军事评论

夜晚不是障碍! 夜视发展趋势

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夜间机动和战斗的能力是将真正的现代军队与技术落后的军队区分开的特征之一。 为装甲车配备夜视功能意味着可以使用最强大的机动武器系统,可以显着提高战场上的情况知识水平,并且可以随时进行秘密部署。



英国陆军背脊上的莱昂纳多DNVS驾驶员的夜视仪


机器安装的夜视系统已经生产了很多年,现在正变得司空见惯,但是在这个市场上,重大的变化正在等待着我们。

例如,对高分辨率夜间摄像机的需求不断增长。 法国红外接收器公司Sofradir的发言人表示,可以通过增加像素数量并减小像素之间的间距来实现这一点,同时保持矩阵的尺寸,以确保设备的轻量化和低功耗特性。

“通过减小像素间距,您可以提高检测器的灵敏度,因为随着像素间距的减小,将为每个像素生成较低的功率信号,从而提高了设备​​的灵敏度。 在当前一代的相机中,标准是VGA 640x512格式,但是今天的趋势将机芯转移到具有1280微米间距的SVGA 1024x12格式。 系统将朝这个方向发展,现在正在发生,”

- 他解释道。

为了使这些摄像机发挥最佳性能,必须对它们进行适当的稳定,因为装甲车辆在崎difficult不平的地形上作业。 根据Controp Precision Technologies的代表,如果系统不够稳定,“那么图像质量将不可接受,并且设备范围将大大缩小。”

索弗拉迪尔代表报告:
“近年来,我们已经看到重量和尺寸以及能耗特性的重要性正在稳步增长,这反映了对具有改进功能的小型轻量系统的需求,例如我们的SIGHT系统。 摄像机的类型有几种:非制冷热成像摄像机(其水平范围近且通常不稳定)和制冷(通常稳定)的水平更高,当然也更昂贵。”


突出问题


传统上,夜视系统已用于两个主要目的。 首先,驾驶员的夜视仪可以提高汽车周围的知识水平,从而实现安全无故障的机动。 其次,箭标使用了瞄准系统来识别和瞄准潜在目标。

用于驾驶员并提高其环境知识水平的红外系统通常是非制冷的热像仪,其近距离视野更广,可以最大程度地观看,而射手的瞄准镜,尤其是大口径武器的瞄准镜,例如120-毫米枪 坦克配备了远程冷却的热像仪。 后者的视野较窄,专注于特定目标。

热成像摄像机是现代军队中最常见的摄像机,因为它们比具有图像亮度放大(电光转换器)的摄像机要先进得多,该摄像机的工作增量小于1微米,要工作,它们需要在近红外区域发出主动光光谱以便在黑暗中看到。 同时,敌方设备可以检测到肉眼看不到的红外照明发出的光,这可能会造成严重后果。

根据莱昂纳多(Leonardo)的科林·霍纳(Colin Horner)的观点,带有图像增强管的相机始终是定居点活动的问题,而定居点通常是亮着的。

这些传感器往往会使用于指挥官和驾驶员的图像变形和模糊。 尽管增强图像亮度的技术正在改进,并且是非战斗辅助车辆上安装的首选选择,但缺点是此类相机仍然需要背光照明。”


“尽管它们确实可以在最少的照明条件下工作,例如在月亮或星星的光照下,但在完全黑暗的环境中使用图像增强器的相机根本无法工作。 为了提高态势感知,操作员使用红外线来局部照亮汽车周围的区域并依靠自然光。”

-霍纳解释。

他补充说,配备防弹玻璃的机器中的图像增强相机还有其他问题,因为它们会对驾驶员对距离的感知产生负面影响。 这就是为什么现代军队更喜欢使用无源红外系统。

另外,存在增加其他类型车辆的夜视能力的趋势,为此必须在车辆上安装与作战平台相同的系统。 “这将真正提高您的所有权和安全性。”

“通常,大型装甲战车配备具有非常高特性的无源(非照明)红外系统,但它们不能单独在列中工作。 它们得到其他车辆的支持,例如人员运输车,救护车和工程车辆,但是这些车辆的缺点是它们不具有像军用车辆那样的夜视能力,因此不能在相同条件下工作。 因此,目前,我们看到一种趋势,即为辅助车辆配备夜视系统的能力不比作战平台差,因此它们可以并排工作而没有额外的风险。”


另一个趋势是在机器上安装大量摄像机以获得完整的全方位视图。 以前,军方只关心为驾驶员提供夜间专用设备。 借助提供360°可见性的大量摄像机,可以从任何方向看到威胁,更重要的是,从安全角度出发,从一侧到另一侧和向后都可以看到威胁,因此,提高了城市点的安全性。

莱昂纳多(Leonardo)提供DNVS 4摄像机,使您可以在20-30米的距离处获取圆形视图。 霍纳说,该系统还配备了日间彩色摄像机,将两种技术结合在一个解决方案中,从而减少了重量,尺寸和功耗。 他补充说,从模拟设备到数字开放架构也有转变。 “这意味着我们将来自摄像头的信号数字化并以数字格式显示在屏幕上,同时显着提高了图像的清晰度并消除了由机器本身引起的任何干扰。”


Controp瞄准具安装在遥控武器模块上


图片编号


数字技术的发展使操作员可以使用带有地图,武器状态和有关机器维护的信息的多功能屏幕,并同时查看多个图像,例如前视图,并排视图和后视图。 与使用具有亮度增强功能的相机或模拟系统(使您只能从一台相机和一个显示器上查看图像)相比,这提供了更多选择。

大多数监视摄像机是非冷却型的,并且像人眼一样,具有50°量级的宽视野,有些接近90°。 FLIR Systems的Jorgen Lundberg表示,必须安装各种配置的其他摄像机才能获得完整的360°覆盖率。 一些方案提供了多个具有55°视场的摄像机的放置,而其他方案则提供了在90°上安装四个摄像机或在180°上仅安装两个摄像机以创建全景的方法。 首先,这是必要的,因为驾驶员可以完全控制环境,因此在夜间训练和战斗操作中汽车可以在不打开大灯的情况下自由操纵。

伦德伯格说:“所有这些目的都是为了让驾驶员或乘员了解大约在20-100米处的汽车附近发生的情况,因为现在的技术无法在远距离产生高分辨率的图像。” “尽管汽车的工作人员当然会喜欢拥有整个周边的高清图像,但是在当今的技术和当今的预算之间需要保持平衡。” 车内乘员显示器的数量和功能也受到限制。”


例如,呈现大规模可用的感官信息是具有挑战性的。 为了不将所有内容混在一起,机组人员(例如驾驶员,指挥官和炮手)必须有权访问显示针对每个人的特定信息的屏幕,以免干扰其他用户。 登陆方还可以在机器后方有一个屏幕,在拆卸之前,该屏幕上会显示有关环境的信息。 指挥官的屏幕可能和其他机组人员的屏幕一样,但是具有更多功能,例如,能够显示有关战斗控制的决定和有关武器的信息。

装甲车中已经安装了许多不同的传感器,夜视系统必须在这个有限的空间中找到自己的位置。 机器中的可用空间很小,无法安装更多显示器,因此,在整个机器中分配来自传感器和摄像机的信息是一项艰巨的任务。

用于主BBM枪的夜视系统位于操作员射击者的视线附近或与之结合,通常将其安装在机枪旁。 武器可以是大口径的120-mm坦克炮,中型口径的枪(20毫米,30毫米或40毫米),甚至可以是遥控武器模块(DUMV)中7,62毫米或12,7毫米口径的机枪。 瞄准枪系统主要包括热成像冷却系统,因此能够在10 km的范围内运行。

伦德伯格说,射手的日夜视线与枪支的轴线对齐,也就是说,他将看到枪支瞄准的位置,而看不到其他方向。

“瞄准具的射程必须与火炮的射程相对应,并且火炮的射程相当大。 因此,它的视野相当狭窄,就像通过一根吸管看……但是在这里,您需要看到并射击箭头。”



夜视瞄准具对于轻型战术车辆和MBT都“有用”


保持寒冷?


未冷却的红外热像仪使用微测辐射热计技术,该技术本质上是一个小型电阻器,带有可响应热辐射的有机硅元素。 温度的变化取决于光子发射的强度。 测微辐射热计将检测到这一点并将测量结果转换为电信号,然后可以将其转换为图像。

通常,未冷却的传感器在LW1R(7-14μm)范围内运行,也就是说,它们可以“看到”烟雾,雾气和灰尘,这在战场和其他情况下很重要。

冷却的冷却系统使用低温冷却系统将探测器的温度保持在-200°С,这使得它即使对微小的温度变化也更加敏感。 这种设备的检测器甚至可以将单个光子准确地转换为电信号,而未冷却的系统需要大量的光子进行测量。 因此,冷却的传感器具有更长的范围,这可以改善捕获和中和目标的过程。

但是冷藏系统有其缺点,结构复杂性带来高成本,并且需要定期和技术上困难的维护。 未冷却的传感器更便宜,维护更简单,使用寿命更长,因为它们不使用低温技术,运动部件更少,不需要复杂的真空密封。 与以往一样,选择哪种系统由用户根据他要解决的任务来决定。

波浪选择


炮手的瞄准具使用的探测器在光谱(LW1R)的近[长波]红外区域中运行。 这样一来,夜视系统就可以透视烟雾,因此减少了与战斗情况相关的问题。 在未冷却的系统中,由于微辐射热计(热敏元件)在该波长下是敏感的,因此也使用了这种检测器,但是现在情况已经开始改变。 Horner说:“从历史上看,他们总是更喜欢使用LWIR,因为它们的烟雾渗透性比中红外工作的MWIR探测器好。”

“十年前,这是真的,但是测试和演示表明并证明,在战场上,LWIR和MWIR目前没有太大区别。 在最近的10年中,MWIR的灵敏度和功能有了显着提高,并且今天MWIR摄像机仍然具有出色的特性和透过烟雾的渗透性。 这导致了一个事实,人们更喜欢MWIR而不是LWIR探测器。”


Horner添加了:
“ MWIR探测器的优势在于,与LWIR探测器相比,它们在潮湿空气中的渗透性也更好,也就是说,当您想部署在沿海地区,尤其是在炎热的气候中时,使用MWIR探测器将获得更好的性能,不是LWIR。 这将是对汽车的妥协。”


但是,法国Sofradir公司的代表强调,光谱的远[短波]红外区域(SWIR)也有其应用。

“ SWIR有两种不同用途。 首先,在有必要通过不同密度和来源的烟尘,甚至(在某些情况下)雾气直视的情况下,这种类型的探测器可能是一个额外的解决方案。 根据大气条件,SWIR可以提供较大的可见距离。 其次,通过SWIR检测器,您可以看到以目标波长1,6μm或1,5μm进行目标定位的激光测距仪。 然后,它用作警告您的机器处于监视状态的一种方式。 您还可以看到枪响,即SWIR用于改善所有权并保护地面车辆。”


BAE Systems的一位代表说:
“总的来说,LWIR在所有天气和其他环境条件下均可提供最佳性能,而MWIR和SWIR可提供最佳对比度。 SWIR图像具有类似于我们用肉眼看到的图像的附加好处。 这个重要的优势增加了正确识别的可能性,这反过来又有助于减少发生友好火灾的可能性。”


夜晚不是障碍! 夜视发展趋势

DNVS 4在距离20-30米的地方提供全方位的可视性


需要更多


在装甲车辆上安装SAMP的增加对夜视摄像机市场产生了影响。 主炮的瞄准器已集成到平台中,因此,炮和瞄准器都不能经常更换。 以模块化方式添加新的SMPS,使您可以更频繁地改变视野。

在过去的五到十年中,安装在RUMF上的标准装备在大多数情况下是7,62毫米机枪或12,7毫米机枪,因此瞄准具通常没有冷却,以适应这种武器的短射程(1-1,5公里),这反过来决定了它们的视野比大口径枪支的视野稍宽。

但是,伦德伯格指出情况正在发生变化:
“目前,趋势决定了安装 武器 较大的口径(大约25-30 mm),您可以从中瞄准并进行长距离精确射击,这决定了对远程光学放大器的步枪镜的需求。 以前,该行业通常为99%SUMF提供未冷却的瞄准镜,如今,重点已转移到可以提供超清晰图像的功能更强的未冷却和冷却瞄准镜。 这样就可以更远地看到更大的口径武器,并将其瞄准1,5-2,5公里的长距离,也就是说,敌人武器无法触及。”


最后,指挥官希望更好地控制局势,比大炮射击更远,因此有必要在SAMP上安装更长距离的夜视仪。

夜视系统的发展不仅取决于范围的扩大,还取决于简化操作的需求。 过时的红外热像仪或不那么先进的红外热像仪需要进行大量工作,因为您必须多次按下按钮并旋转旋钮才能获得像样的图像,而新型的先进热像仪可以在无需用户干预的情况下立即为瞄准系统提供更高质量的图像。 一位Controp的代表说:“当大多数元素自动化时,操作员可以专注于任务本身,而不会因为使用瞄准系统而分心。”

通过使用夜视系统获得的战场优势越来越明显。 这是通过使用改进的高分辨率摄像机提供的技术优势,针对特定任务使用正确类型的系统以及将大量监控摄像机集成到数字架构中来实现的,该数字架构可以支持更多传感器并向每个机组人员发送他所需的数据。 另外,所有这些改进都不会带来根本性的变化,但是它们可以共同为战斗提供优势。

霍纳说,数字架构是一个长期的解决方案。
“如果您从一开始就引入数字架构,那么您可以拥有360°的所有环境,您可以轻松集成未来的技术,电子战系统,主动防御系统以及远程监视和侦察。 然后,您可以安全地继续使用其他先进技术填充汽车。”


伦德伯格补充说:
“夜视和热成像系统的普及正以前所未有的速度进行。 西方军方认为,敌人只会拥有被动红外技术。 由于创新技术和出口管制规则的迅速发展,现代西方军队具有明显的优势。 当然,重点不在单个热成像仪和其他夜视设备中,而是在整个装甲车中。 如果您对RUMF有所了解,那么优点是您可以比对手早几秒钟瞄准,射击和准确击中。 在这一系列事件中,夜视系统无疑也有助于击败对手。”
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  1. 雷克萨斯
    雷克萨斯 21十月2019 18:15
    +2
    我与军方沟通,了解这些趋势与俄罗斯军队无关。 除特种部队外,配备现代夜视仪和热成像仪的设备也是零碎的。 自沙漠风暴以来,30年徒劳无功。
    1. 侦察
      侦察 21十月2019 18:39
      0
      如果不是秘密的话,您是与军方接触的人吗? 据我所知,每个士兵至少在第二代部队中都有夜灯。 好吧,也许除了张口等等。
      1. 雷克萨斯
        雷克萨斯 21十月2019 18:51
        -2
        我与仍在整个俄罗斯服务的前同事交流。 我本人生活在一个军事城镇,邻居只是来自PBG的一部分,远离后方。
        1. 侦察
          侦察 21十月2019 18:59
          0
          可悲的是,嗯,至少我们对此表示满意。
      2. 达乌尔
        达乌尔 21十月2019 22:12
        0
        在PBG的某些地区,...每个士兵都有


        如果不是秘密,这是什么样的“精英”? PBG是否已做好战斗准备? 或增加? 还是常数? 请解释。 然后在互联网上,只有“” PBG“表示鱼被去掉了肠子而没有头。 wassat
        而且这些设备依赖于简单的“工农”单位吗?
        1. 侦察
          侦察 21十月2019 23:25
          0
          恒定)关于工农-我自己不知道,否则我不会问。
  2. 金同志
    金同志 21十月2019 18:36
    -1
    引用:lexus
    现代夜视

    在遥远的87年,一切都与战略火箭部队保持一致。
    就技术而言,相同的BMP MOBD以及对于战斗机来说都是沉重的,但相当不错的NVD。
    现在更糟的是什么?
  3. Saxahorse
    Saxahorse 21十月2019 22:39
    +3
    一位优秀的评论者被证明了。 他们回忆了军方目前使用的设备类别。 感谢作者!
  4. 克林贡语
    克林贡语 21十月2019 23:09
    +3
    有趣的是,水箱上的热成像仪*性能得到改善* T-72B3本质上是泰勒斯(Catherine FC)的法国人安装的。 在热成像仪领域,它的进口替代品在哪里? 还是这个进口替代品等等
    1. 玉米
      玉米 21十月2019 23:15
      +1
      T-72B3坦克上的红外热像仪基本上是泰雷兹(Thales)法国制造的
      它是在安装之前安装的,然后在俄罗斯建立了生产基地(我不知道它是否已获得许可),这是进口替代品。
      1. Stepych
        Stepych 22十月2019 04:59
        0
        Quote:玉米
        然后在俄罗斯建立生产基地

        好吧,这并不意味着其完全相似。
        性能可能会更差。 对于这一部分,我们经历了很多年的艰难时期。 我不认为他们赶上了
        1. spech
          spech 22十月2019 07:12
          -2
          可能更糟了-已经坏了很多年-我不认为

          有时最好保持沉默。
  5. 克林贡语
    克林贡语 22十月2019 00:34
    0
    Quote:玉米
    T-72B3坦克上的红外热像仪基本上是泰雷兹(Thales)法国制造的
    它是在安装之前安装的,然后在俄罗斯建立了生产基地(我不知道它是否已获得许可),这是进口替代品。

    感谢您的澄清 饮料
  6. certero
    certero 22十月2019 00:38
    +1
    在俄罗斯,这仅仅是一个大问题,因为我们不会生产未冷却的基质。
    1. Narak-zempo
      Narak-zempo 22十月2019 08:09
      0
      但是斯科尔科沃呢?
  7. Narak-zempo
    Narak-zempo 22十月2019 08:04
    +2
    带硅胶元件的小电阻

    所以看起来像是硅胶涂层电阻 笑
    我发誓原来的文章是“硅”而不是“硅”。