Los dispositivos tácticos de visión nocturna siguen siendo un componente esencial del equipo de las unidades anfibias terrestres que realizan operaciones ofensivas y misiones de reconocimiento.
El Departamento de Defensa de EE. UU. Está realizando importantes esfuerzos para mejorar la efectividad del combate nocturno, que está explorando varios conceptos nuevos que no solo pueden ofrecer nuevos dispositivos de visión nocturna con un rendimiento óptimo, sino que también integran nuevas capacidades en los modelos base para aumentar el nivel de conciencia de la situación, un soldado individual y una pequeña unidad.
Agarra la noche
Según Darell Heckler, director del sector de visión nocturna de Harris Corporation Communications Systems, existen muchos requisitos críticos para que la industria apoye los programas estadounidenses y otros internacionales.
Un representante de Harris Corporation explicó que el mercado actual de sistemas optoelectrónicos / infrarrojos (OE / IR) puede ofrecer más que pequeñas divisiones. Los dispositivos de visión nocturna ahora son capaces de aumentar la conciencia situacional de los equipos de combate y reconocimiento mediante la integración de la realidad aumentada, la realidad virtual y el aprendizaje automático.
“Vemos que el mercado de la visión nocturna se está convirtiendo en algo más que un mercado de conocimiento visual de la situación como lo ha sido en el pasado. Anteriormente, la visión nocturna simplemente permitía a nuestro usuario ver durante períodos de visibilidad limitada asociados con poca luz. Hoy, el futuro dependerá de esta tecnología y, al mismo tiempo, brindará al usuario oportunidades adicionales.
Recordando la evolución de los requisitos operativos de las fuerzas armadas de muchos países, Heckler agregó: “Los sistemas que incluyen tecnología de fusión de sensores [OE / IR], la capacidad de enviar y recibir información importante a través de sus sistemas visuales (día y noche), sistemas que permiten el usuario se convierta en un sensor, todo esto será primordial en el futuro ".
Soluciones integradas
El Comando de Operaciones Especiales y el Ejército de los EE. UU. Están abordando necesidades similares, que ya han comenzado a investigar conceptos especializados para ver cómo estas necesidades operacionales urgentes pueden simplificarse en el corto y mediano plazo.
Hay mucho trabajo teórico y práctico en el campo de la tecnología de visión nocturna. Un ejemplo es un taller de la industria celebrado en noviembre pasado en el Laboratorio de Física Aplicada en Baltimore que analizó la integración de pantallas de realidad virtual y aumentada con HUD (pantallas de visualización frontal) de visión nocturna, así como software de realidad aumentada. Realidad para " mejorar las características ópticas "de los dispositivos existentes.
En este seminario, organizado por el Departamento de Tecnologías de Respuesta Rápida, que forma parte del Departamento de Defensa de EE. UU., El desarrollo en el campo de la fusión de datos de varios sensores y su posterior procesamiento, así como los problemas de designación de objetivos, como El liderazgo militar estadounidense desarrolla planes estratégicos para la introducción generalizada de tecnologías y dispositivos avanzados en la visión nocturna de las tropas.
Paralelamente, el Ejército de EE. UU. Está trabajando en su Sistema Integrado de Aumento Visual (IVAS), que rodea al caza con datos tácticos digitales para proporcionar a las unidades terrestres "mayor letalidad, movilidad y conciencia situacional para lograr la superioridad sobre los adversarios actuales y futuros".
El concepto IVAS, diseñado para desarrollar las capacidades de las pantallas de imágenes opto-térmicas montadas en el casco existentes, incluidos los modelos PVS-5, -7, -14 y -31, PSQ-40 ENVG III y el prototipo binocular ENVG-B, es también destinado a la creación de imágenes térmicas ultracompactas y módulos de baja iluminación con interfaces estándar. Pueden conectarse a la arquitectura electrónica general del soldado y el escuadrón, integrarse en pantallas de proyección, el programa de actualización de soldados Nett Warrior 3.0, algoritmos y software de realidad aumentada, interfaces de aprendizaje automático e indicadores de desempeño de fuego del escuadrón.
Estas nuevas tecnologías se utilizarán para proporcionar "planificación y toma de decisiones basadas en reglas, reconocimiento de patrones cuantitativos, detección e identificación de cambios", dijo un portavoz del Ejército en el evento.
Un portavoz del Ejército de Estados Unidos no pudo proporcionar más detalles sobre esta actividad. Sin embargo. Fuentes de la industria asociadas con el programa han confirmado que la Oficina de Visión Nocturna y Sensores Electrónicos (una de las estructuras del ejército) continúa estudiando "el desarrollo y estandarización de módulos de sensores con dimensiones, peso y consumo de energía agresivos para dispositivos portátiles y portátiles opciones para mejorar las capacidades del futuro soldado. "…
Se espera que el trabajo de desarrollo incluya el desarrollo de dispositivos infrarrojos cercanos [de onda larga] no refrigerados y sensores digitales combinados de luz baja e infrarrojo lejano para complementar las soluciones OE / IR existentes, como se mencionó anteriormente. Aproximadamente 40 jugadores participarán en el proyecto, incluido BAE Systems. Harris Corporation, L3 Technologies y SA Photonics.
En noviembre, Microsoft Corporation recibió un contrato de 479 millones de dólares del Departamento de Defensa para respaldar el programa IVAS. Según un comunicado oficial en el sitio web Federal Business Opportunities, la empresa recibió la tarea de suministrar hardware, software e interfaces para respaldar el programa IVAS en un plazo de dos años; Está previsto un lote inicial de más de 2500 prototipos para demostrar la tecnología.
Ni el ejército ni Microsoft pudieron revelar los detalles del contrato, aunque los funcionarios de la industria dijeron que este último planea integrar su pantalla frontal HoloLens en el concepto IVAS para explorar más caminos de desarrollo.
Según la documentación de Microsoft, la tecnología HoloLens combina la realidad virtual y los entornos del mundo real en una "realidad combinada". Los subsistemas integrados en este dispositivo se pueden controlar mediante "voz, comandos físicos y dirección de la mirada".
Según Heckler, Harris Corporation continúa explorando nuevas tecnologías para el sistema IVAS en línea con su propia hoja de ruta para dispositivos de visión nocturna para mejorar el soporte para el caza de próxima generación. Se hace especial hincapié en la implementación e integración "lo más rápido posible" de la nueva tecnología en los dispositivos existentes.
"Los sistemas OE / IR con interfaz de red y / o realidad aumentada tendrán un gran impacto en los clientes que buscan una mejor conciencia de la situación en el campo de batalla", dijo Heckler.
En el mercado de la visión nocturna, las soluciones binoculares comienzan a prevalecer sobre las monoculares.
Desarrollo rapido
Sin embargo, dado que no se esperan entregas iniciales de prototipos con tecnología IVAS y su evaluación por parte del Ejército de los EE. UU. En los próximos dos años, muchos fabricantes en el mercado de dispositivos OE / IR continúan enfocándose en actualizaciones más rápidas de los equipos existentes.
Al describir el estado actual del mercado de la visión nocturna y las soluciones a corto plazo, Heckler dijo: “Este es el mejor momento para la industria global de la visión nocturna. Estamos viendo una fuerte demanda de visión nocturna y estamos viendo un cambio hacia la tecnología de fósforo blanco prácticamente en todo el mundo. El cambio de monocular a binocular también parece estar ganando impulso, y todos nuestros clientes desean un mejor rendimiento. Creemos que la demanda de sistemas de mayor rendimiento y la transición a sistemas binoculares y de fósforo blanco continuarán durante los próximos años.
El creciente interés en los dispositivos de visión nocturna binocular de fósforo blanco confirma el último requisito de la Infantería de Marina de los Estados Unidos, que emitió un borrador de RFP para su Squad Binocular Night Vision Goggle (SBNVG) en noviembre de 2018.
Según documentos oficiales también publicados en el sitio web Federal Business Opportunities, la ILC está buscando un dispositivo binocular de fósforo blanco modular con intensificación de imagen y un sensor de imágenes térmicas no refrigerado integrado, así como una fuente de alimentación externa y un soporte de casco correspondiente.
Los requisitos prevén un par de convertidores de imagen de 18 mm que se pueden ensamblar en una configuración modular para que los usuarios que prefieran mirar con un solo ojo puedan convertir el dispositivo en un monocular si es necesario. Además, las tecnologías propuestas deberían proporcionar, además de operar con su propia batería, conexión a través de un conector externo al paquete de baterías.
Por último, el peso total del dispositivo SBNVG seleccionado, incluidos los sensores, el intensificador de imagen y el sensor de imagen térmica, la batería externa, los cables, las lentes y los estuches de luz, debe ser inferior a 1,2 kg. Sin embargo, la solicitud de propuestas estipula que "el peso del sistema no incluye los soportes de montaje fijados al casco, que tiene una interfaz con el dispositivo de posicionamiento, ni ninguna otra interfaz de fijación fijada permanentemente al casco".
El requisito SBNVG se considera una oportunidad intermedia para el USMC, que también planea recibir 3100 gafas de visión nocturna ENVG-B de L3 Technologies para 2021.
El dispositivo ENVG-B ya ha sido elegido por las fuerzas terrestres estadounidenses, de 2019 a 2021 se comprarán más de 10,000 sistemas para diversas estructuras del ejército, inicialmente en la versión monocular y luego en configuraciones binoculares.
En junio de 2018, como parte de un contrato de tres años, el Ejército otorgó a L3 Technologies un contrato de $ 391 millones para el suministro de gafas de visión nocturna ENVG-B. “La solución de fósforo blanco y doble tubo permite a los usuarios mantenerse al día con competidores casi iguales, aumentando la agilidad y mejorando la focalización en todo el campo de batalla”, dijo el director de la compañía.
El dispositivo ENVG-B, que también se considera un posible candidato para el concepto IVAS, es capaz de integrar un canal IR separado, que se puede combinar con un canal de mejora del brillo de la imagen para aumentar la probabilidad de detección del objetivo. Los requisitos adicionales incluyen conectividad a dispositivos en red como radios programables y teléfonos inteligentes / tabletas de usuario final que son parte del Programa de actualización de Nett Warrior Soldier.
"Esta tecnología mejora la capacidad del operador para localizar y capturar amenazas y evaluar imágenes del entorno operativo general", dijo un portavoz de L3 Technologies."El ENVG-B también incluye una nueva pantalla de alta resolución y redes inalámbricas incorporadas, adquisición rápida de objetivos y algoritmos de realidad aumentada para interactuar con los sistemas avanzados del soldado mientras mejora la interoperabilidad y amplía el alcance".
Además, la compañía L3 Technologies ofrece otro dispositivo en forma de gafas panorámicas de visión nocturna montadas en el casco GPNVG (Ground Panoramic Night Vision Goggle). Sin embargo, la compañía confirmó que las gafas GPNVG aún no están planeadas para actualizarse bajo el programa IVAS.
Según la compañía, los GPNVG brindan un campo de visión de 97 °, lo que permite "vigilancia y / o identificación de objetivos en condiciones de poca luz donde se requiere una mayor fuerza y resistencia a los golpes".
Alineación de canales
Mientras tanto, Harris Corporation ofrece sus gafas de visión nocturna i-Aware TM-NVG (Tactical Mobility-Night Vision Goggle) en configuraciones monoculares y binoculares. Combinan imágenes de dos canales, baja iluminación e infrarrojos.
Gracias al desarrollo de la tecnología de realidad aumentada, la pantalla translúcida del dispositivo TM-NVG muestra coordenadas GPS, elementos topográficos, mensajes de texto e información del objetivo. Otras capacidades permiten al usuario ver imágenes directamente desde sensores de adquisición de datos y vigilancia remota, incluidas imágenes de aviones y drones de reconocimiento especiales.
El dispositivo TM-NVG tiene un campo de visión de 33 °, una resolución de un sensor infrarrojo de onda larga de 320x240, una resolución de video de 640x480 con una frecuencia de hasta 10 cuadros por segundo. TM-NVG también tiene un conector USB 2.0 y funciona con cuatro baterías AA, lo que permite el funcionamiento continuo del dispositivo durante 7,5 horas.
En octubre de 2018, Harris Corporation y L3 Technologies anunciaron una fusión, aunque los representantes de la compañía no pudieron decir nada sobre los planes de la nueva firma Harris L3 Technologies para desarrollar dispositivos de visión nocturna.
El mercado de la visión nocturna continúa cambiando de las pantallas de fósforo verde a las pantallas de fósforo blanco
Trabajando con visibilidad cero
Además de los Estados Unidos, existe una creciente necesidad de tecnología CMOS (semiconductor complementario de óxido de metal), que mejora significativamente la calidad de las operaciones en condiciones de luz baja y nula. Actualmente, varias empresas están presentando soluciones avanzadas a las fuerzas armadas de muchos países.
En Africa Aerospace and Defense en Sudáfrica en septiembre de 2018, Photonis presentó lo último en su familia de cámaras digitales Nocturn, diseñadas para satisfacer las necesidades militares de dispositivos montados en cascos y visores de armas que cuentan con fusión de doble canal. …
Presentado por primera vez al público en Eurosatory 2018, EBCMOS se basa en la cámara digital Nocturn CMOS de Photonis y presenta un factor de forma más pequeño y una resolución de imagen más alta que otros dispositivos de visión nocturna.
“Las aplicaciones de imágenes con poca luz extrema más exigentes requieren soluciones digitales avanzadas”, explicó un portavoz de Photonis. - EBCMOS es un convertidor electroóptico en el que las placas de microcanal y una pantalla de fósforo se sustituyen por un fotodetector CMOS especial. El dispositivo EBCMOS, actualmente disponible en dos resoluciones de 2 y 4 megapíxeles, proporciona a los usuarios imágenes de mayor resolución y contraste.
Otro jugador en el mercado CMOS, Rochester Precision Optics, está ofreciendo al ejército su Dispositivo de Observación Nocturna CMOS (CNOD). Entre los compradores de este dispositivo se encuentran el Comando de Operaciones Especiales de EE. UU. Y la Administración de Control de Drogas.
Un portavoz de la compañía dijo que la tecnología CMOS permite imágenes más precisas y claras para los usuarios que operan en condiciones de combate difíciles, incluidas áreas pobladas y combate cuerpo a cuerpo.
Según un portavoz de Rochester Precision Optics, el CNOD está disponible en una variedad de configuraciones, incluido el modelo RSM para la aplicación de la ley, el modelo LD para clientes militares y el modelo DR para operaciones de largo alcance."El CNOD tiene una óptica diurna / nocturna totalmente digital de alta resolución, optimizada para funcionar como una mira monocular de vigilancia, una mira de arma independiente o una mira secundaria montable".
El sistema, que opera en el rango de 500-1800 nm, es capaz de detectar punteros láser y telémetros propios y ajenos, una función que es útil y demandada por las fuerzas armadas que operan en un espacio de combate cada vez más denso, donde eliminar Las situaciones de conflicto entre las partes sigue siendo una tarea primordial.
El dispositivo CNOD pesa 520 gramos y funciona con baterías CR123, tiene un zoom digital 6x, así como la función de transferir fotos y videos de alta resolución a otros combatientes.
Alcanzando el éxito
Absolute Darkness to Vision (AD2V) también desarrolla dispositivos portátiles, montados en casco y montados en armas basados en tecnología CMOS y los suministra al Ministerio de Defensa alemán.
En comparación con las gafas de visión nocturna alternativas disponibles actualmente en el mercado, el sistema de visión nocturna digital Luxiter PM1 de AD2V es de menor tamaño. Según Wilhelm Gronauer de Griffity Defense (distribuidor europeo de AD2V), el dispositivo digital Luxiter PM1 es capaz de "grabar y exportar video en streaming generado por su propia matriz, importar datos de fuentes externas y controlar comandos desde dispositivos y emitir mensajes de texto."
Con un peso de menos de 300 gramos, el Luxiter PM1 tiene una resolución de 795x596 píxeles y un campo de visión variable que va de 19 ° a 56 °. Sin embargo, el dispositivo fue diseñado para distancias relativamente cortas; Gronauer confirmó que el dispositivo proporciona detección e identificación de objetos a un alcance máximo de 100 metros.
Además, Gronauer explicó que el sensor CMOS minimiza cualquier efecto óptico negativo en el campo de visión del operador cuando se dispara en espacios reducidos, y agregó que el Luxiter PM1 está equipado con un iluminador infrarrojo para un rendimiento con poca luz.
"Las pantallas digitales en blanco y negro permiten un mejor reconocimiento de objetos y una toma de decisiones más rápida, mientras que las transiciones instantáneas de la oscuridad a la luz y viceversa son compensadas por el dispositivo y no afectan al usuario".
La unidad también se puede actualizar con una cámara Luxiter EC-2H externa para brindar a los usuarios el beneficio adicional de transmitir datos a través de una interfaz de radio programable.
Sigue habiendo pequeñas dudas sobre si la visión nocturna seguirá siendo un requisito fundamental para las fuerzas terrestres en los escenarios operativos actuales y futuros. Sin embargo, el potencial de dicha tecnología, integrada en varios sistemas de conocimiento de la situación, puede proporcionar un impulso significativo para el desarrollo de soluciones de próxima generación.
Sin embargo, como explicó un experto de la industria, la implementación de este tipo de tecnología debe ser monitoreada de cerca, con especial énfasis en minimizar la carga cognitiva de los operadores en un entorno operativo ya complejo.
