Zwiększenie świadomości sytuacyjnej załóg bojowych wozów opancerzonych

18

Obserwacja


Od samego początku rozwoju pojazdów opancerzonych pojawił się problem słabej widoczności. Wymagania dotyczące maksymalnego bezpieczeństwa pojazdów opancerzonych nakładają surowe ograniczenia na urządzenia obserwacyjne. Urządzenia optyczne montowane na pojazdach opancerzonych mają ograniczone kąty widzenia przy niskiej prędkości wskazywania. Problem ten dotyczy zarówno dowódcy i działonowego, jak i kierowcy pojazdu opancerzonego. Autor osobiście miał okazję przejechać się BTR-80 jako pasażer i zobaczyć, jak na niektórych odcinkach trasy kierowca wysiadał z włazu na głębokość do pasa, zręcznie kontrolując nogą kierownicę pojazdu opancerzonego. Zastosowanie takiego sposobu sterowania wyraźnie charakteryzuje widoczność w tym opancerzonym pojeździe.


[w środku] Stanowiska pracy załogi czołg T-14 „Armata” - kierowca (górne zdjęcia), dowódca i działonowy (dolne zdjęcia)




W XXI wieku udało się radykalnie poprawić możliwości załóg pojazdów opancerzonych w zakresie orientacji w przestrzeni i poszukiwania celów. Pojawiły się kamery wideo o wysokiej rozdzielczości, wysokowydajne noktowizory i kamery termowizyjne. Jednak nadal istnieje pewien sceptycyzm wobec radykalnego wzmocnienia zdolności krajowych pojazdów opancerzonych w zakresie obserwacji i rozpoznania celów. Aby wykryć cele, nadal zajmuje dużo czasu, aby włączyć urządzenia monitorujące, a następnie wskazówki broń Na celu.

Być może są pewne postępy w koncepcyjnie najbardziej zaawansowanym czołgu T-14 na platformie Armata, ale pojawiają się pytania o możliwości wszechstronnych kamer, obecność w ich składzie kanałów noktowizyjnych, prędkość i sterowanie urządzeniami wskazującymi.


Hełm IronVision


Niezwykle ciekawym rozwiązaniem jest projekt hełmu IronVision izraelskiej firmy Elbit System. Podobnie jak hełm pilota amerykańskiego myśliwca piątej generacji F-35, hełm IronVision pozwoli załodze pojazdu opancerzonego zobaczyć „przez” pancerz. Hełm zapewnia załodze kolorowy obraz o wysokiej rozdzielczości, który pozwala rozróżniać obiekty zarówno bliskie, jak i dalekie od pojazdu opancerzonego.


Działanie hełmu Iron Vision

Konieczne jest bardziej szczegółowe omówienie tej technologii. Problem z wykonaniem „przezroczystego pancerza” polega na tym, że nie wystarczy powiesić pojazd opancerzony z kamerami wideo i założyć pilotowi hełm z wyświetlaczami lub projekcją obrazu w oku pilota. Potrzebne jest najbardziej wyrafinowane oprogramowanie, które jest w stanie „zszyć” informacje z sąsiednich kamer w czasie rzeczywistym i mieszać, to znaczy nakładać na siebie warstwy informacji z różnych typów czujników. Tak złożone oprogramowanie wymaga odpowiedniego systemu komputerowego.

Całkowity rozmiar kodów źródłowych oprogramowania (oprogramowania) myśliwca F-35 przekracza 20 milionów linii, prawie połowa tego kodu programu (8,6 miliona linii) przeprowadza w czasie rzeczywistym najbardziej złożone przetwarzanie algorytmiczne w celu sklejenia wszystkich nadchodzących danych z czujników w jeden obraz teatru działań bojowych.

Superkomputer pokładowy myśliwca F-35 jest zdolny do nieprzerwanego wykonywania 40 miliardów operacji na sekundę, dzięki czemu zapewnia wielozadaniową realizację zasobożernych zaawansowanych algorytmów awionicznych, w tym przetwarzanie danych elektrooptycznych, podczerwieni i radarowych . Przetworzone informacje z czujników samolotu są wyświetlane bezpośrednio w źrenicach pilota z uwzględnieniem obrotu głowy względem kadłuba samolotu.


Hełm pilota myśliwca F-35



Hełm pilota F-35

W Rosji hełmy nowej generacji są opracowywane w ramach tworzenia myśliwca piątej generacji Su-57 i śmigłowca Mi-28NM Night Hunter.


Perspektywiczny hełm pilota


Główne cechy techniczne obiecującego hełmu pilota:
— układ optyczny wskaźnika nahełmowego typu binokularowego;
— liczba elementów do wyświetlania informacji wideo, nie mniej niż 1024x768;
- jasność - nie mniej niż 2000 cd / m2;
- zakres współrzędnych kątowych położenia hełmu: w azymucie - od minus 90 do +90, w elewacji - od minus 60 do +30;
– częstotliwość aktualizacji informacji o współrzędnych – nie mniej niż 100 Hz;
— opóźnienie w wydaniu współrzędnych bieżącego pomiaru nie przekracza 20 ms;
waga kasku integralnego nie przekracza 2 kg.


Na podstawie dostępnych informacji można przypuszczać, że obiecujący technicznie hełm rosyjskiego pilota jest w stanie wyświetlać informacje graficzne, ale jednocześnie nastawiony jest przede wszystkim na produkcję grafiki symbolicznej. Wyświetlanie obrazów z optycznego i termowizyjnego sprzętu rozpoznawczego będzie prawdopodobnie gorszej jakości niż jakość obrazu wyświetlanego przez hełm pilota F-35, biorąc pod uwagę złożoność, która jest wymagana do konfiguracji tego ostatniego. Montaż hełmu pilota F-35 zajmuje dwa dni po dwie godziny, wyświetlacz rzeczywistości rozszerzonej musi znajdować się dokładnie 2 milimetry od środka źrenicy, każdy hełm jest przeznaczony dla konkretnego pilota. Zaletą rosyjskiego podejścia jest najprawdopodobniej łatwość regulacji hełmu w porównaniu z jego amerykańskim odpowiednikiem, a rosyjski hełm najprawdopodobniej może być używany przez każdego pilota przy minimalnej regulacji.

Dużo ważniejszą kwestią jest zdolność oprogramowania wozu bojowego do płynnego „sklejania” obrazu pochodzącego z kamer dookoła. Pod tym względem rosyjskie systemy są najprawdopodobniej nadal gorsze od systemów potencjalnego wroga, zapewniając obraz wyjściowy do hełmu tylko z urządzeń obserwacyjnych umieszczonych w nosie samolotu. Możliwe jednak, że prace w tym kierunku już trwają w odpowiednich instytucjach.

Jaki jest popyt na tego typu wyposażenie jako wyposażenie bojowych wozów opancerzonych? Walka naziemna jest znacznie bardziej dynamiczna niż walka powietrzna, oczywiście nie pod względem szybkości poruszania się pojazdów bojowych, ale pod względem nagłego pojawiania się zagrożeń. Sprzyja temu złożone ukształtowanie terenu oraz obecność terenów zielonych, budynków i budowli. A jeśli chcemy zapewnić załogom wysoką świadomość sytuacyjną, to lotnictwo technologie muszą być przystosowane do zastosowania w pojazdach opancerzonych, a powyższy przykład hełmu IronVision izraelskiej firmy Elbit System wyraźnie pokazuje, że ich czas już nadszedł.

Korzystając z systemów do wyświetlania obrazów w kasku, należy wziąć pod uwagę fakt, że dana osoba nie jest sową i nie może obrócić głowy o 180 stopni. Jeśli użyjemy obrazu z czujników umieszczonych w nosie samolotu lub helikoptera, nie jest to tak krytyczne. Jednak zapewniając załodze widok kołowy, konieczne jest rozważenie różnych rozwiązań, które zmniejszają potrzebę skręcania głowy przez członków załogi pod maksymalnym kątem. Na przykład, kompresując obraz do rodzaju panoramy 3D, podczas obracania głowy o 90 stopni rzeczywisty obraz jest obracany o 180 stopni. Inną opcją jest obecność przycisków do szybkiej zmiany kierunku – po naciśnięciu jednego z nich środek obrazu przesuwa się na górną/boczną/tylną półkulę. Zaletą systemów cyfrowego wyjścia obrazu jest to, że można zaimplementować kilka opcji sterowania podglądem, a każdy członek załogi pojazdu opancerzonego będzie mógł wybrać dla siebie najwygodniejszą metodę.

Główną metodą celowania broni w cel powinno być celowanie za pomocą spojrzenia. W tym trybie można zaimplementować kilka algorytmów sterowania - na przykład, gdy cel zostanie wykryty, operator go przechwytuje, po czym wydaje polecenie użycia broni, a następnie DUMV automatycznie zawraca i strzela do celu. W innym scenariuszu DUMV zawraca i śledzi cel, dodatkowo operator wydaje polecenie otwarcia ognia.

Kask czy ekran?


Teoretycznie informacje z kamer zewnętrznych i innych środków rozpoznania mogą być wyświetlane na wielkoformatowych wyświetlaczach w kokpicie wozu bojowego, wówczas naprowadzanie broni zapewnią nahełmowe systemy oznaczania celów (NSC) podobne do stosowanych w kokpity myśliwców Su-27, MiG-29, śmigłowców Ka-50. Jednak korzystanie z takich rozwiązań będzie krokiem wstecz, ponieważ wygoda i jakość wyświetlania informacji na wyświetlaczach wielkoformatowych i tak będzie gorsza niż na wyświetlaczu nahełmowym, a awaria wyświetlaczy wielkoformatowych podczas Bitwa jest bardziej prawdopodobna niż uszkodzenie hełmu, który zniszczy się najprawdopodobniej tylko wraz z głową przewoźnika.


NSC „Sura” myśliwców Su-27, MiG-29 (po lewej i pośrodku) oraz NSC „Obzor-800” śmigłowca Ka-50 (po prawej)


W przypadku wykorzystania ekranów jako zapasowego środka wyświetlania informacji, wskazywanie może odbywać się poprzez wskazanie punktu na powierzchni ekranu dotykowego, czyli działać na zasadzie „wskaż palcem cel”.


Duże ekrany w kokpicie koncepcji izraelskiego czołgu „Carmel”


Sądząc po najnowszych informacjach, takie panele rosyjskiego przemysłu są całkiem zdolne.

Zwiększenie świadomości sytuacyjnej załóg bojowych wozów opancerzonych

Deska rozdzielcza Su-57 z integracją wyświetlaczy wielkoformatowych.


Jak wspomniano wcześniej, w porównaniu z systemami wyświetlania obrazu w kasku, wyświetlanie informacji na ekranach można uznać za mniej obiecujący kierunek rozwoju. Na przykładzie rozwoju tablic przyrządów do samolotów i śmigłowców widać, że ekrany ciekłokrystaliczne przez pewien czas sąsiadowały ze wskaźnikami mechanicznymi. W przyszłości, gdy ludzie przyzwyczaili się do ekranów i przekonali się o ich niezawodności, wskaźniki mechaniczne zaczęto stopniowo wycofywać.

Podobny proces może mieć miejsce w przypadku ekranów w przyszłości. Wraz z rozwojem technologii hełmów z możliwością wyświetlania obrazu, proces ich zakładania jest uproszczony i zautomatyzowany, istnieje możliwość całkowitej rezygnacji z wyświetlaczy w kokpicie sprzętu wojskowego. Zoptymalizuje to ergonomię kokpitu, biorąc pod uwagę zwolnioną przestrzeń. Z punktu widzenia redundantnego wyjścia obrazu łatwiej jest umieścić zapasowy kask w kokpicie i zrobić zapasową linię do jego podłączenia.

Neurointerfejs


Obecnie szybko rozwijają się technologie odczytywania aktywności mózgu. Nie mówimy teraz o czytaniu w myślach, przede wszystkim te technologie są pożądane w medycynie dla osób o ograniczonej sprawności ruchowej. Wczesne eksperymenty polegały na wstawianiu małych elektrod do ludzkiego mózgu, ale później pojawiły się urządzenia, które umieszczano w specjalnym hełmie i pozwalały sterować protezą, a nawet postacią w grze komputerowej.


Neurointerfejsy firmy Neurobotics (po lewej) i koncernu Rostec (po prawej)



Управление robot przez interfejs neuronowy

Potencjalnie takie technologie mogą mieć istotny wpływ na systemy sterowania wozów bojowych. Na przykład, zmieniając odległość do obserwowanego obiektu, osoba intuicyjnie przekierowuje wzrok, bez dodatkowego wysiłku umysłowego lub mięśniowego. W hełmie do obrazowania, technologie wykrywania mózgu mogą być stosowane w połączeniu z technologią śledzenia źrenic, aby natychmiast zmienić powiększenie urządzeń celowniczych zgodnie z intuicyjnymi intuicyjnymi pragnieniami operatora. W przypadku zastosowania szybkich napędów rozpoznawczych operator będzie mógł zmienić pole widzenia tak szybko, jak to możliwe, po prostu rozglądając się dookoła.

Wniosek


kombinacja DUMV z szybkimi napędami naprowadzania a nowoczesne systemy wyświetlania informacji w hełmach załóg pojazdów opancerzonych, z celowaniem broni w mgnieniu oka, pozwolą pojazdom opancerzonym uzyskać wcześniej niedostępną świadomość sytuacyjną i najwyższą szybkość reakcji na zagrożenia.

W kolejnym artykule porozmawiamy o ergonomii stanowisk pracy załóg naziemnego sprzętu bojowego oraz o tym, dlaczego czołg potrzebuje superkomputera.
Nasze kanały informacyjne

Zapisz się i bądź na bieżąco z najświeższymi wiadomościami i najważniejszymi wydarzeniami dnia.

18 komentarzy
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. +6
    16 czerwca 2019 18:10
    Pouczające, jasne i na temat.
    1. +1
      17 czerwca 2019 07:59
      1. Podziękowania dla autora za doskonałą analizę.
      2. To wszystko, w połączeniu z systemami bezzałogowymi, będzie przyszłością.
  2. +1
    16 czerwca 2019 18:15
    Za 10 lat Rozszerzona Rzeczywistość zapanuje w wielu dziedzinach życia codziennego i stanie się powszechnym dekoderem niczym telefon. Oczywiste jest, że wojsko nie ominie możliwości tej technologii.
    1. +4
      16 czerwca 2019 18:50
      Zasada sieciocentryzmu to niedaleka przyszłość, nigdzie nie można się dostać, ale broń nie stoi w miejscu. jeśli jakieś "urządzenie EM" wyłączy ekrany monitora i "zamknie" ruch radiowy, kto będzie za? T-64-72...tu i z "Armaty" chcesz jechać do T-34...ostatnio katastrofa SSJ pokazała, jak współcześni piloci GA latają bez "autopilota".
      1. +1
        16 czerwca 2019 20:26
        jeśli jakieś "urządzenie EM" wyłączy ekrany monitora i "zamknie" ruch radiowy,


        No cóż, domyślam się, że mimo wszystko produkty militarne mają 9 „żyć” i tak łatwo się nie poddadzą. A jeśli wszystko zgaśnie - bierzemy Kalasha, biegniemy do metra i zapisujemy się do Zakonu :)
      2. AVM
        +6
        16 czerwca 2019 21:31
        Cytat: Lotnisko
        Zasada sieciocentryzmu to niedaleka przyszłość, nigdzie nie można się dostać, ale broń nie stoi w miejscu. jeśli jakieś "urządzenie EM" wyłączy ekrany monitora i "zamknie" ruch radiowy, kto będzie za? T-64-72...tu i z "Armaty" chcesz jechać do T-34...ostatnio katastrofa SSJ pokazała, jak współcześni piloci GA latają bez "autopilota".


        Jeśli jakikolwiek sprzęt może być maksymalnie chroniony przed EMP, to są to pojazdy opancerzone. Specjalna elektronika, klatka Faradaya z uziemieniem przez szyny, metalizowana powłoka optyki itp.
  3. -3
    16 czerwca 2019 20:00
    Połączenie DUMV z szybkimi napędami naprowadzania i nowoczesnymi systemami wyświetlania informacji w hełmach załóg pojazdów opancerzonych, z prowadzeniem wzroku broni, pozwoli pojazdom opancerzonym uzyskać wcześniej niedostępną świadomość sytuacyjną i najwyższą szybkość reakcji na zagrożenia.

    ..... A to oznacza, że ​​znacząco zwiększy przeżywalność sprzętu, a co za tym idzie załogi.
    Szkoda, że ​​wniosek nie jest kompletny.
    I tak wszystko jest dokładnie pomalowane.
  4. 0
    16 czerwca 2019 20:55
    Okulary/wizjery rzeczywistości rozszerzonej to nie tylko szybsza reakcja na zagrożenia, ale w rzeczywistości jedyny skuteczny sposób na przekazanie informacji wideo żołnierzowi piechoty lub czołgistce, ponieważ wszystkie wyświetlacze wielkoformatowe zawodzą po pierwszym trafieniu pocisku w pancerz czołgu , oraz wszelkie małoformatowe pokazy zaawansowanego sprzętu piechoty – po pierwszym czołganiu się po brzuchach na polu bitwy.

    A interfejs neuronowy ma dodatkowy efekt: komputer rejestruje mikroskopijne opóźnienia czasowe ludzkich źrenic w możliwych lokalizacjach zakamuflowanych punktów ostrzału wroga i oznacza je flagami, aby zestresowany żołnierz wracał do nich i badał je bardziej szczegółowo. W rezultacie skumulowane doświadczenie bojowe żołnierza i sformalizowany algorytm interfejsu neuronowego są optymalnie połączone.
    1. +5
      17 czerwca 2019 16:48
      "wyświetla ... nie powiedzie się po pierwszym trafieniu pocisku w pancerz czołgu" ///
      ----
      Myślisz, że programiści o tym nie pomyśleli? uśmiech
      Ekrany w obudowach wibracyjnych i tłumiących wstrząsy. Jak dalmierze, noktowizory itp.
  5. +1
    17 czerwca 2019 06:25
    Może to nie tyle poprawa świadomości sytuacyjnej załóg, ale włączenie komputera w przetwarzanie informacji z przyrządów (identyfikacja celów, identyfikacja najbardziej niebezpiecznych, automatyczne celowanie broni itp.) i pozostawienie decyzja o otwarciu ognia do osoby, aw niektórych przypadkach oddanie tego ostatniego do komputera.
    1. -1
      17 czerwca 2019 08:49
      Tak też jest, ale nie możesz pozwolić komputerowi na podejmowanie ostatecznych decyzji, więc praca komputera jest związana z rzeczywistością rozszerzoną. Mimo to człowiek nadal walczy i będzie mądrzejszy, więc komputer tylko pomaga, a nie zastępuje.
  6. 0
    17 czerwca 2019 08:51
    Towarzysze, czy ktoś może mi powiedzieć, jaką maszynę pokazano w filmie o IronVision opartym na BMP 2?Nigdy nie widziałem takiego modułu bojowego.
    1. +3
      17 czerwca 2019 16:58
      Może Karmel? Koncepcja prototypu izraelskiego lekkiego czołgu / bojowego wozu piechoty.
      Podwozie z 6 małymi rolkami jest podobne, reszta niezbyt ...
      1. 0
        17 czerwca 2019 19:38

        Tak, coś na to nie wygląda, pytałem tylko o moduł, ale obudowa jest ogólnie boleśnie znajoma)
  7. AVM
    0
    18 lipca 2019 07:56
    Pokazane są nowoczesne rosyjskie systemy wyświetlaczy z mikrowyświetlaczami, w tym „okulary” cysterny
  8. AVM
    0
    5 sierpnia 2019 17:17
    Izrael zaprezentował trzech demonstrantów technologii „inteligentnych” pojazdów opancerzonych –
    https://topwar.ru/160901-izrail-predstavil-tri-demonstratora-tehnologij-umnoj-bronetankovoj-tehniki.html
  9. 0
    25 sierpnia 2019 22:53
    Oto stosunkowo nowa branża technologiczna, w którą powinieneś zainwestować i natychmiast poszukać cywilnych obszarów zastosowań, aby rozwój przynosił zyski, w szczególności gry.
  10. 0
    3 sierpnia 2023 15:19
    awaria wyświetlaczy wielkopowierzchniowych podczas bitwy jest bardziej prawdopodobna niż uszkodzenie hełmu, który najprawdopodobniej zostanie zniszczony tylko wraz z głową noszącego.
    - w rzeczywistości hełm cysterny został pierwotnie stworzony w celu ochrony głowy przed uderzeniami w wyposażenie wewnętrzne. Pojazdy opancerzone nie od razu uzyskały łączność radiową. Do dziś istnieje dla czołgisty ryzyko stłuczenia czoła podczas nagłego hamowania wewnątrz pojazdu opancerzonego, czego nie można powiedzieć o pilotach. Jakie są hełmy, a nawet z precyzyjnym mocowaniem celownika dwa milimetry od źrenicy? Śkręcić im głowy śrubami? Ekran można chronić przed wibracjami, ale kask przed kolizją z otoczeniem nie. Więc osunął się po jednej stronie dowódcy, i co z tego? Przerwać walkę?

„Prawy Sektor” (zakazany w Rosji), „Ukraińska Powstańcza Armia” (UPA) (zakazany w Rosji), ISIS (zakazany w Rosji), „Dżabhat Fatah al-Sham” dawniej „Dżabhat al-Nusra” (zakazany w Rosji) , Talibowie (zakaz w Rosji), Al-Kaida (zakaz w Rosji), Fundacja Antykorupcyjna (zakaz w Rosji), Kwatera Główna Marynarki Wojennej (zakaz w Rosji), Facebook (zakaz w Rosji), Instagram (zakaz w Rosji), Meta (zakazany w Rosji), Misanthropic Division (zakazany w Rosji), Azov (zakazany w Rosji), Bractwo Muzułmańskie (zakazany w Rosji), Aum Shinrikyo (zakazany w Rosji), AUE (zakazany w Rosji), UNA-UNSO (zakazany w Rosji Rosja), Medżlis Narodu Tatarów Krymskich (zakazany w Rosji), Legion „Wolność Rosji” (formacja zbrojna, uznana w Federacji Rosyjskiej za terrorystyczną i zakazana), Cyryl Budanow (wpisany na monitorującą listę terrorystów i ekstremistów Rosfin)

„Organizacje non-profit, niezarejestrowane stowarzyszenia publiczne lub osoby fizyczne pełniące funkcje agenta zagranicznego”, a także media pełniące funkcje agenta zagranicznego: „Medusa”; „Głos Ameryki”; „Rzeczywistości”; "Czas teraźniejszy"; „Radiowa Wolność”; Ponomariew Lew; Ponomariew Ilja; Sawicka; Markiełow; Kamalagin; Apachonchich; Makarevich; Niewypał; Gordona; Żdanow; Miedwiediew; Fiodorow; Michaił Kasjanow; "Sowa"; „Sojusz Lekarzy”; „RKK” „Centrum Lewady”; "Memoriał"; "Głos"; „Osoba i prawo”; "Deszcz"; „Mediastrefa”; „Deutsche Welle”; QMS „Węzeł kaukaski”; "Wtajemniczony"; „Nowa Gazeta”