The Power of Darkness: Trender i utvecklingen av Night Vision Devices i väst
Att öka infanteristernas kapacitet i en nattstrid ger en viktig fördel i kampen mot mindre avancerade motståndare
Västerländsk mörkerseendeteknologi bör införas så snabbt som möjligt för att ligga steget före parallell utveckling i länder som Ryssland och Kina.
Enligt forskning som utfördes under första kvartalet 2016 kommer marknaden för militära mörkerseende 2020 att värderas till cirka 4 miljarder dollar med en årlig tillväxt på 5 %.
Enligt data från analysföretaget Technavio kommer marknaden att se en ökande användning av mörkerseendeglasögon, kameror, övervakningsanordningar, teleskopsikten och huvudmonterade displayer när militären strävar efter att "äga natten" i alla stridssituationer. Studien slår fast att mörkerseendeglasögon kommer att stå för 2020 % av marknadsandelen för mörkerseendeteknologi år 47, med både binokulära och monokulära lösningar efterfrågade.
Enligt forskningsrapporten om den globala marknaden kommer de viktigaste regionerna som kommer att dra nytta av sådan tillväxt att vara Amerika, Europa, Mellanöstern och Afrika, och huvudaktörerna i den kommer att vara Armasight, ATN, BAE Systems, Elbit Systems, FLIR Systems, Harris, L-3 Communications, Meopta, Meprolight, Newcon Optik, Optix, Sofradir och Thales.
"Eftersom mörkerseende enheter är billigare än termiska enheter, anpassas de alltmer av slutanvändare för ett brett spektrum av applikationer. Det genomsnittliga försäljningspriset för en mörkerseende är 3000 4000 $, medan en termisk bildapparat är XNUMX XNUMX $", enligt Technavio-rapporten, som också pekar på ökningen av användningen av grafen vid tillverkning av mörkerseendeanordningar.
Detta tunna, lätta, hållbara och flexibla material används för närvarande för att minska vikten och storleken på system för mörkerseende, samt lägre anskaffningskostnader.
"Det militära segmentet dominerade denna marknad under 2015 och förväntas fortsätta att dominera denna marknad fram till 2020 på grund av den utbredda användningen av nattsynsglasögon, både monokulära och kikare, av soldater", står det i rapporten. "Nattseendeanordningar är mycket efterfrågade bland specialstyrkor, eftersom de hjälper soldater att utföra sina uppgifter i kampen mot terrorism, räddning av gisslan och fångst av kritiska föremål."
Natttrender
Tillväxten på mörkerseendemarknaden drivs av ett antal trender, inklusive fusionsteknik för bildförbättring och värmeavbildning; skift från grönt fosfor till vitt fosfor; minskning av vikt och storlek och energiförbrukande egenskaper; och integration med förstärkt verklighetsteknik (lägga till imaginära objekt till bilder av verkliga objekt, vanligtvis av en hjälpinformativ egenskap).
Marknaden har redan bevittnat ett stort steg i kapacitet, inte en liten del driven av introduktionen av Ground Panoramic Night Vision Goggles (GPNVG) hjälmmonterad display från L-3 Warrior Systems, som redan är i tjänst med Special Operations Forces Command , såväl som andra specialstyrkor, inklusive tyska stridssimmare Kampfschwimmer använde också dessa enheter under stridsträning i början av 2016.
GPNVG nattsynsglasögon har en lätt igenkännlig design med fyrrör (två dubbla rör) som bärs precis som befintliga nattsynsglasögon. När de är monterade på en hjälm ger de ett 97° synfält jämfört med nuvarande dubbla rörsystem som bara kan ge en operatör ett 40° synfält.
Syftet med den här enheten är att ge operatörer maximal nivå av situationsmedvetenhet, eftersom befintliga binokulära och monokulära system har kritiserats för sitt eget smala synfält och tunnlingseffekt (en kraftig försmalning av operatörens synfält). En representant för L-3 Warrior Systems förklarade att GPNVG-enheten skapades för att optimera nattseendet för jaktplan, för "observation och/eller identifiering av föremål under ogynnsamma förhållanden."
"Det har ökat styrkan för markanvändning. Varje monokulär kan kopplas loss från systemet, drivs av den medföljande strömförsörjningen, och bli en handhållen mörkerseende, tillade han.
Lovande teknik för mörkerseendeglasögon kommer att integrera en radiokanal för textmeddelanden och videoöverföring i realtid
Fosforalternativ
Som svar på behoven i dagens operativa utrymme, producerar L-3 Warrior Systems GPNVG nattsynsglasögon med två typer av bildutgång, med grön och vit fosfor, den senare liknar en värmebild som visas på en monokrom display. Vissa källor inom militären säger dock att det bara är en liten skillnad mellan gröna och vita bilder, valet beror främst på användarnas preferenser.
I mars utfärdade US Naval Shipbuilding and Ordnance Command en begäran om förslag för leverans av Binocular Night Vision Device (BNVD) baserad på vit fosfor. Under ett kontrakt på $49,5 miljoner av Special Operations Forces Command i enheterna flotta Cirka 200 BNVD-instrument kommer att levereras under ett avtal om att leverera en obestämd kvantitet till ett fast pris under en period av fem år.
Militära källor noterar att varianter av tredje generationens enheter med vit fosfor har testats i den amerikanska arméns enheter under det senaste och ett halvt år, varefter testdeltagarna tillkännagav förbättrade egenskaper för objektigenkänning.
White phosphor technology (WPT)-system tillhandahålls av ATN, som hävdar att bilder i enheten tagna på natten och i svagt ljus verkar "betydligt mer naturliga" i svartvitt jämfört med konventionella "gröna" bilder.
En talesman för företaget förklarade: "Den svartvita bilden ger mer information om kontrast, former och skuggor. Operatörer som har testat WPT-enheter rapporterar avsevärt förbättrade detaljer, övergripande kontrast, fullmånelikhet och större gradering med mer svartvitt än grönt och svart, vilket resulterar i bättre kontrast och uppfattningsdjup jämfört med gröna fosforenheter.
Enligt ATN är prestandan hos WPT liknande eller bättre än för bildförstärkarrör av galliumarsenid som arbetar med en upplösning på 60-74 linjepar/mm med ett signal-brusförhållande på upp till 25.
ATN sa också att 70 % av specialstyrkans operatörer som testade WPT-teknik bedömde den som "utmärkt för mörkerseendeanordningar" och överlägsen gröna fosforlösningar, särskilt i stadsmiljöer. En av dem sa: "Uppfattningsdjupet är fenomenalt och märkbart bättre än det var tidigare."
Förutom GPNVG-enheten är WPT-teknik för närvarande tillgänglig för befintliga binokulära och monokulära mörkerseendeenheter, inklusive AN/PVS-14-serien, såväl som andra optiska sikten och handhållna sensorsystem.
Sammanslagningsalternativ
Nästa generation av ljusa bildförbättrade mörkerseendesystem kommer också att inkludera termisk bildteknik för att ge "kombinerade" bilder för bättre objektdetektering och igenkänning.
Traditionellt har termisk avbildning varit den föredragna lösningen för att upptäcka föremål dag och natt, följt av ljusstyrkeförbättringsteknik som gör att detekterade föremål kan kännas igen och, om nödvändigt, fångas för att döda.
Överlagringstekniklösningar erbjuds av stora aktörer på marknaden, inklusive Harris, som har förfinat och ytterligare marknadsfört produkterna från det tidigare Exelis sedan det köptes 2015.
Dess produkter från Tactical Mobility Night Vision Goggle (TMNVG) Fused-familjen, som implementerar denna teknik, är en vidareutveckling av AN / PSQ-20A Spiral Enhanced Night Vision Goggles (SENVG) nattsynsglasögon och befintliga TMNVG-system, som finns i tjänst med många arméer i världen. .
Enligt Eric Harris, chef för affärsutveckling på Harris, bevittnar marknaden en ökning i efterfrågan på denna teknik, även om den i sin nuvarande form representerar ett dyrare förslag för militären.
Harris meddelade nyligen att de har levererat totalt 9000 XNUMX SENVG-system med denna teknik till den amerikanska militären. I dessa system överlagras bilden från den elektronoptiska omvandlaren på värmebildsbilden, och de i sin tur överlagras på ett optiskt-elektroniskt sätt på bilden av den verkliga världen.
Dessutom har företaget också levererat totalt 12000 XNUMX TMNVG-system till kunder i USA, Italien och Mellanöstern. På grund av exportrestriktioner integrerades inte en värmebildskanal i dem.
Båda dessa alternativ, som passar in i Harris Individual Soldier System-konceptet, är baserade på i-Aware-teknik, som gör att operatören kan se fullbildsvideo och annan realtidsunderrättelse- och övervakningsdata, såväl som kartdata, meddelanden och GPS i sina glasögon.-data.
Sådana funktioner implementeras med Jagwires slutanvändarenhet, som låter dig ansluta till taktiskt programmerbara radiostationer med ett USB 2.0-gränssnitt, det vill säga att operatören samtidigt kan överföra röstmeddelanden och data och se underrättelseinformation i realtid.
Harris sa att företaget fortsätter att gå framåt med utvecklingen av sin TMNVG Fused fusionsteknik, som för närvarande inkluderar i-Aware och Jagwire, samt fusion (ljusstyrka och termisk) bildbehandling med en optisk-elektronisk överlagring.
"TMNVG Fused-teknologi har vissa begränsningar, även om vi har visat det i Kanada, Australien och Storbritannien och våra andra allierade", förklarade han. "Men grundläggande TMNVG-system kan säljas var som helst."
Dataintegration
Utöver denna sammansmältning av bilder föreslog Harris också hur nästa generations mörkerseendeteknologi kommer att utvecklas i framtiden. Mycket uppmärksamhet kommer att ägnas åt integrationen av större data, deras import och export när man arbetar med optisk eller optoelektronisk avbildning.
"Militärer i många länder vill ha lättare och mer funktionella mörkerseende. Alla vill ha digitala lösningar, men jag tror att vi fortfarande är ett decennium eller så från det omfattande införandet av sådan teknik med lämpliga displayer som gör att vi kan få de system som krävs. En liknande bildförstärkningsteknik kommer att fortsätta att utvecklas till önskad nivå under lång tid”, föreslog han.
"Många militärer vill kunna få information genom att titta på slutanvändarenheter och andra skärmar, men detta är ett stort problem för nattoperationer när du slår på din skärm och exponerar din position. Med produkter som TMNVG kan du se denna information i ett "dolt läge", detta gör att du inte kan avslöja positionen, säkerställa soldatens säkerhet och öka hans stridseffektivitet.
Harris håller också på att utveckla Clip-On Fused Night Sight för handeldvapen. armar, som är fäst framför konventionella optiska sikten, vilket inte påverkar ögonavlastningen och leder till normal strid.
Harris sa att utvärderingar av systemet redan har bekräftat dess noggrannhet på avstånd upp till 200 meter, och flera tidigare versioner kommer att levereras till en icke namngiven europeisk kund senare i år. Harris sa också att företaget arbetar med amerikanska kunder om möjliga framtida leveranser.
Tredje generationen
Inom markfordonssegmentet har Raytheon och DRS Technologies tilldelats ett kontrakt av den amerikanska armén för att designa och utveckla tredje generationens B-Kit Airborne Infrared Forward Vision System, som kommer att öka räckvidden och detektering och igenkänning av markstyrkor från taktiska plattformar under extrema miljöförhållanden.
Kontraktet, som tillkännagavs i april, kommer att uppgradera cirka 17000 XNUMX andra generationens FLIR-sensorer i tjänst hos armén, marinen och marinkåren, samt kunder från andra länder som drar nytta av programmet för försäljning av militär utrustning utomlands.
Enligt USA:s försvarsdepartement kommer den uppgraderade lösningen att förse avmonterade och fordonsburna soldater med system med fyra typer av synfält, dubbelbands infraröd avbildning och optimerad stabilisering för mobila operationer.
Enligt Dwayne Gooden, chef för markstridssystem vid Raytheon, kommer uppgraderingen att hjälpa amerikanska och allierade styrkor att upprätthålla en kritisk "överlägsenhet" gentemot nära-liknande rivaler i det framtida operativa utrymmet.
"Med årtionden av erfarenhet av att leverera högpresterande mörkerseendesystem till den amerikanska militären, har vårt team helt klart kompetensen att hjälpa till att upprätthålla våra markstyrkors stridsöverlägsenhet. Tredje generationens FLIR ökar dramatiskt utbudet av markfordonssensorer under alla förhållanden, vilket gör att vår militär kan upptäcka och stoppa fienden.”
Augmented reality
Enligt Harris kommer ett av de största tekniska sprången inom nästa generations mörkerseende att vara integrationen av förstärkt verklighet. Nya utvecklingar som helt integrerar dessa funktioner med TMNVG-familjen av system presenterades av företaget vid AUSA-konferensen i oktober 2016.
Harris har samarbetat med Augmented Reality Association för att utveckla den så kallade ARC-4 AR-noden, som gör det möjligt för soldater, som en talesman för företaget noterade, "att ta emot tidskritisk taktisk information med huvudet uppåt och ögonen på det omgivande rummet. "
"Soldaten tittar inte ner på en platt karta eller smartphone, utan ser virtuella ikoner (till exempel navigeringslandmärken, positioner för sina styrkor, flyg) överlagd på hans bild av den verkliga världen. ARC-4 är ett fusionsverktyg för förstärkt verklighet som inkluderar avancerade sensorer och huvudspårningsalgoritmer, ett nätverkshanteringsprogram och ett intuitivt användargränssnitt med informationsikonöverlagringar på användarens miljö. ARC-4 integreras med genomskinliga skärmar för dagtid och mörkerseende."
Innan den nya lösningen blir tillgänglig för kunder 2017 kommer den att utvärderas i ytterligare tre länder.
Exempel på överlagring av taktisk information från ARC-4-systemet på bilder av den verkliga världen
Internationella bekymmer
Enligt delegaterna från konferensen Soldier Equipment Technology Advancement Forum (SETAF) som hölls i London i mars i år, är förbättringen av mörkerseendeteknologi i nästan jämställda motståndare som Ryssland och Kina fortfarande det viktigaste angeläget för partner från Nato-länder och andra länder. .
Jay Lewis, chef för programmet Pixel Network for Dynamic Visualization (PIXNET) vid Defense Advanced Research Projects Agency DARPA, sa: "De analoga mörkerseendeglasögonen som används av vår militär för att identifiera fienden är begränsade till ett band av spektrumet. När mörkerseendesystem blir tillgängliga för våra motståndare minskar fördelen med att slåss under svaga eller inga ljusförhållanden. De befintliga flerrandskamerorna, som kan användas i olika miljöer, är för stora och dyra för att bäras av en enskild jaktplan.
”Förmågan att se längre med större klarhet på natten och/eller genom olika gardiner är avgörande i nästan alla militära operationer. Samtidigt finns det ett stort behov av att öka synfältet, upplösningen och öka dag/natt-kapaciteten samtidigt som vikt, storlek och energiförbrukningsegenskaper samt kostnaden för avancerade bildsystem minskar. Den främsta drivkraften här är att förse nedmonterade markstyrkor och stödplattformar med de bästa tillgängliga visualiseringsverktygen för att öka deras stridseffektivitet. Med tillkomsten av små UAV som kan ge enorma fördelar för våra soldater, är behovet av att öka prestandan och minska vikten, storleken och energiförbrukningen ännu större”, förklarade han.
På SETAF-konferensen diskuterade representanter för de brittiska och tyska arméerna och USA:s försvarsdepartement användbarheten av olika typer av mörkerseendeanordningar, och drog slutsatsen att kikaresystem är bäst lämpade för stridsoperationer, medan monokulära system är bättre optimerade för patrullering och spaning. övervakning.
Dessutom tillåter vikbara och fästbara vapensikten monterade på Picatinny-skenan av handeldvapen också stridande att få tillgång till bildförbättrings- och värmetekniker när det behövs utan risk för synnedsättning i form av en tunneleffekt.
Den tyska militären förklarade hur landets försvarsindustri för närvarande ser över mörkerseendeförmågan. En av dem förklarade: "Det tyska försvarsministeriet har brutit huvudet över det enorma utbudet av mörkerseendeteknologier, inklusive driften av system för avmonterade soldater och för stridsfordon. Hur ska man hantera en sådan mångfald? De vill undersöka den här frågan djupare, kanske med andra mörkerseendeapparater eller teknik."
"Infanterienheter i den tyska armén arbetade med mer än 20 olika enheter av olika typer. Detta är ett problem för det framtida soldatprogrammet Infanterist der Zukunft, eftersom det är nödvändigt att minska detta antal, vilket kommer att minska ägandekostnaderna och följaktligen minska mängden logistik.
På andra sidan jorden har det filippinska försvarsdepartementet avslöjat ett program på 24 miljoner dollar för att skaffa nästan 4500 2015 mörkerseendeapparater till armén. Enligt kravet, publicerat i december XNUMX, föreskrivs i begäran om information ett "nattstridssystem" med integrerad målinsamlingsteknik. En överenskommelse som en del av ett stort moderniseringsprogram för armén borde vara "nästan överens".
värmeavbildning
Även om marknaden är fylld med en mängd olika termiska vapensikter, släpps det hela tiden nya produkter. Britannia 2000 erbjuder sin Firefly-familj med en integrerad Tau-2-kamera från FLIR Systems. Enheten kan monteras på Picatinny-skenan på ett automatgevär, karbin eller maskingevär.
Firefly omfattas inte av International Arms Trade Regulations, vilket tillåter inte bara USA:s armé att ha en liknande optik för användning i hemliga operationer.
Företaget sa att Firefly-systemen, som ger noggrannhet och bildkvalitet vid ett ökat räckvidd, är avsedda för brottsbekämpande myndigheter, enheter för bekämpning av terrorism, gränsvakter och specialstyrkor.
"De tillåter dig att exakt identifiera föremålet även under de svåraste förhållandena, inklusive dimma, rök och totalt mörker. Kikarsikten har designats med ergonomi i åtanke, tillsammans med ledande vapentillverkare, för optimal användning med ett brett utbud av skjutvapen upp till 7,62 mm kaliber, säger företaget.
Ett av alternativen, Firefly-30, är designat för att fånga objekt på avstånd upp till 300 meter med möjligheten att installera ett närstridssikte med röd punkt.
Värmebildssikte Firefly-30
Firefly-30 fungerar i intervallet 7,5 till 13,5 mikron, den kan spela in både foton och videor, medan batteritiden är 8 timmar. En infraröd bild visas för operatören antingen i läget "svart varmt" (läget för att visa en värmebild med indikation av varma objekt i svarta och kalla objekt i vitt) eller i läget "vitt varmt" (vice versa) .
Eftersom ljusare enheter är en billigare lösning för mindre avancerade militärer verkar de ha en framtid, medan mer avancerade militärer behåller fördelen i svaga ljusförhållanden på grund av dyrare bildfusionsenheter med bildförstärkarrör och en värmekamera, samt integration av förstärkt verklighet och andra sätt att öka nivån på behärskning av situationen.
Material som används:
www.shephardmedia.com
www.insighttechnology.com
www.atncorp.com
www.harris.com
www.raytheon.com
www.setaf.org
www.britannia2000.co.uk
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
informationen