Tactische nachtkijkers blijven een essentieel onderdeel van de uitrusting van amfibische grondeenheden die offensieve operaties en verkenningsmissies uitvoeren.
Er worden aanzienlijke inspanningen geleverd om de effectiviteit van nachtelijke gevechten te verbeteren door het Amerikaanse ministerie van Defensie, dat verschillende nieuwe concepten onderzoekt die niet alleen nieuwe nachtkijkers met optimale prestaties kunnen bieden, maar ook nieuwe mogelijkheden kunnen integreren in basismodellen om de het niveau van situationeel bewustzijn, een individuele soldaat en een kleine eenheid.
Pak de nacht in handen
Volgens Darell Heckler, hoofd van de nachtzichtsector bij Harris Corporation Communications Systems, zijn er veel kritische vereisten voor de industrie om Amerikaanse en andere internationale programma's te ondersteunen.
Een vertegenwoordiger van de Harris Corporation legde uit dat de markt voor opto-elektronische/infrarood (OE/IR)-systemen tegenwoordig meer kan bieden dan alleen kleine divisies. Nachtzichtapparaten zijn nu in staat om het situationeel bewustzijn van gevechts- en verkenningsteams te vergroten door de integratie van augmented reality, virtual reality en machine learning.
“We zien dat de nachtzichtmarkt meer wordt dan alleen een markt voor visueel situationeel bewustzijn, zoals het in het verleden is geweest. Voorheen stond nachtzicht onze gebruiker eenvoudig toe om te zien tijdens perioden van beperkt zicht in verband met weinig licht. Vandaag zal de toekomst van deze technologie afhangen en tegelijkertijd de gebruiker extra kansen bieden."
Herinnerend aan de veranderende operationele vereisten van de strijdkrachten van veel landen, voegde Heckler eraan toe: "Systemen die sensorfusietechnologie [OE / IR] bevatten, de mogelijkheid om belangrijke informatie te verzenden en te ontvangen via hun visuele systemen (dag en nacht), systemen waarmee de gebruiker om een sensor te worden, dit alles zal in de toekomst voorop staan.”
Geïntegreerde oplossingen
Soortgelijke behoeften worden aangepakt door het Special Operations Command en het Amerikaanse leger, die al zijn begonnen met het onderzoeken van gespecialiseerde concepten om te zien hoe deze dringende operationele behoeften op korte tot middellange termijn kunnen worden vereenvoudigd.
Er is veel theoretisch en praktisch werk op het gebied van nachtzichttechnologie. Een voorbeeld is een industriële workshop die afgelopen november werd gehouden in het Applied Physics Laboratory in Baltimore, waarin werd gekeken naar de integratie van augmented en virtual reality-displays met head-up night vision HUD's (head-up displays) en augmented reality-software. de optische kenmerken van bestaande apparaten verbeteren.
Tijdens dit seminar, georganiseerd door het Department of Rapid Response Technologies, dat deel uitmaakt van het Amerikaanse ministerie van Defensie, wordt de ontwikkeling op het gebied van fusie van gegevens van verschillende sensoren en de daaropvolgende verwerking ervan, evenals de problemen van doelaanduiding, zoals de Amerikaanse militaire leiding ontwikkelt strategische plannen voor de wijdverbreide introductie van geavanceerde technologieën en apparaten in het nachtzicht van de troepen.
Tegelijkertijd werkt het Amerikaanse leger aan zijn Integrated Visual Augmentation System (IVAS), dat de jager omringt met digitale tactische gegevens om grondeenheden te voorzien van "verhoogde dodelijkheid, mobiliteit en situationeel bewustzijn om superioriteit over huidige en toekomstige tegenstanders te bereiken."
Het IVAS-concept, ontworpen om de mogelijkheden te ontwikkelen van bestaande op de helm gemonteerde opto-thermische beeldschermen, waaronder de PVS-5, -7, -14 en -31, PSQ-40 ENVG III-modellen en het ENVG-B binoculaire prototype, is ook gericht op het creëren van ultracompacte thermische beeldvorming en lage verlichtingsmodules met standaardinterfaces. Ze kunnen worden aangesloten op de algemene elektronische architectuur van de soldaat en het squadron, geïntegreerd in projectieschermen, het Nett Warrior 3.0-soldaatupgradeprogramma, augmented reality-algoritmen en -software, machine learning-interfaces en prestatie-indicatoren voor squadfires.
Deze nieuwe technologieën zullen worden gebruikt voor "op regels gebaseerde planning en besluitvorming, kwantitatieve patroonherkenning, veranderingsdetectie en identificatie", sprak een legerwoordvoerder tijdens het evenement.
Een woordvoerder van het Amerikaanse leger kon geen verdere details geven over deze activiteit. Echter. bronnen uit de industrie die bij het programma betrokken zijn, hebben bevestigd dat het Office of Night Vision and Electronic Sensors (een van de structuren van het leger) doorgaat met het bestuderen van "de ontwikkeling en standaardisatie van sensormodules met agressieve afmetingen, gewicht en stroomverbruik voor op het hoofd gemonteerde en draagbare opties om de capaciteiten van de toekomstige soldaat te vergroten." …
Het ontwikkelingswerk omvat naar verwachting de ontwikkeling van ongekoelde nabij- [langegolf]-infraroodapparaten en gecombineerde digitale sensoren voor weinig licht en ver-infrarood als aanvulling op bestaande OE/IR-oplossingen, zoals hierboven vermeld. Ongeveer 40 spelers zullen aan het project deelnemen, waaronder BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies en SA Photonics.
In november ontving Microsoft Corporation een contract van $ 479 miljoen van het ministerie van Defensie om het IVAS-programma te ondersteunen. Volgens een officiële verklaring op de website van Federal Business Opportunities kreeg het bedrijf de taak om binnen twee jaar hardware, software en interfaces te leveren om het IVAS-programma te ondersteunen; een eerste batch van meer dan 2500 prototypes is gepland om technologie te demonstreren.
Noch het leger, noch Microsoft konden de details van het contract bekendmaken, hoewel functionarissen van de industrie zeiden dat laatstgenoemde van plan is zijn HoloLens head-up display in het IVAS-concept te integreren om verdere ontwikkelingspaden te verkennen.
Volgens Microsoft-documentatie combineert HoloLens-technologie virtual reality en real-world omgevingen tot een gemengde 'blended reality'. De subsystemen die in dit apparaat zijn geïntegreerd, kunnen worden bestuurd door "stem, fysieke commando's en richting van de blik".
Volgens Heckler blijft Harris Corporation nieuwe technologieën voor het IVAS-systeem onderzoeken in overeenstemming met zijn eigen routekaart voor nachtzichtapparaten om de ondersteuning voor de volgende generatie jager te verbeteren. Bijzondere nadruk wordt gelegd op "zo snel mogelijk" implementatie en integratie van nieuwe technologie in bestaande apparaten.
"OE / IR-systemen met netwerkinterface en / of augmented reality zullen een enorme impact hebben op klanten die op zoek zijn naar een beter situationeel bewustzijn op het slagveld", zei Heckler.
Op de markt voor nachtzicht beginnen verrekijkeroplossingen de overhand te krijgen op monoculaire
Snelle ontwikkeling
Aangezien de eerste leveringen van prototypes met IVAS-technologie en hun evaluatie door het Amerikaanse leger echter niet in de komende twee jaar worden verwacht, blijven veel fabrikanten op de markt voor OE/IR-apparaten zich richten op snellere upgrades van bestaande apparatuur.
Heckler beschrijft de huidige staat van de nachtzichtmarkt en kortetermijnoplossingen en zei: Dit is de beste tijd voor de wereldwijde nachtzichtindustrie. We zien een sterke vraag naar nachtzicht en we zien vrijwel overal ter wereld een verschuiving naar witte fosfortechnologie. De overstap van monoculair naar verrekijker lijkt ook in een stroomversnelling te komen, waarbij al onze klanten betere prestaties willen. We zijn van mening dat de vraag naar systemen met hogere prestaties en de overgang naar systemen met witte fosfor en verrekijkers de komende jaren zal voortduren.”
De groeiende belangstelling voor verrekijker nachtkijkers met witte fosfor bevestigt de nieuwste eis van het Korps Mariniers van de Verenigde Staten, dat in november 2018 een concept-RFP uitbracht voor zijn Squad Binocular Night Vision Goggle (SBNVG).
Volgens officiële documenten die ook op de website van Federal Business Opportunities zijn gepubliceerd, is de ILC op zoek naar een modulair verrekijker met witte fosfor met beeldversterking en een geïntegreerde ongekoelde warmtebeeldsensor, evenals een externe voeding en een bijbehorende helmbevestiging.
Vereisten voorzien in een paar 18 mm-beeldconverters die kunnen worden geassembleerd tot een modulaire configuratie, zodat gebruikers die liever met één oog kijken, het apparaat indien nodig kunnen omzetten in een monoculaire. Bovendien moeten de voorgestelde technologieën, naast het werken vanuit de eigen batterij, ook een verbinding via een externe connector met het batterijpakket mogelijk maken.
Ten slotte moet het totale gewicht van het geselecteerde SBNVG-apparaat - inclusief sensoren, beeldversterker en warmtebeeldsensor, externe batterij, kabels, lenzen en lichte koffers - minder dan 1,2 kg zijn. Het verzoek om voorstellen bepaalt echter dat "het gewicht van het systeem niet de montagebeugels omvat die aan de helm zijn bevestigd, die een interface heeft met het positioneringsapparaat, noch enige andere bevestigingsinterface die permanent aan de helm is bevestigd."
De SBNVG-vereiste wordt gezien als een tussentijdse kans voor de USMC, die ook van plan is om tegen 2021 3100 ENVG-B nachtkijkers van L3 Technologies te ontvangen.
Het ENVG-B-apparaat is al gekozen door de Amerikaanse grondtroepen, van 2019 tot 2021 zullen er meer dan 10.000 systemen worden aangeschaft voor verschillende legerstructuren, aanvankelijk in de monoculaire versie en later in verrekijkerconfiguraties.
In juni 2018 kende het leger, als onderdeel van een driejarig contract, L3 Technologies een contract van $ 391 miljoen toe voor de levering van ENVG-B nachtkijkers. "De witte fosfor en de dubbele buisoplossing stellen gebruikers in staat om gelijke tred te houden met concurrenten, de behendigheid te vergroten en het richten op het slagveld te verbeteren", aldus de directeur van het bedrijf.
Het ENVG-B-apparaat, dat ook wordt beschouwd als een mogelijke kandidaat voor het IVAS-concept, kan een apart IR-kanaal integreren, dat kan worden gecombineerd met een kanaal voor verbetering van de beeldhelderheid om de kans op doeldetectie te vergroten. Aanvullende vereisten zijn onder meer connectiviteit met netwerkapparaten zoals programmeerbare radio's en smartphones/tablets van eindgebruikers die deel uitmaken van het Nett Warrior Soldier Upgrade Program.
"Deze technologie verbetert het vermogen van de operator om bedreigingen te lokaliseren en vast te leggen en om beelden van de algemene operationele omgeving te evalueren", aldus een woordvoerder van L3 Technologies."De ENVG-B bevat ook een nieuw display met hoge resolutie en ingebouwde draadloze netwerken, snelle doelacquisitie en augmented reality-algoritmen om te communiceren met de geavanceerde systemen van de soldaat, terwijl de interoperabiliteit wordt verbeterd en de reikwijdte wordt vergroot."
Daarnaast biedt het bedrijf L3 Technologies een ander apparaat aan in de vorm van een op een helm gemonteerde panoramische nachtkijker GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle). Het bedrijf bevestigde echter dat de GPNVG-bril nog niet gepland is om te worden geüpgraded onder het IVAS-programma.
Volgens het bedrijf bieden GPNVG's een gezichtsveld van 97 °, wat "surveillance en / of doelidentificatie mogelijk maakt in omstandigheden met weinig licht waar verhoogde sterkte en schokbestendigheid vereist zijn".
Kanaaluitlijning
Ondertussen biedt Harris Corporation zijn i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) nachtkijkers aan in monoculaire en binoculaire configuraties. Ze combineren beelden van twee kanalen, weinig licht en infrarood.
Dankzij de ontwikkeling van augmented reality-technologie geeft het doorschijnende display van het TM-NVG-apparaat GPS-coördinaten, topografische elementen, tekstberichten en doelinformatie weer. Andere mogelijkheden stellen de gebruiker in staat om beelden rechtstreeks van bewakings- en data-acquisitiesensoren op afstand te bekijken, inclusief beelden van speciale verkenningsvliegtuigen en drones.
Het TM-NVG toestel heeft een gezichtsveld van 33°, een resolutie van een lange golf infrarood sensor van 320x240, een video resolutie van 640x480 met een frequentie tot 10 frames per seconde. TM-NVG heeft ook een USB 2.0-connector en wordt gevoed door vier AA-batterijen, waardoor het apparaat 7,5 uur continu kan worden gebruikt.
In oktober 2018 kondigden Harris Corporation en L3 Technologies een fusie aan, hoewel vertegenwoordigers van het bedrijf niets konden zeggen over de plannen van de nieuwe firma Harris L3 Technologies om nachtkijkers te ontwikkelen.
De nachtzichtmarkt blijft verschuiven van groene fosfor naar witte fosforschermen
Werken zonder zichtbaarheid
Naast de Verenigde Staten is er een groeiende behoefte aan CMOS-technologie (complementary metal oxide semiconductor), die de kwaliteit van de operaties bij weinig of geen licht aanzienlijk verbetert. Verschillende bedrijven presenteren momenteel geavanceerde oplossingen aan de strijdkrachten van veel landen.
Tijdens Africa Aerospace and Defense in Zuid-Afrika in september 2018 onthulde Photonis de nieuwste in zijn Nocturn-familie van digitale camera's, ontworpen om te voldoen aan de behoeften van het leger aan op helmen gemonteerde apparaten en wapenkijkers met dual-channel fusion. …
EBCMOS, dat voor het eerst aan het publiek werd onthuld op Eurosatory 2018, is gebaseerd op Photonis' Nocturn CMOS digitale camera en heeft een kleinere vormfactor en een hogere beeldresolutie dan andere nachtzichtapparaten.
"De meest veeleisende beeldverwerkingstoepassingen bij extreem weinig licht vereisen geavanceerde digitale oplossingen", legt een woordvoerder van Photonis uit. - EBCMOS is een elektro-optische converter waarin microkanaalplaten en een fosforscherm worden vervangen door een speciale CMOS-fotodetector. Het EBCMOS-apparaat, momenteel beschikbaar in twee resoluties van 2 en 4 megapixels, biedt gebruikers een hogere resolutie en meer contrasterende beelden."
Een andere speler op de CMOS-markt, Rochester Precision Optics, biedt het leger zijn CMOS Night Observation Device (CNOD) aan. Onder de kopers van dit apparaat zijn het US Special Operations Command en de Drug Enforcement Administration.
Een woordvoerder van het bedrijf zei dat CMOS-technologie zorgt voor nauwkeurigere en duidelijkere beelden voor gebruikers die opereren in moeilijke gevechtsomstandigheden, inclusief bevolkte gebieden en close combat.
Volgens een woordvoerder van Rochester Precision Optics is de CNOD verkrijgbaar in verschillende configuraties, waaronder het RSM-model voor wetshandhaving, het LD-model voor militaire klanten en het DR-model voor langeafstandsoperaties."CNOD heeft een hoge resolutie, volledig digitale dag / nacht-optiek, geoptimaliseerd om te werken als een monoculaire bewaking, een op zichzelf staand wapenvizier of een monteerbaar secundair vizier."
Het systeem, dat werkt in het bereik van 500-1800 nm, is in staat om zijn eigen en andermans laserpointers en afstandsmeters te detecteren - een functie die nuttig en gevraagd is door de strijdkrachten die opereren in een steeds dichter wordende gevechtsruimte, waar het elimineren van conflictsituaties tussen partijen blijft een primaire taak.
Het CNOD-apparaat weegt 520 gram en wordt aangedreven door CR123-batterijen, heeft een 6x digitale zoomlens, evenals de functie om hoge resolutie foto's en video's over te dragen aan andere strijders.
Succes behalen
Absolute Darkness to Vision (AD2V) ontwikkelt ook draagbare, helm- en wapengemonteerde apparaten op basis van CMOS-technologie en levert deze aan het Duitse Ministerie van Defensie.
Vergeleken met de alternatieve nachtkijkers die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, is het Luxiter PM1 digitale nachtzichtsysteem van AD2V kleiner van formaat. Volgens Wilhelm Gronauer van Griffity Defense (Europese distributeur van AD2V), is het Luxiter PM1 digitale apparaat in staat om "streaming video op te nemen en te exporteren die is gegenereerd door zijn eigen matrix, gegevens van externe bronnen te importeren en commando's van apparaten te besturen en tekstberichten uit te geven."
Met een gewicht van minder dan 300 gram heeft de Luxiter PM1 een resolutie van 795x596 pixels en een variabel gezichtsveld variërend van 19° tot 56°. Het apparaat is echter ontworpen voor relatief korte afstanden; Gronauer bevestigde dat het apparaat objectdetectie en identificatie biedt op een maximaal bereik van 100 meter.
Daarnaast legde Gronauer uit dat de CMOS-sensor eventuele negatieve optische effecten in het gezichtsveld van de operator minimaliseert bij het schieten in krappe ruimtes, en voegde hij eraan toe dat de Luxiter PM1 is uitgerust met een infraroodverlichting voor prestaties bij weinig licht.
"Digitale zwart-witschermen zorgen voor een betere objectherkenning en snellere besluitvorming, terwijl onmiddellijke overgangen van donker naar licht en terug door het apparaat worden gecompenseerd en de gebruiker niet beïnvloeden."
Het apparaat kan ook worden geüpgraded met een externe Luxiter EC-2H-camera om gebruikers het extra voordeel te geven van het streamen van gegevens via een programmeerbare radio-interface.
Er blijven kleine twijfels of nachtzicht een kritische vereiste zal blijven voor grondtroepen in huidige en toekomstige operationele scenario's. Het potentieel van dergelijke technologie, geïntegreerd in verschillende systemen voor situationeel bewustzijn, kan echter een belangrijke impuls geven aan de ontwikkeling van oplossingen van de volgende generatie.
Echter, zoals een branchedeskundige uitlegde, moet de implementatie van dit soort technologie nauwlettend worden gevolgd, met bijzondere nadruk op het minimaliseren van de cognitieve belasting van operators in een toch al complexe werkomgeving.
