تقنيات التمويه النشط تتقدم في العمر (الجزء الثاني)
كاميرا
تحتوي بعض أنظمة التمويه النشطة المقترحة على كاميرات مثبتة مباشرة على الكائن الذي يتم إخفائه ، وتحتوي بعض الأنظمة على كاميرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء عن بُعد. إذا كان مخطط النظام يجب أن يتم تثبيت الكاميرا مباشرة على الكائن المقنع ، فسيتم فرض قيد واحد - يجب أن تكون الكاميرا إما مموهة بنشاط أو أن تكون صغيرة بما يكفي. تتوفر حاليًا العديد من طرز الكاميرات الصغيرة للمستهلكين ، وقد تكون بعض الكاميرات الملونة التجارية المصغرة مناسبة لأنواع معينة من أنظمة التمويه النشطة.
الدقة والتصوير
عند تحديد دقة العرض المطلوبة ، يجب مراعاة المسافة من الشاشة إلى العارض. إذا كان المراقب على بعد مترين فقط ، فيجب ألا تكون الدقة أعلى بكثير من تفاصيل الرؤية البشرية على تلك المسافة ، أي حوالي 2 بكسل لكل سم 289. إذا كان المراقب بعيدًا (وهذا هو الحال عادةً) ، فيمكن تقليل الدقة دون المساس بجودة الإخفاء.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يأخذ التصور في الاعتبار كيف يتغير مجال رؤية المراقبين اعتمادًا على المسافة التي يكونون فيها من الشاشة. على سبيل المثال ، يمكن لأي شخص ينظر إلى الشاشة من مسافة 20 مترًا أن يرى المزيد مما هو خلف الشاشة مقارنة بشخص على بعد 5 أمتار. لذلك ، يجب على النظام تحديد المكان الذي يبحث فيه المراقب من أجل ملاءمة الصورة أو حجم الصورة وتحديد حوافها.
أحد حلول التصور هو إنشاء نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد للمساحة المحيطة. من المفترض أن يتم إنشاء النموذج الرقمي في الوقت الفعلي ، حيث سيكون من غير العملي على الأرجح تصميم مواقع العالم الحقيقي في وقت مبكر. سيسمح زوج من الكاميرات المجسمة للنظام بتحديد الموقع واللون والسطوع. تم اقتراح عملية تسمى التصوير بالحزمة المتحركة لترجمة نموذج إلى صورة ثنائية الأبعاد على الشاشة.

يتم إنشاء مواد متناهية الصغر منسوجة جديدة باستخدام المجالات المغناطيسية والكهربائية لتحقيق تحديد المواقع بدقة للجسيمات النانوية الوظيفية داخل ألياف البوليمر وخارجها. يمكن تصميم هذه الألياف النانوية لخصائص مثل مطابقة الألوان والتحكم في توقيع NIR لتطبيقات التمويه النشطة.
يعرض
تقنيات العرض المرنة قيد التطوير لأكثر من 20 عامًا. تم اقتراح العديد من الطرق في محاولة لإنشاء عرض أكثر مرونة ودائمًا ومنخفض التكلفة يحتوي أيضًا على دقة مناسبة وتباين ولون وزاوية عرض ومعدل تحديث. حاليًا ، يدرس مطورو شاشات العرض المرنة متطلبات المستهلك لتحديد التكنولوجيا الأكثر ملاءمة ، بدلاً من تقديم أفضل حل واحد لجميع التطبيقات. تشمل الحلول المتاحة RPT (تقنية الإسقاط العاكسة الرجعية) و OLED (الثنائيات العضوية الباعثة للضوء) و LCD (شاشات الكريستال السائل) و TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة) والورق الإلكتروني.
تم تصميم شاشات العرض القياسية الحديثة (بما في ذلك الشاشات المرنة) للعرض المباشر فقط. لذلك ، يجب أيضًا تصميم نظام بحيث يمكن رؤية الصورة بوضوح من زوايا مختلفة. يمكن أن يكون أحد الحلول هو عرض يعتمد على مجموعة من العدسات نصف الكروية. أيضًا ، اعتمادًا على موضع الشمس والمراقب ، قد تكون الشاشة أفتح أو أغمق بشكل ملحوظ من المنطقة المحيطة. إذا كان هناك مراقبان ، فستحتاج إلى مستويين مختلفين من السطوع.
بسبب كل هذه العوامل ، هناك توقعات كبيرة للتطور المستقبلي لتكنولوجيا النانو.
القيود التكنولوجية
في الوقت الحاضر ، تعيق العديد من القيود التكنولوجية إنتاج أنظمة التمويه النشطة لأنظمة الجنود. بينما يتم التغلب على بعض هذه القيود بشكل فعال من خلال حل مقترح في غضون 5 إلى 15 عامًا (على سبيل المثال ، شاشات العرض المرنة) ، لا تزال هناك بعض العقبات الملحوظة التي لا تزال بحاجة إلى التغلب عليها. بعضها مذكور أدناه.
سطوع الشاشة. أحد قيود أنظمة التمويه النشط القائمة على العرض هو السطوع غير الكافي للتشغيل في ظروف النهار. يبلغ متوسط سطوع السماء الصافية 150 واط / م 2 وتظهر معظم الشاشات فارغة في ضوء النهار الكامل. ستكون هناك حاجة إلى شاشة أكثر سطوعًا (مع لمعان قريب من إشارة المرور) ، وهو ليس مطلبًا في مجالات التطوير الأخرى (على سبيل المثال ، يجب ألا تكون شاشات الكمبيوتر وشاشات عرض المعلومات ساطعة جدًا). لذلك ، قد يصبح سطوع شاشات العرض هو الاتجاه الذي سيعوق تطور التمويه النشط. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الشمس تزيد بمقدار 230000 ألف مرة عن كثافة السماء المحيطة. يجب تصميم شاشات العرض بحيث تكون متساوية في سطوع الشمس بحيث لا يبدو النظام كضباب أو به نوع من الظلال عندما يمر النظام أمام الشمس.
القدرة الحاسوبية. تتمثل القيود الرئيسية لإدارة الصور النشطة والتحديث المستمر لها من أجل التحديث المستمر (الخفاء) للعين البشرية في الحاجة إلى برنامج قوي وحجم ذاكرة كبير في معالجات التحكم الدقيقة. أيضًا ، نظرًا لأننا ندرس نموذجًا ثلاثي الأبعاد يجب بناؤه في الوقت الفعلي بناءً على طرق الحصول على الصور من الكاميرات ، يمكن أن تصبح البرامج وخصائص معالجات التحكم الدقيقة قيدًا كبيرًا. بالإضافة إلى ذلك ، إذا أردنا أن يكون هذا النظام قائمًا بذاته ويحمله جندي ، فيجب أن يكون الكمبيوتر المحمول خفيفًا وصغيرًا ومرنًا بدرجة كافية.
البطارية شحنت. إذا كنت تأخذ في الاعتبار سطوع الشاشة وحجمها ، بالإضافة إلى قوة المعالجة اللازمة ، فإن البطاريات الحديثة ثقيلة جدًا وتستنزف بسرعة. إذا كان هذا النظام سيحمله جندي في ساحة المعركة ، فيجب تطوير بطاريات أخف وزناً وذات سعة أكبر.
موقف الكاميرات وأجهزة العرض. بالنظر إلى تقنية RPT ، فإن أحد القيود المهمة هنا هو أن الكاميرات وأجهزة العرض يجب أن يتم وضعها مسبقًا ، ولمراقب عدو واحد فقط ، وأن المراقب سيحتاج إلى وضعه في الموضع المحدد أمام الكاميرا. من غير المحتمل أن تتم ملاحظة كل هذا في ساحة المعركة.
التمويه يصبح رقميًا
تحسبا للتقنيات الغريبة التي ستمكن من تطوير "حجاب التخفي" الحقيقي ، فإن أحدث وأهم تقدم في مجال التمويه هو إدخال ما يسمى بالأنماط الرقمية (القوالب).
يصف "التمويه الرقمي" نموذجًا صغيرًا (micropattern) يتكون من عدد من وحدات البكسل الصغيرة المستطيلة ذات الألوان المختلفة (من الناحية المثالية تصل إلى ستة ، ولكن عادةً لا تزيد عن أربعة لأسباب تتعلق بالتكلفة). يمكن أن تكون هذه الأنماط الدقيقة سداسية أو دائرية أو رباعية ، ويتم إعادة إنتاجها بأنماط مختلفة عبر السطح بأكمله ، سواء كان نسيجًا أو بلاستيكًا أو معدنًا. تتشابه أسطح الأنماط المختلفة مع النقاط الرقمية التي تشكل الصورة الكاملة للصورة الرقمية ، ولكنها منظمة بطريقة تؤدي إلى تشويش الخطوط العريضة للكائن وشكله.

مشاة البحرية يرتدون زي MARPAT القتالي لمنطقة الغابات
من الناحية النظرية ، يعد هذا تمويهًا أكثر فاعلية من أنماط الماكرو القياسية القائمة على بقع كبيرة ، نظرًا لأنه يحاكي الهياكل المتنوعة والحواف الخشنة الموجودة في البيئات الطبيعية. يعتمد هذا على كيفية تفاعل العين البشرية ، وبالتالي الدماغ ، مع الصور المقطعة. التمويه الرقمي أكثر قدرة على إرباك أو خداع دماغ لا يرى النمط ، أو يجعل الدماغ يرى فقط جزءًا معينًا من النمط بحيث لا يمكن تمييز الخطوط العريضة الفعلية للجندي. ومع ذلك ، بالنسبة إلى العمل الحقيقي ، يجب حساب وحدات البكسل بواسطة معادلات الفركتلات المعقدة للغاية ، والتي تتيح لك الحصول على أنماط غير متكررة. إن صياغة مثل هذه المعادلات ليست مهمة سهلة ، وبالتالي فإن أنماط التمويه الرقمية محمية دائمًا ببراءات الاختراع. تم تقديم التمويه الرقمي لأول مرة من قبل القوات الكندية باسم CADPAT وفيلق مشاة البحرية الأمريكية باسم MARPAT ، ومنذ ذلك الحين استحوذ التمويه الرقمي على السوق وتم تبنيه من قبل العديد من الجيوش في جميع أنحاء العالم. من المثير للاهتمام ملاحظة أنه لا CADPAT ولا MARPAT متاحان للتصدير ، على الرغم من حقيقة أن الولايات المتحدة ليس لديها مشكلة في بيع أنظمة أسلحة متطورة بما فيه الكفاية.

مقارنة بين أنماط التمويه التقليدية والرقمية لمركبة قتالية

نموذج CAPDAT الكندي (إصدار الغابة) ، قالب MARPAT لفيلق مشاة البحرية (إصدار الصحراء) ونموذج سنغافورة الجديد



أعلنت شركة Advanced American Enterprise (AAE) عن تحسين "بطانية" التمويه النشط / التكيفي القابل للارتداء (في الصورة). يتوفر الجهاز تحت التصنيف Stealth Technology System (STS) في النطاق المرئي والقريب من الأشعة تحت الحمراء للطيف. لكن هذا البيان ، مع ذلك ، يثير قدرًا كبيرًا من الشك.

الآن هناك نهج آخر ... حصل الباحثون من Renselayer وجامعة رايس على أحلك مادة صنعها الإنسان على الإطلاق. المادة عبارة عن طبقة رقيقة مكونة من صفائف مخلخلة من الأنابيب النانوية الكربونية المتراصة بشكل غير محكم ؛ إنعكاسه الكلي 0,045٪ ، أي أنه يمتص 99,955٪ من الضوء الساقط عليه. على هذا النحو ، فإن المادة تقترب جدًا مما يسمى بالجسم "الأسود الفائق" ، والذي قد يكون غير مرئي تقريبًا. الصورة معروضة كمواد جديدة عند انعكاس 0,045٪ (في الوسط) ، أغمق بكثير من معيار الانعكاس 1,4٪ NIST (يسار) وقطعة كربون زجاجية (يمين)
إنتاج
يمكن أن تساعد أنظمة التمويه النشطة لجنود المشاة بشكل كبير في العمليات السرية ، خاصة وأن العمليات العسكرية في المناطق الحضرية أصبحت أكثر انتشارًا. تحافظ أنظمة التمويه التقليدية على نفس اللون والشكل ، ومع ذلك ، في المناطق الحضرية ، يمكن أن تتغير الألوان والأنماط المثلى باستمرار كل دقيقة.
لا يبدو السعي وراء نظام تمويه نشط واحد فقط كافياً للقيام بالتطوير الضروري والمكلف لتقنية العرض وقوة الحوسبة وطاقة البطارية. ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أن كل هذا سيكون مطلوبًا في تطبيقات أخرى ، فمن المتوقع تمامًا أن الصناعة يمكنها تطوير تقنيات يمكن تكييفها بسهولة لأنظمة التمويه النشطة في المستقبل.
في غضون ذلك ، يمكن تطوير أنظمة أبسط لا تؤدي إلى اختفاء تام. على سبيل المثال ، سيكون النظام الذي يقوم بتحديث اللون التقريبي بشكل نشط أكثر فائدة من أنظمة التمويه الحالية ، سواء تم عرض الصورة المثالية أم لا. أيضًا ، نظرًا لأن نظام التمويه النشط يمكن تبريره بشكل كبير عندما يكون موضع المراقب معروفًا بدقة ، يمكن افتراض أنه في الحلول المبكرة ، يمكن استخدام كاميرا ثابتة أو كاشف للتمويه. ومع ذلك ، يتوفر حاليًا عدد كبير من أجهزة الاستشعار وأجهزة الكشف التي لا تعمل في الطيف المرئي. يمكن للميكروبولومتر الحراري أو المستشعر الحساس ، على سبيل المثال ، التعرف بسهولة على كائن مقنع بواسطة التمويه البصري النشط.
المواد المستخدمة:
التكنولوجيا العسكرية
en.wikipedia.org
www.defensereview.com
www.uni-stuttgart.de
www.baesystems.com
- أليكس أليكسيف
- تقنيات التمويه النشط تصل إلى العمر (الجزء الأول) l
تقنيات التمويه النشط تتقدم في العمر (الجزء الثاني)
معلومات