Bahkan di siang hari, kehidupan pasukan terjun payung ketika turun dari kendaraan tempur infanteri atau pengangkut personel lapis baja tergantung pada pencapaian paling awal dari tingkat kesadaran situasional maksimum, belum lagi mendarat di malam hari selama pertempuran, ketika keselamatan pasukan pendaratan. hampir seluruhnya bergantung pada teknologi sensor
Selama lebih dari satu dekade, sistem optoelektronik telah dipasang di kendaraan militer untuk memantau dan membidik, misalnya, perangkat penglihatan malam, sistem untuk meningkatkan penglihatan teknis untuk pengemudi, dan baru-baru ini mereka telah mengintegrasikan sistem penglihatan serba baik ke dalam kendaraan baru. atau sebagai sistem tambahan untuk peningkatan
Saat ini, semuanya berubah dengan sangat cepat berkat kombinasi sensor digital dan arsitektur elektronik terintegrasi, sementara ada kecenderungan yang jelas untuk menginstal sistem multi-sensor yang dapat dikonfigurasi secara otomatis yang dapat bekerja bersama dengan mulus untuk memberikan kesadaran situasional yang jauh lebih baik (kualitas persepsi kompleks informasi heterogen dalam volume spasial -temporal tunggal) dibandingkan dengan apa yang dimiliki awak kendaraan lapis baja, terbatas dalam tinjauan, sebelumnya.
Sebagaimana dicatat di perusahaan Finmeccanica, hari ini peningkatan tingkat kepemilikan situasi dan kemampuan untuk mengidentifikasi, melacak, dan menandai target bergerak yang sedang bergerak sangat penting dan menentukan tren pengembangan dan perluasan pasar ini. Sistem senjata dan perangkat pengamatan secara langsung mempengaruhi efektivitas kendaraan tempur dalam memenuhi tugas utamanya, oleh karena itu sensor dengan karakteristik tertinggi semakin diminati.
Sementara itu, kemajuan dalam mikroelektronika dan optik membuat sistem penglihatan malam lebih terjangkau, dan dalam hal ini, semakin banyak negara ingin menciptakan basis industri untuk produksi komponen untuk jenis peralatan ini. Kebutuhan pengemudi untuk sistem penglihatan malam terutama dapat dipenuhi oleh sensor jarak pendek (biasanya kamera inframerah atau televisi yang tidak didinginkan), sementara sensor penglihatan serba menjadi bagian integral dari pengangkut personel lapis baja dan kendaraan tempur infanteri, sejak kru dan pasukan harus memiliki pandangan serba konstan.
CV90 BMP, dilengkapi dengan beberapa kamera yang menyediakan gambar 24/7, berfungsi sebagai platform eksperimental untuk sistem augmented reality BAE Systems Battle View 360, yang memungkinkan Anda mendapatkan gambar "melingkar" dan menampilkannya di layar yang dipasang di helm. dari kru dan pasukan
Menggunakan tampilan yang dipasang di helm, semua orang di kendaraan dengan sistem augmented reality Battle View 360 menerima tampilan serba; dan tidak harus turunan dari teknologi pemandu cahaya Q-Sight dan Q-Warrior BAE Systems
Realitas tertambah
Selain sistem kunci yang telah membuktikan nilainya, koneksi sensor dengan tampilan canggih dan sistem manajemen informasi memungkinkan kru untuk pindah ke dunia augmented reality, di mana informasi tentang unit mereka, musuh, rute, landmark dapat disajikan untuk perhatian mereka pada waktu yang tepat, rintangan bersama dengan ribuan pesan dan informasi lainnya. Meskipun konsep ini terkenal dalam penerbangan militer, kendaraan darat mungkin akan segera melampauinya di bidang ini, karena bobot, ukuran, konsumsi energi, dan karakteristik biaya sensor dan sistem komputasi berkurang, dan waktu serta upaya yang dihabiskan untuk proses sertifikasi berkurang. jauh lebih sedikit daripada di penerbangan. …
Selain itu, seperti yang dicatat Dan Lindell, kepala kendaraan tempur di cabang Swedia Hagglunds dari BAE Systems, teknologi ini mengubah mesin itu sendiri. "Kami mendesain ulang mesin untuk mengintegrasikan sistem ini … Pertama, dalam lima hingga enam tahun terakhir kami telah melipatgandakan daya yang didistribusikan di mesin dan kami melihat bahwa konsumsi energi terus meningkat." Perusahaan terus bekerja pada penggerak listrik listrik dan hibrida (motor tradisional melalui generator menggerakkan motor listrik) untuk mobilnya. Lindell berpendapat bahwa faktor manusia juga penting untuk teknologi optoelektronik. “Bagaimana kami merepresentasikan semua data sensorik dan gambar yang ingin kami distribusikan kepada kru? Ini adalah masalah yang sangat besar bagi kami."
Sebuah sistem saat ini sedang dikembangkan yang menempatkan penekanan khusus pada kesadaran situasional dan integrasi faktor manusia. Sistem augmented reality BattleView 360 didasarkan pada sistem pemetaan digital. Dia mengumpulkan. Melacak dan menampilkan fragmen medan yang diminati kru. Saat mengenakan helm dengan BattleView 360, mereka yang duduk di dalam mobil mendapatkan gambar "melingkar" eksternal. Pada saat yang sama, mereka segera menerima pesan tentang perubahan situasi dan penunjukan target untuk melepaskan tembakan. Awak kendaraan tempur dapat berinteraksi dengan BattleView 360 dalam dua cara, melalui helm atau tablet. BAE Systems, bekerja sama dengan anak perusahaannya di Inggris, saat ini sedang mendemonstrasikan sistem BattleView 360 yang terpasang pada CV90 BMP di beberapa negara. Manajer Program Andy Thain sangat akrab dengan pasar pencitraan dan kesadaran situasional untuk kendaraan militer. “Kami jelas melihat minat yang tumbuh di seluruh Eropa dan Amerika Serikat, terutama di area penelitian, dalam sistem kesadaran situasional untuk kendaraan tempur ini, terutama untuk pengangkut personel lapis baja dan kendaraan tempur infanteri, dan di masa depan untuk jenis kendaraan lainnya.”
Mr Thane mengatakan perusahaan memiliki sejumlah kontrak terkait dengan berbagai proyek penelitian Inggris dan AS di mana perusahaan lain juga terlibat. “Sistem yang kami kembangkan dan pelajari menambah kemampuan pengemudi, penembak, dan komandan kendaraan dan memberi mereka visibilitas ke segala arah yang jauh lebih baik daripada yang mereka miliki dengan periskop saat ini atau jendela berlubang yang sangat sempit yang umum di kendaraan militer.” Untuk rombongan yang mendarat di belakang kendaraan, penguasaan situasi itu penting, karena mereka perlu tahu apa yang menanti mereka sebelum turun dari kendaraan. "Bisa saja setiap penerjun payung, tetapi kemungkinan besar seorang pemimpin pasukan diikuti oleh bawahannya."
Dalam hal geografi, “ada minat dan aktivitas di Amerika Serikat dan di seluruh Eropa,” Thane mencatat, misalnya, ketujuh operator mesin CV90 di Eropa (Denmark, Estonia, Finlandia, Belanda, Norwegia, Swiss, dan Swedia) sedang mempertimbangkan mengintegrasikan sistem. Battle View 360 saat meningkatkan kendaraan Anda. Di Amerika Serikat, organisasi militer termasuk Command for Doctrine and Combat Training (TRADOC) dan Communications Electronics Research Center (CERDEC) sedang mengerjakan sistem kesadaran situasional sirkular, seperti Laboratorium Sains dan Teknologi Pertahanan Inggris (DSTL).
Masalah integrasi
Salah satu masalah yang terkait dengan integrasi teknologi tersebut adalah fitur desain model spesifik kendaraan tempur, misalnya, untuk sistem tampilan melingkar, perlu untuk menemukan tempat di lambung, memasok daya, dan meletakkan transmisi data. garis. Selain itu, gambar dari kamera harus ditampilkan untuk memberikan visualisasi yang mulus secara simultan untuk semua orang di dalam mobil; semua ini membutuhkan daya komputasi yang signifikan, pengetahuan tentang faktor manusia, dan pengalaman dalam pengembangan perangkat lunak khusus.“Pengolahan datanya sendiri bukan masalah besar, yang jadi masalah adalah membuat display yang cukup kuat untuk digunakan pada kendaraan militer,” lanjut Thane. “Pameran kami sebelumnya dipasang di pesawat jet dan helikopter. Mengambil teknologi ini dan menjadikannya tangguh dan anti-rusak benar-benar menantang, tetapi layak, karena komponen optik yang kami miliki cukup kuat dan kompak."
Dalam hal ini, ada baiknya memikirkan berbagai teknologi tampilan helm, termasuk pandu gelombang optik yang digunakan dalam sistem Q-Sight BAE Systems dan modifikasinya, meskipun ini tidak berarti integrasi wajib teknologi Q-Sight ke dalam sistem Battle View 360, karena perusahaan sedang mengembangkan teknologi layar kasar kecil lainnya. Thane ingat ucapan pedas dari para prajurit yang bergerak dengan pajangan di dalam mobil, terutama ketika mereka membenturkan kepala mereka ke sesuatu. "Pokoknya, kami bisa melewati kondisi operasi ini."
Selain protokol konversi yang biasa digunakan untuk mengirimkan data dari sensor yang berbeda dari produsen yang berbeda ke jaringan yang sama, ada masalah penyambungan atau penyelarasan gambar. “Ini berarti menggabungkan gambar dari sensor yang terlihat dan inframerah dengan prinsip operasi yang berbeda, lensa dan bidang pandang yang berbeda, dan membuatnya kompatibel satu sama lain,” kata Richard Hadfield, technical lead untuk Battle View 360 di BAE Systems. "Kami memperbesar dan memperkecil waktu nyata untuk membuat kubah virtual dan kemudian memasukkan sensor itu ke dalam kubah virtual itu." Masalah teknis lainnya, disebutkan Hadfield, adalah pelacakan gerakan kepala beberapa orang secara simultan, karena mereka dapat melihat ke arah yang berbeda. Dia mengatakan perusahaan memiliki solusi untuk ini, yang mencakup alat pelacak di setiap helm dan satu set sensor pelacak yang didistribusikan ke seluruh interior kendaraan.
Secermat mungkin, sinkronisasi dengan dunia luar dari gambar yang ditampilkan adalah salah satu masalah ergonomis yang paling penting. “Anda perlu memastikan orang yang menggunakan sistem tidak merasa tidak nyaman dengan latensi atau latensi,” kata Hadfield. "Kami pikir kami sudah melakukannya dengan benar dan menghapus penundaan, tetapi saya tidak bisa mengatakan bagaimana caranya." Bagaimana pengguna berinteraksi dengan layar yang mereka kenakan di kepala mereka juga merupakan masalah yang signifikan, dan untuk mengatasi ini, BAE Systems memperkenalkan elemen berdasarkan perangkat lunak MIME (Map and Image Management Engine) yang "sangat andal" yang bekerja secara efektif pada pertengahan 90-an di berbagai pesawat militer Inggris. “Kami telah mengadaptasi alat ini untuk penggunaan terestrial dan menyertakan banyak fungsi yang menangani medan, jadi kami dapat, misalnya, merencanakan rute menggunakan karakteristik medan, dan semuanya layak untuk semua jenis kendaraan,” tambah Hadfield.
Kamera termal premium Finmeccanica menggunakan sensor MCT resolusi tinggi generasi ketiga untuk memberikan kualitas gambar yang sangat baik, siang, malam, dan dalam visibilitas yang buruk. Kamera-kamera ini dapat diintegrasikan ke dalam berbagai sistem pencitraan kendaraan
Keluaran informasi
Perangkat lunak MIME berinteraksi melalui jaringan komunikasi kendaraan dengan sistem kontrol pertempuran dan/atau sistem deteksi dan akuisisi target, membandingkan data yang diterima dan memfilternya untuk memberikan informasi yang diperlukan dan dosis yang akurat kepada setiap pengguna dan menghilangkan beban informasi yang berlebihan."Mendapatkan terlalu banyak informasi hampir sama buruknya dengan memberikan terlalu sedikit informasi," kata Hadfield. - Artinya, kita memiliki satu tugas lagi: apa yang harus dan apa yang tidak boleh dilihat oleh orang tertentu?
Peder Sjolund, co-developer dan manajer program BattleView 360 di BAE Systems Hagglunds, mengatakan bahwa mereka bekerja dengan kru kendaraan tempur berpengalaman untuk memahami informasi apa yang mereka butuhkan dalam setiap situasi dan batasan apa yang seharusnya ada. “Kami membawa beberapa komandan tank dan BMP untuk memulai diskusi tentang seberapa banyak informasi yang dapat mereka tangani dalam skenario yang berbeda,” katanya. - Salah satu skenario bisa berupa pawai, dan skenario kedua bisa berupa pertarungan jarak dekat. Jika Anda sedang berbaris, maka Anda benar-benar fokus pada rute, di mana titik pengumpulan berikutnya, berapa lama Anda akan mengemudi, berapa banyak bahan bakar yang tersedia dan berapa kecepatan yang dibutuhkan untuk sampai ke titik pengumpulan pada waktu tertentu. waktu,”tambah Hadfield. "Tapi kemudian, saat Anda semakin dekat dengan tujuan, ancaman mulai muncul, kemudian Anda memasuki berbagai tahap misi tempur, dan jelas informasi yang Anda lihat akan berubah."
Sjolund mengatakan bahwa perusahaan telah menggabungkan informasi yang masuk ini dengan konsep tampilan yang dipasang di helm untuk awak pesawat, yang merupakan cara terbaik untuk mendapatkan informasi yang berguna bagi mereka yang duduk di dalam mobil ketika seluruh ruang interior tidak dipenuhi layar, seringkali ada tidak cukup ruang atau energi yang tersedia untuk mereka, atau keduanya. Modul pada setiap helm memiliki sensor gerakan kepala individu dan perangkat untuk menghubungkan ke sistem kontrol pertempuran mini berdasarkan perangkat lunak MIME, yang memungkinkan setiap pengguna untuk menampilkan gambar dari sensor yang benar dengan informasi taktis yang diperlukan.
Sebagian besar kendaraan lapis baja tidak memungkinkan pandangan yang baik, oleh karena itu sistem kamera dari semua jenis tersebar luas, sebagian besar termasuk kamera night vision CMOS (semikonduktor oksida logam pelengkap)
Lebih banyak sensor
Seperti yang dicatat oleh perusahaan Finmeccanica, sementara jumlah sensor yang dipasang pada kendaraan militer terus bertambah, kombinasi teknologinya cukup stabil, meskipun terus ditingkatkan. Sistem penglihatan yang khas mencakup sensor penglihatan malam (biasanya inframerah), penglihatan siang hari (baik optik atau televisi), dan pengintai laser. Untuk memenuhi persyaratan khusus, sensor tambahan seperti iluminator / pointer laser sering kali terintegrasi. Untuk visi pengemudi dan sistem kesadaran situasional, televisi dan kamera termal sudah cukup.
Optronik plug and play tetap menarik untuk kendaraan tempur; misalnya, tren ini didukung oleh popularitas keluarga POP (Plug-in Optronic Payload) Israel Aerospace Industries dari sistem penampakan dan penampakan siang dan malam yang distabilkan gyro. Keluarga POP mencakup enam sistem, masing-masing dengan konfigurasinya sendiri. Pada saat yang sama, mereka semua memiliki tingkat modularitas yang tinggi dan dapat menerima "bagian" khusus dengan sensor yang ditentukan oleh kebutuhan pengguna. Bagian ini dapat diganti di lapangan jika diperlukan, dan di masa mendatang akan memudahkan untuk meningkatkan keluarga POP karena teknologi optocoupler baru telah tersedia.
Kamera inframerah tanpa pendingin menjadi lebih populer dalam aplikasi "umum", seperti meningkatkan kualitas penglihatan pengemudi, tetapi kamera inframerah berpendingin tetap menjadi suatu keharusan ketika pencitraan berkualitas tinggi diperlukan. Untuk senjata bidikan, perangkat tradisional gelombang panjang (8-12 mikron) saat ini berkembang menjadi perangkat multi-jarak, yaitu dengan menambahkan sensor gelombang menengah (3-5 mikron). Dalam beberapa aplikasi tingkat rendah umum, yaitu, dalam tugas-tugas di mana visibilitas tidak memainkan peran besar, sensor yang beroperasi di wilayah spektrum inframerah dekat (gelombang panjang) saat ini digunakan bersama dengan kamera televisi murah.
Finmeccanica percaya bahwa teknologi sirkuit manufaktur berdasarkan struktur logam-oksida-semikonduktor (CMOS) komplementer secara bertahap akan menggantikan kamera CCD dalam jangkauan yang terlihat, dan teknologi yang lebih eksotis seperti daerah spektrum inframerah jauh (gelombang pendek) akan dikembangkan lebih lanjut.. Menurut perusahaan, kemampuan wilayah spektrum ini berbeda dari rentang inframerah gelombang menengah dan gelombang panjang. Ini dapat berguna untuk beberapa aplikasi khusus, meskipun biaya yang relatif tinggi saat ini dapat membatasi permintaan militer untuk itu. Selain kemajuan teknologi berdasarkan panjang gelombang yang kurang dikenal, kemajuan berkelanjutan dalam teknologi sensor memungkinkan detektor inframerah berpendingin dan tidak dingin dengan susunan yang lebih kecil, resolusi lebih tinggi, dan/atau diafragma optik (bukaan) yang lebih kecil.
Tampilan kendaraan modern yang khas adalah layar yang kokoh dengan fitur khusus untuk memaksimalkan kualitas gambar monokrom dari kamera inframerah. Sistem terbaru adalah panel LCD panel datar multifungsi berjaringan dengan perangkat lunak yang dapat menampilkan banyak gambar pada saat yang sama, menempatkan grafik resolusi tinggi dan meningkatkan kualitas gambar. Perkembangannya, didorong oleh ketersediaan teknologi panel komersial, bergerak menuju kualitas gambar yang lebih baik (termasuk definisi yang lebih tinggi), bandwidth jaringan internal yang lebih banyak, dan daya komputasi yang lebih besar.
Pro dan kontra
Berkenaan dengan pengembangan display yang dipasang di helm, Finmeccanica menyebutkan kekuatan dan kelemahan dari teknologi yang ada. Keuntungannya termasuk kekompakan, kemampuan untuk beroperasi dengan atau tanpa helm, dan konsumsi daya yang relatif rendah. Kerugian mereka, menurut perusahaan, termasuk biaya, perlindungan yang buruk dari kerusakan, kelelahan pemilik dan, mungkin, membatasi kemampuan untuk melakukan tugas-tugas tertentu di dalam mobil, serta kebutuhan akan perangkat cadangan. Kesimpulan yang diambil Finmeccanica dari analisis kelebihan dan kekurangan adalah dalam waktu dekat, display yang dipasang di helm tidak akan banyak digunakan di kendaraan militer. Namun, perusahaan lebih optimis tentang prospek augmented reality (menambahkan objek imajiner ke gambar objek di dunia nyata, biasanya properti tambahan-informatif), yang dapat diperoleh tanpa tampilan yang dipasang di helm. "Augmented reality memiliki potensi luar biasa karena meningkatkan penyajian informasi kepada kru, yang dapat membantu deteksi dan penargetan." Tidak mengherankan, hampir semua pelanggan mereka berfokus terutama pada harga dan kinerja, tetapi Finmeccanica menekankan bahwa faktor-faktor ini bergantung pada aplikasi. Biasanya, pelanggan bersedia untuk berinvestasi lebih banyak ketika solusi tingkat sistem diperlukan (misalnya, pengendalian kebakaran atau kesadaran situasional), bukan hanya karena lebih mahal, tetapi terutama karena persyaratannya lebih ketat dan ini menghalangi penggunaan yang lebih murah. dan peralatan yang kurang fungsional dari pemasok segmen bawah. Dengan persyaratan yang tidak terlalu ketat, penekanan pada biaya memungkinkan lebih banyak pemasok yang bersaing untuk terlibat.
Pendapat para ahli
Emmanuelle Bercier, kepala penjualan di ULIS (sebuah divisi dari perusahaan teknologi inframerah Prancis Sofradir), yang membuat pencitra termal tanpa pendingin, telah memperhatikan bahwa tuntutan militer menjadi lebih spesifik dalam hal fungsionalitas yang diinginkan. Ini termasuk sistem penglihatan yang ditingkatkan untuk pengemudi, peningkatan kesadaran situasional lokal untuk melindungi kendaraan, dan integrasi ke stasiun senjata yang dikendalikan dari jarak jauh (RWM), misalnya, untuk panduan senjata. “Kami melihat dua tantangan utama,” lanjut Bercier. - Pertama, meningkatkan kinerja untuk mendapatkan bidang pandang yang lebih besar, misalnya 180 derajat untuk sistem penglihatan pengemudi, atau meningkatkan jangkauan pengenalan sistem kesadaran situasional lokal dan DBA … Kedua, pengembangan peralatan dengan dimensi yang lebih kecil, lebih ringan, dengan konsumsi daya yang lebih sedikit. Meskipun terkadang kami berurusan dengan mesin besar, volume yang tersedia untuk peralatan apa pun selalu menjadi masalah."
Dalam hal teknologi baru yang berpotensi mengganggu, Bercier percaya bahwa sensor CMOS yang mencakup spektrum yang terlihat dan inframerah dekat adalah kandidat yang baik untuk perangkat visi pengemudi segala cuaca di masa depan, dan hal yang sama berlaku untuk sistem inframerah gelombang pendek. “Teknologi baru akan menjadi tantangan untuk mencapai tingkat kedewasaan dan kualifikasi yang dibutuhkan untuk jenis aplikasi ini. Kami akan melihat apa yang terjadi dalam sepuluh tahun ke depan, tetapi sensor pencitraan termal sudah didasarkan pada teknologi terbukti yang terus meningkatkan kemampuan dan mengurangi biaya.”
Ketika ditanya di mana, dari sudut pandang geografis, seluruh proses pengembangan dan pengadaan dilakukan, Dan Lindell mengatakan bahwa Barat berbicara dan melakukan tes, sedangkan Timur sudah memasok produk jadi. “Kami melihat banyak hal yang dibahas dan ditampilkan di pameran benar-benar terintegrasi di Rusia, juga di China. Kami melihat kebutuhan yang cukup jelas untuk sistem jenis ini di Asia Tenggara, sementara negara-negara Barat sedang berbicara dan mencoba melakukan sesuatu, beberapa pada tingkat yang lebih rendah, beberapa ke yang lebih besar."
