装甲车辆所有权水平的根本变化
来自2017的Elbit系统的IronVision态势感知系统由以色列军队在一辆装有封闭舱口的装甲车上进行了测试
装甲车的现代战场正变得越来越致命。 此外，现代作战行动的经验表明，非常需要能够在全封闭舱口进行机动和作战的先进装甲车，特别是在人口稠密地区的作战条件下。 看看这个领域的一些潜在解决方案。
传统上，使用封闭式舱口会使你的部队和敌人的力量跟踪变得非常复杂，尤其是短距离的威胁。 主动防护系统领域的发展部分地解决了在生存方面对抗这种威胁的问题，但是这种系统应该与封闭的舱口一起工作。 在这方面，需要开发新技术，以恢复战斗局势或态势感知水平，这种情况由于向封闭舱口的敌对行动过渡而减少。
为了减轻问题的严重性，最初为 航空开始应用于陆地车辆。 通过使用模拟环境技术，机器中的传统水平的情景意识（SD;单一时空量[战术，导航，一般地理等]中对异构信息的综合感知的质量）甚至是可比的。但在某些情况下会增加。 进一步的发展可以通过增强现实的集成（DR;将虚构的对象添加到通常具有辅助信息特性的现实世界的对象的图像中）来进行，换句话说，是在现实世界的图像上分层各种可视化数据以定性地转换CO图像并将其呈现给指挥官。
但是，确定如何提供此信息以及如何处理它非常重要。 增加的信息量应该有助于指挥官指挥，驾驶员驾驶汽车，而不是必须克服的障碍。
最新美国战斗机F-35的飞行员头盔
头盔显示器
由于需要以可访问的形式向用户呈现信息，因此开发人员提出了几种解决方案。 首先，我们应该提到安装在头盔上的显示器（英文HMD - 安装在头盔上的显示器），它允许用户观察汽车周围的情况而不用向外看，以无可忽略的延迟观察显示的无缝图像。 许多人认为这个决定是显示CO图像领域的“黄金标准”。
例如，在F-35战斗机中，头盔与飞机航空电子设备和传感器集成在一起，之前显示在驾驶舱挡风玻璃上的所有信息现在都被投射到头盔遮阳板上。 监视飞行员头部的位置和方向，因此，在他的视野中，每个目标被识别并突出显示或分配给攻击。
Elbit Systems使用其HMD航空技术开发了一种专为装甲车辆设计的模拟系统。 IronVision是一种头盔式显示器（通过单根电缆供电），可以从三天或六天/夜间光学电子摄像机提供图像。 这些摄像机安装在机身周围，提供周围环形的保形显示 - 水平全视图360°和垂直90°。 来自摄像机的多光谱图像直接显示在高质量的视频通道上，位于眼睛前方的一个或两个用户的生物仪器上。
此外，IronVision还可以与机载战斗控制系统（SMS）进行交互，从而在投影到指挥官的图像上显示有关正在执行的战斗任务的信息。 地面系统部门副总裁Boaz Cohen确认，2017年以色列军队在主战场上对该系统进行了测试。 战车 Merkava Mk4。Merkava Mk 4坦克的Ma'anak战斗控制系统是Elbit TORC2H信息和控制系统的一部分，因此IronVision可以叠加有关跟踪其部队和其他数据的信息。
由于 IronVision 系统与 NGVA STANAG 4754（北约通用车辆架构 - 标准的北约车辆架构）兼容 - 所有北约现有和未来有人和无人车辆和子系统的计划都是强制性的 - 并且可以与战斗一起工作管理系统，它还能够整合来自战场上其他方式的数据，例如 无人驾驶飞机，然后以画中画格式呈现信息。 同样，指挥官可以选择从车辆上的任何瞄准镜或传感器查看图像，并控制相应的系统。 当以相同模式控制武器综合体时，IronVision 系统能够使武器与指挥官的视线同步，从而简化搜索和打击模式下的工作。 如果操作人员需要查看机器内部情况，他可以停止视频信号，通过一个完全透明的镜头进行观察。
然而，如果飞机机舱或可居住的装甲车厢提供用于在一定体积内跟踪头部位置的稳定条件，那么战斗装甲车辆内的电磁情况比在飞机机舱中复杂得多。 Elbit Systems开发了几种专有算法来解决这个问题，从而可以获得绝对清晰的图像。
英国公司BAE Systems通过装甲开发了“通过视图”系统。 BattleView 360数字成像系统在向用户呈现完全处理的共形图像之前跟踪和排列机器周围环境的元素（在制图中使用，当地球的一部分表面将被保存在具有所有角度的平面上时）和战术信息，取自SMS并叠加在HMD上。
BAE Systems Hagglunds的首席技术专家Stefan Thelin表示，使用BattleView 360系统测试了五种不同的DR头盔，结果确定最具功能性的产品是自行设计的Q-sight单眼镜，安装在右眼前方。 此外还证实，具有宽视场的新型Q-sight不仅可以提供更多的情景信息，还可以提供更好的图像清晰度。
据该公司称，Q-sight中使用的技术基于一种通过使用全息技术和光波导概念传输光的独特方法。 这种配置最大限度地减少了传统光学元件的损耗，并且无需任何中间透镜，从而可以实现轻巧，紧凑，更亮的光学显示，不会产生失真。 宽场版40°x30°的显示分辨率为1024x768像素，而显示在其上的准直图像则聚焦到无限远。
来自Elbit系统的IronVision系统的图像，其中叠加了自己和敌军的位置图标
对BattleView 360系统的需求是根据所谓的“CV90装甲用户组”的要求确定的，以提高CO的水平。 CV90首席工程师Dan Lindell表示，BAE Systems决定实施已经具备高技术水平的技术，然后再将它们合并到一个具有更强大功能的系统中。
然而，林德尔还解释说，他们正在考虑一种不仅仅是透明装甲技术的系统。 “除了作为一个 360° 视觉系统，BattleView 360 还包括一个 XNUMXD 映射系统，与无人机和地面移动等外部系统的连接 机器人, 在移动时为船员提供信息。 此外，在将图像呈现给机组人员之前，它通过连接到更高级别的 SMS，将增强现实叠加到模拟环境中。” 与 SUB 的协作允许 BattleView 360 分析来自无人机的数据，并将它们与友军和敌军位置的战术标志结合起来。 进一步地，最终的图片通过各种显示图像的方式呈现给用户。
BattleView 360系统还通过确保提供的信息和功能与其执行的任务一致，显着减少了用户的工作量。 实际上，这意味着当射击者使用BattleView 360时，系统会与平台上的子系统进行通信，从而为此任务提供最佳信息。 例如，如果机器上安装了主动防护装置，则需要非常高的图像质量来区分攻击弹药。 BattleView 360系统为物体提供了高度的细节，可能是识别目标的最佳选择。 使用其传感器识别目标可以显着提高炮手的效率。
由BAE Systems开发的BattleView 3 360D卡
此外，尽管如有必要，BattleView 360系统允许用户手动添加或删除有关情况的信息，但其软件足够智能以自动响应用户发现自己的情况。 Lindell解释说：“当射击者搜索目标时，某些信息将被添加到他的瞄准系统中。 此外，当它进入目标捕获模式时，信息将自动更改为更准确的信息，以便在此模式下支持它。 最后，拍摄完成后，系统将自动返回搜索模式。“
BAE Systems声称模块化和可扩展性是该系统的基础。 虽然该系统配备三个摄像头，可提供全长覆盖并在白天和夜晚（红外）模式下提供高分辨率图像，但与NGVA兼容的BattleView 360允许机器中的不同用户向任何传感器的任何图像添加数据。无论是后视摄像头，武器摄像头还是指挥官的视线 情境信息也通过共形插入物在用户之间分配，该保形插入物显示射击者正在寻找的指挥官，反之亦然。 另外，来自平台传感器和外部源的图像可以以“画中画”格式显示，而来自各个传感器的图像可以组合以获得诸如日图像背景上的热图像之类的特征。
由BAE Systems开发的2D卡BattleView 360系统
然而，尽管HMD是系统的重要元素，但BattleView 360可以与现有的车辆显示器配合使用。 来自传感器的图像可以显示在监视器上，以提高系统的可控性水平并进行更深入的数据分析。 因此，不使用HMD的汽车中的伞兵可以在标准显示器上分析和添加必要信息，例如推荐的危险区域路线和坐标，以及船员CO的一般情况。
Lindell还证实，BattleView 360作为一个完整的系统处于6技术准备水平（技术演示），以及“透明”装甲的功能和DR在7级别（子系统准备就绪）的集成，并且目前正在由客户进行测试。
虽然这项技术的开发过程使其更加普遍，但从头开始开发这种“金标准”系统仍然非常昂贵。 相反，公司正在为第二排和第三排引入选项，这允许获得用于处理封闭舱口的替代系统。 其中一个选择是借用民用市场中的技术，以引入现成的解决方案和系统，然后可以加载特殊软件，并可以与SMS平台和其他子系统和传感器集成。
根据这一趋势，Rheinmetall开发了PanoView HMD系统，现在可以开始销售。 PanoView本质上是一种基于DR的装甲车辆成像系统。 该系统使用现成的商业头盔DR，一个未命名的制造商，根据MIL-SPEC标准进行硬化，并获得装甲车辆内的操作证书。
Rheinmetall的一位代表解释说，PanoView是“步兵战车指挥官的功能完整解决方案”。 它不仅提供了环境的无缝全景图像，还集成了来自各种传感器和控制信息系统的信息。“ 事实上，PanoView中的商业头盔是系统可视化的一个组成部分，它将来自各种传感器的信息直接集成到指挥官的视野中。
此外，他专注于PanoView如何与SMS平台进行交互，他解释说“它能够跟踪自己和敌人的力量，与信息管理系统一起工作。 它需要数据，并通过增强现实功能，PanoView将它放在指挥官的视野中，将其叠加在主画面上。“
此外，由于PanoView与NGVA兼容并且基于网络基础设施，因此在汇总来自各种传感器的数据时，系统允许采用模块化方法。 这意味着它在一个基本上可扩展的系统中工作。 因此，现代SMS的大多数功能，例如，操作管理，地理信息系统和目标识别，可以构建到系统中。
此外，通过遵守联合步兵系统（STANAG 4677）的标准，PanoView不仅仅是一个全景可视化工具，允许指挥官访问机器上的其他传感器，例如箭头位置和激光辐射系统甚至执行器，例如，40 -mm Raphe Obscuring系统来自Rheinmetall的烟幕系统。 但是，如果用户没有与STANAG 4677兼容的系统，则需要使用适配器来显示此信息。
系统的开放式架构意味着操作员可以基本上将自己的传感器集成到其中。 开放式架构PanoView系统在Marder装甲车上与RheinmetallDualЕО光学电子系统一起在IR和日间摄像机上进行了测试，使指挥官能够在它们之间切换。 虽然目前正在测试高分辨率10相机系统，但根据机器的外部轮廓，六到八个摄像机可以进入标准系统。
BAE系统公司的头盔Q-sight单眼镜
该系统可以组合来自其他平台的视频信号：该公司还确认可以同时接收多达四个视频流，并且指挥官可以在它们之间切换，并且如果需要，可以同时显示来自他和外部源的视频。 如果指挥官需要查看车内的情况，那么显示器只是倾斜。 此外，该公司还注意到Rheinmetall与联邦国防军讨论了在其Puma BMP上安装PanoView系统，因为他们表示希望在其结构中加入一个以上的头盔，以便伞兵可以补充CO指挥官。 就其而言，Rheinmetall具有解决该问题的技术能力。
乌克兰国有外贸公司Ukrinmash通过购买用于生产LimpidArmor头盔系统的Microsoft HoloLens许可证，与Rheinmetall一样，该系统使用光学和热成像传感器，提供距离最大300米的全视口。 四个摄像头，每个都带有90°涂层，安装在车身上，而LimpidArmor系统使一个框架延迟并缝合图像，以获得车辆周围情况的保形图。 与SUB机器配合使用，LimpidArmor可以通过覆盖自己和敌军的识别数据来补充用户的图像，并嵌入来自无人机的图像。 此外，系统具有开发人员称之为“look-capture-shot”的功能，即目标跟踪系统和武器系统可以通过LimpidArmor系统工作。
据报道，Ukrinmash公司是国有公司Ukroboronprom的一部分，收到了乌克兰政府对LimpidArmor系统的初步订单
根据科恩的说法，所有HMD系统的一个大问题是装甲车辆中始终存在的强烈电磁场。 问题在于测量的准确性，同时跟踪操作员头部在机器内的运动，有必要确保操作员准确地看到他正在看的东西。 由于大的空间延迟，未能应对该问题导致图像模糊。 延迟超过200毫秒也可能导致操作员晕车。
Cohen表示，Elbit Systems利用其经验为飞行员开发HMD以应对该问题并提供完全校准的系统。 跟踪单元安装在头盔的背面，监视用户头部在惯性空间中的位置，然后根据注视方向显示视频，延迟整个60毫秒。 Rheinmetall无法证实该系统的基础技术，只是说框架内部的图像处理水平很高。
Thelin先生指出，由于使用陀螺仪，您不仅可以跟踪头部的运动，还可以考虑意外的运动，即图像不会变形并且不会因突然运动而停止，因为它的稳定性与主仪器稳定的方式相同。 Thelin还表示，BattleView 360具有“极低延迟”。
来自Elbit Systems的IronVision系统的图像，其中来自UAV的图像以画中画格式显示
顶视图
几乎所有这些系统的非常有用的功能之一是能够将来自无人机的视频信号集成到本地级别的CO图像中。
从鸟瞰图中看到图像的能力显着提高了指挥官对情况的认识，但是这些信息与叠加的战术惯例的拥有使得其CR的水平呈指数级增加。 Rheinmetall的代表解释说：“事实上，来自无人机摄像机的视频信号只是SMS工作的另一个传感器，以便将其数据整合到整体图像中，也就是说，如果大型专用平台可以作为系统系统的一部分工作，那么为什么不要使用小型廉价的无人机或地面车辆。“
BAE系统平台集成主管杰米麦克唐纳表示，“无人机的使用传统上是一个相当具体的解决方案 - 一个特殊的地面控制站，由一个分配到总部的特殊部门经过专门训练的人员......不像船员发布时用于监视，他直接管理。“
无人系统集成过程的主要驱动因素是了解如何在与NGVA兼容的模块化开放系统中，您可以利用民用市场的发展来加速将改进的功能引入战斗空间，同时排除大部分现有基础设施并直接传输能力在装甲车本身。
麦克唐纳指出，通过像任何其他系统一样操作无人系统，指挥官可以设置战术任务，例如“跟我来”或监视某个特定区域。 同时，这些系统独立工作并提供相关情景数据的能力仅增加了它们作为提高CO水平的手段的需求。
麦克唐纳指出，“由于商业设备的集成，你可以迅速从耗资数千美元的设备（如全景瞄准具）转移到从船尾发射无人机的情况，并立即获得半径内战斗空间的图片两公里外。 这里的优势在于你不需要让你的士兵处于危险之中，因为你可以向前发送技术......如果你的单位损失只需要200美元，那么就没问题，换一个新的。“
此外，通过拥有许多部署多个监控工具的NGVA兼容机器来扩展这些功能，系统可以根据电池寿命或范围等数据推荐使用哪些工具来实现特定目标。
然而，任何情景图片的一个重要部分是指挥官对装置的信任程度以及从他发出的信息。 BAE Systems的Rory Bryn解释说，致力于设备可以提供的信息质量是前进的基础。 他还说，BAE系统公司向英国陆军展示了这些能力，以引起人们对使用商业领域技术的好处的关注。
Teggeh 2铠装驱动器控制面板，可以集成ARSS和CHDSS系统
触摸屏
新加坡公司ST Engineering开发了自己的封闭式舱口系统，现已将它们整合到BMP Teggeh中。 这些是ARSS（全面监视系统）和CHDSS（封闭舱口驱动和监视系统）系统。 预计这两个系统也将集成到下一代NG AFV（下一代装甲战车）战斗车辆中。 ARSS是相机，热成像和低照度灵敏度的混合系统，11套件安装在机箱周边，图像可以单独显示或叠加显示。
这种传感器组合意味着两种类型的图像都可以显示在一个监视器上，允许指挥官查看叠加在周围地形的高分辨率彩色视频上的热图像。 此外，在NG AFV装甲车中，ARSS系统提供从摄像机到部队舱的实时图像，也就是说，伞兵接收有关情况的附加信息，因此在战术上更好地准备着陆，而指挥官可以使用其他功能。由系统。
CHDSS系统由安装在驾驶室内的三个平板显示器组成，显示日间和红外摄像机的图像，这使得可以用封闭的舱口进行操纵。 系统从传感器接收关于车辆位置的实时信息，并在驾驶员的显示器上显示路线的坐标网格和中间点，因此驾驶员在选择行驶方向时可以依赖车辆指挥官。
在俄罗斯的T-14油箱中，Armata还实施了一种带有封闭舱口的驱动解决方案，类似于BMP系统Tegtech和Teggeh 2。 MBT T-14的“装甲”技术通过拼接沿船体周边安装的不同摄像机的图像提供全方位的CO。 他们的照片显示在指挥官的三个感官监视器上，还可以显示有关战斗任务的其他信息。 传感器技术允许指挥官通过触摸屏幕在摄像机或其他输入信息之间切换，而系统的算法提供图像拼接和保形图像表示。
虽然无法准确确认附加功能，但很有可能将用于识别人员的软件集成到俄罗斯坦克系统中。 目前尚不清楚这个功能在接近威胁时是否仅仅作为警告系统，或者系统是否能够归档图像以进行情报收集。
避免过载
尽管将升高的CO水平集成到地面车辆中具有明显的优点，但是今天的主要问题之一是他们的船员所暴露的信息过载的问题。
然而，信息本身并不一定带来问题;相反，需要对大量数据进行优先级排序，分类和处理可能会导致指挥官的认知超负荷。 此外，指挥官对任务的过度“抽水”增加了可能错过信息关键部分的风险，这在CO方面意味着可能的一般失败。 相反，应该以及时和适当的方式简化和提供更多的可用信息。
为了避免认知饱和并同时确保指挥官能够获得尽可能多的信息，有两个现实的选择：减少认知负荷或将其移动到另一个位置。
通过前面描述的方法使用PD是通过总结来自传感器的数据并且在信息在其视野中显示之前对信息进行情境化来减少对指挥官的认知负荷的尝试。 以允许用户同时与两者进行交互的方式合并数字和物理世界意味着情境数据的数字感知会影响现实世界中的决策制定。 因此，从模拟到数字形式创建反馈回路，反之亦然，这逐渐减少认知负荷。
然而，战场是一个独特的环境，涉及可用信息量以及丢失或错误分析情境数据的后果的严重性。
减少负荷的可能解决方案之一是使用人工智能。 人工智能分析某些类型信息的能力意味着决策过程的分析阶段可以与指挥官的工作流程分开，然后在必要时重新引入电路以做出最终决定。
例如，法国公司Nexter开发的SUB FINDERS C2通过整合人工智能进行了更新，大大减少了机器指挥官的认知负担。 通过集成到每台特定机器的风车（车辆电子设备）中，FINDERS C2 SUB能够连续分析来自平台传感器的信号，以确定系统已经训练过的特性。 人工智能能够学会识别武器类型，机器模型和人脸，并在积极匹配时警告指挥官。
系统的被动元件之一是测距仪，它可以检测物体的存在，将其分类为潜在威胁并确定其大小和距离。 如果物体越过预定的周长，则向车辆指挥官发出警告。 此外，用于确定变化的被动系统确定运动期间周围区域的变化。
在这方面，指挥官故意将自己置于轮廓之外，直到人工智能系统警告跨越某个边界，也就是说，在这种情况下，他必须只分析一个值得注意的威胁，而不是几个潜在的威胁。
认知负荷问题也是与不同世代相关的另一个方面。 科恩说，Elbit Systems的经验表明，参加该服务的年轻军人能够更快地掌握新的先进设备并习惯它。
认识到这一事实，公司还寻求通过与接口和平台管理工具的商业市场同步来减少认知负荷。 例如，在11月的2017中，英国军队使用XBox风格的控制器来控制MRZR 4x4和Terrier工程车辆。
Xbox型控制器用于测试任务，用于远程控制工程车辆Terrier和英国陆军的MRZR
增强现实有机会彻底改变装甲车辆可用的传统态势感知水平。 用于在装甲车辆的复杂电磁环境中跟踪操作员头部运动的技术的成功开发意味着在未来国防工业可以成功地利用商业市场在增强现实领域的所有成就。
从技术角度来看，这不是一个问题，现在重点已经开始转向提高战斗空间可用信息的质量，同时减轻必须处理它的人的负担。
在网站的材料上：
www.nationaldefensemagazine.org
www.rheinmetall.com
elbitsystems.com
www.baesystems.com
ukrinmash.com
www.stengg.com
www.uvz.ru
www.nexter-group.fr
www.gov.uk
defence-blog.com
www.jpost.com
pinterest.com
armyman.info
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