Sistem night vision yang dipasang di kendaraan telah ada selama bertahun-tahun dan sekarang menjadi hal yang biasa, tetapi ada perubahan signifikan ke depan di pasar ini.
Misalnya, ada permintaan yang meningkat untuk kamera malam beresolusi lebih tinggi. Seorang juru bicara perusahaan penerima inframerah Prancis Sofradir mengatakan ini dapat dicapai dengan meningkatkan jumlah piksel dan mengurangi pitch piksel sambil mempertahankan ukuran matriks untuk memberikan karakteristik bobot dan konsumsi daya perangkat yang rendah.
“Dengan mengurangi pitch piksel, Anda meningkatkan sensitivitas detektor, karena saat pitch piksel menurun, setiap piksel memiliki kekuatan sinyal yang lebih rendah, dan dengan demikian kami meningkatkan sensitivitas perangkat. Pada kamera generasi sekarang, standarnya adalah VGA 640x512, tetapi saat ini trennya bergerak ke arah SVGA 1280x1024 dalam peningkatan 12 mikron, misalnya. Sistem akan bergerak ke arah ini dan ini terjadi sekarang,”
- dia menjelaskan.
Agar kamera ini berkinerja terbaik, mereka harus distabilkan dengan baik, karena kendaraan lapis baja beroperasi di medan yang kasar dengan medan yang sangat sulit. Menurut perwakilan dari Controp Precision Technologies, jika sistem tidak cukup stabil, "maka kualitas gambar akan tidak dapat diterima dan jangkauan perangkat akan berkurang secara drastis."
Seorang juru bicara Sofradir mengatakan:
“Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah melihat pentingnya bobot, ukuran, dan konsumsi daya yang terus meningkat, yang mencerminkan permintaan akan sistem kecil dan ringan dengan kemampuan yang ditingkatkan, seperti sistem SIGHT kami. Ada beberapa jenis kamera: kamera termal tanpa pendingin, yang memberikan penglihatan jarak dekat dan biasanya tidak stabil, dan kamera termal berpendingin, yang biasanya stabil, memiliki tingkat yang lebih tinggi dan tentu saja lebih mahal.
Menyoroti masalah
Secara tradisional, sistem night vision telah digunakan untuk dua tujuan utama. Pertama, perangkat penglihatan malam pengemudi memungkinkannya meningkatkan tingkat kontrol lingkungan di sekitar mobil untuk manuver yang aman dan bebas masalah. Kedua, ada sistem penglihatan yang digunakan oleh penembak untuk mengidentifikasi dan membidik target potensial.
Sistem inframerah untuk pengemudi dan kesadaran situasional yang ditingkatkan biasanya adalah kamera pencitraan termal tanpa pendingin yang memiliki bidang pandang yang lebih luas pada jarak dekat agar memiliki bidang pandang sebanyak mungkin, sementara cakupannya adalah untuk penembak, terutama untuk senjata kaliber besar, misalnya, meriam tank 120-mm, dilengkapi dengan kamera pencitraan termal jarak jauh yang didinginkan. Yang terakhir memiliki bidang pandang yang lebih sempit untuk fokus pada target tertentu.
Kamera termal adalah yang paling umum di tentara modern, karena mereka lebih maju daripada kamera dengan intensifikasi gambar (penguat gambar), yang beroperasi dalam langkah-langkah kurang dari 1 mikron, dan untuk mengoperasikannya memerlukan emisi cahaya aktif dalam spektrum wilayah inframerah dekat. untuk melihat dalam gelap. Dalam hal ini, cahaya dari iluminasi inframerah yang tidak terlihat dengan mata telanjang dapat dideteksi oleh perangkat musuh, yang dapat menimbulkan konsekuensi serius.
Menurut Colin Horner dari Leonardo, kamera penguat gambar selalu menjadi masalah di komunitas yang cenderung diterangi.
“Sensor ini cenderung mendistorsi dan mengaburkan gambar yang ditujukan untuk komandan dan pengemudi. Sementara teknologi peningkatan gambar meningkat dan merupakan pilihan yang lebih disukai untuk kendaraan non-tempur, kerugiannya adalah kamera tersebut masih memerlukan lampu latar.”
“Meskipun mereka benar-benar dapat bekerja dalam cahaya minimal, misalnya, dalam cahaya bulan atau bintang, dalam kegelapan total, kamera dengan tabung penguat gambar tidak akan berfungsi. Untuk meningkatkan kesadaran situasional, operator menggunakan lampu inframerah untuk menerangi area di sekitar alat berat secara lokal dan mengandalkan cahaya alami."
- jelas Horner.
Dia menambahkan bahwa ada masalah lain dengan kamera penguat gambar di mobil yang dilengkapi dengan kaca antipeluru, karena secara negatif mempengaruhi persepsi jarak pengemudi. Inilah sebabnya mengapa tentara modern lebih suka menggunakan sistem inframerah pasif.
Selain itu, ada kecenderungan untuk meningkatkan kemampuan penglihatan malam kendaraan dari kategori lain, di mana perlu untuk menginstal sistem yang sama pada mereka seperti pada platform tempur. "Ini benar-benar akan meningkatkan tingkat kepemilikan dan keamanan."
“Sebagai aturan, kendaraan tempur lapis baja yang lebih besar dilengkapi dengan sistem inframerah pasif (non-iluminasi) dengan kinerja yang sangat tinggi, tetapi mereka tidak bekerja sendiri dalam kolom. Mereka didukung oleh kendaraan lain, seperti pengangkut personel, ambulans dan kendaraan rekayasa, tetapi kendaraan ini memiliki kelemahan bahwa mereka tidak memiliki kemampuan penglihatan malam yang sama dengan kendaraan tempur dan oleh karena itu tidak dapat bekerja dalam kondisi yang sama. Jadi sekarang kami melihat tren untuk melengkapi kendaraan pendukung dengan sistem penglihatan malam yang tidak lebih buruk daripada platform tempur, sehingga mereka dapat bekerja berdampingan tanpa risiko tambahan."
Tren lainnya adalah menambahkan lebih banyak kamera ke mesin untuk mendapatkan tampilan serba lengkap. Sebelumnya, pihak militer hanya mementingkan penyediaan perangkat night vision bagi pengemudi untuk mengemudi saja. Dengan banyaknya kamera yang memberikan visibilitas 360 °, ancaman dapat dilihat dari segala arah dan, yang lebih penting untuk keamanan, ada pandangan ke samping dan belakang, oleh karena itu, keamanan operasi di daerah perkotaan meningkat.
Leonardo menawarkan kamera DNVS 4, yang memungkinkan Anda mendapatkan pandangan menyeluruh pada jarak 20-30 meter. Horner mengatakan sistem ini juga dilengkapi dengan kamera warna siang hari untuk menggabungkan dua teknologi dalam satu solusi dan dengan demikian mengurangi berat, ukuran dan konsumsi daya. Ia menambahkan, ada juga pergeseran dari arsitektur terbuka analog ke digital. "Ini berarti kami mendigitalkan sinyal kamera dan menampilkannya secara digital di layar, yang sangat meningkatkan kejernihan gambar dan menghilangkan gangguan apa pun dari mesin itu sendiri."
Gambar dalam angka
Perkembangan teknologi digital memungkinkan operator untuk menggunakan layar multifungsi dengan peta, status senjata, dan informasi perawatan kendaraan, serta melihat beberapa gambar secara bersamaan, seperti tampilan depan, samping, dan belakang. Ini jauh lebih fleksibel daripada menggunakan kamera redup atau sistem analog yang memungkinkan Anda melihat hanya satu kamera dan hanya satu layar.
Sebagian besar kamera pengintai adalah jenis yang tidak didinginkan dan, seperti mata manusia, memiliki bidang pandang yang luas sekitar 50 °, dan beberapa mendekati 90 °. Jorgen Lundberg dari FLIR Systems mengatakan bahwa kamera lain harus dipasang dalam konfigurasi yang berbeda untuk mencapai cakupan 360 ° penuh. Beberapa skema menyediakan penempatan beberapa kamera dengan bidang pandang 55 °, sementara skema lain menyediakan pemasangan empat kamera pada 90 ° atau bahkan hanya dua kamera pada 180 ° untuk membuat panorama. Pertama-tama, ini diperlukan agar mobil dapat dengan bebas bermanuver tanpa lampu depan menyala selama pelatihan malam dan operasi tempur, karena pengemudi memiliki kendali penuh terhadap lingkungan.
“Ini semua bertujuan untuk memberikan pengetahuan kepada pengemudi atau kru tentang apa yang terjadi di dekat mobil pada jarak sekitar 20-100 meter dan tidak lebih, karena teknologi saat ini tidak dapat memberikan gambar resolusi tinggi pada jarak jauh,” kata Lundberg. “Meskipun kru mobil pasti ingin memiliki gambar definisi tinggi dari seluruh perimeter yang mereka miliki, ada keseimbangan antara teknologi saat ini dan anggaran saat ini. Ada juga pembatasan jumlah dan fungsi tampilan kru di dalam kendaraan.”
Misalnya, menyajikan sejumlah besar informasi sensorik yang tersedia merupakan tantangan. Agar tidak mencampur semuanya menjadi satu tumpukan, anggota kru, misalnya, pengemudi, komandan, dan penembak, harus memiliki akses ke layar yang menampilkan informasi spesifik yang ditujukan untuk mereka masing-masing agar tidak mengganggu pengguna lain. Pihak pendaratan mungkin juga memiliki layar di bagian belakang kendaraan, yang menampilkan informasi tentang lingkungan sebelum turun. Komandan dapat memiliki layar seperti anggota kru lainnya, tetapi dengan lebih banyak fungsi, misalnya, dengan kemampuan untuk menampilkan keputusan tentang kontrol pertempuran dan informasi tentang senjata.
Banyak sensor yang berbeda sudah dipasang di kendaraan lapis baja dan sistem penglihatan malam harus menemukan tempat untuk diri mereka sendiri di ruang terbatas ini. Sedikit ruang yang tersedia di alat berat untuk mengakomodasi lebih banyak tampilan dan oleh karena itu mendistribusikan informasi dari sensor dan kamera ke seluruh alat berat merupakan tantangan.
Sistem penglihatan malam untuk senjata utama AFV terletak berdampingan atau terintegrasi ke dalam pandangan penembak, yang biasanya dipasang di kendaraan di sebelah senjata. Persenjataannya bisa berupa meriam tangki 120 mm kaliber besar, meriam kaliber sedang (20 mm 30 mm atau 40 mm) atau bahkan senapan mesin kaliber 7, 62 mm atau 12, 7 mm dalam modul senjata yang dikendalikan dari jarak jauh (DUMV). Sistem penampakan senjata terutama mencakup sistem pencitraan termal berpendingin dan oleh karena itu mampu beroperasi pada jarak lebih dari 10 km.
Lundberg mengatakan bahwa pemandangan siang dan malam penembak sejajar dengan sumbu pistol, yaitu, dia akan melihat ke mana pistol diarahkan dan tidak melihat ke arah lain.
“Jangkauan penglihatan ini harus sesuai dengan jangkauan senjata, dan senjata itu memiliki jangkauan yang agak jauh. Akibatnya, dia memiliki bidang pandang yang agak sempit, seperti melihat melalui sedotan … tetapi di sini anak panah perlu melihat dan menembak.
Tetap dingin?
Kamera inframerah tanpa pendingin menggunakan teknologi mikrobolometer, yang pada dasarnya adalah resistor kecil dengan elemen silikon yang bereaksi terhadap radiasi panas. Perubahan suhu ditentukan oleh intensitas emisi foton. Mikrobolometer mendeteksi ini dan mengubah pengukuran menjadi sinyal listrik, yang pada gilirannya dapat diubah menjadi gambar.
Sensor yang tidak didinginkan, sebagai suatu peraturan, beroperasi dalam rentang LW1R (7-14 mikron), yaitu, mereka dapat "melihat" melalui asap, kabut, dan debu, yang penting di medan perang dan dalam situasi lain.
Perangkat berpendingin menggunakan sistem pendingin kriogenik untuk menjaga detektor pada -200 ° C, sehingga lebih sensitif terhadap perubahan suhu yang kecil sekalipun. Detektor perangkat tersebut dapat secara akurat mengubah bahkan satu foton yang terkena menjadi sinyal listrik, sementara sistem yang tidak didinginkan membutuhkan lebih banyak foton untuk melakukan pengukuran. Dengan demikian, sensor yang didinginkan memiliki jangkauan yang jauh, yang meningkatkan proses menangkap dan menetralisir target.
Tetapi sistem berpendingin juga memiliki kelemahan, kerumitan desain memerlukan biaya tinggi dan kebutuhan akan perawatan rutin dan rumit secara teknis. Sensor yang tidak didinginkan lebih murah, lebih mudah dirawat, dan lebih tahan lama karena tidak menggunakan teknologi kriogenik, memiliki lebih sedikit bagian yang bergerak, dan tidak memerlukan penyegelan vakum yang rumit. Jenis sistem apa yang harus dipilih, seperti biasa, terserah pengguna, berdasarkan tugas yang dia selesaikan.
Pemilihan gelombang
Lingkup penembak berpendingin menggunakan detektor inframerah dekat [gelombang panjang] (LW1R). Karena ini memungkinkan sistem penglihatan malam untuk melihat menembus asap dan karenanya memiliki lebih sedikit masalah terkait pertempuran. Sistem yang tidak didinginkan juga menggunakan detektor seperti itu, karena mikrobolometer (elemen termosensitif) sensitif pada panjang gelombang ini, tetapi ini sekarang mulai berubah. “Secara historis, LWIR selalu lebih disukai karena penetrasi asap yang lebih baik daripada detektor MWIR yang beroperasi di inframerah pertengahan [gelombang tengah],” kata Horner.
“Sepuluh tahun yang lalu ini benar, tetapi tes dan demonstrasi telah menunjukkan dan membuktikan bahwa tidak banyak perbedaan antara LWIR dan MWIR di medan perang hari ini. Sensitivitas dan kemampuan MWIR telah meningkat secara signifikan selama 10 tahun terakhir dan hari ini kamera MWIR masih menawarkan kinerja yang unggul dan penetrasi asap. Hal ini menyebabkan orang lebih memilih MWIR daripada detektor LWIR.”
Horner menambahkan:
“Kelebihan dari detektor MWIR adalah juga memiliki permeabilitas yang lebih baik melalui udara lembab dibandingkan dengan detektor jenis LWIR, yaitu ketika Anda ingin menyebarkan di daerah pesisir, terutama di iklim panas, maka Anda akan mendapatkan kinerja yang lebih baik menggunakan MWIR, bukan LWIR.. Ini akan menjadi solusi kompromi untuk mobil."
Namun, juru bicara perusahaan Prancis Sofradir menekankan bahwa daerah spektrum inframerah jauh [gelombang pendek] (SWIR) juga memiliki aplikasinya.
“Ada dua kegunaan yang berbeda untuk SWIR. Pertama, detektor jenis ini dapat menjadi solusi tambahan dalam kasus-kasus ketika Anda perlu melihat melalui asap dan debu dengan kepadatan dan asal yang berbeda, dan bahkan (dalam beberapa kasus) kabut. Tergantung pada kondisi atmosfer, SWIR dapat memberikan jarak nyata yang besar. Kedua, dengan detektor SWIR, Anda dapat melihat pengukur jarak laser yang beroperasi pada penunjukan target pada panjang gelombang 1,6 mikron atau 1,5 mikron. Hal ini kemudian digunakan sebagai peringatan bahwa kendaraan Anda berada di bawah pengawasan. Anda juga dapat melihat kilatan meriam, yang berarti SWIR digunakan untuk meningkatkan kesadaran situasional dan melindungi kendaraan darat."
Seorang juru bicara BAE Systems mengatakan:
“Secara umum, LWIR memberikan performa terbaik di segala cuaca dan kondisi outdoor lainnya, sedangkan MWIR dan SWIR memberikan kontras terbaik. Gambar SWIR memiliki keuntungan tambahan karena mirip dengan apa yang kita lihat dengan mata telanjang. Keuntungan penting ini meningkatkan kemungkinan pengenalan yang benar, yang pada gilirannya membantu mengurangi kemungkinan insiden dengan tembakan persahabatan."
Kebutuhan untuk lebih
Semakin seringnya pemasangan DUMV pada kendaraan lapis baja berdampak pada pasar kamera malam. Pemandangan senjata utama terintegrasi ke dalam platform dan oleh karena itu baik senjata maupun pemandangan tidak dapat terlalu sering berubah. Menambahkan DUMV baru secara modular memungkinkan Anda mengubah cakupan lebih sering.
Dalam lima hingga sepuluh tahun terakhir, senjata standar yang dipasang di DUMV dalam banyak kasus adalah senapan mesin 7,62 mm atau senapan mesin 12,7 mm, jadi bidikan biasanya tidak didinginkan agar sesuai dengan jarak tembak pendek. senjata ini (1-1, 5 km), dan ini pada gilirannya menentukan bidang pandang mereka yang sedikit lebih lebar daripada pemandangan senjata kaliber besar.
Namun, Lundberg mencatat bahwa situasinya berubah:
“Saat ini, ada tren yang berkembang yang menentukan pemasangan senjata kaliber yang lebih besar (sekitar 25-30 mm), dari mana dimungkinkan untuk mengarahkan dan melakukan tembakan akurat pada jarak jauh, dan ini menentukan permintaan untuk pemandangan DUMV. dengan jangkauan yang lebih panjang. Sementara industri dulu memasok cakupan tanpa pendingin untuk 99% DUMV, saat ini fokusnya beralih ke cakupan tanpa pendingin dan berpendingin yang lebih fungsional yang dapat memberikan gambar ultra-tajam. Ini memungkinkan untuk melihat sedikit lebih jauh dan mengarahkan senjata kaliber yang lebih besar ke target pada jarak jauh 1, 5-2, 5 km, yaitu di luar jangkauan alat pemusnah musuh.
Dan akhirnya, para komandan ingin memiliki kontrol situasi yang lebih baik, untuk melihat lebih jauh daripada tembakan meriam, dan oleh karena itu ada kebutuhan untuk memasang pemandangan malam dengan jangkauan yang lebih jauh di DUMV.
Pengembangan sistem night vision ditentukan tidak hanya oleh peningkatan jangkauan, tetapi juga oleh kebutuhan untuk menyederhanakan operasi. Kamera pencitraan termal yang ketinggalan zaman atau kamera inframerah yang kurang canggih membutuhkan banyak pekerjaan, karena Anda harus menekan tombol dan memutar kenop berkali-kali untuk mendapatkan gambar yang layak, sementara kamera canggih yang baru dapat langsung memberikan gambar berkualitas lebih tinggi untuk sistem bidikan dengan intervensi pengguna minimal. Seorang juru bicara Controp mengatakan: "Ketika sebagian besar elemen otomatis, operator dapat fokus pada tugas itu sendiri, dan tidak terganggu dengan bekerja dengan sistem penampakan."
Keuntungan medan perang dari sistem penglihatan malam menjadi semakin jelas. Ini dilakukan dengan memanfaatkan keunggulan teknologi kamera resolusi tinggi yang ditingkatkan, menggunakan jenis sistem yang tepat untuk tugas tertentu, dan mengintegrasikan lebih banyak kamera pengintai ke dalam arsitektur digital yang dapat mendukung lebih banyak sensor dan menyediakan data bagi setiap anggota kru. mereka butuh. Secara individual, peningkatan ini tidak membawa perubahan radikal, tetapi secara bersama-sama dapat memberikan keuntungan dalam pertempuran.
Horner mengatakan arsitektur digital adalah solusi jangka panjang.
“Jika Anda menerapkan arsitektur digital sejak awal, maka Anda dapat memiliki kontrol 360 derajat, Anda dapat dengan mudah mengintegrasikan teknologi masa depan, sistem peperangan elektronik, perlindungan aktif, dan sistem pengawasan dan pengintaian jarak jauh. Kemudian Anda dapat dengan aman melanjutkan dan mengisi mobil dengan teknologi canggih tambahan."
Lundberg menambahkan:
“Proliferasi night vision dan sistem pencitraan termal berjalan dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Militer di Barat percaya bahwa musuh hanya akan memiliki teknologi inframerah pasif. Berkat perkembangan pesat teknologi inovatif dan aturan kontrol ekspor, tentara Barat modern memiliki keuntungan yang jelas. Intinya, tentu saja, bukan pada pencitra termal individu dan perangkat penglihatan malam lainnya, tetapi di seluruh kendaraan lapis baja. Jika kamu memiliki scope di DUMV, maka keuntungannya adalah kamu bisa membidik, menembak, dan memukul akurat beberapa detik sebelum lawan. Dalam rangkaian acara ini, sistem night vision tentu berkontribusi pada kemenangan atas lawan.”
