Pozorování
Již od počátku vývoje obrněných vozidel vyvstával problém špatné viditelnosti. Požadavky na maximální zabezpečení obrněných vozidel kladou na pozorovací zařízení přísná omezení. Optická zařízení namontovaná na obrněných vozidlech mají omezené pozorovací úhly při nízké rychlosti ukazování. Tento problém se týká jak velitele a střelce, tak řidiče obrněného vozidla. Autor měl osobně možnost svézt se jako pasažér na BTR-80 a podívat se, jak se řidič v některých úsecích trasy dostal z poklopu až po pás a obratně ovládal nohou volant obrněného vozidla. . Použití takového způsobu ovládání jasně charakterizuje viditelnost v tomto obrněném vozidle.
[uprostřed] Pracovní stanice pro posádku nádrž T-14 "Armata" - řidič (horní obrázky), velitel a střelec (dolní obrázky)
V XNUMX. století se podařilo radikálně zlepšit schopnosti osádek obrněných vozidel z hlediska orientace v prostoru a vyhledávání cílů. Objevily se videokamery s vysokým rozlišením, vysoce výkonné přístroje pro noční vidění a termokamery. Stále však panuje jistá skepse ohledně radikálního posílení schopností domácích obrněných vozidel z hlediska sledování a průzkumu cílů. K detekci cílů stále trvá značnou dobu otočení sledovacích zařízení, po kterém následuje navádění zbraně na cíl.
U koncepčně nejpokročilejšího tanku T-14 na platformě Armata může dojít k určitému pokroku, ale existují otázky týkající se schopností všestranných kamer, přítomnosti kanálů nočního vidění v jejich složení, rychlosti a ovládacích prvků pro polohovací sledovací zařízení.
Helma IronVision
Mimořádně zajímavým řešením je projekt helmy IronVision izraelské společnosti Elbit System. Stejně jako helma pilota americké stíhačky F-35 páté generace, i helma IronVision umožní posádce obrněného vozidla vidět „skrz“ pancíř. Přilba poskytuje posádce barevný obraz s vysokým rozlišením, který jim umožňuje rozlišovat objekty v blízkosti i daleko od obrněného vozidla.
Provoz helmy Iron Vision
Je nutné se této technologii věnovat podrobněji. Problémem implementace „průhledného pancíře“ je, že nestačí obrněné vozidlo pověsit videokamerami a nasadit pilotovi helmu s displeji nebo projekci obrazu do pilotova oka. Je zapotřebí nejsofistikovanější software, který je schopen „sšívat“ informace ze sousedních kamer v reálném čase a míchat, tedy překrývat vrstvy informací z různých typů senzorů na sebe. Takový složitý software vyžaduje vhodný počítačový systém.
Celková velikost zdrojových kódů softwaru (softwaru) stíhačky F-35 přesahuje 20 milionů řádků, téměř polovina tohoto programového kódu (8,6 milionu řádků) provádí v reálném čase nejsložitější algoritmické zpracování ke slepení všech přicházejících dat. ze senzorů do jediného obrazu divadla bojových akcí.
Palubní superpočítač stíhačky F-35 je schopen nepřetržitě provádět 40 miliard operací za sekundu, díky čemuž poskytuje víceúlohové provádění pokročilých algoritmů avioniky náročných na zdroje, včetně zpracování elektrooptických, infračervených a radarových dat. . Zpracované informace ze senzorů letadla se zobrazují přímo v zornicích pilota s přihlédnutím k natočení hlavy vůči tělu letadla.
Přilba stíhacího pilota F-35
Pilotní helma F-35
V Rusku jsou přilby nové generace vyvíjeny v rámci vytváření stíhačky Su-57 páté generace a vrtulníku Mi-28NM Night Hunter.
Perspektivní pilotní helma
Hlavní technické vlastnosti slibné pilotní přilby:
— optický systém binokulárního ukazatele montovaného na přilbu;
— počet prvků pro zobrazení video informací, nejméně 1024x768;
- jas - ne méně než 2000 cd / m2;
- rozsah úhlových souřadnic polohy přilby: v azimutu - od minus 90 do +90, v elevaci - od minus 60 do +30;
– frekvence aktualizace souřadnicových informací – ne méně než 100 Hz;
— zpoždění při zadání souřadnic aktuálního měření není větší než 20 ms;
hmotnost integrální přilby není větší než 2 kg.
Na základě dostupných informací lze předpokládat, že technicky nadějná helma ruského pilota je schopna zobrazovat grafické informace, ale zároveň je primárně zaměřena na výstup symbolické grafiky. Zobrazování snímků z optického a termovizního průzkumného zařízení bude pravděpodobně horší kvality než kvalita obrazu zobrazovaná přilbou pilota F-35, vezmeme-li v úvahu složitost, která je nutná pro její konfiguraci. Nasazení helmy pilota F-35 trvá dva dny po dvou hodinách, displej rozšířené reality musí být umístěn přesně 2 milimetry od středu zornice, každá helma je určena pro konkrétního pilota. Výhodou ruského přístupu je s největší pravděpodobností snadné nastavení přilby oproti americkému protějšku a ruskou přilbu může s minimálním nastavením používat s největší pravděpodobností každý pilot.
Mnohem důležitější otázkou je schopnost softwaru bojového vozidla zajistit bezproblémové "slepení" obrazu pocházejícího z všestranných kamer. V tomto jsou ruské systémy s největší pravděpodobností stále horší než systémy potenciálního nepřítele a poskytují obrazový výstup do přilby pouze z pozorovacích zařízení umístěných v přídi letadla. Je však možné, že v příslušných institucích již v tomto směru probíhají práce.
Jaká je poptávka po vybavení tohoto typu jako vybavení pro bojová obrněná vozidla? Pozemní boj je mnohem dynamičtější než vzdušný, samozřejmě ne z hlediska rychlosti pohybu bojových vozidel, ale z hlediska nenadálosti výskytu hrozeb. To je usnadněno složitým terénem a přítomností zelených ploch, budov a staveb. A pokud chceme posádkám poskytnout vysoké situační povědomí, pak letectví technologie musí být přizpůsobeny pro použití na obrněných vozidlech a výše uvedený příklad helmy IronVision od izraelské společnosti Elbit System jasně ukazuje, že jejich čas již nadešel.
Při používání systémů pro zobrazování obrázků v helmě je potřeba počítat s tím, že člověk není sova a nemůže otočit hlavu o 180 stupňů. Pokud použijeme obraz ze senzorů umístěných v přídi letadla nebo vrtulníku, není to tak kritické. Ale při poskytování kruhového výhledu posádce je nutné uvažovat o různých řešeních, která snižují potřebu členů posádky kroutit hlavy do maximálních úhlů. Například při komprimaci obrazu do jakéhosi 3D panoramatu se při otočení hlavy o 90 stupňů skutečný obraz otočí o 180 stupňů. Další možností je přítomnost tlačítek pro rychlou změnu směru – při stisku jednoho z nich se střed obrazu posune na horní / boční / zadní polokouli. Výhodou systémů digitálního výstupu obrazu je, že lze implementovat několik možností ovládání sledování a každý člen posádky obrněného vozidla si bude moci vybrat pro sebe nejvhodnější způsob.
Hlavní metodou zaměřování zbraní na cíl by mělo být zamíření pohledem. V tomto režimu lze implementovat několik řídicích algoritmů - například, když je detekován cíl, operátor jej zachytí, poté je vydán příkaz k použití zbraně, poté se DUMV automaticky otočí a střílí na cíl. V jiném scénáři se DUMV otočí a sleduje cíl, povel k zahájení palby dává operátor dodatečně.
Přilba nebo obrazovka?
Teoreticky mohou být informace z externích kamer a dalších průzkumných prostředků zobrazeny na velkoformátových displejích v kokpitu bojového vozidla, v takovém případě budou navádění zbraně zajišťovat přilbové systémy označování cílů (NSC) podobné těm, které se používají v kokpity Su-27, stíhačky MiG-29, vrtulníky Ka-50. Použití takových řešení však bude krokem zpět, protože pohodlí a kvalita výstupu informací na velkoformátové displeje bude v každém případě horší než při zobrazení na displeji připevněném k přilbě a selhání velkoplošných displejů během bitva je pravděpodobnější než poškození helmy, kterou zničí nejspíš jen spolu s hlavou nosiče.
NSC "Sura" Su-27, stíhačky MiG-29 (vlevo a uprostřed) a NSC "Obzor-800" vrtulníku Ka-50 (vpravo)
V případě použití obrazovek jako záložního prostředku pro zobrazování informací lze ukazování provádět ukazováním na bod na povrchu dotykové obrazovky, jinými slovy na principu „ukazovat prstem na cíl“.
Velké obrazovky v kokpitu konceptu izraelského tanku "Carmel"
Soudě podle nejnovějších informací jsou takové panely ruského průmyslu docela schopné.
Palubní deska Su-57 s integrací velkoformátových displejů.
Jak již bylo zmíněno dříve, ve srovnání se systémy pro zobrazování obrázků v helmě lze zobrazování informací na obrazovkách považovat za méně slibný směr vývoje. Na příkladu vývoje přístrojových desek pro letadla a vrtulníky je vidět, že obrazovky z tekutých krystalů po nějakou dobu sousedily s mechanickými ukazateli. V budoucnu, jak si lidé na obrazovky zvykli a přesvědčili se o jejich spolehlivosti, se od mechanických ukazatelů postupně začalo upouštět.
Podobný proces by v budoucnu mohl nastat u obrazovek. S tím, jak se zdokonaluje technologie přileb s možností zobrazení obrazu, zjednodušuje se a automatizuje proces jejich nastavování, je možné zcela opustit displeje v kokpitu vojenské techniky. Tím se optimalizuje ergonomie kokpitu s ohledem na uvolněný prostor. Z hlediska redundantního obrazového výstupu je jednodušší dát do kokpitu náhradní helmu a udělat záložní linku pro její připojení.
Neurointerface
V současné době se rychle rozvíjejí technologie pro čtení mozkové aktivity. Nemluvíme nyní o čtení myšlenek, za prvé jsou tyto technologie žádané v lékařské oblasti pro osoby s omezenou schopností pohybu. Rané experimenty zahrnovaly vkládání malých elektrod do lidského mozku, ale později se objevila zařízení, která byla umístěna ve speciální helmě a umožňovala ovládat protézu nebo dokonce postavu v počítačové hře.
Neurointerfaces společnosti Neurobotics (vlevo) a koncernu Rostec (vpravo)
Управление robot přes nervové rozhraní
Takové technologie mohou mít potenciálně významný dopad na řídicí systémy bojových vozidel. Například při změně vzdálenosti od pozorovaného předmětu člověk přeostřuje oči intuitivně, bez dalšího mentálního nebo svalového úsilí. V zobrazovací přilbě lze technologie snímání mozku použít ve spojení s technologií sledování zornice k okamžité změně zvětšení zaměřovacích zařízení v souladu s „mentálním“ intuitivním přáním operátora. V případě použití vysokorychlostních průzkumných naváděcích pohonů bude operátor schopen měnit zorné pole tak rychle, jak to dokáže člověk, pouhým rozhlížením se kolem sebe.
Výkon
Kombinace DUMV s vysokorychlostními naváděcími pohony a moderní systémy pro zobrazování informací v helmách posádek obrněných vozidel se zaměřováním zbraní pohledem umožní obrněným vozidlům získat dříve nedostupné situační povědomí a nejvyšší rychlost reakce na hrozby.
V příštím článku si povíme něco o ergonomii pracovišť posádek pozemní bojové techniky a proč tank potřebuje superpočítač.