Infračervený vyhledávací a sledovací systém ARTEMIS s distribuovanou aperturou vyvinutý společností Thales využívá tři senzorové jednotky namontované na stožáru nebo palubních nástavbách, které poskytují 360° všestranný pohled v azimutu.
Francouzské námořnictvo je již dlouho uznáváno jako technologický průkopník a lídr v provozu takzvaných „optočlenů“ (optoelektronických) senzorových systémů na hladinových lodích. Tento historie začala koncem 60. let studií proveditelnosti pro optoelektronická a infračervená (OE/IR) zařízení, po níž následovaly prototypy v polovině 70. let.
V letech 1975 až 1980 bylo vyrobeno a testováno několik prototypů: infračervený vyhledávací a sledovací systém (IPSS, anglická zkratka IRST - infrared search and track system) se dvěma frekvenčními rozsahy (3-5 a 8-12 mikronů), dvoupásmovým sledovacím zařízením a jednopásmovým diferenciálním sledovacím zařízením. V důsledku toho bylo rozhodnuto uzavřít smlouvu s tehdejší společností Societe Anonyme des Telecommunications (SAT) na vývoj provozních zařízení všech tří typů: DIBV-1A VAMPIR (jednohlavové dvoupásmové skenování IPSS, optimalizované pro vyhledávání pro protilodní řízené střely v zorném poli); DIBC-1A PIRANA (dvoupásmové sledovací zařízení) stejné společnosti; a víceúčelové diferenciální sledovací zařízení SEID (Systeme d'ecartometrie infrarouge Differentielle) instalované pro zlepšení výkonu vysoce přesného raketového systému Crotale proti nízko letícím cílům.
V té době byla velká pozornost věnována „tradičním“ hrozbám studené války a francouzské námořnictvo považovalo OE / IR senzory za nedílný doplněk k radaru pro boj na povrchu, zaznamenalo jejich vysoké rozlišení, schopnost provádět pozitivní identifikaci objektů. ve dne i v noci, vynikající úhlové měření, velmi dobrý výkon proti nízko letícím cílům a vysoká odolnost proti rušení. Pasivní režim provozu navíc umožňoval jejich použití v situacích omezené intenzity elektromagnetického záření a jejich kompaktní a lehké instalace usnadňovaly integraci do stávajících platforem.
Další alokace finančních prostředků přišla v polovině 90. let, kdy námořnictvo identifikovalo potřebu modernizace sebeobranných schopností svých fregat F 70 a řady dalších významných plavidel. V důsledku toho se objevil program modernizace OP3A (Operation d'Amelioration de 1'Autodefense Antimissiles - projekt modernizace protiraketové sebeobrany), v souladu s nímž se objevily OE / IR senzory (druhá generace VAMPIR MB modulární bispektrální IPSS a VIGY 105 optoelektronických detektorů) bylo integrováno s mini-bojovými systémy za účelem zvýšení situačního povědomí a zkrácení doby zachycení cíle zbraněmi. Senzory VAMPIR MB a VIGY 105 byly navrženy a vyrobeny společností Sagem Defense Securite (součást skupiny Safran), ke které se SAT připojil v roce 1998.
Senzor VIGY 105
Roky uplynuly a na konci roku 2012 francouzské námořnictvo opět spoléhá na OE / IR senzorové systémy, aby uspokojilo potřeby všech povrchů Flotila v palubní sebeobraně, řízení palby a obecném situačním povědomí. To potvrzuje zrychlené zavádění nového vybavení do flotily, včetně vojenských připravených řešení pro nouzové úkoly, jako je námořní bezpečnost a boj proti pirátství.
Tři varianty VAMPIR: Původní verze na fregatě třídy Cassard (nahoře), VAMPIR MV (vlevo), VAMPIR ML pro korvety a rychlé bojové čluny (vpravo)
Evoluce IPSS
Francouzské námořnictvo může tvrdit, že je průkopníkem v používání IPSS na moři, a přestože první generace DIBV-1A VAMPIR byla vyřazena (instalovaná na fregatech protivzdušné obrany F70 Cassard a Jean Bart), následující DIBV-2 A VAMPIR Model MB nadále slouží na palubách fregat F70 Dupleix, Montcalm a Jean de Vienne (jako součást stavebnice OP3A), fregat protivzdušné obrany Forbin a Chevalier Paul a letadlové lodi Charles de Gaulle.
Následně byly na trh uvedeny i další vývoj řady VAMPIR pod označením VAMPIR NG (Nouvelle Generation - nová generace). Tento systém, který nahrazuje bispektrální konfiguraci jedinou termokamerou s vysokým rozlišením 3-5 mikronů, která obsahuje vylepšené pole video konvertorů a vylepšené zpracování signálu, dosáhl významného exportního úspěchu. Austrálie zakoupila 29 těchto systémů pro instalaci na hlavní povrchové bojovníky a výsadkové lodě.
Když však VAMPIR NG společnosti Sagem vstoupila v říjnu 2005 na nové fregaty francouzského námořnictva třídy Akvitánie, ztratila půdu pod nohama ve srovnání se svým rivalem ARTEMIS (Advanced Reliable Third-generation Electro-optical Multiplexing Infrared Search and track – pokročilé spolehlivé elektrooptické multiplexní vyhledávání a eskorta třetí generace) navržená Thalesem. ARTEMIS (první dvě fotografie) je zcela odlišný typ IPSS s architekturou založenou na distribuovaných zesilovačích obrazu a jakmile francouzská flotila přijala první generaci skenovacího IPSS, opět se ujala vedení v zavádění technologie vylepšení obrazu.
V prosinci 2005 byla společnosti Thales udělena plná smlouva na vývoj, výrobu a podporu na dodávku osmi systémů (pro vybavení první série fregat Akvitánie) a pět let integrované logistiky. Další smlouvu, která zajišťuje dodávku tří dalších systémů, podepsaly Thales a DCNS na konci roku 2009.
ARTEMIS se skládá ze tří senzorových jednotek (každá o hmotnosti 27 kg) namontovaných na stožáru nebo horní části palubních nástaveb a poskytujících 360° všestranný výhled v azimutu, každá z nich je propojena s centrální jednotkou zpracování signálu pomocí optického kabelu . Každý senzorový blok má IR kameru s rozlišením 3-5 mikronů pokrývající sektor 120° v azimutu a 25° v elevaci s obnovovací frekvencí 10 Hz.
Integrovaná elektronická stabilizace obrazu eliminuje systém mechanické stabilizace uvnitř snímacích hlav. Široké vertikální zorné pole navíc zaručuje dobrou vertikální prostorovou viditelnost i při kompenzaci náklonu na rozbouřeném moři.
Požadavek na široké zorné pole a vysokou obnovovací frekvenci bez zvýšených nákladů spojených s instalací více kamer do každé senzorové jednotky byl vyřešen inovativním optickým designem, který využívá kombinaci hranolových zrcadel k rozdělení prostorového zorného pole na šest optických kanály (každý pokrývá 20° v azimutu a 25° v elevaci). Výstup je poté promítán na velké pole video konvertoru (640 x 512 pixelů) namontované na periskopu a otočené přes každý ze šesti optických kanálů 10krát za sekundu, aby se dosáhlo obnovovací frekvence 10 Hz.
Základní zpracování obrazu - korekce nerovností a ovládání panoramatického IR snímače - se provádí v hlavě snímače. IR video je poté odesláno do CPU pro dvoukanálové zpracování: jeden kanál provádí pokročilé detekční a sledovací algoritmy pro provádění prostorové fúze cílové značky a dat sledování, potlačení rušení a předklasifikaci; druhý používá vykreslovací algoritmy k vytvoření panoramatického videa v reálném čase.
Algoritmy pro určování (formování cílové značky) jsou založeny na metodě víceokenové analýzy využívající adaptivní prahové hodnoty citlivosti pro potlačení pasivní interference a lokální selekce. Výsledné scénáře jsou dále zpracovávány pomocí tří různých typů sledovacích algoritmů.
Po testování byl první systém ARTEMIS dodán do pozemního testovacího zařízení v St Mandrier v prosinci 2010. Hardware pro první loď třídy Aquitaine dorazil do loděnice DCNS Lorient na konci září 2010 a v listopadu 2012 byla loď po přejímacích testech předána francouzskému námořnictvu.
Systém EOMS-NG od společnosti Sagem
Přestože Sagem se systémem VAMPIR NG na tuzemském trhu neuspěl, zde nedávno uspěl se svým elektrooptickým multifunkčním systémem nové generace EOMS-NG (Electro-Optical Multifunction System). EOMS-NG je dalším běžně dostupným produktem, který byl původně navržen tak, aby vyhovoval potřebám exportního trhu. Systém je kompaktní jednohlavá jednotka, která kombinuje funkce panoramatického IPSS a OE systému řízení palby.
V roce 2009 Sagem souhlasil s pronájmem jednoho systému EOMS-NG společnosti DCNS pro instalaci na palubu Gowind L'Adroit, experimentální pobřežní hlídkové plavidlo (v současné době má tříletý pronájem od francouzského námořnictva). Významnější zakázka však přišla počátkem roku 2012, kdy DCNS (jednající jako dodavatel jménem Ředitelství pro vyzbrojování [DGA]) vybrala EOMS-NG k modernizaci systému řízení palby šesti průzkumných fregat třídy Floreal.
Systém EOMS-NG nahrazuje optočlenový systém Najir, zajistí řízení palby pro 100mm děla lodí třídy Floreal francouzského námořnictva a také zlepší taktické situační povědomí a zvýší úroveň ochrany lodi. V situačním centru každé lodi by měla být instalována speciální pracovní stanice; instalace prvního z nich byla dokončena na konci roku 2012.
panoramatický dohled
Další francouzská společnost, HGH Infrared Systems, v tichosti obdržela v roce 2009 kontrakt na dodávku panoramatického infračerveného sledovacího systému Vigiscan pro modernizaci francouzských fregat třídy La Fayette bojujících proti pirátům v Adenském zálivu. Bylo to v reakci na naléhavé provozní požadavky na XNUMXhodinový termovizní systém s vysokým rozlišením za každého počasí, který by detekoval malé čluny s nízkou radarovou signaturou.
Společnost HGH Infrared Systems získala v roce 2009 kontrakt na dodávku svého panoramatického infračerveného sledovacího systému Vigiscan francouzským fregatám třídy La Fayette, které se účastní boje proti pirátům v Adenském zálivu.
Vigiscan v podstatě funguje jako „optický radar“ pomocí kontinuálně rotujícího jednořádkového skenovacího senzoru pro generování 360° panoramatického snímku v reálném čase. Aby se kompenzoval pohyb lodi, je Vigiscan namontován na speciální gyroskopicky stabilizované stožárové plošině, přičemž si dokáže zachovat své vlastnosti v podmínkách na moři nad 2 - 4 metry. Takové řešení v kombinaci se speciálním algoritmem pro zpracování obrazu a integrované s inerciálním navigačním systémem lodi zaručeně poskytne přesné údaje o poloze a sledování.
Dalším výrazným rysem komplexu je nízká frekvence falešných poplachů. Vyhodnocení systému Vigiscan potvrdilo, že tato frekvence splňuje požadované prahové hodnoty parametrů a dlouhovlnný senzor není ovlivněn slunečním oslněním.
V reálném provozu (v horkém klimatu, ve dne i v noci, na cestách) systém prokázal rychlou (1 - 2 sekundy) detekci malých člunů v okruhu 12 km. Společnost HGH Infrared Systems uvedla, že systém Vigiscan byl vybrán pro svůj vynikající výkon a nízkou četnost falešných poplachů pro jeho cenovou dostupnost, nízké náklady na vlastnictví, spolehlivost a kompaktní instalaci na palubu s minimálním půdorysem.
Potřeba splnit naléhavé požadavky na zvýšení schopností námořního dohledu ve velmi krátkém časovém rámci vedla loděnici DCNS v lednu 2011 k uzavření smlouvy v hodnotě více než dvou milionů eur s britskou společností Chess Dynamics na dodávku stabilizovaného OE/IR Sea Cobra. sledovací a sledovací systém. Vzhledem k naléhavosti tento komplex ani nemusel konkurovat konkurenčním systémům z Evropy a USA. Společnost Chess Dynamics dodala devět systémů Sea Cobra pro rotaci mezi devíti Aviso třídy A69 a čtyřmi zásobovacími plavidly třídy Durance na podporu pobřežních hlídkových, bezpečnostních a protipirátských operací po celém světě. První sada byla dokončena v září 2011.
Společnost Chess Dynamics dodala svůj stabilizovaný OE/IR sledovací a sledovací systém Sea Cobra, aby splnil naléhavé požadavky na pokročilý námořní sledovací systém. Instalace prvního systému byla dokončena v září 2011
Sea Cobra poskytuje panoramatické skenování, vrstvení snímků a automatickou detekci cíle, což optimalizuje detekci hrozeb a zároveň snižuje zátěž operátora. Systém pro francouzskou flotilu zahrnuje termokameru středního dosahu Selex ES Hawk 640x480, barevnou TV kameru Piranha, laserový dálkoměr Thales Celt2 a úzkopásmový IR indikátor ILEE David 850.
Použité materiály:
Jane's International Defense Review, březen 2013
http://www.sagem.com/
https://www.thalesgroup.com