Западные технологии ночного видения должны внедряться как можно быстрее, чтобы опережать параллельные разработки, ведущиеся в таких странах, как Россия и Китай. Согласно исследованиям, проведенным в первом квартале 2016 года, рынок военных устройств ночного видения к 2020 году будет оцениваться примерно в 4 миллиарда долларов с ежегодным приростом 5%.
По данным, предоставленным аналитической компанией Technavio, рынок станет свидетелем расширяющегося применения очков ночного видения, камер, приборов наблюдения, оптических прицелов и наголовных дисплеев, поскольку вооруженные силы стремятся «владеть ночью» в любой боевой ситуации. В исследовании говорится, что очки ночного видения к 2020 году займут долю рынка устройств с технологией ночного видения в 47%, при этом будут востребованы как бинокулярные, так и монокулярные решения.
Повышение возможностей пехотинцев в ночном бою дает важное преимущество в борьбе с менее продвинутыми оппонентами
По данным исследовательского доклада по мировому рынку, основными регионами, которые получат преимущества от подобного роста, станут Северная и Южная Америки, Европа, Ближний восток и Африка, а основными игроками на нем выступят компании Armasight, ATN, BAE Systems, Elbit Systems, FLIR Systems, Harris, L-3 Communications, Meopta, Meprolight, Newcon Optik, Optix, Sofradir и Thales.
«Поскольку устройства ночного видения дешевле тепловизионных устройств, то они все в большей степени адаптируются конечными пользователями для широкого диапазона приложений. Средняя отпускная цена прибора ночного видения составляет 3000 долларов, тогда тепловизионного прибора 4000 долларов», – говорится в докладе Technavio, где также указывается на рост использования графена в процессе производства устройств ночного видения.
Этот тонкий легкий прочный и гибкий материал в настоящее время используется для уменьшения массы и размеров систем ночного видения, а также снижения стоимости приобретения.
«Военные сегмент доминировал на этом рынке в течение 2015 года и по оценкам сохранит свое доминирование до 2020 года вследствие широкого использования солдатами очков ночного видения, как монокулярных, так и бинокулярных, – говорится в докладе. – Устройства ночного видения пользуются большим спросом у специальных сил, так как они помогают солдатам выполнять свои обязанности в борьбе с терроризмом, по спасению заложников и захвату особо важных объектов».
Ночные тенденции
Рост рынка систем ночного видения обуславливается рядом тенденций, включая:
— технологию слияния каналов усиления яркости изображения и тепловизионного;
— уход от зеленого люминофора к белому люминофору;
— уменьшение массогабаритных и энергопотребительских характеристик;
— интеграцию с технологией дополненной реальности (добавление к изображениям объектов реального мира мнимых объектов, обычно вспомогательно-информативного свойства).
Рынок уже стал свидетелем гигантского скачка в возможностях, в немалой степени обусловленного внедрением нашлемного дисплея Ground Panoramic Night Vision Goggles (GPNVG) от компании L-3 Warrior Systems, который уже состоит на вооружении командования силами специальных операций, а также других специальных сил, включая немецких боевых пловцов Kampfschwimmer также использовавших данные приборы при проведении боевой подготовки в начале 2016 года.
Очки ночного видения GPNVG включают легко узнаваемую четырехтрубную конструкцию (две сдвоенные трубки), носимую точно также как существующие очки ночного видения. При креплении на шлем они обеспечивают поле зрения 97° по сравнению с существующими двухтрубными системами, способными предоставить оператору поле зрения лишь 40°.
Назначение этого устройства – обеспечение операторов максимальным уровнем ситуационной осведомленности, поскольку существующие бинокулярные и монокулярные системы критиковались за собственное узкое поле зрения и туннельный эффект (резкое сужение поля зрения оператора). Представитель компании L-3 Warrior Systems пояснил, что устройство GPNVG было создано с целью оптимизации ночного видения бойцов, для «наблюдения и/или идентификации объектов в неблагоприятных условиях».
«Он имеет повышенную прочность для наземного применения. Каждый монокуляр можно отсоединить от системы, запитать от прилагаемого блока питания и получить ручной монокуляр ночного видения», – добавил он.
Перспективная технология для очков ночного видения позволит интегрировать радиоканал для передачи текстовых сообщений и видео в реальном времени
Варианты люминофора
В ответ на потребности современного оперативного пространства компания L-3 Warrior Systems выпускает очки ночного видения GPNVG с двумя типами получаемого изображения, с зеленым и белым люминофором, последний напоминает тепловизионной картинку, выводимую на монохромный дисплей. Впрочем, некоторые источники в среде военных говорят, что между зелеными и белыми картинками имеется лишь небольшая разница, выбор сводится в основном к предпочтениям пользователя.
В марте Командование кораблестроения и вооружения ВМС США опубликовало запрос предложений на поставку бинокулярных устройств ночного видения Binocular Night Vision Device (BNVD) на основе белого люминофора. Согласно контракту стоимостью 49,5 миллионов долларов Командованием силами специальных операций в подразделения флота будет поставлено примерно 200 приборов BNVD в рамках соглашения о поставке неопределенного количества по твердой цене в течение пяти лет.
Военные источники отмечают, что варианты устройств третьего поколения с белым люминофором тестировались в подразделениях американской армии последние полтора года, после чего участники испытания заявили об улучшенных характеристиках распознавания объектов.
Системы с технологией белого люминофора White phosphor technology (WPT) предоставляются компанией ATN, которая заявляет, что изображения в приборе, сделанные в темное время суток и при плохом освещении, кажутся «значительно более естественными» в черно-белом цвете по сравнению с обычными «зелеными» изображениями.
Представитель компании пояснил: «Черно-белое изображение дает более полную информацию о контрасте, формах и тенях. Операторы, которые испытывали устройства с технологией WPT, сообщают о значительно улучшенной степени детализации, контраста в целом, схожести с изображением, полученным в полнолуние, и большей градации оттенков с большей интенсивностью черно-белого по сравнению с зеленым и черным, что дает лучший контраст и глубину восприятия при сравнении с устройствами с зеленым люминофором».
По данным компании ATN, технические характеристики WPT схожи или лучше характеристик электронно-оптических преобразователей на арсениде галлия, работающих с разрешением 60-74 пар линий/мм с отношением «сигнал-шум» до 25.
В компании ATN также заявили, что 70% операторов специальных сил, тестировавших технологию WPT, отметили ее как «превосходную для устройств ночного видения» и превосходящую решения с зеленым люминофором, особенно в городской среде. Один из них сказал так: «Глубина восприятия феноменальная и заметно лучше, чем было в прошлом».
Помимо устройства GPNVG, технология WPT в настоящее время доступна для существующих бинокулярных и монокулярных устройств ночного видения, включая серию AN/PVS-14, а также другие оптические прицелы и ручные сенсорные системы.
Варианты слияния
В системы ночного видения с усилением яркости изображения следующего поколения будет внедряться и тепловизионная технология, что позволит получать «объединенные» изображения для лучшего обнаружения и распознавания объектов.
Традиционно тепловидение было предпочтительным решением для обнаружения объектов днем и ночью, а уже за ним следовала технология усиления яркости, которая позволяла распознавать обнаруженные объекты, а при необходимости захватывать их на поражение.
Решения в области технологии наложения изображений предлагаются основными игроками на рынке, включая компанию Harris, которая занимается доработкой и дальнейшим продвижением изделий бывшей Exelis после ее покупки в 2015 году.
Ее изделия семейства Tactical Mobility Night Vision Goggle (TMNVG) Fused, в которых реализована подобная технология, являются дальнейшим развитием очков ночного видения AN/PSQ-20A Spiral Enhanced Night Vision Goggles (SENVG) и существующих систем TMNVG, которые состоят на вооружении многих армий мира.
По словам директора по развитию бизнеса компании Harris Эрика Гарриса, рынок является свидетелем резкого повышения спроса на эту технологию, хотя в своем нынешней виде она представляет собой более дорогое предложение для вооруженных сил.
Недавно компания Harris сообщила, что поставила в общей сложности 9000 систем SENVG с этой технологией в американскую армию. В этих системах изображение с электронно-оптического преобразователя накладывается на тепловизионное изображение, а они в свою очередь накладываются оптико-электронным способом на картинку реального мира.
Кроме того, компания поставила также в общей сложности 12000 систем TMNVG заказчикам из США, Италии и Ближнего Востока. В связи с экспортными ограничениями в них не был интегрирован тепловизионный канал.
Оба этих варианта, вписывающиеся в концепцию системы отдельного солдата Individual Soldier System компании Harris, базируются на технологии i-Aware, которая позволяет оператору в своих очках просматривать полнокадровое видео и другие данные разведки и наблюдения в реальном времени, а также картографические данные, сообщения и GPS-данные.
Подобные возможности реализуются при помощи устройства конечного пользователя Jagwire, которое позволяет при помощи интерфейса USB 2.0 подсоединяться к тактическим программируемым радиостанциям, то есть оператор может одновременно передавать речевые сообщения и данные и просматривать разведывательную информацию в реальном времени.
Гаррис рассказал о том, что компания продолжает продвигаться вперед с разработкой своей технологии слияния TMNVG Fused, которая в настоящее время включает i-Aware и Jagwire, а также получение объединенного (усиление яркости и тепловизионное) изображения с наложением на оптико-электронную картинку.
«Технология TMNVG Fused имеет определенные ограничения, хотя мы демонстрировали ее в Канаде, Австралии и Великобритании и другим нашим союзникам, – пояснил он. – Но базоые системы TMNVG могут продаваться везде».
Интеграция данных
Помимо подобного слияния изображений Гаррис также предположил, как в перспективе будут развиваться технологии приборов ночного видения следующего поколения. Большое внимание будет уделено интеграции данных большего объема, их импорту и экспорту при одновременной работе с оптическим или оптико-электронным изображением.
«Военные многих стран хотят получить более легкие и более функциональные очки ночного видения. Все хотят иметь цифровые решения, но я считаю, что мы пока в десятке лет или около того от повсеместного внедрения подобных технологий с соответствующими дисплеями, которые позволят получить требуемые системы. Аналогичная же технология усиления изображения еще долгое время будет развиваться до нужного уровня», – предположил он.
«Многие военные хотят иметь возможность получать информацию, глядя в устройства конечного пользователя и другие дисплеи, но это серьезная проблема для ночных операций, поскольку вы включаете свой дисплей и раскрываете свою позицию. С изделиями типа TMNVG вы можете видеть эту информацию в «скрытом режиме», это позволит не раскрыть позицию, обеспечить безопасность солдата и повысит его боевую эффективность».
Компания Harris в настоящее время также разрабатывает ночной прицел Clip-On Fused для стрелкового оружия, который крепится перед обычными оптическими прицелами, что не влияет на вынос выходного зрачка и приведение к нормальному бою.
Гаррис сообщил о том, что оценка этой системы в боевых стрельбах уже подтвердила ее точность на дистанциях до 200 метров, а несколько предыдущих вариантов должны быть поставлены неназванному европейскому заказчику в конце этого года. Гаррис также сказал, что компания работает с заказчиками из США касательно возможных поставок в будущем.
Третье поколение
Что касается сегмента наземных транспортных средств, то компании Raytheon и DRS Technologies получили контракт от американской армии на проектирование и разработку бортовой инфракрасной системы переднего обзора третьего поколения B-Kit, которая увеличит дистанции и обнаружения и распознавания наземных сил с тактических платформ при экстремальных внешних условиях.
Согласно контракту, объявленному в апреле, будут модернизированы порядка 17000 FLIR-сеснсоров второго поколения, состоящие на вооружении армии флота и морской пехоты, а также заказчиков из других стран, которые пользуются преимуществами программы продажи военного имущества за рубеж.
По данным министерства обороны США, обновленное решение обеспечит спешенных солдат и солдат в транспортных средствах системами с четырьмя типами поля зрения, двухдиапазонными инфракрасными изображениями и оптимизированной стабилизацией для мобильных операций.
По словам руководителя направления по наземным боевым системам в компании Raytheon Дуэйна Гудена, модернизация поможет американским и союзным вооруженным силам сохранить важнейшее «превосходство» над почти равными соперниками в будущем оперативном пространстве.
«После десятилетий опыта поставок высокоэффективных систем ночного видения в американскую армию наша команда однозначно имеет все компетенции, чтобы помочь сохранить боевое превосходство наших сухопутных сил. FLIR третьего поколения резко повышают дальность действия сенсоров наземных машин при всех условиях, позволяя нашим военным обнаруживать и останавливать противника».
Дополненная реальность
По словам Гарриса, одним из самых больших технологических скачков в ночном видении следующего поколения станет интеграция дополненной реальности. Новые разработки, в которых реализована полная интеграция этих возможностей, с системами семейства TMNVG компания представила на конференции AUSA в октябре 2016 года.
Компания Harris разработала совместно с Ассоциацией дополненной реальности так называемый узел ARC-4 AR, который позволяет солдатам, как отметил представитель компании «получать критичную по времени тактическую информацию с поднятой головой и взглядом, направленным на окружающее пространство».
«Солдат не смотрит вниз на плоскую карту или смартфон, а видит виртуальные значки (например, навигационные ориентиры, позиции своих сил, авиацию), наложенные на его картинку реального мира. ARC-4 представляет собой средство слияния дополненной реальности, которое включает продвинутые датчики и алгоритмы отслеживания движения головы, программу управления сетью и интуитивный пользовательский интерфейс с наложением информационных иконок на окружение пользователя. ARC-4 интегрируется с дневными полупрозрачными дисплеями и очками ночного видения».
Прежде чем новое решение предстанет перед заказчиками в 2017 году, в еще трех странах будут проведены его оценочные испытания.
Примеры наложения на изображения реального мира тактической информации системы ARC-4
Международные озабоченности
По мнению делегатов конференции по солдатскому снаряжению Soldier Equipment Technology Advancement Forum (SETAF), состоявшейся в Лондоне в марте этого года, совершенствование технологий ночного видения у почти равных оппонентов, как например Россия и Китай, остается важнейшей озабоченностью партнеров из стран НАТО и не только.
Руководитель программы Pixel Network for Dynamic Visualization (PIXNET) в Управлении перспективных оборонных исследований DARPA Джей Льюис подчеркнул: «Аналоговые очки ночного видения, использующиеся нашими военными для идентификации противника, ограничены одной полосой спектра. По мере того как системы ночного видения становятся доступны нашим оппонентам, уменьшается преимущество ведения боевых действий в условиях низкого освещения или его отсутствия. Существующие многополосные камеры, которые могут использоваться в различных внешних условиях, слишком большие и дорогие для переноски отдельным бойцом».
«Способность видеть дальше с большей четкостью в темное время суток и/или через различные завесы жизненно необходимо почти во всех военных операциях. В тоже время существует колоссальная потребность в увеличении поля зрения, разрешении и повышении дневных/ночных возможностей при одновременном снижении массогабаритных и энергопотребительских характеристик и стоимости продвинутых систем визуализации. Главным движителем здесь является обеспечение спешенных солдат наземных сил и платформ поддержки наилучшими инструментами визуализации из доступных с целью повышения их боевой эффективности. С появлением малоразмерных БЛА, которые могут дать огромные преимущества нашим солдатам, еще больше растет потребность в повышении характеристик и снижении веса, размеров и энергопотребления», – пояснил он.
На конференции SETAF представители британской и немецкой армий и американского министерства обороны дискутировали о пользе устройств ночного видения различных типов, придя к выводу, что бинокулярные системы лучше всего подходят для ведения боевых действий, а монокулярные системы лучше оптимизированы для ведения патрулирования и разведки наблюдения.
Кроме того, складные и крепимые оружейные прицелы, устанавливаемые на планку Пикатинни стрелкового оружия, также позволяют бойцам получать при необходимости доступ к технологиям усиления яркости изображения и тепловидения без риска нарушения зрения в виде туннельного эффекта.
Немецкие военные объяснили, как оборонная промышленность страны в настоящее время пересматривает возможности ночного видения. Один из них пояснил: «Немецкое министерство обороны сломало голову об огромное многообразие технологий ночного видения, включая работу систем для спешенных солдат и для боевых машин. Как справляться с подобным разнообразием? Они хотят глубже изучить эту проблему, возможно с другими устройством ночного видения или технологией».
«Пехотные отделения немецкой армии работали с более чем 20 разными устройствами разных типов. Это проблема для программы будущего солдата Infanterist der Zukunft, ведь необходимо уменьшить это количество, что позволит уменьшить стоимость владения и соответственно уменьшить объем материально-технического снабжения».
На другом конце света филиппинское министерство обороны раскрыло информацию о программе стоимостью 24 миллиона долларов по закупке для армии почти 4500 устройств ночного видения. Согласно требованию, опубликованному в декабре 2015 года, запросом информации предусматривается «ночная боевая система» с интегрированной технологией захвата целей. Сделка в рамках большой программы модернизации армии должна быть «вот-вот согласована».
Тепловидение
Несмотря на то, что рынок заполнен самыми разными тепловизионными оружейными прицелами, непрерывно выходят новые продукты. Компания Britannia 2000 предлагает свое семейство Firefly с интегрированной камерой Tau-2 производства FLIR Systems. Устройство может устанавливаться на планку Пикатинни штурмовой винтовки, карабина или пулемета.
Firefly не подпадает под Правила международной торговли оружием, что позволяет не только армии Соединенных Штатов иметь подобную оптику для использования в скрытых операциях.
В компании сообщили, что системы Firefly, обеспечивающие точность и качество изображения на увеличенной дальности, предназначены для правоохранительных органов, контртеррористических подразделений, пограничной охраны и спецподразделений.
«Они позволяют точно идентифицировать объект даже в самых сложных условиях, включая туман, дым и полную темноту. Прицелы создавалась с учетом эргономики вместе с ведущими производителями оружия для оптимального использования с самым разным оружием вплоть до калибра 7,62 мм», – заявили в компании.
Один из вариантов, Firefly-30, предназначен для захвата объектов на дистанциях до 300 метров с возможностью установки коллиматорного прицела ближнего боя.
Тепловизионный прицел Firefly-30
Firefly-30 работает в диапазоне от 7,5 до 13,5 микрон, он может записывать как фото, так и видео, при этом продолжительность работы от аккумулятора составляет 8 часов. Оператору выводится инфракрасное изображение или в режиме «black hot» (режим отображения тепловой картины с индикацией горячих объектов чёрным цветом и холодных объектов белым цветом) или в режиме «white hot» (наоборот).
Поскольку устройства с усилением яркости изображения являются более дешевым решением для менее продвинутых вооруженных сил, то будущее им, по всей видимости, обеспечено, тогда как более продвинутые армии сохраняют преимущества в условиях низкой освещенности за счет более дорогих устройств со слиянием изображения с электронно-оптического преобразователя и тепловизора, а также интеграции дополненной реальности и других средств повышения уровня владения обстановкой.
/Alex Alexeev, topwar.ru/
