يستخدم نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء ذو الفتحة الموزعة ARTEMIS الذي طورته تاليس ثلاث وحدات استشعار مثبتة على سارية أو هياكل فوقية على سطح السفينة لتوفير رؤية شاملة بزاوية 360 درجة في السمت
لطالما تم الاعتراف بالبحرية الفرنسية كرائد تقني ورائد في تشغيل ما يسمى أنظمة الاستشعار "optocoupler" (opto-Electronic) على السفن السطحية. هذه تاريخ بدأت بدراسة جدوى للأجهزة الإلكترونية الضوئية والأشعة تحت الحمراء (OE / IR) في أواخر الستينيات ، تليها النماذج الأولية في منتصف السبعينيات.
من عام 1975 إلى عام 1980 ، تم تصنيع واختبار العديد من النماذج الأولية: نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IPSS، اختصار باللغة الإنجليزية IRST - نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء) مع نطاقي تردد (3-5 و 8-12 ميكرون) ، وجهاز تتبع ثنائي النطاق وجهاز تتبع تفاضلي أحادي النطاق. نتيجة لذلك ، تقرر إبرام عقد مع الشركة آنذاك Societe Anonyme des Telecomations (SAT) لتطوير المعدات التشغيلية لجميع الأنواع الثلاثة: DIBV-1A VAMPIR (مسح ضوئي ثنائي النطاق أحادي النطاق IPSS ، محسن للبحث لصواريخ كروز المضادة للسفن في مجال الرؤية) ؛ DIBC-1A PIRANA (جهاز تتبع مزدوج النطاق) لنفس الشركة ؛ وجهاز التتبع التفاضلي متعدد الأغراض SEID (Systeme d'ecartometrie infrarouge differentielle) المثبت لتحسين أداء نظام الصواريخ عالية الدقة Crotale ضد الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض.
في ذلك الوقت ، تم إيلاء الكثير من الاهتمام للتهديدات "التقليدية" للحرب الباردة واعتبرت البحرية الفرنسية مستشعرات OE / IR كإضافة متكاملة لرادار القتال السطحي ، مع الإشارة إلى الدقة العالية والقدرة على إجراء تحديد إيجابي للأشياء في اليوم والليل ، قياسات زاوية ممتازة ، أداء جيد جدًا ضد أهداف الطيران المنخفض ومقاومة عالية للتداخل. بالإضافة إلى ذلك ، سمح الوضع السلبي للعملية باستخدامها في حالات كثافة الإشعاع الكهرومغناطيسي المحدودة ، كما أن تركيباتها المدمجة وخفيفة الوزن جعلت من السهل دمجها في المنصات الحالية.
جاء التخصيص التالي للأموال في منتصف التسعينيات ، عندما حددت البحرية الحاجة إلى ترقية قدرات الدفاع عن النفس لفرقاطاتها F 90 وعدد من السفن المهمة الأخرى. نتيجة لذلك ، ظهر برنامج تحديث OP70A (عملية التخفيض في 3'Autodefense Antimisiles - مشروع تحديث الدفاع عن النفس المضاد للصواريخ) ، والذي يتوافق مع مستشعرات OE / IR (الجيل الثاني من VAMPIR MB المعياري ثنائي الطيف IPSS و VIGY 1 كاشفات إلكترونية ضوئية) مع أنظمة قتالية صغيرة من أجل زيادة الوعي بالموقف وتقليل الوقت اللازم لالتقاط هدف بالأسلحة. تم تصميم وتصنيع مستشعرات VAMPIR MB و VIGY 105 بواسطة شركة Sagem Defense Securite (جزء من مجموعة Safran) التي انضمت إليها SAT في عام 105.
حساس VIGY 105
مرت سنوات ، وفي نهاية عام 2012 ، اعتمدت البحرية الفرنسية مرة أخرى على أنظمة استشعار OE / IR من أجل تلبية احتياجات جميع الأسطح سريع في الدفاع عن النفس على متن السفن ، ومكافحة الحرائق والوعي العام بالحالة. ويؤكد ذلك الإسراع في إدخال معدات جديدة في الأسطول ، بما في ذلك الحلول العسكرية الجاهزة لمهام الطوارئ ، مثل الأمن البحري ومكافحة القرصنة.
ثلاثة أنواع مختلفة من VAMPIR: الإصدار الأصلي على فرقاطة من فئة Cassard (أعلى) ، و VAMPIR MV (يسار) ، و VAMPIR ML للطرادات وقوارب القتال السريعة (يمين)
تطور IPSS
يمكن للبحرية الفرنسية أن تدعي أنها رائدة في استخدام IPSS في البحر ، وعلى الرغم من تقاعد الجيل الأول من DIBV-1A VAMPIR (تم تركيبه على فرقاطتي الدفاع الجوي F70 Cassard و Jean Bart) ، فإن DIBV-2 A VAMPIR التالي يستمر طراز MB في الخدمة على متن فرقاطات F70 Dupleix و Montcalm و Jean de Vienne (كجزء من مجموعة OP3A) وفرقاطات الدفاع الجوي Forbin و Chevalier Paul وحاملة الطائرات شارل ديغول.
كما تم إدخال مزيد من التطويرات على خط VAMPIR تحت التسمية VAMPIR NG (Nouvelle Generation - الجيل الجديد) في السوق لاحقًا. هذا النظام ، الذي يستبدل التكوين ثنائي الطيف بمصور حراري عالي الدقة من 3 إلى 5 ميكرون يشتمل على مجموعة محولات فيديو محسّنة ومعالجة إشارات محسّنة ، حقق نجاحًا كبيرًا في التصدير. اشترت أستراليا 29 من هذه الأنظمة للتركيب على المقاتلات السطحية الرئيسية ومراكب الإنزال.
ومع ذلك ، عندما دخلت VAMPIR NG من Sagem إلى فرقاطات آكيتاين الجديدة من البحرية الفرنسية في أكتوبر 2005 ، فقد الأرض أمام منافستها ARTEMIS (بحث وتتبع الأشعة تحت الحمراء من الجيل الثالث الكهروضوئي المتطور - بحث متقدم موثوق به عن تعدد الإرسال الكهروضوئي والجيل الثالث مرافقة) اقترحه طاليس. ARTEMIS (أول صورتين) هو نوع مختلف تمامًا من IPSS بهيكل يعتمد على مكثفات الصور الموزعة ، وبمجرد أن تبنى الأسطول الفرنسي الجيل الأول من IPSS للمسح الضوئي ، فقد أخذ زمام المبادرة مرة أخرى في إدخال تقنية تحسين الصورة.
تم منح عقد تطوير وإنتاج ودعم كامل لشركة Thales في ديسمبر 2005 لتزويدها بثمانية أنظمة (لتجهيز الدفعة الأولى من فرقاطات Aquitaine) وخمس سنوات من الخدمات اللوجستية المتكاملة. تم توقيع العقد التالي ، الذي ينص على تسليم ثلاثة أنظمة إضافية ، من قبل Thales و DCNS في نهاية عام 2009.
يتكون ARTEMIS من ثلاث وحدات استشعار (وزن كل منها 27 كجم) مثبتة على الصاري أو الجزء العلوي من الهياكل الفوقية للسطح وتوفر رؤية شاملة بزاوية 360 درجة في السمت ، كل منها متصل بوحدة معالجة الإشارات المركزية بواسطة كابل الألياف البصرية . تحتوي كل كتلة مستشعر على كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء بدقة تتراوح من 3-5 ميكرون تغطي قطاعًا يبلغ 120 درجة في السمت و 25 درجة في الارتفاع بمعدل تحديث يبلغ 10 هرتز.
يعمل تثبيت الصورة الإلكتروني المتكامل على التخلص من نظام التثبيت الميكانيكي داخل رؤوس المستشعرات. بالإضافة إلى ذلك ، يضمن مجال الرؤية الرأسي الواسع رؤية مكانية عمودية جيدة حتى مع تعويض الدوران في البحار الهائجة.
تمت تلبية متطلبات مجال الرؤية الواسع ومعدل التحديث العالي دون زيادة التكلفة المرتبطة بتركيب كاميرات متعددة في كل وحدة حساس من خلال تصميم بصري مبتكر يستخدم مزيجًا من المرايا المنشورية لتقسيم مجال الرؤية المكاني إلى ستة بصريات. القنوات (كل منها يغطي 20 درجة في السمت و 25 درجة في الارتفاع). يتم عرض الإخراج بعد ذلك على مصفوفة محول فيديو كبيرة (640 × 512 بكسل) مثبتة على منظار ويتم تدويرها عبر كل من القنوات البصرية الست 10 مرات في الثانية لتحقيق معدل تحديث 10 هرتز.
تتم المعالجة الأساسية للصور - تصحيح التفاوت والتحكم في مستشعر الأشعة تحت الحمراء البانورامي - في رأس المستشعر. ثم يتم إرسال فيديو الأشعة تحت الحمراء إلى وحدة المعالجة المركزية للمعالجة ثنائية القناة: تقوم إحدى القنوات بتنفيذ خوارزميات الكشف والتتبع المتقدمة لإجراء الاندماج المكاني لعلامة الهدف وبيانات التتبع ، وقمع الفوضى ، والتصنيف المسبق ؛ يستخدم الآخر خوارزميات التقديم لإنشاء فيديو بانورامي في الوقت الفعلي.
تعتمد خوارزميات تحديد (تشكيل علامة مستهدفة) على طريقة التحليل متعدد النوافذ باستخدام عتبات الحساسية التكيفية لقمع التداخل السلبي والاختيار المحلي. تتم معالجة السيناريوهات الناتجة بشكل أكبر باستخدام ثلاثة أنواع مختلفة من خوارزميات التتبع.
بعد الاختبار ، تم تسليم أول نظام ARTEMIS إلى مرفق الاختبار الأرضي في St Mandrier في ديسمبر 2010. وصلت المعدات الخاصة بأول سفينة من طراز Aquitaine إلى حوض بناء السفن DCNS لوريان في نهاية سبتمبر 2010 ، وفي نوفمبر 2012 ، بعد اختبارات القبول ، تم تسليم السفينة إلى البحرية الفرنسية.
نظام EOMS-NG من ساجيم
على الرغم من فشل Sagem مع نظام VAMPIR NG في السوق المحلية ، فقد نجحت مؤخرًا هنا مع الجيل الجديد EOMS-NG (النظام الكهروضوئي متعدد الوظائف) النظام الكهروضوئي متعدد الوظائف. EOMS-NG هو منتج آخر جاهز تم تصميمه في الأصل لتلبية احتياجات سوق التصدير. النظام عبارة عن وحدة مدمجة أحادية الرأس تجمع بين وظائف IPSS البانورامية ونظام التحكم في الحرائق OE.
في عام 2009 ، وافقت شركة Sagem على استئجار نظام EOMS-NG لشركة DCNS لتثبيته على متن سفينة Gowind L'Adroit ، وهي سفينة دورية ساحلية تجريبية (حاليًا على عقد إيجار مدته ثلاث سنوات من البحرية الفرنسية). ومع ذلك ، جاء أمر أكثر أهمية في أوائل عام 2012 ، عندما تم اختيار EOMS-NG من قبل DCNS (بصفتها مقاولًا نيابة عن مديرية التسلح [DGA]) لتحديث نظام مكافحة الحرائق لست فرقاطات استطلاع من فئة Floreal.
يحل نظام EOMS-NG محل نظام Nagir optocoupler ، وسيوفر التحكم في الحرائق لمدافع 100 ملم لسفن Floreal التابعة للبحرية الفرنسية ، بالإضافة إلى تحسين الوعي بالموقف التكتيكي وزيادة مستوى حماية السفينة. يجب تركيب محطة عمل خاصة في مركز الوضع لكل سفينة ؛ تم الانتهاء من تركيب أول هذه في نهاية عام 2012.
مراقبة بانورامية
حصلت شركة فرنسية أخرى ، HGH Infrared Systems ، بهدوء على عقد في عام 2009 لتزويد نظام Vigiscan للمراقبة البانورامية بالأشعة تحت الحمراء لتحديث فرقاطات La Fayette الفرنسية التي تقاتل القراصنة في خليج عدن. كان هذا استجابة للمتطلبات التشغيلية العاجلة لنظام تصوير حراري في جميع الأحوال الجوية وعالي الدقة على مدار XNUMX ساعة للكشف عن القوارب الصغيرة ذات التوقيعات الرادارية المنخفضة.
حصلت شركة HGH Infrared Systems على عقد في عام 2009 لتزويد فرقاطات La Fayette الفرنسية بنظام المراقبة البانورامية بالأشعة تحت الحمراء الخاصة بها والتي تشارك في القتال ضد القراصنة في خليج عدن.
يعمل Vigiscan بشكل أساسي باعتباره "رادارًا ضوئيًا" ، باستخدام مستشعر مسح ضوئي بخط واحد يدور باستمرار لتوليد صورة بانورامية بزاوية 360 درجة في الوقت الفعلي. من أجل التعويض عن حركة السفينة ، يتم تثبيت Vigiscan على منصة صارية خاصة مثبتة الدوران ، بينما يمكنها الحفاظ على خصائصها في ظروف البحر فوق 2-4 أمتار. مثل هذا الحل ، جنبًا إلى جنب مع خوارزمية خاصة لمعالجة الصور ومتكامل مع نظام الملاحة بالقصور الذاتي للسفينة ، يضمن توفير بيانات دقيقة لتحديد المواقع والتتبع.
التردد المنخفض للإنذارات الكاذبة هو سمة مميزة أخرى للمجمع. أكد تقييم لنظام Vigiscan أن هذا التردد يلبي عتبات المعلمة المطلوبة ، وأن مستشعر الموجة الطويلة لا يتأثر بالوهج الشمسي.
في التشغيل الحقيقي (في المناخات الحارة ، ليلًا ونهارًا ، أثناء التنقل) ، أظهر النظام اكتشافًا سريعًا (1-2 ثانية) للقوارب الصغيرة داخل دائرة نصف قطرها 12 كم. قالت HGH Infrared Systems إن نظام Vigiscan قد تم اختياره لأدائه المتفوق ومعدل الإنذار الخاطئ المنخفض بسبب قدرته على تحمل التكاليف ، وانخفاض تكلفة الملكية ، والموثوقية ، والتركيب المدمج على ظهر السفينة مع الحد الأدنى من البصمة.
أدت الحاجة إلى تلبية المتطلبات العاجلة لزيادة قدرات المراقبة البحرية في إطار زمني قصير جدًا إلى قيام حوض بناء السفن DCNS في يناير 2011 بإصدار عقد بقيمة أكثر من مليوني يورو إلى الشركة البريطانية Chess Dynamics لتزويد Sea Cobra المستقر OE / IR نظام المراقبة والتتبع. نظرًا للإلحاح ، لم يضطر هذا المجمع حتى إلى التنافس مع الأنظمة المنافسة من أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية. سلمت Chess Dynamics تسعة أنظمة Sea Cobra للتدوير بين تسع سفن من فئة A69 من فئة A2011 وأربع سفن إمداد من فئة Durance لدعم الدوريات الساحلية وعمليات الأمن ومكافحة القرصنة في جميع أنحاء العالم. تم الانتهاء من المجموعة الأولى في سبتمبر XNUMX.
قامت Chess Dynamics بتسليم نظام المراقبة والتتبع Sea Cobra المستقر في OE / IR لتلبية المتطلبات العاجلة لنظام المراقبة البحرية المتقدم. تم الانتهاء من تركيب النظام الأول في سبتمبر 2011
يوفر Sea Cobra مسحًا بانوراميًا وتكديس الصور والاكتشاف التلقائي للهدف ، مما يحسن اكتشاف التهديدات مع تقليل عبء عمل المشغل. يشتمل نظام الأسطول الفرنسي على جهاز تصوير حراري متوسط المدى Selex ES Hawk 640x480 ، وكاميرا تلفزيون ملونة Piranha ، وجهاز تحديد المدى بالليزر Thales Celt2 ، ومؤشر ILEE David 850 بالأشعة تحت الحمراء ضيق النطاق.
المواد المستخدمة:
مراجعة جين الدولية للدفاع مارس 2013
http://www.sagem.com/
https://www.thalesgroup.com