Αύξηση της επίγνωσης της κατάστασης των πληρωμάτων τεθωρακισμένων οχημάτων μάχης
Παρατήρηση
Από την αρχή της ανάπτυξης των τεθωρακισμένων οχημάτων προέκυψε το πρόβλημα της κακής ορατότητας. Οι απαιτήσεις για τη μέγιστη ασφάλεια των τεθωρακισμένων οχημάτων επιβάλλουν αυστηρούς περιορισμούς στις συσκευές παρατήρησης. Οι οπτικές συσκευές που είναι τοποθετημένες σε θωρακισμένα οχήματα έχουν περιορισμένες γωνίες θέασης σε χαμηλή ταχύτητα κατάδειξης. Αυτό το πρόβλημα αφορά τόσο τον διοικητή και τον πυροβολητή, όσο και τον οδηγό του τεθωρακισμένου οχήματος. Ο συγγραφέας είχε προσωπικά την ευκαιρία να οδηγήσει ένα BTR-80 ως επιβάτης και να δει πώς ο οδηγός, σε ορισμένα τμήματα της διαδρομής, βγήκε από την καταπακτή μέχρι τη μέση, ελέγχοντας επιδέξια το τιμόνι του τεθωρακισμένου οχήματος με το πόδι του. Η χρήση μιας τέτοιας μεθόδου ελέγχου χαρακτηρίζει ξεκάθαρα την ορατότητα σε αυτό το θωρακισμένο όχημα.
[κέντρο] Σταθμοί εργασίας πληρώματος Δεξαμενή T-14 "Armata" - οδηγός (επάνω εικόνες), διοικητής και πυροβολητής (κάτω εικόνες)
Τον XNUMXο αιώνα κατέστη δυνατή η ριζική βελτίωση των δυνατοτήτων των πληρωμάτων τεθωρακισμένων οχημάτων όσον αφορά τον προσανατολισμό στο διάστημα και την αναζήτηση στόχων. Εμφανίστηκαν βιντεοκάμερες υψηλής ανάλυσης, συσκευές νυχτερινής όρασης υψηλής απόδοσης και θερμικές συσκευές απεικόνισης. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει κάποιος σκεπτικισμός σχετικά με τη ριζική ενίσχυση των δυνατοτήτων των εγχώριων τεθωρακισμένων οχημάτων σε επίπεδο επιτήρησης και αναγνώρισης στόχων. Για την ανίχνευση στόχων, χρειάζεται ακόμα σημαντικός χρόνος για να γυρίσετε τις συσκευές επιτήρησης, ακολουθούμενο από καθοδήγηση όπλα στο στοχο.
Μπορεί να υπάρχει κάποια πρόοδος στο εννοιολογικά πιο προηγμένο άρμα Τ-14 στην πλατφόρμα Armata, αλλά υπάρχουν ερωτήματα σχετικά με τις δυνατότητες των κάμερων σφαιρικής λήψης, την παρουσία καναλιών νυχτερινής όρασης στη σύνθεσή τους, την ταχύτητα και τα χειριστήρια για συσκευές επιτήρησης κατάδειξης.
Μια εξαιρετικά ενδιαφέρουσα λύση είναι το έργο κράνους IronVision της ισραηλινής εταιρείας Elbit System. Όπως το κράνος του πιλότου του αμερικανικού μαχητικού F-35 πέμπτης γενιάς, έτσι και το κράνος IronVision θα επιτρέπει στο πλήρωμα ενός τεθωρακισμένου οχήματος να βλέπει «μέσα» από την πανοπλία. Το κράνος παρέχει στο πλήρωμα μια έγχρωμη εικόνα υψηλής ανάλυσης που τους επιτρέπει να διακρίνουν αντικείμενα τόσο κοντά όσο και μακριά από το θωρακισμένο όχημα.
Λειτουργία του κράνους Iron Vision
Είναι απαραίτητο να σταθούμε σε αυτήν την τεχνολογία με περισσότερες λεπτομέρειες. Το πρόβλημα με την εφαρμογή της «διάφανης θωράκισης» είναι ότι δεν αρκεί να κρεμάσουμε το θωρακισμένο όχημα με βιντεοκάμερες και να βάλουμε στον πιλότο ένα κράνος με οθόνες ή μια προβολή της εικόνας στο μάτι του πιλότου. Χρειάζεται το πιο εξελιγμένο λογισμικό που να μπορεί να «συρράψει» πληροφορίες από γειτονικές κάμερες σε πραγματικό χρόνο και να αναμειγνύει, δηλαδή να τοποθετεί στρώματα πληροφοριών από διαφορετικούς τύπους αισθητήρων το ένα πάνω στο άλλο. Ένα τέτοιο πολύπλοκο λογισμικό απαιτεί ένα κατάλληλο σύστημα υπολογιστή.
Το συνολικό μέγεθος των πηγαίων κωδικών του λογισμικού (λογισμικού) του μαχητικού F-35 ξεπερνά τις 20 εκατομμύρια γραμμές, σχεδόν το ήμισυ αυτού του κώδικα προγράμματος (8,6 εκατομμύρια γραμμές) πραγματοποιεί σε πραγματικό χρόνο την πιο περίπλοκη αλγοριθμική επεξεργασία για να κολλήσει όλα τα δεδομένα που έρχονται από τους αισθητήρες σε μια ενιαία εικόνα του θεάτρου των ενεργειών μάχης.
Ο εποχούμενος υπερυπολογιστής του μαχητικού F-35 είναι ικανός να εκτελεί συνεχώς 40 δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, χάρη στις οποίες παρέχει πολλαπλές εργασίες εκτέλεση προηγμένων αλγορίθμων ηλεκτρονικών ηλεκτρονικών συστημάτων έντασης πόρων, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας ηλεκτρο-οπτικών, υπέρυθρων και δεδομένων ραντάρ . Οι επεξεργασμένες πληροφορίες από τους αισθητήρες του αεροσκάφους εμφανίζονται απευθείας στις κόρες των ματιών του πιλότου, λαμβάνοντας υπόψη την περιστροφή της κεφαλής σε σχέση με το σώμα του αεροσκάφους.
Κράνος πιλότου F-35
Στη Ρωσία, νέας γενιάς κράνη αναπτύσσονται ως μέρος της δημιουργίας του μαχητικού Su-57 πέμπτης γενιάς και του ελικοπτέρου Mi-28NM Night Hunter.
Τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά ενός πολλά υποσχόμενου κράνους πιλότου:
— οπτικό σύστημα ένδειξης διόφθαλμου τύπου τοποθετημένου σε κράνος·
— ο αριθμός των στοιχείων για την εμφάνιση πληροφοριών βίντεο, τουλάχιστον 1024x768·
- φωτεινότητα - όχι λιγότερο από 2000 cd / m2.
- το εύρος των γωνιακών συντεταγμένων της θέσης του κράνους: σε αζιμούθιο - από μείον 90 έως +90, σε ανύψωση - από μείον 60 έως +30.
– Συντονίζει τη συχνότητα ενημέρωσης πληροφοριών – όχι μικρότερη από 100 Hz.
— η καθυστέρηση στην έκδοση των συντεταγμένων της τρέχουσας μέτρησης δεν υπερβαίνει τα 20 ms.
το βάρος του ενσωματωμένου κράνους δεν υπερβαίνει τα 2 κιλά.
Με βάση τις διαθέσιμες πληροφορίες, μπορεί να υποτεθεί ότι το τεχνικά πολλά υποσχόμενο κράνος του Ρώσου πιλότου είναι ικανό να εμφανίζει γραφικές πληροφορίες, αλλά ταυτόχρονα επικεντρώνεται κυρίως στην έξοδο συμβολικών γραφικών. Η εμφάνιση εικόνων από εξοπλισμό αναγνώρισης οπτικής και θερμικής απεικόνισης θα είναι πιθανώς κατώτερη σε ποιότητα από την ποιότητα εικόνας που εμφανίζεται από το κράνος του πιλότου F-35, λαμβάνοντας υπόψη τις δυσκολίες που απαιτούνται για τη διαμόρφωση του τελευταίου. Η τοποθέτηση του κράνους του πιλότου του F-35 διαρκεί δύο ημέρες των δύο ωρών, η οθόνη επαυξημένης πραγματικότητας πρέπει να βρίσκεται ακριβώς 2 χιλιοστά από το κέντρο της κόρης του ματιού, κάθε κράνος έχει σχεδιαστεί για έναν συγκεκριμένο πιλότο. Το πλεονέκτημα της ρωσικής προσέγγισης είναι πιθανότατα η ευκολία προσαρμογής του κράνους σε σύγκριση με το αντίστοιχο αμερικανικό, και το ρωσικό κράνος μπορεί πιθανότατα να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε πιλότο με ελάχιστη ρύθμιση.
Ένα πολύ πιο σημαντικό ζήτημα είναι η ικανότητα του λογισμικού των οχημάτων μάχης να παρέχει απρόσκοπτη «κόλληση» της εικόνας που προέρχεται από τις κάμερες σε όλη την επιφάνεια. Σε αυτό, τα ρωσικά συστήματα είναι πιθανότατα ακόμα κατώτερα από τα συστήματα ενός πιθανού εχθρού, παρέχοντας μια έξοδο εικόνας στο κράνος μόνο από συσκευές παρατήρησης που βρίσκονται στη μύτη του αεροσκάφους. Ωστόσο, δεν αποκλείεται ήδη να γίνονται εργασίες προς αυτή την κατεύθυνση στους αρμόδιους φορείς.
Πόσο σε ζήτηση είναι εξοπλισμός αυτού του τύπου ως εξοπλισμός για τεθωρακισμένα οχήματα μάχης; Η μάχη εδάφους είναι πολύ πιο δυναμική από την αεροπορική μάχη, φυσικά, όχι ως προς την ταχύτητα κίνησης των οχημάτων μάχης, αλλά ως προς την ξαφνική εμφάνιση απειλών. Αυτό διευκολύνεται από το πολύπλοκο έδαφος και την παρουσία χώρων πρασίνου, κτιρίων και κατασκευών. Και αν θέλουμε να παρέχουμε στα πληρώματα υψηλή επίγνωση της κατάστασης, τότε αεροπορία Οι τεχνολογίες πρέπει να προσαρμοστούν για χρήση σε θωρακισμένα οχήματα και το παράδειγμα του κράνους IronVision από την ισραηλινή εταιρεία Elbit System παραπάνω δείχνει ξεκάθαρα ότι έχει ήδη έρθει η ώρα τους.
Όταν χρησιμοποιείτε συστήματα για την εμφάνιση εικόνων σε ένα κράνος, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη το γεγονός ότι ένα άτομο δεν είναι κουκουβάγια και δεν μπορεί να γυρίσει το κεφάλι του 180 μοίρες. Εάν χρησιμοποιήσουμε την εικόνα από αισθητήρες που τοποθετούνται στη μύτη ενός αεροσκάφους ή ελικοπτέρου, αυτό δεν είναι τόσο κρίσιμο. Αλλά όταν παρέχεται στο πλήρωμα μια κυκλική όψη, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη διάφορες λύσεις που μειώνουν την ανάγκη των μελών του πληρώματος να στρίβουν τα κεφάλια τους στις μέγιστες γωνίες. Για παράδειγμα, συμπιέζοντας την εικόνα σε ένα είδος τρισδιάστατου πανοράματος, όταν περιστρέφετε την κεφαλή 3 μοίρες, η πραγματική εικόνα περιστρέφεται 90 μοίρες. Μια άλλη επιλογή είναι η παρουσία κουμπιών για γρήγορη αλλαγή κατεύθυνσης - όταν πατάτε ένα από τα οποία, το κέντρο της εικόνας μετατοπίζεται στο άνω / πλάγιο / πίσω ημισφαίριο. Το πλεονέκτημα των συστημάτων εξόδου ψηφιακής εικόνας είναι ότι μπορούν να εφαρμοστούν πολλές επιλογές για έλεγχο προβολής και κάθε μέλος του πληρώματος τεθωρακισμένων οχημάτων θα μπορεί να επιλέξει την πιο βολική μέθοδο για τον εαυτό του.
Η κύρια μέθοδος στόχευσης των όπλων σε έναν στόχο θα πρέπει να είναι η στόχευση με μια ματιά. Σε αυτήν τη λειτουργία, μπορούν να εφαρμοστούν αρκετοί αλγόριθμοι ελέγχου - για παράδειγμα, όταν ανιχνεύεται ένας στόχος, ο χειριστής τον συλλαμβάνει, μετά από τον οποίο δίνεται εντολή για χρήση όπλων, στη συνέχεια το DUMV γυρίζει αυτόματα και πυροβολεί στον στόχο. Σε ένα άλλο σενάριο, το DUMV γυρίζει και παρακολουθεί τον στόχο, η εντολή για άνοιγμα πυρός δίνεται από τον χειριστή επιπλέον.
Κράνος ή οθόνη;
Θεωρητικά, πληροφορίες από εξωτερικές κάμερες και άλλα μέσα αναγνώρισης μπορούν να εμφανίζονται σε οθόνες μεγάλου μεγέθους στο πιλοτήριο ενός οχήματος μάχης, οπότε η καθοδήγηση των όπλων θα παρέχεται από συστήματα προσδιορισμού στόχων τοποθετημένων στο κράνος (NSC) παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στο τα πιλοτήρια των Su-27, των μαχητικών MiG-29, των ελικοπτέρων Ka-50. Αλλά η χρήση τέτοιων λύσεων θα είναι ένα βήμα προς τα πίσω, καθώς η ευκολία και η ποιότητα της εξόδου πληροφοριών σε οθόνες μεγάλου μεγέθους θα είναι σε κάθε περίπτωση χειρότερη από ό,τι όταν εμφανίζεται σε οθόνη τοποθετημένη στο κράνος και η αστοχία των οθονών μεγάλης περιοχής κατά τη διάρκεια Η μάχη είναι πιο πιθανή από τη ζημιά σε ένα κράνος, το οποίο θα καταστραφεί πιθανότατα μόνο μαζί με το κεφάλι του μεταφορέα.
Στην περίπτωση χρήσης οθονών ως εφεδρικού μέσου εμφάνισης πληροφοριών, η κατάδειξη μπορεί να πραγματοποιηθεί δείχνοντας ένα σημείο στην επιφάνεια της οθόνης αφής, με άλλα λόγια, ενεργήστε με βάση την αρχή "σημείωσε τον στόχο με το δάχτυλό σου".
Κρίνοντας από τις τελευταίες πληροφορίες, τέτοια πάνελ της ρωσικής βιομηχανίας είναι αρκετά ικανά.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, σε σύγκριση με τα συστήματα για την εμφάνιση εικόνων σε ένα κράνος, η εμφάνιση πληροφοριών σε οθόνες μπορεί να θεωρηθεί λιγότερο υποσχόμενη κατεύθυνση ανάπτυξης. Στο παράδειγμα της ανάπτυξης πινάκων οργάνων για αεροσκάφη και ελικόπτερα, μπορεί κανείς να δει ότι οι οθόνες υγρών κρυστάλλων ήταν δίπλα σε μηχανικούς δείκτες για κάποιο χρονικό διάστημα. Στο μέλλον, καθώς οι άνθρωποι συνήθιζαν τις οθόνες και πείθονταν για την αξιοπιστία τους, οι μηχανικοί δείκτες άρχισαν σταδιακά να εγκαταλείπονται.
Μια παρόμοια διαδικασία θα μπορούσε να συμβεί με τις οθόνες στο μέλλον. Καθώς βελτιώνεται η τεχνολογία των κρανών με δυνατότητα εμφάνισης εικόνας, η διαδικασία εγκατάστασης τους απλοποιείται και αυτοματοποιείται, είναι δυνατή η πλήρης εγκατάλειψη των οθονών στο πιλοτήριο του στρατιωτικού εξοπλισμού. Αυτό θα βελτιστοποιήσει την εργονομία του πιλοτηρίου, λαμβάνοντας υπόψη τον ελεύθερο χώρο. Από την άποψη της πλεονάζουσας εξόδου εικόνας, είναι ευκολότερο να τοποθετήσετε ένα εφεδρικό κράνος στο πιλοτήριο και να δημιουργήσετε μια εφεδρική γραμμή για τη σύνδεσή του.
Νευροδιεπαφή
Επί του παρόντος, οι τεχνολογίες για την ανάγνωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας αναπτύσσονται ραγδαία. Δεν μιλάμε για διάβασμα μυαλού τώρα, πρώτα απ 'όλα, αυτές οι τεχνολογίες είναι περιζήτητες στον ιατρικό τομέα για άτομα με περιορισμένη κινητικότητα. Τα πρώτα πειράματα περιελάμβαναν την εισαγωγή μικρών ηλεκτροδίων στον ανθρώπινο εγκέφαλο, αλλά αργότερα εμφανίστηκαν συσκευές που τοποθετήθηκαν σε ένα ειδικό κράνος και επέτρεψαν να ελέγξουν μια πρόθεση ή ακόμα και έναν χαρακτήρα σε ένα παιχνίδι υπολογιστή.
Διοίκηση ρομπότ μέσω της νευρωνικής διεπαφής
Δυνητικά, τέτοιες τεχνολογίες μπορούν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στα συστήματα ελέγχου των οχημάτων μάχης. Για παράδειγμα, όταν αλλάζει η απόσταση από το παρατηρούμενο αντικείμενο, ένα άτομο εστιάζει ξανά τα μάτια του διαισθητικά, χωρίς πρόσθετες διανοητικές ή μυϊκές προσπάθειες. Σε ένα κράνος απεικόνισης, οι τεχνολογίες ανίχνευσης εγκεφάλου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με την τεχνολογία παρακολούθησης της κόρης για να αλλάξουν άμεσα τη μεγέθυνση των συσκευών στόχευσης σύμφωνα με τη «διανοητική» διαισθητική επιθυμία του χειριστή. Στην περίπτωση χρήσης μηχανισμών καθοδήγησης αναγνώρισης υψηλής ταχύτητας, ο χειριστής θα μπορεί να αλλάξει το οπτικό πεδίο όσο πιο γρήγορα μπορεί ένα άτομο, απλώς κοιτάζοντας τριγύρω.
Παραγωγή
Συνδυασμός DUMV με κινητήρες καθοδήγησης υψηλής ταχύτητας και σύγχρονα συστήματα εμφάνισης πληροφοριών στα κράνη των πληρωμάτων τεθωρακισμένων οχημάτων, με στόχο τα όπλα με μια ματιά, θα επιτρέψουν στα τεθωρακισμένα οχήματα να αποκτήσουν προηγουμένως απρόσιτη επίγνωση της κατάστασης και την υψηλότερη ταχύτητα απόκρισης σε απειλές.
Στο επόμενο άρθρο, θα μιλήσουμε για την εργονομία των χώρων εργασίας των πληρωμάτων εξοπλισμού μάχης εδάφους και γιατί ένα άρμα χρειάζεται έναν υπερυπολογιστή.
- Αντρέι Μιτροφάνοφ
- topwar.ru, newsader.com, btvt.info, habr.com, magspace.ru, bastion-karpenko.ru, janes.com
- Υποστήριξη πυρός τανκ, BMPT "Terminator" και κύκλος OODA του John Boyd
Τεθωρακισμένα οχήματα κατά του πεζικού. Ποιος είναι πιο γρήγορος: ένα τανκ ή ένας πεζός?
πληροφορίες