走出黑暗：夜视的新趋势
电子光学和红外技术为小型地面单元提供了“夜间观察”的能力，以便更有效地在零或有限能见度下进行操作。 但是，由于第一代和第二代系统日益普及，许多国家的武装力量正在努力获得这些先进技术，以保持现代综合作战空间的战术优势。
正在做出重大努力来提高美国国防部的夜间作战行动的有效性，该部正在探索几个新概念，这些概念不仅能够提供具有最佳性能的新型夜视装置，而且还将新功能集成到基本模型中，以便提高他们对情况的了解。一个单独的士兵和一个小单位。
据Harris Corporation Communications Systems夜视部门负责人Daryl Heckler称，该行业必须考虑到提供美国和其他国际项目的许多最重要的要求。
哈里斯公司的一位代表解释说，目前光电子/红外（OE / IR）系统市场不仅能够提供小型单元。 夜视装置目前能够通过整合增强现实，虚拟现实和机器学习来提高战斗和侦察小组的态势感知水平。
Heckler回顾了许多国家武装部队不断变化的运营要求，他补充说：“采用传感器集成技术[MA / IC]的系统，通过视觉系统（白天和黑夜）发送和接收重要信息的能力，允许用户成为传感器的系统，一切这对未来至关重要。“
特种作战部队司令部和美国陆军正在考虑类似的需求，他们已经开始研究专门概念，以便了解如何在短期到中期内简化这些紧急行动需求。
在夜视技术领域有许多理论和实践工作。 其中一个例子是去年11月在巴尔的摩应用物理实验室举办的工业研讨会，该研讨会的重点是将显示器与增强和虚拟现实技术相结合，投影显示夜视HUD（平视显示器），以及增强软件。现实是为了“改善现有设备的光学特性”。
该研讨会由美国国防部快速反应技术部组织，研究了各种传感器数据合并及其后续处理以及针对问题的发展，因为美国军方领导层制定了向部队广泛引进有前景的技术和装置的战略计划夜视。
与此同时，美国陆军正在开发其集成视觉增强系统（IVAS），该系统围绕战斗机提供战术情况的数字数据，以便为地面部队提供“增强杀伤力，机动性和态势感知，以实现对当前和未来对手的优势”。
IVAS概念旨在开发现有光学热成像显示器的功能，包括PVS-5，-7，-14和-31，PSQ-40 ENVG III模型和ENVG-B双目原型，还旨在创建超紧凑的热成像和低照度具有标准接口的模块。 它们可以连接到士兵和小队的整体电子架构，集成到投影显示器中，进入Nett Warrior 3.0士兵升级计划，具有增强现实算法和软件，机器学习界面和小队防火性能。
据在此次活动上发言的军队代表称，这些新技术将用于确保“基于规则的规划和决策，定量模式识别，变更识别和识别”。
美国陆军代表无法提供有关此活动的其他详细信息。 然而。 与该计划相关的行业消息来源证实，夜视和电子传感器管理局（军队结构之一）继续研究“开发和标准化具有激进尺寸，重量和功耗的传感器模块，用于头戴式和可穿戴式选项，以提高未来士兵的能力” 。
预计开发工作将包括开发在光谱的近[长波长] IR区域运行的非制冷设备，以及在低光和远红外区域工作的组合数字传感器，以补充现有的OE / IR解决方案，如上所述。 该项目将由大约40参与者参加，包括BAE系统。 Harris Corporation，L3 Technologies和SA Photonics。
11月，微软公司收到了国防部的一份价值479万美元的合同，以支持IVAS计划。 根据联邦商业机会网站上的官方声明，该公司接到了一项任务，即在两年内提供硬件，软件和接口以支持IVAS计划; 计划用于技术演示的初始批次超过2500原型。
虽然行业代表表示后者计划将其HoloLens投影显示器整合到IVAS概念中，以便探索进一步的发展路径，但军队和微软都无法透露合同细节。
根据微软的文档，HoloLens技术将虚拟现实和现实世界环境结合成一个混合的“组合现实”。 集成到该设备中的子系统可以通过“语音，物理命令和注视方向”来控制。
正如Heckler解释的那样，Harris公司根据自己的夜视设备发展计划，继续探索IVAS系统的新技术，以改善对下一代战斗机的支持。 特别强调“尽快”将新技术引入现有设备并将其集成到现有设备中。
“具有网络接口和/或增强现实的OE / IR系统将对在战场上寻求更好的态势感知的客户产生巨大影响，”Heckler说。
然而，鉴于IVAS技术原型的初始交付以及美国陆军的评估预计在未来至少两年内不会出现，因此OE / IR设备市场中的许多制造商继续关注现有设备的更快速实施。
Heckler描述了夜视设备和短期解决方案的市场现状，他说：“现在是全球夜视系统行业的最佳时机。 我们看到夜视领域的需求很高，我们看到几乎全世界都在向白色荧光粉技术过渡。 从单眼系统到双目系统的转变似乎也在增长;我们所有的客户都希望获得更高的性能。 我们相信，未来几年对更高性能系统的需求以及向白色荧光粉和双目系统的过渡将继续存在。“
对具有白色荧光粉的双目夜视设备的兴趣日益增长，这证实了美国海军陆战队的最新要求，美国海军陆战队在11月2018发布了关于其SBNVG（Squad Binocular Night Vision Goggle）夜视设备的提案请求草案。
根据联邦商业机会网站上发布的官方文件，KMP正在寻找一种模块化双目设备，该设备具有增强图像亮度的白色荧光粉，以及集成的非制冷热成像传感器，以及外部电源和相应的头盔支架。
这些要求提供了一对18-mm电子光学转换器，可以组装成模块化配置，以便在需要时可以用一只眼睛看的用户可以将设备转换成单眼。 此外，除了使用自己的电池工作之外，所提出的技术还应提供通过外部连接器与电池组的连接。
最后，所选SBNVG设备（包括传感器，图像转换器，热成像传感器，外部电池组，电缆，镜头和灯箱）的总重量应小于1,2 kg。 但是，提案请求规定“系统的重量不包括安装在头盔上的安装支架，安装支架具有与定位装置的接口，或任何其他永久固定在头盔上的安装接口。”
SBNVG的要求被视为USCM的中间机会，USCM还计划在年度2021之前从L3100 Technologies获得3 ENVG-B夜视镜。
ENVG-B设备已经被美国地面部队选中;从2019到2021，将在10000系统上为各种军队结构采购年份，最初采用单眼版本，后来采用双目配置。
6月，2018根据一份为期三年的合同，向L3 Technologies公司签发了一份价值100万美元的L391 Technologies公司的合同，供应ENVG-B夜视镜。 “白色荧光粉和双管解决方案使用户能够跟上几乎相同的竞争对手，提高机动性并改善整个战场的目标指定，”公司总监说。
ENVG-B设备也被认为是IVAS概念的可能候选者，能够集成单独的IR通道，其可以与图像亮度增强通道组合以增加目标检测的概率。 其他要求包括连接到升级程序士兵Nett Warrior中包含的可编程无线电台和最终用户智能手机/平板电脑等网络设备的能力。
“这项技术提高了操作员定位和捕获威胁的能力，并评估了整个运营环境的图像，”L3 Technologies的发言人表示。 “ENVG-B还包括一个新的高分辨率显示器和一个集成无线网络，一个快速目标采集功能和增强现实算法，用于与高级士兵系统交互，同时改善交互并扩大应用范围。”
此外，L3 Technologies还提供头盔全景夜视镜GPNVG（Ground Panoramic Night Vision Goggle）形式的另一种设备。 但是，该公司确认GPNVG积分并未计划作为IVAS计划的一部分进行升级。
据该公司介绍，GPNVG提供了横跨97°的视野，当需要增加强度和抗冲击性时，它允许“在低光照条件下观察和/或识别目标”。
同时，Harris Corporation提供单眼和双眼配置的i-Aware TM-NVG（战术移动 - 夜视镜）夜视镜。 他们实现了两个通道的图像组合，即低光和红外。
得益于增强现实技术的发展，TM-NVG 设备的半透明显示屏可以显示 GPS 坐标、地形要素、文本消息和目标信息。 其他功能允许用户直接查看来自远程监视和信息收集传感器的图像，包括来自特种侦察机和 无人驾驶飞机.
TM-NVG设备具有视场33°，长波IR传感器320x240的分辨率，视频分辨率640x480，高达每秒10帧。 TM-NVG还具有2.0 USB连接器，由四节AA电池供电，使您可以在7,5小时内连续使用该设备。
10月，2018，Harris Corporation和L3 Technologies宣布合并，但公司代表对于新Harris L3 Technologies公司开发夜视设备的计划一无所知。
除了美国之外，对CMOS技术（互补金属氧化物半导体结构）的需求也在增长，这显着改善了低光和零光条件下的操作质量。 目前有几家公司为许多国家的武装部队提供现成的先进解决方案。
在9月2018举行的南非共和国非洲航空航天和国防展上，Photonis展示了Nocturn系列数码相机的最新设备，旨在满足军方对武器和武器瞄准具的需求，这些设备具有合并两个通道图像的功能。 。
EBCMOS设备首先在Eurosatory 2018上向公众推出，它基于Photonis Nocturn数码CMOS相机，与其他夜视设备相比，具有更小的外形尺寸和更高的图像分辨率。
“极低光环境中要求最苛刻的可视化应用需要先进的数字解决方案，”Photonis发言人表示。 - EBCMOS是一种电子 - 光学转换器，其中微通道板和荧光屏由特殊的CMOS光电探测器代替。 EBCMOS设备目前具有两个2分辨率和一个4百万像素，为用户提供更高的分辨率和更高的对比度图像。“
另一位CMOS技术市场的参与者罗切斯特精密光学公司为军方提供了CMOS夜间观察设备CMOS夜间观察装置。 该设备的买家是美国特种作战司令部和反毒品管理局。
公司发言人表示，CMOS技术可为在恶劣战斗条件下操作的用户提供更准确，更清晰的图像，包括定居点和近战。
根据罗切斯特精密光学代表的说法，CNOD有多种配置可供选择，包括用于执法的RSM模型，用于军事客户的LD模型以及用于长距离的DR模型。 “CNOD具有高分辨率，全数字日/夜光学系统，针对单眼观察，单独武器瞄准器或安装的额外视线进行了优化。”
该系统在500-1800 nm系列中运行，能够探测自己和国外的激光指示器和测距仪 - 这是在越来越密集的作战空间中操作的武装部队有用和需要的功能，其中消除各方之间的冲突情况仍然是首要任务。
CNOD设备重量为520克，由CR123电池供电，具有数字放大倍率6x，还具有将高分辨率照片和视频传输给其他战斗员的功能。
基于CMOS技术的Absolute Darkness to Vision（AD2V）也开发了手持式，头盔式和安装式 武器 设备并将它们提供给德国国防部。
与市场上现有的替代夜视镜相比，AD1V的Luxiter PM2数字夜视系统尺寸更小。 根据Griffity Defense（AD2V的欧洲分销商）的Wilhelm Gronauer，Luxiter PM1数字设备能够“记录和导出由其自己的矩阵生成的流视频，从外部源导入数据，以及控制来自设备的命令和发送文本消息。”
Luxiter PM300器件的质量小于1克，具有795x596像素的分辨率和从19°到56°的可变视场。 但是，该设备的设计范围相对较短; Gronauer证实该设备可在100仪表的最大范围内检测和识别物体。
此外，Gronauer解释说，CMOS传感器可以最大限度地减少在狭窄空间内发射时操作员视野中的任何负面光学效应，并补充说Luxiter PM1设备配备了红外照明器，可在低光照条件下工作。
该设备还可以配备Luxiter EC-2H外置摄像头，以便用户可以通过可编程无线电台的接口以流数据的形式获得额外的好处。
令人怀疑的是，在当前和未来的运营情景中，夜视仍然是地面部队最重要的需求。 然而，这项技术的潜力，融入各种态势感知系统，可以为下一代解决方案的发展提供重要的推动力。
然而，正如一位业内专家所解释的那样，应该认真监控这类技术的实施，特别强调在已经非常复杂的操作空间中尽量减少操作员的认知负担。
战术夜视装置仍然是进行攻击行动和侦察任务的地面突击部队装备的重要组成部分。
正在做出重大努力来提高美国国防部的夜间作战行动的有效性，该部正在探索几个新概念，这些概念不仅能够提供具有最佳性能的新型夜视装置，而且还将新功能集成到基本模型中，以便提高他们对情况的了解。一个单独的士兵和一个小单位。
晚上占有
据Harris Corporation Communications Systems夜视部门负责人Daryl Heckler称，该行业必须考虑到提供美国和其他国际项目的许多最重要的要求。
哈里斯公司的一位代表解释说，目前光电子/红外（OE / IR）系统市场不仅能够提供小型单元。 夜视装置目前能够通过整合增强现实，虚拟现实和机器学习来提高战斗和侦察小组的态势感知水平。
“我们看到夜视市场不仅仅是像过去一样的视觉态势感知市场。 以前，夜视只是让我们的用户在与弱光相关的有限能见度期间看到。 今天，未来将依赖这项技术，同时为用户提供额外的功能。“
Heckler回顾了许多国家武装部队不断变化的运营要求，他补充说：“采用传感器集成技术[MA / IC]的系统，通过视觉系统（白天和黑夜）发送和接收重要信息的能力，允许用户成为传感器的系统，一切这对未来至关重要。“
综合解决方案
特种作战部队司令部和美国陆军正在考虑类似的需求，他们已经开始研究专门概念，以便了解如何在短期到中期内简化这些紧急行动需求。
在夜视技术领域有许多理论和实践工作。 其中一个例子是去年11月在巴尔的摩应用物理实验室举办的工业研讨会，该研讨会的重点是将显示器与增强和虚拟现实技术相结合，投影显示夜视HUD（平视显示器），以及增强软件。现实是为了“改善现有设备的光学特性”。
该研讨会由美国国防部快速反应技术部组织，研究了各种传感器数据合并及其后续处理以及针对问题的发展，因为美国军方领导层制定了向部队广泛引进有前景的技术和装置的战略计划夜视。
与此同时，美国陆军正在开发其集成视觉增强系统（IVAS），该系统围绕战斗机提供战术情况的数字数据，以便为地面部队提供“增强杀伤力，机动性和态势感知，以实现对当前和未来对手的优势”。
IVAS概念旨在开发现有光学热成像显示器的功能，包括PVS-5，-7，-14和-31，PSQ-40 ENVG III模型和ENVG-B双目原型，还旨在创建超紧凑的热成像和低照度具有标准接口的模块。 它们可以连接到士兵和小队的整体电子架构，集成到投影显示器中，进入Nett Warrior 3.0士兵升级计划，具有增强现实算法和软件，机器学习界面和小队防火性能。
据在此次活动上发言的军队代表称，这些新技术将用于确保“基于规则的规划和决策，定量模式识别，变更识别和识别”。
美国陆军代表无法提供有关此活动的其他详细信息。 然而。 与该计划相关的行业消息来源证实，夜视和电子传感器管理局（军队结构之一）继续研究“开发和标准化具有激进尺寸，重量和功耗的传感器模块，用于头戴式和可穿戴式选项，以提高未来士兵的能力” 。
预计开发工作将包括开发在光谱的近[长波长] IR区域运行的非制冷设备，以及在低光和远红外区域工作的组合数字传感器，以补充现有的OE / IR解决方案，如上所述。 该项目将由大约40参与者参加，包括BAE系统。 Harris Corporation，L3 Technologies和SA Photonics。
11月，微软公司收到了国防部的一份价值479万美元的合同，以支持IVAS计划。 根据联邦商业机会网站上的官方声明，该公司接到了一项任务，即在两年内提供硬件，软件和接口以支持IVAS计划; 计划用于技术演示的初始批次超过2500原型。
虽然行业代表表示后者计划将其HoloLens投影显示器整合到IVAS概念中，以便探索进一步的发展路径，但军队和微软都无法透露合同细节。
根据微软的文档，HoloLens技术将虚拟现实和现实世界环境结合成一个混合的“组合现实”。 集成到该设备中的子系统可以通过“语音，物理命令和注视方向”来控制。
正如Heckler解释的那样，Harris公司根据自己的夜视设备发展计划，继续探索IVAS系统的新技术，以改善对下一代战斗机的支持。 特别强调“尽快”将新技术引入现有设备并将其集成到现有设备中。
“具有网络接口和/或增强现实的OE / IR系统将对在战场上寻求更好的态势感知的客户产生巨大影响，”Heckler说。
在夜视设备市场中，双目解决方案开始主导单眼
快速发展
然而，鉴于IVAS技术原型的初始交付以及美国陆军的评估预计在未来至少两年内不会出现，因此OE / IR设备市场中的许多制造商继续关注现有设备的更快速实施。
Heckler描述了夜视设备和短期解决方案的市场现状，他说：“现在是全球夜视系统行业的最佳时机。 我们看到夜视领域的需求很高，我们看到几乎全世界都在向白色荧光粉技术过渡。 从单眼系统到双目系统的转变似乎也在增长;我们所有的客户都希望获得更高的性能。 我们相信，未来几年对更高性能系统的需求以及向白色荧光粉和双目系统的过渡将继续存在。“
对具有白色荧光粉的双目夜视设备的兴趣日益增长，这证实了美国海军陆战队的最新要求，美国海军陆战队在11月2018发布了关于其SBNVG（Squad Binocular Night Vision Goggle）夜视设备的提案请求草案。
根据联邦商业机会网站上发布的官方文件，KMP正在寻找一种模块化双目设备，该设备具有增强图像亮度的白色荧光粉，以及集成的非制冷热成像传感器，以及外部电源和相应的头盔支架。
这些要求提供了一对18-mm电子光学转换器，可以组装成模块化配置，以便在需要时可以用一只眼睛看的用户可以将设备转换成单眼。 此外，除了使用自己的电池工作之外，所提出的技术还应提供通过外部连接器与电池组的连接。
最后，所选SBNVG设备（包括传感器，图像转换器，热成像传感器，外部电池组，电缆，镜头和灯箱）的总重量应小于1,2 kg。 但是，提案请求规定“系统的重量不包括安装在头盔上的安装支架，安装支架具有与定位装置的接口，或任何其他永久固定在头盔上的安装接口。”
SBNVG的要求被视为USCM的中间机会，USCM还计划在年度2021之前从L3100 Technologies获得3 ENVG-B夜视镜。
ENVG-B设备已经被美国地面部队选中;从2019到2021，将在10000系统上为各种军队结构采购年份，最初采用单眼版本，后来采用双目配置。
6月，2018根据一份为期三年的合同，向L3 Technologies公司签发了一份价值100万美元的L391 Technologies公司的合同，供应ENVG-B夜视镜。 “白色荧光粉和双管解决方案使用户能够跟上几乎相同的竞争对手，提高机动性并改善整个战场的目标指定，”公司总监说。
ENVG-B设备也被认为是IVAS概念的可能候选者，能够集成单独的IR通道，其可以与图像亮度增强通道组合以增加目标检测的概率。 其他要求包括连接到升级程序士兵Nett Warrior中包含的可编程无线电台和最终用户智能手机/平板电脑等网络设备的能力。
“这项技术提高了操作员定位和捕获威胁的能力，并评估了整个运营环境的图像，”L3 Technologies的发言人表示。 “ENVG-B还包括一个新的高分辨率显示器和一个集成无线网络，一个快速目标采集功能和增强现实算法，用于与高级士兵系统交互，同时改善交互并扩大应用范围。”
此外，L3 Technologies还提供头盔全景夜视镜GPNVG（Ground Panoramic Night Vision Goggle）形式的另一种设备。 但是，该公司确认GPNVG积分并未计划作为IVAS计划的一部分进行升级。
据该公司介绍，GPNVG提供了横跨97°的视野，当需要增加强度和抗冲击性时，它允许“在低光照条件下观察和/或识别目标”。
频道匹配
同时，Harris Corporation提供单眼和双眼配置的i-Aware TM-NVG（战术移动 - 夜视镜）夜视镜。 他们实现了两个通道的图像组合，即低光和红外。
得益于增强现实技术的发展，TM-NVG 设备的半透明显示屏可以显示 GPS 坐标、地形要素、文本消息和目标信息。 其他功能允许用户直接查看来自远程监视和信息收集传感器的图像，包括来自特种侦察机和 无人驾驶飞机.
TM-NVG设备具有视场33°，长波IR传感器320x240的分辨率，视频分辨率640x480，高达每秒10帧。 TM-NVG还具有2.0 USB连接器，由四节AA电池供电，使您可以在7,5小时内连续使用该设备。
10月，2018，Harris Corporation和L3 Technologies宣布合并，但公司代表对于新Harris L3 Technologies公司开发夜视设备的计划一无所知。
在夜视市场中，从绿色荧光粉显示器到白色荧光粉显示器的转变仍在继续。
工作在零能见度
除了美国之外，对CMOS技术（互补金属氧化物半导体结构）的需求也在增长，这显着改善了低光和零光条件下的操作质量。 目前有几家公司为许多国家的武装部队提供现成的先进解决方案。
在9月2018举行的南非共和国非洲航空航天和国防展上，Photonis展示了Nocturn系列数码相机的最新设备，旨在满足军方对武器和武器瞄准具的需求，这些设备具有合并两个通道图像的功能。 。
EBCMOS设备首先在Eurosatory 2018上向公众推出，它基于Photonis Nocturn数码CMOS相机，与其他夜视设备相比，具有更小的外形尺寸和更高的图像分辨率。
“极低光环境中要求最苛刻的可视化应用需要先进的数字解决方案，”Photonis发言人表示。 - EBCMOS是一种电子 - 光学转换器，其中微通道板和荧光屏由特殊的CMOS光电探测器代替。 EBCMOS设备目前具有两个2分辨率和一个4百万像素，为用户提供更高的分辨率和更高的对比度图像。“
另一位CMOS技术市场的参与者罗切斯特精密光学公司为军方提供了CMOS夜间观察设备CMOS夜间观察装置。 该设备的买家是美国特种作战司令部和反毒品管理局。
公司发言人表示，CMOS技术可为在恶劣战斗条件下操作的用户提供更准确，更清晰的图像，包括定居点和近战。
根据罗切斯特精密光学代表的说法，CNOD有多种配置可供选择，包括用于执法的RSM模型，用于军事客户的LD模型以及用于长距离的DR模型。 “CNOD具有高分辨率，全数字日/夜光学系统，针对单眼观察，单独武器瞄准器或安装的额外视线进行了优化。”
该系统在500-1800 nm系列中运行，能够探测自己和国外的激光指示器和测距仪 - 这是在越来越密集的作战空间中操作的武装部队有用和需要的功能，其中消除各方之间的冲突情况仍然是首要任务。
CNOD设备重量为520克，由CR123电池供电，具有数字放大倍率6x，还具有将高分辨率照片和视频传输给其他战斗员的功能。
取得成功
基于CMOS技术的Absolute Darkness to Vision（AD2V）也开发了手持式，头盔式和安装式 武器 设备并将它们提供给德国国防部。
与市场上现有的替代夜视镜相比，AD1V的Luxiter PM2数字夜视系统尺寸更小。 根据Griffity Defense（AD2V的欧洲分销商）的Wilhelm Gronauer，Luxiter PM1数字设备能够“记录和导出由其自己的矩阵生成的流视频，从外部源导入数据，以及控制来自设备的命令和发送文本消息。”
Luxiter PM300器件的质量小于1克，具有795x596像素的分辨率和从19°到56°的可变视场。 但是，该设备的设计范围相对较短; Gronauer证实该设备可在100仪表的最大范围内检测和识别物体。
此外，Gronauer解释说，CMOS传感器可以最大限度地减少在狭窄空间内发射时操作员视野中的任何负面光学效应，并补充说Luxiter PM1设备配备了红外照明器，可在低光照条件下工作。
“数字黑白屏幕可以更好地识别物体并加快决策速度，而从黑暗到光线和背面的瞬时过渡可以通过设备进行补偿，对用户没有任何影响。”
该设备还可以配备Luxiter EC-2H外置摄像头，以便用户可以通过可编程无线电台的接口以流数据的形式获得额外的好处。
令人怀疑的是，在当前和未来的运营情景中，夜视仍然是地面部队最重要的需求。 然而，这项技术的潜力，融入各种态势感知系统，可以为下一代解决方案的发展提供重要的推动力。
然而，正如一位业内专家所解释的那样，应该认真监控这类技术的实施，特别强调在已经非常复杂的操作空间中尽量减少操作员的认知负担。
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