Araca monteli gece görüş sistemleri yıllardır piyasada ve artık yaygın, ancak bu pazarda önemli değişiklikler var.
Örneğin, daha yüksek çözünürlüklü gece kameralarına yönelik artan bir talep var. Fransız kızılötesi alıcı şirketi Sofradir'in bir sözcüsü, bunun, cihazın düşük ağırlık ve güç tüketimi özelliklerini sağlamak için matris boyutunu korurken piksel sayısını artırarak ve piksel aralığını azaltarak elde edilebileceğini söyledi.
“Piksel aralığını azaltarak dedektörün hassasiyetini artırıyorsunuz çünkü piksel aralığı azaldıkça her pikselin sinyal gücü daha düşük oluyor ve bu nedenle cihazın hassasiyetini artırıyoruz. Mevcut nesil kameralarda standart VGA 640x512'dir, ancak bugün trend, örneğin 12 mikronluk artışlarla SVGA 1280x1024'e doğru ilerliyor. Sistemler bu yönde hareket edecek ve bu şu anda oluyor” dedi.
- açıkladı.
Zırhlı araçlar engebeli arazilerde ve çok zorlu arazilerde çalıştığından, bu kameraların en iyi performansı gösterebilmeleri için düzgün bir şekilde dengelenmeleri gerekir. Controp Precision Technologies'in bir temsilcisine göre, sistem yeterince iyi stabilize edilmezse, "görüntü kabul edilemez kalitede olacak ve cihazın menzili büyük ölçüde azalacak."
Bir Sofradir sözcüsü şunları söyledi:
“Son yıllarda, SIGHT sistemlerimiz gibi gelişmiş özelliklere sahip küçük, hafif sistemlere olan talebi yansıtan ağırlık, boyut ve güç tüketiminin öneminin istikrarlı bir şekilde arttığını gördük. Birkaç kamera türü vardır: yakın görüş sağlayan ve genellikle sabitlenmeyen soğutmasız termal kameralar ve genellikle sabitlenen soğutmalı termal kameralar, daha yüksek seviyede ve elbette daha pahalıdır."
Sorunları vurgulama
Geleneksel olarak gece görüş sistemleri iki ana amaç için kullanılmıştır. İlk olarak, sürücünün gece görüş cihazları, güvenli ve sorunsuz manevra için aracın etrafındaki ortamın kontrol seviyesini artırmasını sağlar. İkinci olarak, atıcılar tarafından potansiyel hedefleri belirlemek ve nişan almak için kullanılan nişan alma sistemleri vardır.
Sürücüler için kızılötesi sistemler ve gelişmiş durumsal farkındalık, genellikle mümkün olduğunca fazla görüş alanına sahip olmak için yakın mesafede daha geniş bir görüş alanına sahip olan soğutmasız termal görüntüleme kameralarıdır; dürbünler ise özellikle büyük kalibreli silahlar için nişancılar içindir. 120 mm tank topları, soğutulmuş uzun menzilli termal görüntüleme kameralarıyla donatılmıştır. İkincisi, belirli bir hedefe odaklanmak için daha dar bir görüş alanına sahiptir.
Termal kameralar, 1 mikrondan daha az adımlarda çalışan görüntü yoğunlaştırmalı (görüntü yoğunlaştırıcı) kameralardan daha gelişmiş olduklarından ve çalışması için yakın kızılötesi bölge spektrumunda aktif ışık emisyonu gerektirdiğinden, modern ordularda en yaygın olanıdır. karanlıkta görmek için. Bu durumda, çıplak gözle görülemeyen kızılötesi aydınlatmadan gelen ışık, düşman cihazları tarafından tespit edilebilir ve bu da ciddi sonuçlara yol açabilir.
Leonardo'dan Colin Horner'a göre, görüntü yoğunlaştırıcı kameralar, aydınlatılmaya meyilli topluluklarda her zaman bir sorundur.
Bu sensörler, komutan ve sürücü için tasarlanan görüntüyü çarpıtma ve bulanıklaştırma eğilimindedir. Görüntü iyileştirme teknolojisi gelişiyor ve savaş destekli olmayan araçlar için tercih ediliyor olsa da dezavantajı, bu tür kameraların hala arkadan aydınlatmaya ihtiyaç duyması.”
“Örneğin, ay veya yıldızların ışığında, tamamen karanlıkta, minimum ışıkta gerçekten çalışabilmelerine rağmen, görüntü yoğunlaştırıcı tüplü kameralar basitçe çalışmayacaktır. Durumsal farkındalığı geliştirmek için operatörler, makinenin etrafındaki alanı yerel olarak aydınlatmak ve doğal ışığa güvenmek için kızılötesi ışıklar kullanır.
- Horner'ı açıkladı.
Kurşun geçirmez camla donatılmış araçlarda görüntü yoğunlaştırıcı kameralarda, sürücünün mesafe algısını olumsuz etkilediği için başka sorunlar olduğunu da sözlerine ekledi. Bu nedenle modern ordular pasif kızılötesi sistemleri kullanmayı tercih ediyor.
Ek olarak, savaş platformlarında olduğu gibi aynı sistemlerin üzerlerine kurulmasının gerekli olduğu diğer kategorilerdeki araçların gece görüş yeteneklerini artırma eğilimi vardır. "Bu, sahiplik ve güvenlik düzeyini gerçekten artıracak."
“Kural olarak, daha büyük zırhlı muharebe araçları, çok yüksek performanslı pasif (aydınlatmasız) kızılötesi sistemlerle donatıldı, ancak sütunlarda kendi başlarına çalışmıyorlar. Personel taşıyıcılar, ambulanslar ve iş makineleri gibi diğer araçlar tarafından desteklenirler, ancak bu araçların dezavantajı, savaş araçlarıyla aynı gece görüş yeteneklerine sahip olmamaları ve bu nedenle aynı koşullarda çalışamamalarıdır. Bu nedenle, artık destek araçlarını savaş platformlarından daha kötü olmayan gece görüş sistemleriyle donatma eğilimi görüyoruz, bunun sonucunda ek risk olmadan yan yana çalışabiliyorlar."
Diğer bir eğilim, tam kapsamlı bir görüş elde etmek için makinelere daha fazla kamera eklemektir. Daha önce, ordu yalnızca sürücüye yalnızca sürüş için gece görüş cihazları sağlamakla ilgileniyordu. 360° görüş sağlayan çok sayıda kamera ile tehditler her yönden görülebilmekte ve güvenlik için daha da önemlisi yanlara ve arkaya görüş vardır, bu nedenle kentsel alanlarda operasyonun güvenliği artırılmıştır.
Leonardo, 20-30 metre mesafelerde çok yönlü bir görünüm elde etmenizi sağlayan DNVS 4 kamerayı sunuyor. Horner, sistemin iki teknolojiyi tek bir çözümde birleştirmek ve böylece ağırlık, boyut ve güç tüketimini azaltmak için gündüz renkli bir kamerayla da donatıldığını söyledi. Ayrıca analogdan dijital açık mimariye geçiş olduğunu da sözlerine ekledi. "Bu, kamera sinyalini dijital hale getirdiğimiz ve ekranda dijital olarak gösterdiğimiz anlamına geliyor, bu da görüntü netliğini büyük ölçüde artırıyor ve makinenin kendisinden gelebilecek herhangi bir paraziti ortadan kaldırıyor."
Rakamlarla resim
Dijital teknolojideki gelişmeler, operatörlerin haritalar, silah durumu ve araç bakım bilgileri içeren çok işlevli ekranları kullanmalarının yanı sıra ileri, yan ve arka görünümler gibi birden fazla görüntüyü aynı anda görüntülemelerine olanak tanır. Bu, karartılmış bir kamera veya yalnızca bir kamerayı ve yalnızca bir ekranı görüntülemenizi sağlayan bir analog sistem kullanmaktan çok daha çok yönlüdür.
Çoğu gözetleme kamerası soğutmasız tiptedir ve insan gözü gibi yaklaşık 50°'lik geniş bir görüş alanına sahiptir ve bazıları 90°'ye yaklaşır. FLIR Systems'den Jorgen Lundberg, bu nedenle tam 360 ° kapsama alanı elde etmek için diğer kameraların farklı konfigürasyonlarda kurulması gerektiğini söyledi. Bazı şemalar, 55 ° görüş alanına sahip birden fazla kameranın yerleştirilmesini sağlarken, diğer şemalar bir panorama oluşturmak için 90 ° 'de dört kamera veya hatta 180 ° 'de sadece iki kamera kurulmasını sağlar. Her şeyden önce, sürücünün çevre üzerinde tam kontrole sahip olması nedeniyle, gece eğitimi ve savaş operasyonları sırasında aracın farlar açık olmadan serbestçe manevra yapabilmesi için bu gereklidir.
Lundberg, "Bütün bunlar, sürücüye veya mürettebata aracın yakınında yaklaşık 20-100 metrede neler olup bittiğine dair bilgi vermeyi amaçlıyor, çünkü günümüz teknolojisi uzun mesafelerde yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlayamıyor." "Aracın mürettebatı, tüm çevrenin yüksek çözünürlüklü bir resmini ellerinde bulundurmaktan kesinlikle hoşlanacak olsa da, bugünün teknolojisi ile bugünün bütçesi arasında bir denge var. Araç içindeki mürettebat göstergelerinin sayısı ve işlevselliği konusunda da kısıtlamalar var” dedi.
Örneğin, mevcut büyük miktarda duyusal bilgiyi sunmak zordur. Her şeyi tek bir yığına karıştırmamak için, örneğin sürücü, komutan ve nişancı gibi mürettebat üyelerinin, diğer kullanıcılara müdahale etmemek için her biri için özel bilgileri gösteren ekranlara erişimi olmalıdır. İniş yapan kişi, aracın arkasında, inmeden önce çevreyle ilgili bilgileri görüntüleyen bir ekrana da sahip olabilir. Komutan, diğer mürettebat üyeleri gibi bir ekrana sahip olabilir, ancak daha fazla işlevselliğe, örneğin savaş kontrolüne ilişkin kararları ve silahlara ilişkin bilgileri görüntüleme yeteneğine sahip olabilir.
Zırhlı araçlara zaten birçok farklı sensör monte edilmiştir ve gece görüş sistemleri bu sınırlı alanda kendilerine bir yer bulmalıdır. Daha fazla ekran yerleştirmek için makinede çok az yer var ve bu nedenle sensörlerden ve kameralardan gelen bilgileri makineye dağıtmak zor.
AFV'nin ana topları için gece görüş sistemleri, yan yana yerleştirilmiş veya genellikle araca silahın yanına monte edilen nişancı görüşüne entegre edilmiştir. Silahlanma, uzaktan kumandalı bir silah modülünde (DUMV) büyük kalibreli 120 mm tank topu, orta kalibreli toplar (20 mm 30 mm veya 40 mm) veya hatta 7, 62 mm veya 12, 7 mm kalibreli makineli tüfekler olabilir.). Silah nişan sistemleri ağırlıklı olarak soğutmalı termal görüntüleme sistemlerini içerir ve bu nedenle 10 km'nin üzerindeki mesafelerde çalışabilir.
Lundberg, nişancının gece ve gündüz görüş açısının silahın ekseni ile aynı hizada olduğunu, yani silahın nereye doğrultulduğuna bakacağını ve diğer yönleri göremeyeceğini söyledi.
“Bu görüşün menzili, silahın menziline karşılık gelmeli ve tabanca oldukça uzun bir menzile sahip. Sonuç olarak, oldukça dar bir görüş alanı var, samandan bakmak gibi… ama burada okun görmesi ve ateş etmesi gerekiyor."
Soğuk kal?
Soğutmasız kızılötesi kameralar, ısı radyasyonuna tepki veren silikon elemanlı küçük bir direnç olan mikrobolometre teknolojisini kullanır. Sıcaklıktaki değişiklikler, foton emisyonunun yoğunluğu ile belirlenir. Mikrobolometre bunu algılar ve ölçümleri bir görüntüye dönüştürülebilen bir elektrik sinyaline dönüştürür.
Soğutmasız sensörler, kural olarak, LW1R aralığında (7-14 mikron) çalışır, yani savaş alanında ve diğer durumlarda önemli olan duman, sis ve tozu “görebilirler”.
Soğutulmuş cihazlar, dedektörü -200 °C'de tutmak için kriyojenik bir soğutma sistemi kullanır, bu da onu küçük sıcaklık değişimlerine bile daha duyarlı hale getirir. Bu tür cihazların dedektörleri, tek bir fotonu bile elektrik sinyaline doğru bir şekilde dönüştürebilirken, soğutulmamış sistemler ölçüm yapmak için daha fazla fotona ihtiyaç duyar. Bu nedenle, soğutulmuş sensörler, hedefleri yakalama ve etkisiz hale getirme sürecini iyileştiren uzun bir menzile sahiptir.
Ancak soğutmalı sistemlerin dezavantajları da vardır, tasarım karmaşıklığı yüksek maliyetler ve düzenli ve teknik olarak karmaşık bakım ihtiyacı gerektirir. Soğutmasız sensörler, kriyojenik teknoloji kullanmadıkları, daha az hareketli parçaya sahip oldukları ve karmaşık vakum sızdırmazlığı gerektirmedikleri için daha ucuz, bakımı daha kolay ve daha uzun ömürlüdür. Ne tür bir sistemin seçileceği, her zaman olduğu gibi, çözdüğü görevlere bağlı olarak kullanıcıya bağlıdır.
Dalga seçimi
Soğutmalı nişancı dürbünleri, yakın [uzun dalga] kızılötesi (LW1R) dedektörlerini kullanır. Çünkü bu, gece görüş sistemlerinin dumanın içini görmesini sağlar ve bu nedenle savaşla ilgili daha az sorun yaşar. Soğutmasız sistemler de bu tür dedektörleri kullanır, çünkü mikrobolometreler (ısıya duyarlı elemanlar) bu dalga boyunda hassastır, ancak bu artık değişmeye başlamıştır. Horner, "Tarihsel olarak, LWIR, orta [orta dalga] kızılötesinde çalışan MWIR dedektörlerinden daha iyi duman penetrasyonu nedeniyle her zaman tercih edilmiştir." Dedi.
“On yıl önce bu doğruydu, ancak testler ve gösteriler, bugün savaş alanında LWIR ve MWIR arasında pek bir fark olmadığını gösterdi ve kanıtladı. MWIR'nin hassasiyeti ve yetenekleri son 10 yılda önemli ölçüde iyileşmiştir ve bugün MWIR kameraları hala üstün performans ve duman penetrasyonu sunmaktadır. Bu da insanları LWIR dedektörlerinden ziyade MWIR'i tercih etmeye yönlendiriyor."
Horner ekledi:
“MWIR dedektörlerinin avantajı, LWIR tipi dedektörlere kıyasla nemli hava yoluyla da daha iyi geçirgenliğe sahip olmalarıdır, yani kıyı bölgelerinde, özellikle sıcak iklimlerde konuşlandırmak istediğinizde, MWIR kullanarak daha iyi performans elde edersiniz.. Araç için uzlaşmacı bir çözüm olacak."
Ancak Fransız şirketi Sofradir'in bir sözcüsü, spektrumun uzak [kısa dalga] kızılötesi bölgesinin (SWIR) de kendi uygulaması olduğunu vurguladı.
“SWIR için iki farklı kullanım var. İlk olarak, bu tür dedektörler, farklı yoğunluk ve kökene sahip duman ve toza ve hatta (bazı durumlarda) sislere bakmanız gereken durumlarda ek bir çözüm olabilir. Atmosferik koşullara bağlı olarak, SWIR büyük bir görünür mesafe sağlayabilir. İkinci olarak, SWIR dedektörü ile, 1,6 mikron veya 1,5 mikron dalga boylarında hedef belirlemede çalışan lazer mesafe bulucuları görebilirsiniz. Daha sonra aracınızın gözetim altında olduğuna dair bir uyarı olarak kullanılır. Ayrıca topların parlamalarını da görebilirsiniz, bu da durumsal farkındalığı geliştirmek ve kara araçlarını korumak için SWIR'ın kullanıldığı anlamına geliyor."
Bir BAE Systems sözcüsü şunları söyledi:
“Genel olarak, LWIR tüm hava ve diğer dış mekan koşullarında en iyi performansı sağlarken, MWIR ve SWIR en iyi kontrastı sağlar. SWIR görüntüsü, çıplak gözle gördüğümüze benzer olma avantajına sahiptir. Bu önemli avantaj, doğru tanıma olasılığını artırıyor ve bu da dost ateşiyle olayların olasılığını azaltmaya yardımcı oluyor."
Daha fazlası için ihtiyaç
DUMV'nin zırhlı araçlara daha sık takılması, gece kameraları pazarını etkiliyor. Ana silah nişangahları platforma entegre edilmiştir ve bu nedenle ne top ne de nişangahlar çok sık değişemez. Modüler olarak yeni DUMV eklemek, kapsamları daha sık değiştirmenize olanak tanır.
Son beş ila on yılda, DUMV'ye takılan standart silahlar çoğu durumda ya 7.62 mm makineli tüfek ya da 12,7 mm makineli tüfekti, bu nedenle nişangahlar, kural olarak, kısa menzile uyması için soğutmasızdı. bu silahlar (1-1, 5 km) ve bu da onların büyük kalibreli silahların görüş alanlarından biraz daha geniş görüş alanlarını belirledi.
Ancak Lundberg, durumun değiştiğini kaydetti:
“Şu anda, daha büyük kalibreli (yaklaşık 25-30 mm) silahların kurulumunu belirleyen, uzun mesafelerde doğru ateşi hedeflemenin ve yürütmenin mümkün olduğu büyüyen bir eğilim var ve bu, DUMV için manzaralara olan talebi belirliyor. daha uzun bir menzile sahip. Endüstri, DUMV'nin %99'u için soğutmasız dürbünler tedarik ederken, günümüzde odak noktası, ultra keskin görüntüler sağlayabilen daha işlevsel, soğutmasız ve soğutmalı dürbünlere kayıyor. Bu, biraz daha ileriyi görmeyi ve daha büyük kalibreli silahları 1, 5-2, 5 km'lik uzun mesafelerde, yani düşmanın imha araçlarının erişiminin ötesinde hedefe yönlendirmeyi mümkün kılıyor."
Ve son olarak, komutanlar durumu daha da iyi kontrol etmek, top ateşlerinden daha uzağı görmek istiyorlar ve bu nedenle DUMV'ye daha uzun menzilli gece manzaraları kurmaya ihtiyaç vardı.
Gece görüş sistemlerinin gelişimi, yalnızca artan menzil ile değil, aynı zamanda operasyonları basitleştirme ihtiyacı ile belirlenir. Eski bir termal görüntüleme kamerası veya daha az gelişmiş bir kızılötesi kamera, iyi bir görüntü elde etmek için düğmelere birçok kez basmanız ve düğmeleri çevirmeniz gerektiğinden çok fazla çalışma gerektirirken, yeni bir gelişmiş kamera, nişan alma sistemi için anında daha yüksek kaliteli bir görüntü sağlayabilir. minimum kullanıcı müdahalesi. Bir Controp sözcüsü şunları söyledi: "Öğelerin çoğu otomatik hale getirildiğinde, operatör görevin kendisine odaklanabilir ve nişan alma sistemi ile çalışarak dikkati dağılmaz."
Gece görüş sistemlerinin savaş alanı avantajı giderek daha belirgin hale geliyor. Bunu, gelişmiş bir yüksek çözünürlüklü kameranın teknolojik avantajlarından yararlanarak, belirli görevler için doğru türde sistemleri kullanarak ve daha fazla sensörü destekleyebilen ve her bir ekip üyesine veri sağlayabilen dijital bir mimariye daha fazla gözetleme kamerasını entegre ederek yapar. ihtiyaçları var. Bireysel olarak, bu iyileştirmeler radikal değişiklikler getirmez, ancak birlikte savaşta bir avantaj sağlayabilirler.
Horner, dijital mimarinin uzun vadeli bir çözüm olduğunu söyledi.
“Dijital mimariyi en başından uygularsanız 360 derece kontrole sahip olabilir, geleceğin teknolojilerini, elektronik harp sistemlerini, aktif korumayı ve uzun menzilli gözetleme ve keşif sistemlerini kolayca entegre edebilirsiniz. Ardından güvenle devam edebilir ve aracı ek gelişmiş teknolojilerle doldurabilirsiniz."
Lundberg şunları ekledi:
“Gece görüşü ve termal görüntüleme sistemlerinin yaygınlaşması eşi görülmemiş bir hızla ilerliyor. Batı'daki ordu, düşmanın yalnızca pasif kızılötesi teknolojisine sahip olacağına inanıyor. Yenilikçi teknolojilerin hızlı gelişimi ve ihracat kontrol kuralları sayesinde, modern Batı orduları açık bir avantaja sahiptir. Mesele, elbette, bireysel termal kameralarda ve diğer gece görüş cihazlarında değil, tüm zırhlı araçta. DUMV'de bir dürbününüz varsa, avantajı rakibinizden birkaç saniye önce nişan alabilir, ateş edebilir ve isabetli bir şekilde vurabilirsiniz. Bu olaylar dizisinde gece görüş sistemleri kesinlikle rakibe karşı kazanılan zafere katkı sağlıyor."
