اخرج من الظلام: اتجاهات جديدة في الرؤية الليلية
تمنح تقنيات الإلكترونيات الضوئية والأشعة تحت الحمراء الوحدات الأرضية الصغيرة القدرة على "الرؤية في الليل" من أجل إجراء عمليات أكثر فاعلية في ظروف انعدام الرؤية أو الرؤية المحدودة. ومع ذلك ، مع ازدياد شعبية أنظمة الجيل الأول والثاني ، تسعى العديد من الجيوش الآن للحصول على هذه التقنيات المتقدمة من أجل الحفاظ على التفوق التكتيكي في مساحة القتال المعقدة اليوم.
تبذل وزارة الدفاع الأمريكية جهودًا كبيرة لتحسين فعالية الحرب الليلية ، والتي تستكشف العديد من المفاهيم الجديدة التي لا يمكنها تقديم أجهزة رؤية ليلية جديدة ذات أداء مثالي فحسب ، بل يمكنها أيضًا دمج إمكانات جديدة في النماذج الأساسية من أجل زيادة مستوى الوعي الظرفي لجندي فردي ووحدة صغيرة.
وفقًا لداريل هيكلر ، رئيس الرؤية الليلية في شركة Harris Corporation Communications Systems ، يجب على الصناعة مراعاة العديد من المتطلبات الأكثر أهمية في دعم البرامج الأمريكية والبرامج الدولية الأخرى.
أوضح ممثل من شركة Harris Corporation أن سوق الإلكترونيات الضوئية / الأشعة تحت الحمراء (OE / IR) قادر الآن على دعم أكثر من مجرد أقسام صغيرة. أجهزة الرؤية الليلية قادرة حاليًا على زيادة مستوى الوعي الظرفي لفرق القتال والاستطلاع من خلال دمج الواقع المعزز والواقع الافتراضي والتعلم الآلي.
وفي إشارة إلى المتطلبات التشغيلية المتطورة لجيوش العديد من البلدان ، أضاف هيكلر: "الأنظمة التي تشمل تقنية اندماج أجهزة الاستشعار [SE / IR] ، والقدرة على إرسال واستقبال المعلومات الهامة من خلال أنظمتها البصرية (ليلا ونهارا) ، وهي أنظمة تسمح للمستخدم لتصبح مجسًا ، كل شيء سيكون له أهمية قصوى في المستقبل ".
يتم النظر في الاحتياجات المماثلة من قبل قيادة العمليات الخاصة والجيش الأمريكي ، اللذان بدآ بالفعل في البحث في المفاهيم المتخصصة لمعرفة كيف يمكن تبسيط هذه الاحتياجات التشغيلية العاجلة على المدى القريب إلى المتوسط.
يتم تنفيذ 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 نظرت في دمج شاشات الواقع المعزز والافتراضي مع شاشات عرض الرؤية الليلية HUD (شاشة العرض الرأسية) ، بالإضافة إلى برامج الواقع المعزز. الواقع من أجل "تحسين الأداء البصري" للأجهزة الموجودة.
استضافت ورشة العمل هذه ، التي استضافها قسم تكنولوجيا الاستجابة السريعة في وزارة الدفاع ، التطورات في اندماج أجهزة الاستشعار والمعالجة اللاحقة وقضايا الاستهداف بينما يطور الجيش الأمريكي خططًا إستراتيجية للإدخال الواسع للتقنيات والأجهزة المتقدمة إلى القوات.رؤية ليلية.
في موازاة ذلك ، يعمل الجيش الأمريكي على نظام التعزيز البصري المتكامل IVAS (نظام التعزيز البصري المتكامل) ، والذي يحيط بالمقاتل ببيانات رقمية حول الوضع التكتيكي من أجل تزويد الوحدات الأرضية بـ "زيادة فتك وحركة ووعي بالمواقف لتحقيق ذلك. التفوق على الخصوم الحاليين والمستقبليين ".
مفهوم IVAS ، المصمم لتطوير قدرات شاشات التصوير الحراري البصري الحالية المثبتة على الخوذة ، بما في ذلك طرز PVS-5 و -7 و -14 و -31 ، و PSQ-40 ENVG III و ENVG-B مجهر النموذج الأولي ، يهدف أيضًا إلى إنشاء وحدات تصوير حرارية منخفضة الإضاءة فائقة الصغر ذات واجهات قياسية. يمكن توصيلها بالهندسة الإلكترونية المشتركة للجندي والفرقة ، ودمجها في شاشات العرض الأمامية ، في برنامج تحديث الجندي Nett Warrior 3.0 ، مع خوارزميات وبرامج الواقع المعزز ، وواجهات التعلم الآلي ومؤشرات أداء إطلاق النار.
وفقًا لمتحدث باسم الجيش تحدث في الحدث ، سيتم استخدام هذه التقنيات الجديدة لتوفير "التخطيط واتخاذ القرار على أساس القواعد ، والتعرف على الأنماط الكمية ، واكتشاف التغيير وتحديد الهوية".
ولم يتمكن متحدث باسم الجيش الأمريكي من تقديم مزيد من التفاصيل بشأن هذا النشاط. لكن. أكدت مصادر الصناعة المرتبطة بهذا البرنامج أن مكتب الرؤية الليلية وأجهزة الاستشعار الإلكترونية (أحد هياكل الجيش) يواصل دراسة "تطوير وتوحيد وحدات أجهزة الاستشعار ذات الحجم والوزن القوي واستهلاك الطاقة للخيارات المثبتة على الرأس والقابلة للارتداء في من أجل زيادة قدرات جندي المستقبل ".
من المتوقع أن تشمل أعمال التطوير تطوير الأجهزة غير المبردة التي تعمل في منطقة الأشعة تحت الحمراء [ذات الطول الموجي الطويل] القريب ، وأجهزة الاستشعار الرقمية المدمجة التي تعمل في الإضاءة المنخفضة وفي منطقة الأشعة تحت الحمراء البعيدة ، لتكملة حلول OE / IR الحالية ، مثل سبق ذكره 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 ، تم تكليف الشركة بتقديم الأجهزة والبرامج والواجهات في غضون عامين لدعم برنامج IVAS ؛ تم التخطيط لدفعة أولية من أكثر من 2500 نموذج أولي لإظهار التكنولوجيا.
لم يكن الجيش ولا Microsoft قادرين على الكشف عن تفاصيل العقد ، على الرغم من أن ممثلي الصناعة قالوا إن الأخير يخطط لدمج شاشة HoloLens الأمامية في مفهوم IVAS من أجل استكشاف التطورات المستقبلية.
وفقًا لوثائق Microsoft ، تدمج تقنية HoloLens الواقع الافتراضي والبيئات الحقيقية في "واقع مشترك" مختلط. يمكن التحكم في الأنظمة الفرعية المدمجة في هذا الجهاز عن طريق "الأوامر الصوتية ، والأوامر المادية ، واتجاه النظرة".
كما أوضح هيكلر ، تواصل شركة Harris Corporation ، وفقًا لخطة التطوير الخاصة بها لأجهزة الرؤية الليلية ، دراسة التقنيات الجديدة لنظام IVAS من أجل تحسين دعم الجيل القادم من المقاتلات. يتم التركيز بشكل خاص على "في أسرع وقت ممكن" إدخال ودمج التكنولوجيا الجديدة في الأجهزة الموجودة.
قال هيكلر: "إن أنظمة OE / IR ذات واجهة الشبكة و / أو الواقع المعزز سيكون لها تأثير كبير على العملاء الذين يبحثون عن وعي أفضل بالحالة في ساحة المعركة".
ومع ذلك ، نظرًا لأن شحنات النماذج الأولية IVAS والتقييمات من قبل الجيش الأمريكي غير متوقعة في غضون عامين على الأقل ، يواصل العديد من الشركات المصنعة في سوق OE / IR التركيز على ترقيات أسرع لتنفيذ المعدات الحالية.
وفي معرض وصفه للوضع الحالي لسوق الرؤية الليلية والحلول قصيرة المدى ، قال هيكلر: "الآن هو أفضل وقت لصناعة الرؤية الليلية العالمية. نحن نشهد طلبًا قويًا على الرؤية الليلية ونشهد تحولًا إلى تقنية الفوسفور الأبيض في كل مكان تقريبًا في العالم. يبدو أن الانتقال من الأنظمة الأحادية إلى أنظمة المجهر يكتسب زخمًا أيضًا ، حيث يرغب جميع عملائنا في الحصول على أداء أعلى. نعتقد أن الطلب على أنظمة الأداء العالي والانتقال إلى أنظمة الفوسفور الأبيض والمناظير سيستمر في السنوات القليلة المقبلة ".
يؤكد الاهتمام المتزايد بأجهزة الرؤية الليلية ثنائية العينين الفوسفور الأبيض أحدث متطلبات سلاح مشاة البحرية الأمريكية ، الذي نشر في نوفمبر 2018 مسودة طلب تقديم مقترحات لجهاز الرؤية الليلية ثنائي العينين SBNVG (Squad Binocular Night Vision Goggle).
وفقًا للوثائق الرسمية ، المنشورة أيضًا على موقع Federal Business Opportunities ، تبحث IMC عن جهاز مجهر من الفوسفور الأبيض مع تحسين الصورة ومستشعر تصوير حراري متكامل غير مبرد ، بالإضافة إلى مصدر طاقة خارجي له وحامل خوذة مناسب .
تتطلب المتطلبات زوجًا من أنابيب تكثيف الصور مقاس 18 مم 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 من خلال موصل خارجي بحزمة البطارية.
أخيرًا ، يجب أن يكون الوزن الإجمالي لجهاز SBNVG المحدد - بما في ذلك المستشعرات وأنبوب تكثيف الصورة ومستشعر التصوير الحراري وحزمة البطارية الخارجية والكابلات والعدسات والحالات خفيفة الوزن - أقل من 1,2 كجم. ومع ذلك ، ينص طلب تقديم العروض على أن "وزن النظام لا يشمل أقواس التثبيت المرفقة بخوذة تتفاعل مع جهاز تحديد المواقع ، ولا أي واجهة توصيل أخرى متصلة بشكل دائم بالخوذة."
يُنظر إلى متطلبات SBNVG على أنها فرصة مؤقتة لـ USMC ، التي تخطط أيضًا لتلقي 2021 L3100 Technologies ENVG-B نظارات الرؤية الليلية بحلول عام 3.
تم اختيار جهاز ENVG-B بالفعل من قبل الجيش الأمريكي ، حيث سيتم شراء أكثر من 2019 نظام للهياكل العسكرية المختلفة من عام 2021 إلى عام 10000 ، 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 لتزويد نظارات الرؤية الليلية ENVG-B. قال مدير الشركة: "يسمح حل الفوسفور الأبيض والأنبوب المزدوج للمستخدمين بمواكبة المنافسين القريبين من الأقران ، وزيادة القدرة على المناورة وتحسين الاستهداف عبر ساحة المعركة بأكملها".
جهاز ENVG-B ، الذي يعتبر أيضًا مرشحًا محتملًا لمفهوم IVAS ، قادر على دمج قناة IR منفصلة ، والتي يمكن دمجها مع قناة تحسين الصورة لزيادة احتمالية اكتشاف الهدف. تشمل المتطلبات الإضافية القدرة على الاتصال بالأجهزة المتصلة بالشبكة ، مثل محطة راديو قابلة للبرمجة وهاتف ذكي / جهاز لوحي للمستخدم النهائي ، مدرج في برنامج تحديث Nett Warrior للجندي.
قال متحدث باسم L3 Technologies: "تعمل هذه التقنية على تحسين قدرة المشغل على تحديد والتقاط التهديدات وتقييم صور البيئة التشغيلية الشاملة". "يتضمن ENVG-B أيضًا شاشة جديدة عالية الدقة وشبكات لاسلكية مدمجة ، واكتساب سريع للهدف وخوارزميات الواقع المعزز للتفاعل مع أنظمة الجنود المتقدمة مع تحسين التفاعل وتوسيع النطاق."
بالإضافة إلى ذلك ، تقدم L3 Technologies جهازًا آخر في شكل GPNVG (نظارة الرؤية الليلية البانورامية الأرضية) المثبتة على خوذة نظارات الرؤية الليلية البانورامية. ومع ذلك ، أكدت الشركة أن نظارات GPNVG لم يتم التخطيط لها بعد للترقية في إطار برنامج IVAS.
وفقًا للشركة ، توفر GPNVGs مجال رؤية أفقيًا بمقدار 97 درجة ، مما يسمح "بالمراقبة و / أو تحديد الأهداف في ظروف الإضاءة المنخفضة حيث تكون هناك حاجة إلى زيادة القوة ومقاومة الصدمات."
وفي الوقت نفسه ، تقدم شركة Harris Corporation نظارات الرؤية الليلية i-Aware TM-NVG (التنقل التكتيكي - حملق 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 الميزات الأخرى للمستخدم بمشاهدة الصور مباشرة من أجهزة الاستشعار عن بعد والمراقبة وجمع المعلومات ، بما في ذلك الصور من طائرات الاستطلاع الخاصة و طائرات بدون طيار.
تتميز TM-NVG بمجال رؤية يبلغ 33 درجة ، ودقة مستشعر الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة الطويلة 320 × 240 ، ودقة الفيديو 640 × 480 بمعدل يصل إلى 10 إطارات في الثانية. يحتوي TM-NVG أيضًا على موصل USB 2.0 ويتم تشغيله بواسطة أربع بطاريات AA ، مما يتيح لك العمل باستمرار مع الجهاز 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 Harris L3 Technologies الجديدة لتطوير أجهزة الرؤية الليلية.
بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، هناك حاجة متزايدة لتقنية CMOS (أكسيد معدني - أشباه موصلات تكميلية) ، والتي تحسن بشكل كبير من جودة العمليات في ظروف الإضاءة المنخفضة والصفرية. تقوم العديد من الشركات حاليًا بتزويد القوات المسلحة للعديد من البلدان بحلول متقدمة جاهزة.
في معرض Africa Aerospace and Defense Show في جنوب إفريقيا في سبتمبر 2018 ، كشفت شركة Photonis النقاب عن أحدث إضافة إلى عائلة Nocturn من الكاميرات الرقمية المصممة لتلبية احتياجات الجيش للأجهزة المحمولة على الخوذة والأسلحة التي تتميز بدمج الصورة ثنائي القناة. .
تم عرض 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 فوتونيس قائلاً: "تتطلب معظم التطبيقات المطلوبة للتصوير في ظروف الإضاءة المنخفضة للغاية حلولاً رقمية متقدمة". - EBCMOS عبارة عن محول إلكتروني 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 وتباينًا أعلى للصورة. "
لاعب آخر في سوق تكنولوجيا CMOS ، وهو Rochester Precision Optics ، يقدم جهاز المراقبة الليلية CMOS (CNOD) للجيش. من بين مشتري هذا الجهاز قيادة العمليات الخاصة الأمريكية وإدارة مكافحة المخدرات.
قال متحدث باسم الشركة إن تقنية CMOS توفر صورة أكثر دقة ووضوحًا للمستخدمين الذين يعملون في بيئات قتالية صعبة ، بما في ذلك المناطق المأهولة والمعارك القريبة.
يتوفر CNOD في مجموعة متنوعة من التكوينات ، بما في ذلك نموذج RSM لإنفاذ القانون ، ونموذج LD للعملاء العسكريين ، ونموذج DR بعيد المدى ، وفقًا لمتحدث Rochester Precision Optics. "يتميز CNOD ببصريات رقمية كاملة للنهار / الليل عالية الدقة ومُحسَّنة للاستخدام كمنظار أحادي للمراقبة ، أو مشهد تسلح مستقل ، أو مشهد ثانوي قابل للإلحاق."
النظام ، الذي يعمل في نطاق 500-1800 نانومتر ، قادر على اكتشاف مؤشرات الليزر وأجهزة تحديد المدى الخاصة به وغيرها من الأشخاص - وهي وظيفة مفيدة ومطلوبة من قبل القوات المسلحة العاملة في مساحة قتالية كثيفة بشكل متزايد ، حيث يتم القضاء على حالات الصراع بين الطرفين لا تزال مهمة قصوى.
يزن جهاز CNOD 520 جرامًا ويتم تشغيله بواسطة بطاريات CR123 ، وله تقريب رقمي 6x ، بالإضافة إلى وظيفة نقل الصور ومقاطع الفيديو عالية الدقة إلى المشاركين الآخرين في العملية القتالية.
استنادًا إلى تقنية CMOS ، تعمل شركة Absolute Darkness to Vision (AD2V) أيضًا على تطوير أجهزة محمولة باليد ومثبتة على خوذة وقابلة للتركيب سلاح الأجهزة وتزويدها إلى وزارة 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 ، فضلاً عن التحكم في أوامر الجهاز وإصدار الرسائل النصية. "
يزن جهاز Luxiter PM300 الذي يقل وزنه عن 1 جرام دقة تبلغ 795 × 596 بكسل ومجال رؤية متغير يتراوح من 19 درجة إلى 56 درجة. ومع ذلك ، تم تطوير الجهاز لنطاقات قصيرة نسبيًا ؛ وأكد جروناور أن الجهاز يوفر الكشف والتعرف على الأشياء بمدى أقصاه 100 متر.
بالإضافة إلى ذلك ، أوضح جروناور أن مستشعر CMOS يقلل من أي تأثيرات بصرية سلبية في مجال رؤية المشغل عند إطلاق النار في الأماكن الضيقة ، وأضاف أن جهاز Luxiter PM1 مزود بإضاءة بالأشعة تحت الحمراء للعمليات في ظروف الإضاءة المنخفضة.
يمكن أيضًا ترقية الجهاز بكاميرا Luxiter EC-2H خارجية لمنح المستخدمين فائدة إضافية تتمثل في تدفق البيانات عبر واجهة الراديو القابلة للبرمجة.
لا يزال هناك القليل من الشك في أن الرؤية الليلية ستظل حاجة ماسة للقوات البرية في سيناريوهات العمليات الحالية والمستقبلية. ومع ذلك ، فإن إمكانات هذه التكنولوجيا ، المدمجة في أنظمة الوعي الظرفي المختلفة ، يمكن أن تعطي دفعة كبيرة لتطوير حلول الجيل التالي.
ومع ذلك ، كما أوضح أحد خبراء الصناعة ، يجب إدارة إدخال هذا النوع من التكنولوجيا بعناية ، مع التركيز بشكل خاص على تقليل العبء المعرفي على المشغلين في بيئة تشغيلية معقدة بالفعل.
تظل أجهزة الرؤية الليلية التكتيكية مكونًا أساسيًا لمعدات وحدات الهجوم الأرضي التي تقوم بالعمليات الهجومية ومهام الاستطلاع.
تبذل وزارة الدفاع الأمريكية جهودًا كبيرة لتحسين فعالية الحرب الليلية ، والتي تستكشف العديد من المفاهيم الجديدة التي لا يمكنها تقديم أجهزة رؤية ليلية جديدة ذات أداء مثالي فحسب ، بل يمكنها أيضًا دمج إمكانات جديدة في النماذج الأساسية من أجل زيادة مستوى الوعي الظرفي لجندي فردي ووحدة صغيرة.
استحوذ على الليل
وفقًا لداريل هيكلر ، رئيس الرؤية الليلية في شركة Harris Corporation Communications Systems ، يجب على الصناعة مراعاة العديد من المتطلبات الأكثر أهمية في دعم البرامج الأمريكية والبرامج الدولية الأخرى.
أوضح ممثل من شركة Harris Corporation أن سوق الإلكترونيات الضوئية / الأشعة تحت الحمراء (OE / IR) قادر الآن على دعم أكثر من مجرد أقسام صغيرة. أجهزة الرؤية الليلية قادرة حاليًا على زيادة مستوى 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 للمستخدم بالرؤية أثناء فترات الرؤية المحدودة المرتبطة بالإضاءة المنخفضة. اليوم ، سيعتمد المستقبل على هذه التقنية وسيزود المستخدم بميزات إضافية في نفس الوقت ".
وفي إشارة إلى المتطلبات التشغيلية المتطورة لجيوش العديد من البلدان ، أضاف هيكلر: "الأنظمة التي تشمل تقنية اندماج أجهزة الاستشعار [SE / IR] ، والقدرة على إرسال واستقبال المعلومات الهامة من خلال أنظمتها البصرية (ليلا ونهارا) ، وهي أنظمة تسمح للمستخدم لتصبح مجسًا ، كل شيء سيكون له أهمية قصوى في المستقبل ".
حلول متكاملة
يتم النظر في الاحتياجات المماثلة من قبل قيادة العمليات الخاصة والجيش الأمريكي ، اللذان بدآ بالفعل في البحث في المفاهيم المتخصصة لمعرفة كيف يمكن تبسيط هذه الاحتياجات التشغيلية العاجلة على المدى القريب إلى المتوسط.
يتم تنفيذ 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 نظرت في دمج شاشات الواقع المعزز والافتراضي مع شاشات عرض الرؤية الليلية HUD (شاشة العرض الرأسية) ، بالإضافة إلى برامج الواقع المعزز. الواقع من أجل "تحسين الأداء البصري" للأجهزة الموجودة.
استضافت ورشة العمل هذه ، التي استضافها قسم تكنولوجيا الاستجابة السريعة في وزارة الدفاع ، التطورات في اندماج أجهزة الاستشعار والمعالجة اللاحقة وقضايا الاستهداف بينما يطور الجيش الأمريكي خططًا إستراتيجية للإدخال الواسع للتقنيات والأجهزة المتقدمة إلى القوات.رؤية ليلية.
في موازاة ذلك ، يعمل الجيش الأمريكي على نظام التعزيز البصري المتكامل IVAS (نظام التعزيز البصري المتكامل) ، والذي يحيط بالمقاتل ببيانات رقمية حول الوضع التكتيكي من أجل تزويد الوحدات الأرضية بـ "زيادة فتك وحركة ووعي بالمواقف لتحقيق ذلك. التفوق على الخصوم الحاليين والمستقبليين ".
مفهوم IVAS ، المصمم لتطوير قدرات شاشات التصوير الحراري البصري الحالية المثبتة على الخوذة ، بما في ذلك طرز PVS-5 و -7 و -14 و -31 ، و PSQ-40 ENVG III و ENVG-B مجهر النموذج الأولي ، يهدف أيضًا إلى إنشاء وحدات تصوير حرارية منخفضة الإضاءة فائقة الصغر ذات واجهات قياسية. يمكن توصيلها بالهندسة الإلكترونية المشتركة للجندي والفرقة ، ودمجها في شاشات العرض الأمامية ، في برنامج تحديث الجندي Nett Warrior 3.0 ، مع خوارزميات وبرامج الواقع المعزز ، وواجهات التعلم الآلي ومؤشرات أداء إطلاق النار.
وفقًا لمتحدث باسم الجيش تحدث في الحدث ، سيتم استخدام هذه التقنيات الجديدة لتوفير "التخطيط واتخاذ القرار على أساس القواعد ، والتعرف على الأنماط الكمية ، واكتشاف التغيير وتحديد الهوية".
ولم يتمكن متحدث باسم الجيش الأمريكي من تقديم مزيد من التفاصيل بشأن هذا النشاط. لكن. أكدت مصادر الصناعة المرتبطة بهذا البرنامج أن مكتب الرؤية الليلية وأجهزة الاستشعار الإلكترونية (أحد هياكل الجيش) يواصل دراسة "تطوير وتوحيد وحدات أجهزة الاستشعار ذات الحجم والوزن القوي واستهلاك الطاقة للخيارات المثبتة على الرأس والقابلة للارتداء في من أجل زيادة قدرات جندي المستقبل ".
من المتوقع أن تشمل أعمال التطوير تطوير الأجهزة غير المبردة التي تعمل في منطقة الأشعة تحت الحمراء [ذات الطول الموجي الطويل] القريب ، وأجهزة الاستشعار الرقمية المدمجة التي تعمل في الإضاءة المنخفضة وفي منطقة الأشعة تحت الحمراء البعيدة ، لتكملة حلول OE / IR الحالية ، مثل سبق ذكره 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 ، تم تكليف الشركة بتقديم الأجهزة والبرامج والواجهات في غضون عامين لدعم برنامج IVAS ؛ تم التخطيط لدفعة أولية من أكثر من 2500 نموذج أولي لإظهار التكنولوجيا.
لم يكن الجيش ولا Microsoft قادرين على الكشف عن تفاصيل العقد ، على الرغم من أن ممثلي الصناعة قالوا إن الأخير يخطط لدمج شاشة HoloLens الأمامية في مفهوم IVAS من أجل استكشاف التطورات المستقبلية.
وفقًا لوثائق Microsoft ، تدمج تقنية HoloLens الواقع الافتراضي والبيئات الحقيقية في "واقع مشترك" مختلط. يمكن التحكم في الأنظمة الفرعية المدمجة في هذا الجهاز عن طريق "الأوامر الصوتية ، والأوامر المادية ، واتجاه النظرة".
كما أوضح هيكلر ، تواصل شركة Harris Corporation ، وفقًا لخطة التطوير الخاصة بها لأجهزة الرؤية الليلية ، دراسة التقنيات الجديدة لنظام IVAS من أجل تحسين دعم الجيل القادم من المقاتلات. يتم التركيز بشكل خاص على "في أسرع وقت ممكن" إدخال ودمج التكنولوجيا الجديدة في الأجهزة الموجودة.
قال هيكلر: "إن أنظمة OE / IR ذات واجهة الشبكة و / أو الواقع المعزز سيكون لها تأثير كبير على العملاء الذين يبحثون عن وعي أفضل بالحالة في ساحة المعركة".
في سوق الرؤية الليلية ، بدأت حلول المجهر تهيمن على الحلول الأحادية.
تطور سريع
ومع ذلك ، نظرًا لأن شحنات النماذج الأولية IVAS والتقييمات من قبل الجيش الأمريكي غير متوقعة في غضون عامين على الأقل ، يواصل العديد من الشركات المصنعة في سوق OE / IR التركيز على ترقيات أسرع لتنفيذ المعدات الحالية.
وفي معرض وصفه للوضع الحالي لسوق الرؤية الليلية والحلول قصيرة المدى ، قال هيكلر: "الآن هو أفضل وقت لصناعة الرؤية الليلية العالمية. نحن نشهد طلبًا قويًا على الرؤية الليلية ونشهد تحولًا إلى تقنية الفوسفور الأبيض في كل مكان تقريبًا في العالم. يبدو أن الانتقال من الأنظمة الأحادية إلى أنظمة المجهر يكتسب زخمًا أيضًا ، حيث يرغب جميع عملائنا في الحصول على أداء أعلى. نعتقد أن الطلب على أنظمة الأداء العالي والانتقال إلى أنظمة الفوسفور الأبيض والمناظير سيستمر في السنوات القليلة المقبلة ".
يؤكد الاهتمام المتزايد بأجهزة الرؤية الليلية ثنائية العينين الفوسفور الأبيض أحدث متطلبات سلاح مشاة البحرية الأمريكية ، الذي نشر في نوفمبر 2018 مسودة طلب تقديم مقترحات لجهاز الرؤية الليلية ثنائي العينين SBNVG (Squad Binocular Night Vision Goggle).
وفقًا للوثائق الرسمية ، المنشورة أيضًا على موقع Federal Business Opportunities ، تبحث IMC عن جهاز مجهر من الفوسفور الأبيض مع تحسين الصورة ومستشعر تصوير حراري متكامل غير مبرد ، بالإضافة إلى مصدر طاقة خارجي له وحامل خوذة مناسب .
تتطلب المتطلبات زوجًا من أنابيب تكثيف الصور مقاس 18 مم 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 من خلال موصل خارجي بحزمة البطارية.
أخيرًا ، يجب أن يكون الوزن الإجمالي لجهاز SBNVG المحدد - بما في ذلك المستشعرات وأنبوب تكثيف الصورة ومستشعر التصوير الحراري وحزمة البطارية الخارجية والكابلات والعدسات والحالات خفيفة الوزن - أقل من 1,2 كجم. ومع ذلك ، ينص طلب تقديم العروض على أن "وزن النظام لا يشمل أقواس التثبيت المرفقة بخوذة تتفاعل مع جهاز تحديد المواقع ، ولا أي واجهة توصيل أخرى متصلة بشكل دائم بالخوذة."
يُنظر إلى متطلبات SBNVG على أنها فرصة مؤقتة لـ USMC ، التي تخطط أيضًا لتلقي 2021 L3100 Technologies ENVG-B نظارات الرؤية الليلية بحلول عام 3.
تم اختيار جهاز ENVG-B بالفعل من قبل الجيش الأمريكي ، حيث سيتم شراء أكثر من 2019 نظام للهياكل العسكرية المختلفة من عام 2021 إلى عام 10000 ، 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 لتزويد نظارات الرؤية الليلية ENVG-B. قال مدير الشركة: "يسمح حل الفوسفور الأبيض والأنبوب المزدوج للمستخدمين بمواكبة المنافسين القريبين من الأقران ، وزيادة القدرة على المناورة وتحسين الاستهداف عبر ساحة المعركة بأكملها".
جهاز ENVG-B ، الذي يعتبر أيضًا مرشحًا محتملًا لمفهوم IVAS ، قادر على دمج قناة IR منفصلة ، والتي يمكن دمجها مع قناة تحسين الصورة لزيادة احتمالية اكتشاف الهدف. تشمل المتطلبات الإضافية القدرة على الاتصال بالأجهزة المتصلة بالشبكة ، مثل محطة راديو قابلة للبرمجة وهاتف ذكي / جهاز لوحي للمستخدم النهائي ، مدرج في برنامج تحديث Nett Warrior للجندي.
قال متحدث باسم L3 Technologies: "تعمل هذه التقنية على تحسين قدرة المشغل على تحديد والتقاط التهديدات وتقييم صور البيئة التشغيلية الشاملة". "يتضمن ENVG-B أيضًا شاشة جديدة عالية الدقة وشبكات لاسلكية مدمجة ، واكتساب سريع للهدف وخوارزميات الواقع المعزز للتفاعل مع أنظمة الجنود المتقدمة مع تحسين التفاعل وتوسيع النطاق."
بالإضافة إلى ذلك ، تقدم L3 Technologies جهازًا آخر في شكل GPNVG (نظارة الرؤية الليلية البانورامية الأرضية) المثبتة على خوذة نظارات الرؤية الليلية البانورامية. ومع ذلك ، أكدت الشركة أن نظارات GPNVG لم يتم التخطيط لها بعد للترقية في إطار برنامج IVAS.
وفقًا للشركة ، توفر GPNVGs مجال رؤية أفقيًا بمقدار 97 درجة ، مما يسمح "بالمراقبة و / أو تحديد الأهداف في ظروف الإضاءة المنخفضة حيث تكون هناك حاجة إلى زيادة القوة ومقاومة الصدمات."
تداخل القناة
وفي الوقت نفسه ، تقدم شركة Harris Corporation نظارات الرؤية الليلية i-Aware TM-NVG (التنقل التكتيكي - حملق 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 الميزات الأخرى للمستخدم بمشاهدة الصور مباشرة من أجهزة الاستشعار عن بعد والمراقبة وجمع المعلومات ، بما في ذلك الصور من طائرات الاستطلاع الخاصة و طائرات بدون طيار.
تتميز TM-NVG بمجال رؤية يبلغ 33 درجة ، ودقة مستشعر الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة الطويلة 320 × 240 ، ودقة الفيديو 640 × 480 بمعدل يصل إلى 10 إطارات في الثانية. يحتوي TM-NVG أيضًا على موصل USB 2.0 ويتم تشغيله بواسطة أربع بطاريات AA ، مما يتيح لك العمل باستمرار مع الجهاز 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 Harris L3 Technologies الجديدة لتطوير أجهزة الرؤية الليلية.
يستمر سوق الرؤية الليلية في التحول من عروض الفوسفور الأخضر إلى شاشات الفوسفور الأبيض
العملية في حالة عدم وضوح الرؤية
بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، هناك حاجة متزايدة لتقنية CMOS (أكسيد معدني - أشباه موصلات تكميلية) ، والتي تحسن بشكل كبير من جودة العمليات في ظروف الإضاءة المنخفضة والصفرية. تقوم العديد من الشركات حاليًا بتزويد القوات المسلحة للعديد من البلدان بحلول متقدمة جاهزة.
في معرض Africa Aerospace and Defense Show في جنوب إفريقيا في سبتمبر 2018 ، كشفت شركة Photonis النقاب عن أحدث إضافة إلى عائلة Nocturn من الكاميرات الرقمية المصممة لتلبية احتياجات الجيش للأجهزة المحمولة على الخوذة والأسلحة التي تتميز بدمج الصورة ثنائي القناة. .
تم عرض 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 فوتونيس قائلاً: "تتطلب معظم التطبيقات المطلوبة للتصوير في ظروف الإضاءة المنخفضة للغاية حلولاً رقمية متقدمة". - EBCMOS عبارة عن محول إلكتروني 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 وتباينًا أعلى للصورة. "
لاعب آخر في سوق تكنولوجيا CMOS ، وهو Rochester Precision Optics ، يقدم جهاز المراقبة الليلية CMOS (CNOD) للجيش. من بين مشتري هذا الجهاز قيادة العمليات الخاصة الأمريكية وإدارة مكافحة المخدرات.
قال متحدث باسم الشركة إن تقنية CMOS توفر صورة أكثر دقة ووضوحًا للمستخدمين الذين يعملون في بيئات قتالية صعبة ، بما في ذلك المناطق المأهولة والمعارك القريبة.
يتوفر CNOD في مجموعة متنوعة من التكوينات ، بما في ذلك نموذج RSM لإنفاذ القانون ، ونموذج LD للعملاء العسكريين ، ونموذج DR بعيد المدى ، وفقًا لمتحدث Rochester Precision Optics. "يتميز CNOD ببصريات رقمية كاملة للنهار / الليل عالية الدقة ومُحسَّنة للاستخدام كمنظار أحادي للمراقبة ، أو مشهد تسلح مستقل ، أو مشهد ثانوي قابل للإلحاق."
النظام ، الذي يعمل في نطاق 500-1800 نانومتر ، قادر على اكتشاف مؤشرات الليزر وأجهزة تحديد المدى الخاصة به وغيرها من الأشخاص - وهي وظيفة مفيدة ومطلوبة من قبل القوات المسلحة العاملة في مساحة قتالية كثيفة بشكل متزايد ، حيث يتم القضاء على حالات الصراع بين الطرفين لا تزال مهمة قصوى.
يزن جهاز CNOD 520 جرامًا ويتم تشغيله بواسطة بطاريات CR123 ، وله تقريب رقمي 6x ، بالإضافة إلى وظيفة نقل الصور ومقاطع الفيديو عالية الدقة إلى المشاركين الآخرين في العملية القتالية.
تحقيق النجاح
استنادًا إلى تقنية CMOS ، تعمل شركة Absolute Darkness to Vision (AD2V) أيضًا على تطوير أجهزة محمولة باليد ومثبتة على خوذة وقابلة للتركيب سلاح الأجهزة وتزويدها إلى وزارة 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 ، فضلاً عن التحكم في أوامر الجهاز وإصدار الرسائل النصية. "
يزن جهاز Luxiter PM300 الذي يقل وزنه عن 1 جرام دقة تبلغ 795 × 596 بكسل ومجال رؤية متغير يتراوح من 19 درجة إلى 56 درجة. ومع ذلك ، تم تطوير الجهاز لنطاقات قصيرة نسبيًا ؛ وأكد جروناور أن الجهاز يوفر الكشف والتعرف على الأشياء بمدى أقصاه 100 متر.
بالإضافة إلى ذلك ، أوضح جروناور أن مستشعر CMOS يقلل من أي تأثيرات بصرية سلبية في مجال رؤية المشغل عند إطلاق النار في الأماكن الضيقة ، وأضاف أن جهاز Luxiter PM1 مزود بإضاءة بالأشعة تحت الحمراء للعمليات في ظروف الإضاءة المنخفضة.
"تسمح الشاشات الرقمية بالأبيض والأسود بالتعرف على الأشياء بشكل أفضل واتخاذ قرارات أسرع ، بينما يتم تعويض التحولات الفورية من الظلام إلى الضوء والظهر بواسطة الجهاز ولا تؤثر على المستخدم."
يمكن أيضًا ترقية الجهاز بكاميرا Luxiter EC-2H خارجية لمنح المستخدمين فائدة إضافية تتمثل في تدفق البيانات عبر واجهة الراديو القابلة للبرمجة.
لا يزال هناك القليل من الشك في أن الرؤية الليلية ستظل حاجة ماسة للقوات البرية في سيناريوهات العمليات الحالية والمستقبلية. ومع ذلك ، فإن إمكانات هذه التكنولوجيا ، المدمجة في أنظمة الوعي الظرفي المختلفة ، يمكن أن تعطي دفعة كبيرة لتطوير حلول الجيل التالي.
ومع ذلك ، كما أوضح أحد خبراء الصناعة ، يجب إدارة إدخال هذا النوع من التكنولوجيا بعناية ، مع التركيز بشكل خاص على تقليل العبء المعرفي على المشغلين في بيئة تشغيلية معقدة بالفعل.
معلومات