دانستن آنچه نه تنها در گوشه بعدی، بلکه آنچه در ساختمان بعدی است، بخش مهمی از عملیات نظامی در مناطق شهری است. دستاوردهای اپترونیک و رادار توانایی یک سرباز را در این شرایط افزایش می دهد
واحدهای پیاده شده با انبوهی از وظایف پیچیده مواجه هستند که اغلب نیازمند تصمیمات سریع و مسئولانه در شرایط خطرناک و سخت هستند. چه در نبرد طولانی، چه انجام حملات، شناسایی، مشاهده یا نجات گروگان، سربازان باید تمام کمک های لازم را دریافت کنند تا وضعیت را بهتر کنترل کنند.
در حالی که بازار مدرن تحت تسلط سیستم‌های دستی است، علاقه فزاینده‌ای به تجهیزات بزرگتر، اما همچنان قابل حمل که دارای برد طولانی‌تر، میدان دید وسیع‌تر هستند، تجزیه و تحلیل ویدیویی و همگام‌سازی سنسورهای اضافی و سیستم‌های هدف را فراهم می‌کنند، وجود دارد. به ویژه در محیط های شهری، به منظور کاهش خطر ورود سربازان به ساختمان هایی که ممکن است مخالفان مسلح در آنجا پنهان شده باشند، نیاز به "دیدن" از طریق دیوارها وجود دارد. در همه موارد، گرایش به سمت سیستم‌های حسگر پیچیده، از جمله رادار و اپتوالکترونیک است که اتصال قابل اعتمادی را به شبکه عمومی نیز فراهم می‌کند. اندرو ساکستون، رئیس سیستم‌های تاکتیکی در FLIR Systems می‌گوید: بسیاری از کشورهای جهان به دنبال افزایش چابکی و انعطاف‌پذیری نیروهای خود برای مقابله با طیف وسیع‌تری از تهدیدات هستند. توانایی جمع آوری اطلاعات عملیاتی با ارزش از منابع بیشتر به فرماندهان انعطاف عملیاتی می دهد.
بسته بندی
محدودیت‌های قدیمی جرم و قدرت هنوز بر سخت‌افزار پیاده نظام تأثیر منفی می‌گذارد، اما پیشرفت فناوری بی‌رحمانه است و توسعه تجهیزات چند سنسوری حتی پیچیده‌تر را تسهیل می‌کند. ساکستون ادامه داد: «فرآیندهای بهبود در سیستم‌های اپتیک، مواد و منبع تغذیه به ما امکان می‌دهد وزن را کاهش دهیم، بردهای طولانی‌تری ارائه دهیم، سنسورهای بیشتری را ادغام کنیم و زمان کار آنها را افزایش دهیم.» - در سال های اخیر کارهای زیادی در این راستا انجام شده است. تلاش های ما برای صرفه جویی در وزن منجر به سیستم Recon-V شده است که ترکیبی از یک تصویرگر حرارتی برد بلند با وضوح بالا، فاصله یاب لیزری، قطب نما مغناطیسی دیجیتال و سیستم GPS است که همگی کمتر از 2,2 کیلوگرم وزن دارند. پنج سال پیش به سادگی غیرممکن بود.
ناوه بهات، رئیس بخش تحقیق و توسعه سیستم‌های الکترونیک نوری در بخش تمام صنایع هوافضای اسرائیل، تسلط سیستم‌های دستی را تصدیق می‌کند و خاطرنشان می‌کند که «در اسرائیل نیاز به نظارت دوربرد وجود دارد». در آینده نزدیک، باهات انتظار توسعه سریع سیستم هایی با سطح بالایی از یکپارچگی را دارد که مبتنی بر دوربین های تصویربرداری حرارتی خنک نشده با فاصله یاب لیزری، جی پی اس و زیرسیستم های مکان هدف هستند. او همچنین پیش‌بینی می‌کند که سیستم‌های بیشتر و بیشتری دارای رابط‌های دوستانه‌تر مبتنی بر فناوری‌های رایانه‌ای و گرافیکی طراحی‌شده برای گوشی‌های هوشمند خواهند بود. به نظر وی، سیستم های جستجو و ردیابی قابل حمل و سیار بیشتر ظاهر می شود، سطح یکپارچگی رادارها و اپترونیک ها و همچنین اتصال با سایر دستگاه ها افزایش می یابد. او محدودیت اصلی را نه وزن و مصرف انرژی، بلکه میدان دید باریک سنسورهای اپتوکوپلر نامید که بر تقاضای تجهیزات شناسایی فعلی برای پیاده نظام تأثیر می‌گذارد. یکی از اجزای مهم حل این مشکل، ادغام رادارهای سبک وزن و کوچک است. وی ادامه داد: در نیروی دریایی، سامانه‌های اطلاعاتی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: رادار برای جستجو و ردیابی و سامانه‌های الکترونیک نوری برای شناسایی و تعیین هدف استفاده می‌شود. - ما معتقدیم نیروی زمینی این مسیر را طی خواهد کرد. IAI در این زمینه ها کار می کند. علاوه بر این، فناوری های نوری و نقشه برداری امکان محاسبه دقیق مکان را بدون استفاده از GPS فراهم می کند.
بیرون از ماشین!
جانی کارنی، معاون Controp، گفت که در دهه گذشته شاهد رونق اپترونیک سیار نصب شده بر روی خودرو بوده ایم، اگرچه این شرکت شاهد روند تخلیه تجهیزات از خودرو و فعال شدن در فاصله دورتر به منظور کاهش خطر شناسایی است. به ویژه هنگام انجام وظایف امنیت داخلی و حفاظت از مرزها. "کاربران شکایت دارند که به محض نصب دکل های خود با همه اپترونیک ها و رادارهای فانتزی، افراد بد این دکل ها را می بینند و نقاط ضعف را پیدا می کنند ... این یک موقعیت ساحلی نیست که در آن هیچ مشکلی وجود نداشته باشد - همه چیز قابل مشاهده است. در یک نگاه. در جاهای دیگر همیشه مشکلاتی در خط دید وجود دارد. در حال حاضر، ما شاهد نیاز روزافزون به تجهیزات قابل حمل هستیم که به گشت های مرزی اجازه می دهد تا به طور مخفیانه در مکان های مختلف و در زمان های مختلف مستقر شوند.
تجهیزات سیار و پوشیدنی نیز به غلبه بر محدودیت‌های نرده‌ها و تهدید تونل‌ها کمک می‌کنند. مزاحمان می توانند تونل هایی را در زیر بخش های پرچین تحت نظارت حفر کنند، زیرا زمانی که بیش از 15 متر از پرچین فاصله می گیرند، از دید سیستم مانیتورینگ ناپدید می شوند. این مشکل را می‌توان توسط تیم‌های کوچک دو یا سه اپراتور با حسگرهایی که پوشش وسیعی را ارائه می‌کنند، حل کرد و ایستگاه‌های رادیویی از طریق آنها می‌توانند اطلاعاتی را در مورد آنچه یافته‌اند به همکاران خود منتقل کنند.
کارنی می گوید که کنتروپ طیف وسیعی از راه حل ها را برای این نوع کار ارائه می دهد و دوربین های کوچک، تثبیت شده و خنک نشده خود را برای استفاده با رادارهای سبک وزن و قابل حمل برای شناسایی اشیایی که رادارها می توانند شناسایی کنند، ارائه می دهد. دوربین ها در ابتدا برای استفاده با پهپادهای کوچک (وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین) ساخته شدند. استفاده از سنسورهای فعال، به عنوان مثال، ایستگاه های رادار، در شرایطی که سطح تهدیدات افزایش یافته است، به شما این امکان را می دهد که در فاصله معینی با آنها کار کنید. به دلیل خطر شلیک به وسیله نقلیه و برای جلوگیری از تلفات ناخواسته، سربازان می‌خواهند سنسورها را یا دورتر از آن یا در ارتفاع بسیار بالا قرار دهند.»
ساکستون بر اهمیت اشتراک رادار و اپترونیک تاکید کرد. «همه چیز در مورد به هم پیوستگی است. ما رادارهای قابل حمل و همچنین سیستم های دستی تولید می کنیم. نوآوری واقعی در ترکیب اطلاعات از هر دو دستگاه در یک اطلاعات عملیاتی مشترک نهفته است. این چیزی است که ما روی آن تمرکز می‌کنیم، و با تکامل هر بخش از فناوری، سیستم در کل بهبود می‌یابد." او بر اهمیت ارتباط متقابل تاکید کرد و به واحدهای شناسایی پیاده‌شده اجازه می‌دهد تا بهترین استفاده را از داده‌های به‌دست‌آمده از منابع مختلف، از جمله پهپادها ببرند. هواپیمایی، بالون ها و حسگرهای زمینی بدون مراقبت. استفاده از یک معماری مشترک به چندین منبع اطلاعاتی اجازه می دهد تا به یک سیستم نظارت چند منظوره تبدیل شوند. تبادل اطلاعات متقابل بین حسگرها به سرباز پیاده اجازه می دهد تا به سرعت شی شناسایی شده توسط بالون را ببیند و بالعکس. سیستم بالون می‌تواند داده‌های طول و عرض جغرافیایی را از حسگر زمینی بگیرد و به سرعت حسگرها را بدون تکرار فرآیند جستجو برای جسم به جسم منتقل کند.
FLIR Systems سخت در تلاش است تا اندازه، وزن و مصرف برق دستگاه‌های optronic را برای سربازان پیاده‌شده کاهش دهد. در حال حاضر سیستم هایی با وزن کمتر از 2,2 کیلوگرم تولید می کند.
کیس های پانوراما
در حالی که ترکیب رادارهای دستی با اپتوالکترونیک به حل دو مشکل کمک می کند، اولی محدودیت "نی نوشیدنی" است که در بیشتر دوربین ها وجود دارد (ناظر عملاً از دید محیطی محروم می شود، گویی از میان نی نگاه می کند) و دومی فقدان آن است. در مورد قابلیت های شناسایی و شناسایی رادارهای نظارتی زمینی، سازندگانی از جمله Controp و Elbit رویکرد دیگری را ارائه می دهند. هر دوی آنها دستگاه‌های الکترونیک نوری قابل حمل بسیار کارآمد با میدان دید بسیار گسترده ایجاد کردند.
سیستم Twister اولین بار توسط Controp در Eurosatory 2016 در پاریس ارائه شد. سیستم توسط دو اپراتور منتقل، پیکربندی و نگهداری می شود. با اسکن 360 درجه و به روز رسانی تصویر پانورامای خود در هر ثانیه، می تواند اجسام متحرک را تا فاصله سه کیلومتری تشخیص دهد. کارنی گفت: «دیگر تولیدکنندگان زیادی از این نوع تجهیزات در جهان وجود ندارند. اما تا آنجا که من می دانم، ما تنها کسانی هستیم که یک سیستم قابل حمل ایجاد کرده ایم.
الگوریتم‌های پردازش تصویر به‌طور خودکار شخص متحرک و سایر اشیاء را شناسایی می‌کنند، در حالی که لنز نوری زوم پیوسته دوربین حرارتی به اپراتور اجازه می‌دهد از آن در حالت نظارت برای شناسایی و شناسایی استفاده کند. Twister همچنین می‌تواند هنگام ضبط عکس‌های فوری بگیرد. هر بار که تشخیص می دهد، یک فایل ردیابی را ذخیره می کند که اپراتور می تواند برای مطالعه در زمان واقعی به آن دسترسی داشته باشد در حالی که سیستم همچنان به اسکن منطقه مشخص شده ادامه می دهد. سیستم را می توان به صورت محلی از طریق لپ تاپ یا از راه دور از طریق رادیو یا LAN کنترل کرد. کارنی ادامه داد: «Twister جایگزینی بسیار پیشرفته‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر برای روش‌های نگهداری بالا که امروزه استفاده می‌شود، ارائه می‌کند، که معمولاً به شبکه‌ای از دوربین‌های توزیع شده در امتداد موانع امنیتی برای نمایش تصاویر در چندین صفحه متکی هستند.» "در سیستم Twister، کل تصویر پانوراما 360 درجه روی یک صفحه نمایش داده می شود، که بسیار راحت تر است، کنترل در میدان آسان تر است."
به گفته Shalom Binder از بخش اطلاعات و اطلاعات Elbit، سیستم SupervisIR از نظر مفهومی مشابه است، اما تفاوت هایی نیز دارد. این سیستم مبتنی بر یک سنسور غیر اسکن است که میدان دید 90 درجه در آزیموت و 12,5 درجه در ارتفاع، معادل حدود 150 دوربین حرارتی استاندارد را فراهم می کند. این میدان دید بسیار بزرگ تنها با یک دوربین با یک آشکارساز به دست می آید. این فناوری جدید و تا حدی پتنت شده امکان "استخراج ده ها مگاپیکسل" از یک عنصر حسگر را فراهم می کند. SupervisIR همچنین همه چیز را ضبط می کند، از الگوریتم هایی استفاده می کند که تصویر ویدیویی را برای شناسایی و طبقه بندی اشیاء تجزیه و تحلیل می کند، اشیاء را با نقاط قرمز در نمای پانوراما علامت گذاری می کند، یک پنجره جداگانه برای هر کدام باز می کند، و به چندین اپراتور اجازه می دهد تا در یک زمان روی اشیاء مختلف زوم کنند تا آنها را مطالعه کنند. . این نه تنها یک سیستم تشخیص رادار مانند است، بلکه قابلیت‌های بصری خاص خود را شبیه به یک تصویرگر حرارتی دارد.
سیستم نظارت و شناسایی SupervisIR که توسط Elbit توسعه یافته است
SupervisIR می تواند با حسگرهای خارجی و یکپارچه شبکه ارتباط برقرار کند. Binder توضیح داد: برای وضوح فوق العاده، می توانید یک دوربین مستقل مانند Elbit LVCR-D را بچرخانید. - منطقه مورد علاقه را با سیستم SupervisIR انتخاب کنید و دوربین LVCR-D را در آنجا جهت دهید. مزیت این است که نمی چرخد، فشردگی با حداقل ردپا. هر دو سیستم SupervisIR و LCVR-D عناصر کلیدی مفهوم ISTAR-DS Elbit هستند (هوش، نظارت، اکتساب هدف و شناسایی - جمع آوری اطلاعات، نظارت، تعیین هدف و شناسایی، راه حل های پیاده شده - راه حل های پیاده شده). این شامل همه چیزهایی است که برای شناسایی، بومی سازی، طبقه بندی و شناسایی اهداف و انتقال آنها به پلتفرم های اجرایی برای خنثی سازی نیاز دارید. ما به دنبال راه حل تجهیزات نیروی پیاده شده هستیم، واحدی که تمام تجهیزات را در کوله پشتی خود خواهد برد. Elbit این مفهوم را در ویدیویی نشان می دهد که در آن هدف به پهپاد Elbit Skylark-I / II منتقل می شود، زیرا خطر از دست دادن دید از پست مشاهده زمینی وجود دارد و پس از آن پهپاد تعیین هدف لیزری را ارائه کرد. با این نوع راه‌حل‌ها، ما می‌توانیم انواع حملات را انجام دهیم، چه سلاح‌های هدایت شونده لیزری، چه سلاح‌های هدایت شونده با GPS، چه توپخانه‌های معمولی یا گلوله‌های خمپاره. فقط باید داده های هدف را روی سلاح آپلود کنید." همانطور که بایندر توضیح داد، البیت با داشتن تجربه گسترده در زمینه وسایل ارتباطی می تواند هر ایستگاه رادیویی را که با موقعیت و فاصله بین پست فرماندهی، سکوی حمله و مقر مطابقت داشته باشد، ارائه دهد. این سیستم ماهیت ماژولار دارد، بنابراین واحد می تواند وسایل ارتباطی، نظارت و تعیین هدف را انتخاب کند.
سیستم Twister Controp استبداد "نی نوشیدنی" را می شکند که میدان دید کاربران نوری الکترونیکی را کاهش می دهد.
پشت دیوار
هدف شناسایی اساساً ارائه اطلاعات به فرمانده یگان در مورد آنچه بالای تپه بعدی است است، اما در نبردهای شهری اغلب به مفهوم "آنچه در پشت دیوار است" محدود می شود، یعنی آنچه در تپه بعدی وجود دارد. ساختمان یا حتی در اتاق بعدی. در این مورد، رادارهای باند فوق العاده برای تشخیص عرضی نشانه های حیات، در غیر این صورت استنوویزرها، از خانواده Camero Xaver وارد بازی می شوند. همانطور که ایلان آبراموویچ، نایب رئیس شرکت، خاطرنشان کرد، آنها مورد توجه و تقاضای زیادی در میان ارتش، به ویژه در میان واحدهای ضد شورش هستند. در نتیجه شرایط سخت کنونی، این دستگاه ها در اروپا و البته در ایالات متحده دیده می شوند، مردم می خواهند گزینه های بسیار بیشتری داشته باشند. افزایش تقاضا برای این سیستم ها در بازار وجود دارد، اما نمی توانم بگویم که بسیار شدید است. تمام دوربین های دیواری خانواده Xaver در محدوده فرکانس پیوسته از 3 تا 10 گیگاهرتز با توان بسیار کم کار می کنند (حتی قوی ترین مدل نیز نسبت به تلفن همراه برق کمتری مصرف می کند). آنها می توانند حرکات ظریف (تنفس و ضربان قلب) را که توسط موجودات زنده (انسان و حیوانات) از طریق اکثر مصالح دیوار، کف و سقف، از جمله خاک رس، آجر، سنگ، گچ، دیوار خشک، بلوک های خاکستری، چوب، شیشه و حتی بتن مسلح انجام می شود، تشخیص دهند. . ضخامت نفوذ بسته به مواد متفاوت است، اما رادارها نمی توانند از طریق یک ورقه فلزی پیوسته ببینند.
این خانواده از سه مدل Xaver-800، Xaver-400 و Xaver-100 تشکیل شده است. رادار جمع‌آوری، نظارت و شناسایی کامل سه‌بعدی Xaver-800 یک سیستم چهار آنتن است که روی سه‌پایه نصب می‌شود و وزن آن با باتری‌ها 14,5 کیلوگرم است. این ابزار به طور خاص برای جمع آوری اطلاعات دقیق در زمان واقعی طراحی شده است که برای موفقیت ماموریت حیاتی است، در مورد وجود اشیاء زنده و ساکن پنهان شده در پشت یک دیوار جامد یا سایر موانع. الگوریتم های تصویربرداری اختصاصی برای از بین بردن بهم ریختگی محیطی و حفظ تصویربرداری سه بعدی استفاده می شود. هنگامی که ساختار یک دیوار گرفتن یک تصویر سه بعدی را دشوار می کند، Xaver 800 بدون اینکه اپراتور را برای ثانیه ای در تاریکی رها کند، یک تصویر دو بعدی یا یک بعدی واضح ارائه می دهد.
Xaver 400، با وزن 3,2 کیلوگرم، تصویری دو بعدی را نمایش می دهد: باتری اصلی آن به همراه باتری های اضافی، در مجموع هفت ساعت کار می کند. Stenovizor مکان هدف را در شبکه مختصات XY نشان می دهد، میدان دید و حداکثر فاصله را نشان می دهد، دومی با استفاده از دکمه سمت چپ انتخاب می شود. دکمه سمت راست به شما امکان می دهد حالت های "ردیابی"، "کارشناس" و "نفوذ عمیق" را انتخاب کنید. هر دو Xaver 100 و 400 می توانند به صورت اختیاری به یک ماژول بی سیم یکپارچه مجهز شوند که امکان کنترل از راه دور بیش از یک سیستم را با استفاده از یک کامپیوتر دستی یا رومیزی فراهم می کند. این گزینه در ابتدای سال 2014 معرفی شد و در حال حاضر به چندین مشتری تحویل داده شده است، حداکثر فاصله در حالت بی سیم 25 متر است. چندین Xaver 400 که به هم متصل شده اند یک تصویر دو بعدی یا سه بعدی تولید می کنند.
Xaver 100 با چهار باتری لیتیومی CR660A 123 گرم وزن دارد که 3,5 ساعت کار می کند. این دستگاه دارای یک آنتن تابشی و یک آنتن گیرنده است که داده های آن بر روی یک صفحه نمایش کوچک به صورت تصویری تک بعدی نمایش داده می شود که حضور اجسام زنده و فاصله تا نزدیکترین هدف را نشان می دهد. فواصل تشخیص مانند اعضای بزرگتر خانواده، 4,8 یا 20 متر است. این آنتن میدان دید 120 درجه را در آزیموت و ارتفاع فراهم می کند. Xaver 100 واقعاً به هیچ آموزشی نیاز ندارد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که دستگاه را جهت یابی کنید و آن را روشن کنید، نمادهای هدف و سنسور و فاصله بین آنها روی صفحه نمایش داده می شود. این یک رابط بصری انسان و ماشین است، کل سیستم کاربر پسند است و حتی یک مبتدی فقط به چند ثانیه نیاز دارد تا دستگاه را روشن کند و فاصله تا هدف را تعیین کند. با این حال، حالت عملیاتی دوم به شما امکان می دهد سیگنال های خام را مشاهده کنید، که می تواند اطلاعات بیشتری نسبت به حالت "در نظر گرفته شده برای سرباز" به اپراتور با تجربه بدهد.
«Когда вы внутри, вы должны начать поиск. Это может быть здание, квартира со многими комнатами, может быть подвал или мансарда, - пояснил Абрамович. - Кто-то может ударить вас, кто-то может выскочить из-за угла... или притаиться в следующей комнате. С этими приборами вы владеете информацией о доселе неизведанном». Например, была даже продемонстрирована совместная работа с پهپاد, когда стеновизор Xaver 100 установили на малоразмерный БЛА для обнаружения людей через крышу здания. Беспилотник сел на крышу, заглушил двигатель с целью исключения нежелательных перемещений и вибраций, после чего прибор успешно обнаружил в помещении под собой живых существ.
از بالا به پایین: Xaver 400، Xaver 800، Xaver 100
توسعه آینده
همانطور که ساکستون اشاره کرد، تمام سیستم های ذکر شده در مقاله احتمالاً نقش بزرگی در آینده قابل پیش بینی ایفا خواهند کرد و اگر میکرو پهپادهای پروکسدینامیک هورنت سیاه فراگیر شوند، قوانین بازی برای شناسایی پیاده شده به طور قابل توجهی تغییر خواهد کرد. ساکستون در پاسخ به این سوال که ترکیب تجهیزات موجود برای یک جوخه شناسایی پیشرفته ارتش کشور را ارزیابی کند، پاسخ داد که تاکید بر دستیابی و توزیع اطلاعات عملیاتی ارزشمند باقی خواهد ماند. تاکید بر تجهیزات تصویربرداری دوربرد و با وضوح بالا برای بهبود جزئیات شی، و همچنین سیستم‌های قدرت بهبود یافته، سیستم‌های ارتباطی باند پهن رمزگذاری شده مورد نیاز برای تبادل ویدیوی با کیفیت بالا در زمان واقعی خواهد بود. در همین حال، باهات ظهور دستگاه‌های نظارتی و هدف‌گیری دستی فشرده‌تر با نشانگرهای لیزری داخلی، سیستم‌های ناوبری و موقعیت‌یابی مبتنی بر تصویر با دقت بالا و سیستم‌های جدید ردیابی و تشخیص جستجو را پیش‌بینی می‌کند. کارنی پیشنهاد کرد که تجزیه و تحلیل ویدیویی به یک مشکل بزرگ تبدیل می شود زیرا دوربین هایی با میدان دید وسیع مناطق بسیار بزرگی را می گیرند که مغز انسان نمی تواند به اندازه کافی سریع پردازش کند. او گفت که روش های آینده تجزیه و تحلیل باید نوع و ویژگی های تنها شی مورد نیاز کاربر را تعیین کند. سیستم باید فقط به چنین اهدافی توجه کند، به استثنای موارد مثبت کاذب. "همه این سیستم های اتوماتیک یک مشکل بزرگ دارند - هشدارهای کاذب، در اینجا شما باید سخت ترین مشکلات را حل کنید."
به نقل از وب سایت ها:
www.nationaldefensemagazine.org
www.flir.com
www.iai.co.il
www.controp.com
elbitsystems.com
www.camerotech.com
www.proxdynamics.com
www.newsru.co.il
www.israeldefense.co.il
gizmodo.com
www.alamy.com