زيادة الوعي الظرفي لأطقم المركبات القتالية المدرعة
مراقبة
منذ بداية تطوير المركبات المدرعة ، نشأت مشكلة ضعف الرؤية. تفرض متطلبات الحد الأقصى من الأمان للمركبات المصفحة قيودًا شديدة على أجهزة المراقبة. الأجهزة البصرية المثبتة على المركبات المدرعة لها زوايا رؤية محدودة عند سرعة توجيه منخفضة. تتعلق هذه المشكلة بكل من القائد والمدفعي وسائق المركبة المدرعة. حصل المؤلف شخصيًا على فرصة لركوب BTR-80 كراكب ورؤية كيف خرج السائق ، في بعض أجزاء الطريق ، من الفتحة بعمق الخصر ، متحكمًا ببراعة في عجلة القيادة للمركبة المدرعة بقدمه. إن استخدام طريقة التحكم هذه يميز بوضوح الرؤية في هذه السيارة المدرعة.
[المركز] محطات عمل الطاقم خزان T-14 "Armata" - السائق (الصور العلوية) والقائد والمدفعي (الصور السفلية)
في القرن الحادي والعشرين ، أصبح من الممكن تحسين قدرات أطقم المركبات المدرعة بشكل جذري من حيث التوجيه في الفضاء والبحث عن الأهداف. ظهرت كاميرات فيديو عالية الدقة وأجهزة رؤية ليلية عالية الأداء وأجهزة تصوير حرارية. ومع ذلك ، لا يزال هناك بعض الشكوك بشأن التعزيز الجذري لقدرات المركبات المدرعة المحلية فيما يتعلق بمراقبة الأهداف واستطلاعها. لاكتشاف الأهداف ، لا يزال الأمر يستغرق وقتًا طويلاً لتشغيل أجهزة المراقبة ، متبوعًا بالإرشادات أسلحة في الهدف.
قد يكون هناك بعض التقدم في دبابة T-14 الأكثر تقدمًا من الناحية النظرية على منصة Armata ، ولكن هناك أسئلة حول إمكانيات الكاميرات الشاملة ووجود قنوات الرؤية الليلية في تكوينها وسرعتها وعناصر التحكم في توجيه أجهزة المراقبة.
خوذة IronVision
حل مثير للغاية هو مشروع خوذة IronVision لشركة Elbit System الإسرائيلية. مثل خوذة الطيار للمقاتلة الأمريكية من طراز F-35 من الجيل الخامس ، ستسمح خوذة IronVision لطاقم المركبة المدرعة برؤية "من خلال" الدرع. توفر الخوذة للطاقم صورة ملونة عالية الدقة تسمح لهم بتمييز الأشياء القريبة والبعيدة عن السيارة المدرعة.
تشغيل خوذة الرؤية الحديدية
من الضروري الخوض في هذه التقنية بمزيد من التفصيل. مشكلة تنفيذ "الدرع الشفاف" أنه لا يكفي تعليق المركبة المدرعة بكاميرات الفيديو ووضع على الطيار خوذة بها شاشات عرض أو إسقاط للصورة في عين الطيار. هناك حاجة إلى أكثر البرامج تعقيدًا القادرة على "تجميع" المعلومات من الكاميرات المجاورة في الوقت الفعلي والخلط ، أي تركيب طبقات من المعلومات من أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار فوق بعضها البعض. تتطلب مثل هذه البرامج المعقدة نظام كمبيوتر مناسبًا.
يتجاوز الحجم الإجمالي لرموز المصدر للبرنامج (البرنامج) للمقاتلة F-35 20 مليون سطر ، ما يقرب من نصف رمز البرنامج هذا (8,6 مليون سطر) يجري في الوقت الفعلي المعالجة الخوارزمية الأكثر تعقيدًا لإلصاق جميع البيانات القادمة من المجسات إلى صورة واحدة لمسرح العمليات القتالية.
الكمبيوتر العملاق الموجود على متن الطائرة المقاتلة F-35 قادر على أداء 40 مليار عملية بشكل مستمر في الثانية ، وبفضل ذلك يوفر تنفيذًا متعدد المهام لخوارزميات إلكترونيات الطيران المتقدمة كثيفة الاستخدام للموارد ، بما في ذلك معالجة البيانات الكهروضوئية والأشعة تحت الحمراء والرادار . يتم عرض المعلومات المعالجة من مستشعرات الطائرة مباشرة في بؤبؤ العين ، مع مراعاة دوران الرأس بالنسبة لجسم الطائرة.
خوذة طيار مقاتلة من طراز F-35
خوذة طيار من طراز F-35
في روسيا ، يتم تطوير خوذات الجيل الجديد كجزء من إنشاء الجيل الخامس من مقاتلة Su-57 وطائرة هليكوبتر Mi-28NM Night Hunter.
خوذة الطيار المنظور
الخصائص التقنية الرئيسية لخوذة طيار واعدة:
- نظام بصري لمؤشر من نوع مجهر مثبت على خوذة ؛
- عدد العناصر لعرض معلومات الفيديو ، لا يقل عن 1024 × 768 ؛
- السطوع - لا يقل عن 2000 شمعة / متر مربع ؛
- مدى الإحداثيات الزاوية لموضع الخوذة: في السمت - من 90 إلى +90 ، في الارتفاع - من 60 إلى +30 ؛
- تنسيق تردد تحديث المعلومات - لا يقل عن 100 هرتز ؛
- لا يزيد التأخير في إصدار إحداثيات القياس الحالي عن 20 مللي ثانية ؛
لا يزيد وزن الخوذة المتكاملة عن 2 كجم.
بناءً على المعلومات المتاحة ، يمكن افتراض أن خوذة الطيار الروسي الواعدة تقنيًا قادرة على عرض المعلومات الرسومية ، ولكنها في نفس الوقت تركز بشكل أساسي على إخراج الرسومات الرمزية. قد يكون عرض الصور من معدات استطلاع التصوير البصري والحراري أقل جودة من جودة الصورة التي تعرضها خوذة طيار F-35 ، مع مراعاة الصعوبات المطلوبة لتكوين الأخير. يستغرق تركيب خوذة الطيار F-35 يومين من ساعتين ، ويجب أن يكون عرض الواقع المعزز على بعد 2 مليمتر بالضبط من مركز التلميذ ، كل خوذة مصممة لطيار معين. تتمثل ميزة النهج الروسي على الأرجح في سهولة تعديل الخوذة مقارنةً بنظيرتها الأمريكية ، ويمكن على الأرجح استخدام الخوذة الروسية من قبل أي طيار بأقل تعديل.
القضية الأكثر أهمية هي قدرة برنامج المركبات القتالية على توفير "لصق" سلس للصورة القادمة من الكاميرات الشاملة. في هذا ، من المرجح أن الأنظمة الروسية لا تزال أدنى من أنظمة العدو المحتمل ، مما يوفر إخراج الصورة للخوذة فقط من أجهزة المراقبة الموجودة في مقدمة الطائرة. ومع ذلك ، من الممكن أن يكون العمل في هذا الاتجاه قيد التنفيذ بالفعل في المؤسسات ذات الصلة.
ما مدى الطلب على معدات من هذا النوع كمعدات للمركبات القتالية المدرعة؟ القتال الأرضي أكثر ديناميكية بكثير من القتال الجوي ، بالطبع ، ليس من حيث سرعة حركة المركبات القتالية ، ولكن من حيث ظهور التهديدات المفاجئة. يتم تسهيل ذلك من خلال التضاريس المعقدة ووجود المساحات الخضراء والمباني والهياكل. وإذا أردنا تزويد الأطقم بوعي عالٍ بالحالة ، إذن طيران يجب تكييف التقنيات لاستخدامها في المركبات المدرعة ، ويظهر مثال خوذة IronVision من شركة Elbit System الإسرائيلية أعلاه بوضوح أن وقتها قد حان بالفعل.
عند استخدام أنظمة لعرض الصور في خوذة ، من الضروري مراعاة حقيقة أن الشخص ليس بومة ولا يمكنه إدارة رأسه 180 درجة. إذا استخدمنا الصورة من أجهزة الاستشعار الموضوعة في مقدمة طائرة أو مروحية ، فهذا ليس بالغ الأهمية. ولكن عند تزويد الطاقم بمنظر دائري ، من الضروري التفكير في حلول مختلفة تقلل من حاجة أفراد الطاقم إلى تحريك رؤوسهم إلى أقصى زوايا. على سبيل المثال ، عند ضغط الصورة إلى نوع من البانوراما ثلاثية الأبعاد ، عند تدوير الرأس 3 درجة ، يتم تدوير الصورة الفعلية 90 درجة. خيار آخر هو وجود أزرار لتغيير سريع للاتجاه - عندما تضغط على أحدها ، ينتقل مركز الصورة إلى نصف الكرة العلوي / الجانبي / الخلفي. تتمثل ميزة أنظمة إخراج الصور الرقمية في إمكانية تنفيذ عدة خيارات للتحكم في المشاهدة ، وسيتمكن كل فرد من أفراد طاقم السيارة المدرعة من اختيار الطريقة الأكثر ملاءمة لأنفسهم.
يجب أن تكون الطريقة الرئيسية لتوجيه الأسلحة نحو هدف ما هي التصويب بنظرة واحدة. في هذا الوضع ، يمكن تنفيذ العديد من خوارزميات التحكم - على سبيل المثال ، عند اكتشاف هدف ، يلتقطه المشغل ، وبعد ذلك يتم إعطاء أمر باستخدام الأسلحة ، ثم يستدير DUMV تلقائيًا ويطلق النار على الهدف. في سيناريو آخر ، يستدير DUMV ويتتبع الهدف ، ويعطي المشغل أمر فتح النار بالإضافة إلى ذلك.
خوذة أم شاشة؟
من الناحية النظرية ، يمكن عرض المعلومات من الكاميرات الخارجية ووسائل الاستطلاع الأخرى على شاشات كبيرة الحجم في قمرة القيادة للمركبة القتالية ، وفي هذه الحالة سيتم توفير توجيه السلاح من خلال أنظمة تعيين الهدف المثبتة على خوذة (NSC) المشابهة لتلك المستخدمة في قمرة القيادة لمقاتلات Su-27 و MiG-29 وطائرات الهليكوبتر Ka-50. لكن استخدام مثل هذه الحلول سيكون خطوة إلى الوراء ، لأن راحة وجودة إخراج المعلومات إلى شاشات التنسيق الكبيرة ستكون على أي حال أسوأ من عرضها على شاشة مثبتة على خوذة ، وفشل شاشات العرض الكبيرة أثناء العرض. المعركة أكثر احتمالا من الضرر الذي يلحق بالخوذة ، والتي من المرجح أن يتم تدميرها فقط مع رأس الناقل.
مجلس الأمن القومي "سورا" لمقاتلات Su-27 و MiG-29 (يسار ووسط) و NSC "Obzor-800" لطائرة هليكوبتر Ka-50 (يمين)
في حالة استخدام الشاشات كوسيلة احتياطية لعرض المعلومات ، يمكن تنفيذ التأشير من خلال الإشارة إلى نقطة على سطح الشاشة التي تعمل باللمس ، بمعنى آخر ، العمل على مبدأ "توجيه الهدف بإصبعك".
شاشات كبيرة في قمرة القيادة بمفهوم الدبابة الإسرائيلية "الكرمل".
إذا حكمنا من خلال أحدث المعلومات ، فإن لوحات الصناعة الروسية هذه قادرة تمامًا.
لوحة القيادة Su-57 مع دمج شاشات كبيرة الحجم.
كما ذكرنا سابقًا ، بالمقارنة مع أنظمة عرض الصور في خوذة ، يمكن اعتبار عرض المعلومات على الشاشات اتجاهًا غير واعد للتطوير. في مثال تطوير لوحات الأدوات للطائرات والمروحيات ، يمكن للمرء أن يرى أن شاشات الكريستال السائل كانت مجاورة للمؤشرات الميكانيكية لبعض الوقت. في المستقبل ، مع اعتياد الناس على الشاشات واقتناعهم بموثوقيتها ، بدأت المؤشرات الميكانيكية بالتخلي تدريجياً.
يمكن أن تحدث عملية مماثلة مع الشاشات في المستقبل. نظرًا لتحسن تقنية الخوذات مع القدرة على عرض الصورة ، فإن عملية إعدادها تكون مبسطة وآلية ، ومن الممكن التخلي تمامًا عن شاشات العرض في قمرة القيادة للمعدات العسكرية. سيؤدي ذلك إلى تحسين بيئة العمل في قمرة القيادة ، مع مراعاة المساحة الخالية. من وجهة نظر إخراج الصورة الزائدة عن الحاجة ، من الأسهل وضع خوذة احتياطية في قمرة القيادة وإنشاء خط احتياطي لتوصيلها.
الواجهة العصبية
حاليًا ، تتطور تقنيات قراءة نشاط الدماغ بسرعة. نحن لا نتحدث عن قراءة الأفكار الآن ، أولاً وقبل كل شيء ، هذه التقنيات مطلوبة في المجال الطبي للأشخاص ذوي القدرة المحدودة على الحركة. تضمنت التجارب المبكرة إدخال أقطاب كهربائية صغيرة في الدماغ البشري ، ولكن ظهرت لاحقًا أجهزة تم وضعها في خوذة خاصة والسماح لها بالتحكم في طرف اصطناعي أو حتى شخصية في لعبة كمبيوتر.
Neurointerfaces لشركة Neurobotics (يسار) و Rostec (يمين)
إدارة إنسان آلي من خلال الواجهة العصبية
من المحتمل أن يكون لهذه التقنيات تأثير كبير على أنظمة التحكم في المركبات القتالية. على سبيل المثال ، عند تغيير المسافة إلى الشيء المرصود ، يعيد الشخص تركيز عينيه بشكل حدسي ، دون بذل جهود عقلية أو عضلية إضافية. في خوذة التصوير ، يمكن استخدام تقنيات استشعار الدماغ جنبًا إلى جنب مع تقنية تتبع حدقة العين لتغيير تكبير أجهزة الاستهداف على الفور وفقًا لرغبة المشغل "الذهنية" البديهية. في حالة استخدام محركات توجيه الاستطلاع عالية السرعة ، سيتمكن المشغل من تغيير مجال الرؤية بأسرع ما يمكن لأي شخص القيام به ، بمجرد النظر حوله.
إنتاج
مجموعة DUMV مع محركات توجيه عالية السرعة والأنظمة الحديثة لعرض المعلومات في خوذات أطقم المركبات المدرعة ، بهدف الأسلحة بلمحة ، ستسمح للمركبات المدرعة باكتساب وعي بالحالة التي كان يتعذر الوصول إليها سابقًا وأعلى سرعة للاستجابة للتهديدات.
في المقالة التالية ، سنتحدث عن بيئة العمل في أماكن عمل أطقم المعدات القتالية الأرضية ولماذا يحتاج الخزان إلى كمبيوتر عملاق.
معلومات