التكلفة والوزن والحجم واستهلاك الطاقة (MGEH) مع المتطلبات القتالية لأنظمة الجنود ، حيث تكون المتطلبات الرئيسية هي الكتلة وعمر البطارية.
قال هارولد إن الجنود غارقون في الاضطرار إلى حمل الكثير من البطاريات لتشغيل أجهزتهم. إنهم يريدون مشاهد أسلحة خفيفة وصغيرة وعالية الجودة لزيادة قدرتها على الحركة على الأرض. يقلل BAE الحجم والوزن باستخدام تقنية 12 ميكرون. وهذا يسمح بأنظمة أخف وزنا وأكثر إحكاما. تستخدم أنظمتنا أيضًا طاقة أقل من أنظمة التبريد التقليدية ، مما يقلل في نهاية المطاف من الوزن الذي يمكن ارتداؤه حيث يتطلب الأمر عددًا أقل من البطاريات.
ومع ذلك ، يعتقد هاريس أنه سيكون من الصعب جعل نظام أخف بشكل ملحوظ من جهاز مجهر F5032 (وزنه أقل من 500 جرام) دون المساس بالسلامة الهيكلية للنظام. قال جونسون: "إلى حد ما ، وجدنا حلًا وسطًا ، إذا اتبعت طريق الإغاثة ، فستفقد قوة النظام". “تخضع منتجاتنا لبرنامج اختبار مكثف معتمد من قبل الجيش الأمريكي. يجب أن تمر أكوابنا وأنابيبنا باختبارات صعبة للغاية. إذا بدأنا في تخفيفها ، فسوف يبدأون في الانهيار ".
استهلاك الطاقة للأنظمة الأساسية ذات الاتصالات الموحدة منخفض نسبيًا. على سبيل المثال ، يمكن أن يعمل أحادي Harris AN / PVS-14 على بطارية AA واحدة لأكثر من 24 ساعة.
ومع ذلك ، أوضح جونسون أن الوضع يتغير مع تطور التكنولوجيا. "تواجه زيادة استهلاك الطاقة لأنظمة دمج الصور عند إضافة كاميرا تصوير حراري ، عند إضافة الواقع المعزز. كل هذه التقنيات تستهلك الطاقة وبالتالي تنقل المشكلة إلى المستخدم ". يعمل هاريس على إطالة عمر الأنظمة المُركبة على الخوذة.
"الحجم والكتلة والطاقة هي دائمًا مشكلة ، ونحن نعمل باستمرار في هذا الاتجاه" ، تابع جونسون. - لكن برأيي لن نرى نظارات أخف بكثير من تلك التي نعمل عليها الآن ، وهذا أقل من 500 جرام.
وشدد على أن تحسين المفوضية العليا المستقلة للانتخابات يجب ألا يتم على حساب الأداء العالي - وهو شعار تضعه مراقبة FLIR في أساس مشاريعها. وأضاف أن التطورات التي تهدف إلى دقة أعلى وحجم بكسل أصغر ونطاق درجة حرارة تشغيل أوسع تساعد في الحفاظ على هذا التوازن وزيادة عمر الأنظمة. يرتبط التقدم هنا بشكل أساسي باستخدام أجهزة كشف ضوئية متعددة العناصر تعمل في مناطق الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة والطويلة من الطيف.
تعتقد شركة الدفاع الإيطالية ليوناردو أنه على الرغم من مزايا استخدام مواد جديدة أو أنواع جديدة من البطاريات ، إلا أن هناك حدودًا معينة لتحسين المفوضية العليا المستقلة للانتخابات ، خاصة عند تلبية طلبات العملاء الجدد للاتصال بالشبكة.
بالكامل الكهروضوئية
تعتبر أنابيب تكثيف الصورة أو أنابيب تكثيف الصورة مكونًا رئيسيًا لأجهزة الرؤية الليلية. تطورت هذه الأنظمة في عدة اتجاهات في السنوات الأخيرة ، وفقًا لـ Photonis.
وفقًا لممثل هذه الشركة ، Mark Denes ، فإن MGEH هي عامل رئيسي. التركيز على الكتلة مهم بشكل خاص اليوم ، نظرًا للطلب المتزايد على المناظير ، والتي هي بطبيعتها أثقل من المناظير الأحادية. قال دينيس: "إن MGEH مهمة للغاية ، لأن كل جرام يقع على أكتاف المشغل".
تقوم شركة Photonis بتصنيع محولات طاقة بقطر 16 مم ، مما يوفر ما يصل إلى 40٪ من توفير الوزن على أنابيب 18 مم ويسمح لمصنعي المنتجات النهائية بتقليل وزن أنظمتهم. كما قامت الشركة بخفض استهلاك الطاقة في هواتفها المحمولة وتحسين وظائف التشغيل التلقائي لإطالة عمر البطارية.
تقوم شركة Photonis بتصنيع مجموعة متنوعة من أنابيب تكثيف الصور بما في ذلك أنابيب XD-4 و XR5 ، بالإضافة إلى أنبوب 4G الذي تم عرضه في Eurosatory 2014.تقول الشركة إن معيار أداء أنبوب 4G قد زاد من نطاقات الكشف. فازت Photonis بالعديد من المشاريع الكبرى لتقنية 4G الخاصة بها حيث عملت عن كثب مع مجتمع العمليات الخاصة والمشغلين العسكريين الآخرين لتعزيز قدرات الجهاز ، بما في ذلك البوابات التلقائية الأسرع ونطاقات التعرف وتحديد الهوية الأطول.
يتم توفير هذه الأنابيب للمصنعين من أجل دمجها في المشاهد البصرية ، والمناظير الأحادية ، والمناظير والأنظمة الأخرى مع تحسين الصورة. تعمل الشركة حاليًا على زيادة تحسين أداء أنابيب 4G الخاصة بها كما تعمل على تطوير مستشعرات الرؤية الليلية الرقمية التي تدمجها في أنظمة التراكب والنطاقات والمنصات الأرضية والبحرية.
كلاهما جيد
وفقًا لدينس ، أصبحت أنظمة التصوير الحراري أكثر شيوعًا من تقنية UY ، نظرًا لزيادة حجم الإنتاج ، تنخفض تكلفتها بشكل كبير. لكلتا التقنيتين أهداف مختلفة ومزايا مختلفة ، وتعتمد قدراتهما على التضاريس والطقس وعوامل أخرى. كان TPV شائعًا للكشف - وإلى حد ما التعرف عليه ، ولكن أنظمة VL "لا تزال مطلوبة بسبب تحديد أفضل والوعي بالموقف."
اعترف دينيس: "من الناحية المثالية ، يحتاج الجنود إلى تقنيات الرؤية الليلية". "ينبغي بالأحرى النظر إليهما على أنهما امتداد لبعضهما البعض ، بدلاً من أن يُنظر إليهما على أنهما امتداد لبعضهما البعض".
يمكن أن يوفر الاندماج "أفضل ما في العالمين". لا تزال مكثفات الصور عالية الأداء توفر صورًا أفضل من نظيراتها الرقمية ، "لكنها تشبه المقارنة بين الصورة المستديرة والنعومة."
وأضاف دينيس: "أصبحت الأنظمة الرقمية شائعة على المنصات الأرضية والجوية ، لأن المفوضية العليا المستقلة للانتخابات ليست مشكلة جدية هنا كما هي مع الأفراد المترجلين". يتوقع أن يستمر الجنود في استخدام تقنية OU بسبب قدراتها ووزنها الخفيف ورخصها النسبي.
وفقًا لدينس ، فإن أسواق الأنظمة الرقمية وأنابيب تكثيف الصور مختلفة ببساطة. يعتقد الفوتوني وعملائه العسكريون أن أنابيب تكثيف الصورة "ستكون مطلوبة لمدة 10 سنوات أخرى على الأقل ، ونتيجة للبحث العلمي ، سيتم تنفيذ الكثير من التحسينات في عدد من المجالات ، من الحساسية إلى التصوير الحراري".
أبحث عن اتصال
وفقًا ليوناردو ، فإن الحاجة إلى الاتصال المستمر في ساحة المعركة تحدد مدى توفر المكونات التي تتيح إمكانات تتمحور حول الشبكة. تتوقع الشركة في المستقبل استخدامًا واسع النطاق لتقنيات Wi-Fi و Bluetooth و GPS في المكونات البصرية ، والتي ستدمجها بشكل أوثق في سلسلة التحكم التشغيلية.
يعتمد جهاز الاستطلاع والاستهداف المحمول Linx الخاص بالشركة على مصفوفة مبردة ومصمم للمراقبة والكشف في جميع الأحوال الجوية. ينتمي الجهاز إلى أنظمة تتمحور حول الشبكة ، مما يسمح للمستخدم بتبادل الصور والبيانات عبر الشبكة.
تعتبر FLIR قابلية التشغيل البيني للعملاء على أنها سمة رئيسية للتطبيقات العسكرية. وأوضح المتحدث باسمها أن "أنظمة الجندي مدمجة الآن مع رقاقات اتصالات منخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة". "يوفر الاتصال ثنائي الاتجاه الدعم للمستخدمين عن بعد ويزيد من الوعي بالموقف ، بما في ذلك المعلومات من أصول الاستخبارات المجاورة."
وفقًا لجونسون ، أصبحت الأنظمة أكثر ذكاءً. على سبيل المثال ، يتم دمج الواقع المعزز في شاشات العرض ، مضيفًا طبقة أخرى من المعلومات للجندي ، بينما أصبحت التكنولوجيا أكثر ارتباطًا بالشبكة."أنظمة الرؤية الليلية هي جزء من البيئة الشبكية للجندي ، حيث تشارك ما يرونه لتشكيل صورة تشغيلية شاملة يتم إصدارها إلى الوحدة بأكملها أو نقلها إلى مستوى أعلى."
وأشار متحدث باسم تاليس أيضًا إلى المستوى المتزايد لرقمنة الأنظمة ، مما يفتح الباب أمام الواقع المعزز. تشمل عروض الشركة في السوق جهاز الرؤية الليلية BONIE-DI / IRR I2 ، وهو نظام شبكة ذكي يجمع بين نوعين من الصور. يسمح النظام للمستخدمين بتصور بيانات محددة ، مثل GPS ، في الواقع المعزز ، مما يزيد من مستويات الملكية والتفاعل.
تم إيلاء اهتمام جاد لإمكانيات أجهزة الرؤية الليلية الرقمية بالكامل ، على الرغم من أن التكنولوجيا ، وفقًا لجونسون ، "لم يتم تطويرها بالكامل بعد. يبدو لي أنه لا يجب أن تتوقع عائدًا كاملاً منها بعد. يجري هاريس قدرًا كبيرًا من البحث في هذا المجال. نحن بحاجة إلى اختراق تقني حقيقي قبل أن نحصل على جهاز استشعار رقمي يلبس على الرأس. ستهيمن المحولات الضوئية التناظرية على سوق الرؤية الليلية لمدة 15-20 سنة قادمة ، حتى يأتي شيء ما ليحل محلها ".
ومع ذلك ، أكد جونسون أنه من الممكن دمج نوع من العناصر الرقمية في الأنظمة التناظرية. "في نظامنا العسكري F6045 ، أخذنا نظامًا تناظريًا وربطناه بالشبكة ، وبالتالي جلبنا إمكانيات رقمية ، لكننا ما زلنا نستخدم أنابيب تكثيف الصور التناظرية لأنه لا يوجد شيء أفضل في الوقت الحالي. هذه تقنية مجربة وموثوقة ، ولن تتخلى عن مواقعها بعد ".
وافق السيد كاتز على أن تقنية الرؤية الليلية الرقمية هي في بداية الرحلة ، لكنه يعتقد أنها ستتطور بسرعة في السنوات القادمة.
يتوقع Harrold أيضًا أن تصبح أنظمة OU في النهاية قديمة وستستبدل تمامًا بأنظمة رقمية يمكنها تحديث نفسها بخوارزمياتها الخاصة. وأضاف أن الصناعة من المرجح أن "تتجه نحو أنظمة طاقة لاسلكية متكاملة تمامًا تدمج إمدادات الطاقة المحمولة ونطاقات البنادق ونظارات الرؤية الليلية ويمكن أن تعمل دون راحة ليلاً أو نهارًا".
التحرك إلى الأمام
من خلال الفهم الواضح لقطاعات السوق الأخرى ، يعتقد كاتز أنه "ستكون هناك ثورة في دقة أنظمة التصوير الحراري".
تتوقع FLIR ، بدورها ، أن ترى تركيزًا أقوى على معالجة الصور وإدارة الطاقة من أجل تقليل الاعتماد على بصريات الطول البؤري الطويل لمسافات طويلة وزيادة احتمال تحديد الهدف. وهم يعتقدون أن "معالجة الصور باستهلاك منخفض للطاقة ، والتي تعمل على تحسين جودة الصورة في الوقت الفعلي ، يمكن أن تزيد من مستوى الثقة في تحديد الكائنات واكتشاف التهديدات."
في السنوات الأخيرة ، أضافت الأنظمة القياسية ميزات مثل معادلة الرسم البياني ، وتحسين التفاصيل الرقمية ، والاستقرار الإلكتروني. "ستستمر هذه العملية مع تطور خوارزميات المعالجة ، مما يؤدي إلى تقليل عبء العمل على المستخدم وزيادة سرعة التعرف على الهدف وتحديده."
يؤدي استخدام شاشات دقيقة عالية الدقة إلى جانب مستشعرات البكسل الأصغر ومعالجة الصور منخفضة الطاقة والاتصالات اللاسلكية إلى تحسين MEGC وتعزيز قدرات الذكاء والمراقبة والاستهداف.
وقال هارولد إن الواقع المعزز في السنوات القادمة "سيصبح أهم تقنية لهذه الأنظمة ، وسيتم دمجه في النطاقات والنظارات المستقبلية". في جهاز الرؤية الليلية الذي يعمل بمثابة الشاشة الرئيسية للجندي ، سيزوده الواقع المعزز بمعلومات مهمة وبالتالي يزيد من فعاليته القتالية.
سيوفر هذا عددًا من الفوائد.ستسمح الصورة التشغيلية العامة مع الواقع المعزز للمستخدمين بزيادة مستوى ملكيتهم للبيئة. يمكن أن تساعد هذه المعلومات في عدد من المهام ، على سبيل المثال ، الوصول إلى الفيديو من طائرة بدون طيار ، وتاريخ استخدام الأجهزة المتفجرة في منطقة معينة ، وتحديد القوات المتحالفة والصديقة ، وخريطة ثلاثية الأبعاد للمنطقة ، وما إلى ذلك. المنصات.
