טכנולוגיות הסוואה אקטיביות מתבגרות (חלק 2)

9
בעיות טכנולוגיות

מצלמות

לכמה מערכות הסוואה אקטיביות המוצעות יש מצלמות המותקנות ישירות על האובייקט שמסוות, ולחלק מהמערכות יש מצלמות אינפראולוגיות מרוחקות. אם התוכנית של המערכת היא כזו שיש להתקין את המצלמה ישירות על האובייקט המסוכה, מוטלת הגבלה אחת - המצלמה חייבת להיות מוסווה באופן פעיל או להיות קטנה מספיק. דגמים רבים של מצלמות מיקרו זמינים כיום לצרכנים, מתוכם כמה מצלמות צבע מיניאטוריות מסחריות עשויות להתאים לסוגים מסוימים של מערכות הסוואה אקטיביות.

רזולוציה והדמיה

בעת קביעת רזולוציית התצוגה הנדרשת, יש לקחת בחשבון את המרחק מהתצוגה לצופה. אם הצופה נמצא במרחק של 2 מטרים בלבד, אז הרזולוציה לא צריכה להיות גבוהה בהרבה מהפרטים של הראייה האנושית במרחק זה, כלומר בערך 289 פיקסלים לסמ"ר. אם הצופה רחוק יותר (וזה בדרך כלל), אז ניתן להוריד את הרזולוציה מבלי לפגוע באיכות המיסוך.

בנוסף, ההדמיה חייבת לקחת בחשבון כיצד שדה הראייה של הצופים משתנה בהתאם למרחק שבו הם נמצאים מהמסך. לדוגמה, אדם שמסתכל על התצוגה ממרחק של 20 מטר יכול לראות יותר ממה שנמצא מאחורי הצג בהשוואה לאדם שנמצא במרחק של 5 מטר. לכן, על המערכת לקבוע מהיכן מסתכל הצופה על מנת להתאים לתמונה או לגודל התמונה ולקבוע את הקצוות שלה.

אחד מפתרונות ההדמיה הוא יצירת מודל דיגיטלי תלת מימדי של המרחב שמסביב. ההנחה היא שהמודל הדיגיטלי ייווצר בזמן אמת, שכן סביר להניח שלא יהיה מעשי לדגמן מיקומים בעולם האמיתי לפני המועד. זוג מצלמות סטריאוסקופי יאפשר למערכת לקבוע מיקום, צבע ובהירות. הוצע תהליך הנקרא צילום קרן נוסע כדי לתרגם מודל לתמונה דו-ממדית בתצוגה.

טכנולוגיות הסוואה אקטיביות מתבגרות (חלק 2)
חומרים ננו מרוכבים ארוגים חדשים נוצרים באמצעות שדות מגנטיים וחשמליים כדי להשיג מיקום מדויק של חלקיקים פונקציונליים בתוך ומחוץ לסיבי פולימר. ניתן להתאים את הננו-סיביים הללו למאפיינים כגון התאמת צבעים ובקרת חתימות NIR עבור יישומי הסוואה אקטיביים.



ייצוג סכמטי של הסוואה פעילה המשמשת להסוואה של אדם שעומד מול קבוצת אנשים


תצוגות

טכנולוגיות תצוגה גמישות נמצאות בפיתוח כבר למעלה מ-20 שנה. שיטות רבות הוצעו בניסיון ליצור תצוגה גמישה יותר, עמידה ובעלות נמוכה יותר, שיש לה גם רזולוציה, ניגודיות, צבע, זווית צפייה וקצב רענון נאותים. נכון לעכשיו, מפתחי תצוגה גמישים בוחנים את דרישות הצרכנים כדי לקבוע את הטכנולוגיה המתאימה ביותר, במקום להציע פתרון אחד הטוב ביותר עבור כל היישומים. הפתרונות הזמינים כוללים RPT (טכנולוגיית הקרנה רטרו-רפלקטיבית), OLED (דיודות פולטות אור אורגני), LCD (מסכי קריסטל נוזלי), TFT (טרנזיסטור סרט דק) ו-E-Paper.

צגים סטנדרטיים מודרניים (כולל גמישים) מיועדים לצפייה ישירה בלבד. לכן, יש לתכנן גם מערכת כך שניתן לראות את התמונה בבירור מזוויות שונות. פתרון אחד יכול להיות תצוגה המבוססת על מערך של עדשות חצי כדוריות. כמו כן, בהתאם למיקום השמש והצופה, התצוגה עשויה להיות בהירה או כהה משמעותית מהאזור שמסביב. אם יש שני צופים, יש צורך בשתי רמות בהירות שונות.

בשל כל הגורמים הללו, יש ציפיות גבוהות להתפתחות העתידית של הננוטכנולוגיה.

מגבלות טכנולוגיות

כיום, מגבלות טכנולוגיות רבות מעכבות את ייצור מערכות הסוואה אקטיביות למערכות חיילים. בעוד שחלק מהמגבלות הללו מתגברים באופן פעיל עם פתרון מוצע בתוך 5 עד 15 שנים (למשל תצוגות גמישות), עדיין יש כמה מכשולים בולטים שעדיין צריך להתגבר עליהם. כמה מהם מוזכרים להלן.

בהירות תצוגה. אחת המגבלות של מערכות הסוואה אקטיביות מבוססות תצוגה היא לא בהירות מספקת לפעולה בתנאי אור יום. בהירות השמיים הבהירים הממוצעת היא 150 W/m2 ורוב הצגים נראים ריקים באור יום מלא. יהיה צורך בתצוגה בהירה יותר (עם עוצמת הארה הקרובה לזו של רמזור), מה שאין צורך בשאר תחומי הפיתוח (למשל, מסכי מחשב וצגי מידע לא צריכים להיות בהירים כל כך). לכן, בהירות הצגים עלולה להפוך לכיוון שיפריע להתפתחות הסוואה אקטיבית. בנוסף, השמש חזקה פי 230000 מהשמיים שמסביב. יש לעצב את הצגים כך שיהיו שווים בבהירותם לשמש, כך שכאשר המערכת עוברת מול השמש, היא לא תיראה כמו אובך או שיש לה סוג של צללים.

כוח מחשוב. המגבלות העיקריות של ניהול תמונה אקטיבי והעדכון המתמיד שלו על מנת להתעדכן באופן רציף (אי-נראות) לעין האנושית הן הצורך בתוכנה רבת עוצמה ובגודל זיכרון גדול במיקרו-מעבדי בקרה. כמו כן, בהתחשב בעובדה שאנו שוקלים מודל תלת מימד שיש לבנות בזמן אמת על בסיס שיטות השגת תמונות ממצלמות, התוכנה והמאפיינים של מעבדי הבקרה יכולים להפוך למגבלה מרכזית. בנוסף, אם אנחנו רוצים שהמערכת הזו תהיה עצמאית ותנשא על ידי חייל, אז המחשב הנייד חייב להיות קל, קטן וגמיש מספיק.

מופעל על ידי סוללות. אם לוקחים בחשבון את הבהירות והגודל של התצוגה, כמו גם את כוח העיבוד הדרוש, הסוללות המודרניות כבדות מדי ומתרוקנות במהירות. אם מערכת זו אמורה להינשא על ידי חייל בשדה הקרב, יש לפתח סוללות קלות יותר ובעלות קיבולת גבוהה יותר.
מיקום מצלמות ומקרנים. בהתחשב בטכנולוגיית RPT, מגבלה משמעותית כאן היא שהמצלמות והמקרנים יצטרכו להיות ממוקמים מראש, ורק עבור צופה אויב אחד, ושהצופה יצטרך להיות ממוקם במיקום המדויק מול המצלמה. לא סביר שכל זה ייצפה בשדה הקרב.

הסוואה הופכת לדיגיטל

לקראת טכנולוגיות אקזוטיות שיאפשרו פיתוח של "צעיף של אי-נראות" אמיתי, ההתקדמות האחרונה והמשמעותית ביותר בתחום ההסוואה היא הכנסת מה שנקרא דפוסים דיגיטליים (תבניות).

"הסוואה דיגיטלית" מתאר מיקרו-דפוס (מיקרו-דפוס) שנוצר על ידי מספר פיקסלים מלבניים קטנים בצבעים שונים (באופן אידיאלי עד שישה, אך בדרך כלל לא יותר מארבעה מטעמי עלות). דפוסי מיקרו אלה יכולים להיות משושה או מעגליים או מרובעים, והם משוכפלים בדוגמאות שונות על פני כל המשטח, בין אם זה בד או פלסטיק או מתכת. משטחי הדפוס השונים דומים לנקודות הדיגיטליות היוצרות את כל התמונה של צילום דיגיטלי, אך הם מאורגנים בצורה כזו מטשטשת את קווי המתאר והצורה של האובייקט.


נחתים במדי לחימה של MARPAT לאזור מיוער


בתיאוריה, זוהי הסוואה יעילה הרבה יותר מתבניות מאקרו סטנדרטיות המבוססות על טלאים גדולים, בשל העובדה שהיא מחקה את המבנים המגוונים והקצוות הגסים המצויים בסביבות טבעיות. זה מבוסס על האופן שבו העין האנושית, ולכן המוח, מתקשרת עם תמונות מפוקסלות. הסוואה דיגיטלית מסוגלת יותר לבלבל או להערים על מוח שלא רואה את התבנית, או לגרום למוח לראות רק חלק מסוים מהתבנית כך שהמתאר האמיתי של החייל לא ניתן להבחין. עם זאת, עבור עבודה אמיתית, פיקסלים חייבים להיות מחושבים על ידי משוואות של פרקטלים מורכבים מאוד, המאפשרים לך לקבל דפוסים שאינם חוזרים על עצמם. ניסוח משוואות כאלה אינו משימה קלה ולכן דפוסי הסוואה דיגיטליים מוגנים תמיד בפטנטים. ההסוואה הדיגיטלית, שהוצגה לראשונה על ידי הכוחות הקנדיים כ-CADPAT וחיל הנחתים האמריקני כ-MARPAT, כבשה מאז את השוק בסערה ואומצה על ידי צבאות רבים ברחבי העולם. מעניין לציין שלא CADPAT ולא MARPAT זמינים לייצוא, למרות העובדה שלארצות הברית אין בעיה למכור מערכות נשק מתוחכמות מספיק.


השוואה בין דפוסי הסוואה קונבנציונליים ודיגיטליים לרכב קרבי



תבנית CAPDAT קנדית (גרסת יער), תבנית MARPAT של חיל הנחתים (גרסת מדבר) ותבנית סינגפור חדשה





Advanced American Enterprise (AAE) הכריזה על שיפור ל"שמיכת" הסוואה אקטיבית/אדפטיבית לבישה (בתמונה). המכשיר תחת הכינוי Stealth Technology System (STS) זמין בטווח הנראה ובטווח הספקטרלי הקרוב ל-IR. אולם אמירה זו גורמת לספקנות משמעותית.



עכשיו יש גישה אחרת... חוקרים מרנסליייר ומאוניברסיטת רייס השיגו את החומר האפל ביותר שנוצר על ידי האדם. החומר הוא ציפוי דק המורכב מערכים נדירים של ננו-צינורות פחמן מיושרים בצורה רופפת; יש לו החזר כללי של 0,045%, כלומר הוא סופג 99,955% מהאור הנופל עליו. ככזה, החומר מתקרב מאוד לאובייקט המכונה "סופר שחור", שעשוי להיות כמעט בלתי נראה. התמונה מוצגת כחומר חדש בהחזרה של 0,045% (במרכז), כהה משמעותית מתקן החזרה של 1,4% NIST (משמאל) וחתיכת פחמן מזכוכית (ימין)

פלט

מערכות הסוואה אקטיביות עבור חיילי רגלים עשויות לסייע רבות בפעולות חשאיות, במיוחד כאשר פעולות צבאיות באזורים עירוניים הופכות נפוצות יותר. מערכות הסוואה מסורתיות שומרות על אותו צבע וצורה, עם זאת, באזורים עירוניים, הצבעים והדוגמאות האופטימליות יכולים להשתנות כל דקה.

החתירה למערכת הסוואה פעילה אפשרית אחת בלבד לא נראית מספיקה כדי לבצע את הפיתוח ההכרחי והיקר של טכנולוגיית תצוגה, כוח מחשוב וסוללה. עם זאת, בשל העובדה שכל זה יידרש ביישומים אחרים, די צפוי שהתעשייה תוכל לפתח טכנולוגיות שניתן להתאים בקלות למערכות הסוואה אקטיביות בעתיד.

בינתיים ניתן לפתח מערכות פשוטות יותר שאינן מביאות לאי נראות מוחלטת. לדוגמה, מערכת שמעדכנת באופן אקטיבי את הצבע המשוער תהיה שימושית יותר ממערכות הסוואה קיימות, בין אם התמונה האידיאלית מוצגת ובין אם לאו. כמו כן, בהתחשב בכך שמערכת ההסוואה הפעילה יכולה להיות מוצדקת ביותר כאשר מיקומו של הצופה ידוע במדויק, ניתן להניח שבפתרונות המוקדמים ביותר ניתן להשתמש במצלמה נייחת או גלאי בודד להסוואה. עם זאת, כיום זמינים מספר רב של חיישנים וגלאים שאינם פועלים בספקטרום הנראה. מיקרובולומטר תרמי או חיישן רגיש, למשל, יכולים לזהות בקלות אובייקט מוסווה על ידי הסוואה פעילה ויזואלית.

חומרים בשימוש:
טכנולוגיה צבאית
en.wikipedia.org
www.defensereview.com
www.uni-stuttgart.de
www.baesystems.com
ערוצי החדשות שלנו

הירשם והישאר מעודכן בחדשות האחרונות ובאירועים החשובים ביותר של היום.

9 הערות
מידע
קורא יקר, על מנת להשאיר הערות על פרסום, עליך התחברות.
  1. כביש מהיר
    +11
    1 ביולי 2014 08:26
    ממש כמו טורף טוב
    1. +2
      1 ביולי 2014 11:29
      ציטוט מהכביש המהיר
      בדיוק כמו

      ובכן, בסרטים רבים, הרעיון של הסוואה "מגונה" הוקל יותר.
      וגם המאניה עם מריחת אזורים פתוחים בגוף מתרחבת.
      אבל, לתחבולות הטבע, עד היום, כמו לירח.
      תודה על שני המאמרים.
  2. בורמנטלי
    +9
    1 ביולי 2014 10:01
    עוד פרויקט ראה שלל. מלחמות מודרניות מתנהלות על ידי המון חסרי בית עם AK ושטופי מוח לחלוטין, שאפילו לא צריכים לשלם, אתה יודע, לצעוק "אללה אכבר" לעתים קרובות יותר, או, ובכן, "תהילה לאוקראינה".
    1. +1
      1 ביולי 2014 10:49
      ציטוט: בורמנטלי
      עוד פרויקט ראה שלל.

      100%. מזכיר אופניים על צבע "נגד קרינה".
    2. +3
      1 ביולי 2014 12:42
      ...רק שהם לא חיים הרבה זמן.
      ואם אתה רוצה לחזור מהמלחמה בחיים - השתמש ו
      התחפושת, וכל הפעמונים והשריקות המודרניות שחורקות,
      אבל הם מיושמים.
  3. +8
    1 ביולי 2014 11:43
    מדענים הולנדים פיתחו צבע הסוואה כשהם מסתכלים בו עיני האויב מתחילות לדמם.
  4. +1
    1 ביולי 2014 11:45
    כן, הטכנולוגיה מתפתחת. עכשיו אני צריך למצוא אותם איכשהו.
  5. +4
    1 ביולי 2014 12:56
    הציוד הסטנדרטי של הנחתים בתמונה הראשונה מעניין.
    לאחד יש מקלע קל, לשני יש M-4 עם פוקוס רחב פי 4
    מראה.
    חנויות על הבטן לא מאוד נוחות: הן מפריעות לזחילה, היו לנו אותן בצדדים.
    והפאוצ'ים הרזרביים מאחור נמוכים ומקובעים בצורה גרועה - הם ייצמדו לשיחים.
    היינו מקובעים בקשיחות על הגב למעלה.
    1. +4
      1 ביולי 2014 14:30
      הם לובשים על החזה רק בעיר, כלומר אתה מחליף את החנות קצת יותר מהר, אבל אתה לא אמור לזחול, אם כי איפה לשכב עליהם אם זה כבר כואב בלי שריון)
      ובכן, זהו צבא ארה"ב סופר מתקדם ומאומן מדי, בואו לא נהרוס את האשליה.
      אהבתי את החומר הכמעט לא משקף, אני צריך צבעי חאקי, הישארו בצל ולא ישימו לב אליכם)
    2. 0
      2 ביולי 2014 21:43
      לוֹחֶם אז כל העניין הוא בשם "ים"! קריצה
    3. ג'ון
      0
      3 ביולי 2014 19:24
      ובכן, אני לא יודע לגבי שקיות הצד. רק מערכת העש מרמזת על הידוק קשיח של כל השקיות. ועל החנויות על החזה. זה גם נוח לכולם וגם הכל ניתן לתיקון בהתאם למשימה הנפתרת. סביר להניח שהשתמשת ב-RPS.
    4. 0
      14 ביולי 2014 10:31
      ולמה הם צריכים... הם לא רגילים לקרב מגע... המל"ט עף, עיבד את האזור והנפיחות הלכה... עד כמה שראיתי את הסרטון עם התנגשות האש של האמריקאים, הם לא רק לא זחלו לשום מקום, הם גררו את התחת שלהם די חזק ואז אחרי אמנות. פשיטה.. בצ'צ'ניה, בזמנו, גם זרקתי פריקה עם סינרים ותליתי 2 כיסים סטנדרטיים על החגורה בצדדים ועשיתי רצועות כתפיים מרתמות של הרתמה... גם זול וגם נוח...
  6. +6
    1 ביולי 2014 19:47
    הסוואה אקטיבית עדיין לא יצאה משלב הניסוי וסביר להניח שלא תופיע בדמות פתרון טכני מוגמר בקרוב, חיישנים לבדם לא יצליחו כאן, נדרשת מערכת תומכת הסוואה אלקטרו-אופטית, כנראה מובנית במערכת השליטה והבקרה הכללית אני חושש שיקח הרבה זמן לחכות.אם שיטת התחפושת זו משמשת לקבוצות קטנות, כמו אנטי טרור, אז עדיף להתייעץ עם המשתתפים הישירים באירועים האם זה יהיה נוח עבורם בחליפות כאלה וכמה כדאי להחזיק אותם בשירות. לשימוש נרחב בצבא, בעיה כזו לא שווה היום, כל כך הרבה כסף לא בתקציב, עם זאת, ניתן למצוא כספים למחקר ניסיוני, כולל על גוף שחור לחלוטין בגרסה הרוסית רצוי שיהיו 3-4 חליפות הסוואה לכל לוחם תוך התחשבות בשימוש העונתי שלהן.

"מגזר נכון" (אסור ברוסיה), "צבא המורדים האוקראיני" (UPA) (אסור ברוסיה), דאעש (אסור ברוסיה), "ג'בהת פתח א-שאם" לשעבר "ג'בהת א-נוסרה" (אסור ברוסיה) , טליבאן (אסור ברוסיה), אל-קאעידה (אסור ברוסיה), הקרן נגד שחיתות (אסורה ברוסיה), מטה נבלני (אסור ברוסיה), פייסבוק (אסור ברוסיה), אינסטגרם (אסור ברוסיה), מטה (אסור ברוסיה), החטיבה המיזנתרופית (אסורה ברוסיה), אזוב (אסור ברוסיה), האחים המוסלמים (אסורים ברוסיה), Aum Shinrikyo (אסור ברוסיה), AUE (אסור ברוסיה), UNA-UNSO (אסור ברוסיה). רוסיה), Mejlis של העם הטטרי קרים (אסור ברוסיה), הלגיון "חופש רוסיה" (מבנה חמוש, מוכר כטרוריסט בפדרציה הרוסית ואסור)

"ארגונים ללא מטרות רווח, עמותות ציבוריות לא רשומות או יחידים הממלאים תפקידים של סוכן זר", וכן כלי תקשורת הממלאים תפקידים של סוכן זר: "מדוזה"; "קול אמריקה"; "מציאות"; "הווה"; "רדיו חופש"; פונומארב; Savitskaya; מרקלוב; קמליאגין; אפחונצ'יץ'; מקרביץ'; לֹא יִצְלַח; גורדון; ז'דנוב; מדבדב; פדורוב; "יַנשׁוּף"; "ברית הרופאים"; "RKK" "מרכז לבדה"; "זִכָּרוֹן"; "קוֹל"; "אדם ומשפט"; "גֶשֶׁם"; "אמצעי תקשורת"; "דויטשה וולה"; QMS "קשר קווקזי"; "פְּנִימַאי"; "עיתון חדש"