Ergonomía de los lugares de trabajo y algoritmos de combate de vehículos blindados prometedores

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Ergonomía de los lugares de trabajo y algoritmos de combate de vehículos blindados prometedores
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Video: Ergonomía de los lugares de trabajo y algoritmos de combate de vehículos blindados prometedores

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Anonim

En artículos anteriores, examinamos formas de aumentar el conocimiento de la situación de las tripulaciones de vehículos blindados y la necesidad de aumentar la velocidad de las armas de ataque y los activos de reconocimiento. Un punto igualmente importante es asegurar una interacción intuitiva efectiva de los miembros de la tripulación con armas, sensores y otros sistemas técnicos de los vehículos de combate.

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Tripulaciones de vehículos blindados

Por el momento, los lugares de trabajo de los miembros de la tripulación son altamente especializados: un asiento del conductor separado, lugares de trabajo separados para el comandante y el artillero. Inicialmente, esto se debió al diseño de los vehículos blindados, incluida una torreta giratoria y dispositivos de observación óptica. Todos los tripulantes tenían acceso únicamente a sus controles y dispositivos de observación, no pudiendo realizar las funciones de otro tripulante.

Una situación similar se observó anteriormente en la aviación; como ejemplo, podemos citar los lugares de trabajo del piloto y navegador-operador del caza-interceptor MiG-31 o del helicóptero de combate Mi-28N. Con tal disposición del espacio de trabajo, la muerte o lesión de uno de los miembros de la tripulación hace imposible completar la misión de combate, incluso el proceso mismo de regresar a la base se volvió difícil.

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Actualmente, los desarrolladores están tratando de unificar los trabajos de la tripulación. En gran medida, esto se vio facilitado por la aparición de pantallas multifuncionales, en las que se puede mostrar cualquier información necesaria, desde cualquier equipo de reconocimiento disponible a bordo.

Los lugares de trabajo unificados del piloto y el navegador-operador se desarrollaron como parte de la creación del helicóptero de reconocimiento y ataque Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche. Además, se suponía que los pilotos del helicóptero RAH-66 podían controlar la mayoría de las funciones del vehículo de combate sin quitar las manos de los controles. En el helicóptero RAH-66, se planeó instalar un sistema de observación conjunta montado en el casco de Kaiser-Electronics, capaz de mostrar imágenes infrarrojas (IR) y de televisión del terreno desde los sistemas de visualización del hemisferio frontal o un mapa digital tridimensional. del área en la pantalla del casco, teniendo en cuenta el principio de "ojos fuera de la cabina". La presencia de una pantalla montada en el casco le permite volar un helicóptero y el operador del arma puede buscar objetivos sin mirar el tablero.

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El programa de helicópteros RAH-66 se cerró, pero no hay duda de que los desarrollos obtenidos durante su implementación se utilizan en otros programas para crear vehículos de combate prometedores. En Rusia, los lugares de trabajo unificados del piloto y el navegador-operador se implementan en el helicóptero de combate Mi-28NM en base a la experiencia adquirida durante la creación del helicóptero de entrenamiento de combate Mi-28UB. Además, para el Mi-28NM, se está desarrollando un casco de piloto con una pantalla de imagen en el protector facial y un sistema de designación de objetivos montado en el casco, del que hablamos en el artículo anterior.

La aparición de cascos con la capacidad de mostrar información, torretas no tripuladas y módulos de armas controlados a distancia (DUMV) unificará los lugares de trabajo en los vehículos de combate terrestres. Con una alta probabilidad, los lugares de trabajo de todos los miembros de la tripulación, incluido el conductor, se pueden unificar en el futuro. Los sistemas de control modernos no requieren una conexión mecánica entre los controles y los actuadores, por lo tanto, un volante compacto o incluso una palanca de control lateral de baja velocidad, un joystick de alta precisión, se puede utilizar para conducir un vehículo blindado.

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Según informes no confirmados, la posibilidad de utilizar un joystick como reemplazo del volante o palancas de control se ha considerado desde 2013 al desarrollar el sistema de control para el tanque T-90MS. El panel de control del vehículo de combate de infantería Kurganets (BMP) también supuestamente está hecho a imagen de la consola de juegos Sony Playstation, pero no se revela si este control remoto está destinado a controlar el movimiento del BMP, o solo para controlar armas..

Por lo tanto, para controlar el movimiento de vehículos de combate prometedores, se puede considerar una opción usando una palanca de control lateral de baja velocidad, y si esta opción se considera inaceptable, entonces el volante se retrae en un estado inactivo. Por defecto, los controles de movimiento del vehículo deben estar activos en el lado del conductor, pero si es necesario, cualquier miembro de la tripulación debe poder reemplazarlo. La regla básica en el diseño de elementos de control para vehículos de combate debería ser el principio: "las manos siempre están en los controles".

Los lugares de trabajo unificados para los miembros de la tripulación deben ubicarse en una cápsula blindada aislada de otros compartimentos de un vehículo de combate, como se implementó en el proyecto Armata.

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Los sillones con un ángulo de inclinación variable, montados sobre amortiguadores, deben proporcionar una reducción de los efectos de las vibraciones y sacudidas al conducir por terrenos accidentados. En el futuro, se pueden utilizar amortiguadores activos para eliminar vibraciones y sacudidas. Los asientos de la tripulación pueden equiparse con ventilación integrada con control de clima multizona.

Puede parecer que tales requisitos son excesivos, ya que un tanque no es una limusina, sino un vehículo de combate. Pero la realidad es que los días de los ejércitos tripulados por reclutas no entrenados se han ido irrevocablemente. La creciente complejidad y costo de los vehículos de combate requiere la participación de los profesionales que les corresponden, quienes necesitan brindar un lugar de trabajo confortable. Teniendo en cuenta el costo de los vehículos blindados, que ronda los cinco a diez millones de dólares por unidad, la instalación de equipos que aumenten la comodidad de la tripulación no afectará mucho el monto total. A su vez, las condiciones normales de trabajo mejorarán la eficiencia de la tripulación, que no necesita distraerse con los inconvenientes cotidianos.

Orientación y solución

Uno de los problemas de automatización más difíciles es garantizar una interacción eficaz entre los seres humanos y la tecnología. Es en esta área donde puede haber retrasos significativos en el ciclo OODA (Observación, Orientación, Decisión, Acción) en las etapas de "orientación" y "decisión". Para comprender la situación (orientación) y tomar decisiones efectivas (decisión), la información para la tripulación debe mostrarse de la forma más accesible e intuitiva. Con el aumento de la potencia informática del hardware y la aparición del software (software), incluido el uso de tecnologías para analizar información basadas en redes neuronales, parte de las tareas para procesar datos de inteligencia que antes realizaban los seres humanos pueden asignarse a sistemas de software y hardware.

Por ejemplo, al atacar un ATGM, la computadora a bordo de un vehículo blindado puede analizar de forma independiente la imagen de una cámara termográfica y cámaras que operan en el rango ultravioleta (UV) (traza del motor del cohete), datos del radar y posiblemente de sensores acústicos, detectan y capturan un lanzador ATGM, seleccionan la munición requerida y notifican a la tripulación sobre esto, luego de lo cual, la derrota de la tripulación ATGM se puede llevar a cabo en modo automático, con uno o dos comandos (giro de arma, disparo).

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La electrónica a bordo de los vehículos blindados prometedores debería poder determinar de forma independiente los objetivos potenciales por sus firmas térmicas, UV, ópticas y de radar, calcular la trayectoria del movimiento, clasificar los objetivos según el grado de amenaza y mostrar información en la pantalla o en una pantalla. casco en una forma fácil de leer. La información insuficiente o, por el contrario, redundante puede provocar retrasos en la toma de decisiones o decisiones erróneas en las etapas de "orientación" y "decisión".

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La combinación de información proveniente de varios sensores y mostrada en una pantalla / capa puede convertirse en una ayuda importante en el trabajo de las tripulaciones de vehículos blindados. En otras palabras, la información de cada dispositivo de observación ubicado en un vehículo blindado debe usarse para formar una sola imagen que sea más conveniente para la percepción. Por ejemplo, durante el día, las imágenes de video de las cámaras de televisión en color de alta definición se utilizan como base para construir una imagen. La imagen de la cámara termográfica se utiliza como auxiliar para resaltar los elementos de contraste de calor. Además, los elementos de imagen adicionales se muestran de acuerdo con los datos de las cámaras de radar o UV. Por la noche, la imagen de video de los dispositivos de visión nocturna se convierte en la base para construir una imagen, que en consecuencia se complementa con información de otros sensores.

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Ahora se utilizan tecnologías similares incluso en teléfonos inteligentes con varias cámaras, por ejemplo, cuando se utiliza una matriz en blanco y negro con una mayor sensibilidad a la luz para mejorar la calidad de imagen de una cámara en color. Las tecnologías de combinar la imagen también se utilizan con fines industriales. Por supuesto, la capacidad de ver la imagen de cada dispositivo de vigilancia por separado debería seguir siendo una opción.

Cuando los vehículos blindados operan en grupo, la información se puede mostrar teniendo en cuenta los datos recibidos por los sensores de los vehículos blindados vecinos de acuerdo con el principio "uno ve - todos ven". La información de todos los sensores ubicados en las unidades de reconocimiento y combate en el campo de batalla debe mostrarse en el nivel superior, procesarse y proporcionarse al comando superior en una forma optimizada para cada nivel específico de toma de decisiones, lo que garantizará un comando y control altamente efectivos de tropas.

Se puede suponer que en vehículos de combate prometedores, el costo de crear software representará la mayor parte del costo de desarrollar un complejo. Y es el software el que determinará en gran medida las ventajas de un vehículo de combate sobre otro.

Educación

La visualización de la imagen en forma digital permitirá el entrenamiento de las tripulaciones de vehículos blindados sin el uso de simuladores especializados, directamente en el propio vehículo de combate. Por supuesto, dicho entrenamiento no reemplazará el entrenamiento completo con el disparo de armas reales, pero aún simplificará significativamente el entrenamiento de las tripulaciones. El entrenamiento se puede llevar a cabo tanto de forma individual, cuando la tripulación de un vehículo blindado actúa contra la IA (inteligencia artificial - bots en un programa informático), como mediante el uso de una gran cantidad de unidades de combate de varios tipos dentro de un campo de batalla virtual. En el caso de los ejercicios militares, el campo de batalla real se puede complementar con objetos virtuales, utilizando tecnología de realidad aumentada en el software de los vehículos blindados.

Ergonomía de los lugares de trabajo y algoritmos de combate de vehículos blindados prometedores
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La enorme popularidad de los simuladores en línea de equipos militares sugiere que el software de entrenamiento de vehículos blindados prometedores, adaptado para su uso en computadoras ordinarias, se puede utilizar para el entrenamiento preliminar en una forma de juego del futuro personal militar potencial. Por supuesto, dicho software debe modificarse para garantizar el ocultamiento de información que constituya secretos militares y de estado.

El uso de simuladores como medio para aumentar el atractivo del servicio militar se está convirtiendo gradualmente en una herramienta popular en las fuerzas armadas de los países del mundo. Según algunos informes, la Marina de los EE. UU. Utilizó el simulador de juegos de computadora Harpoon de batallas navales para entrenar a oficiales navales a fines del siglo XX. Desde entonces, las posibilidades de crear un espacio virtual realista han crecido muchas veces, mientras que el uso de vehículos de combate modernos a menudo se parece cada vez más a un juego de computadora, especialmente cuando se trata de equipos militares no tripulados (controlados a distancia).

conclusiones

Las tripulaciones de vehículos blindados prometedores podrán tomar las decisiones correctas en un entorno complejo y que cambia dinámicamente, e implementarlas a una velocidad significativamente mayor que la que es posible en los vehículos de combate existentes. Esto se verá facilitado por las estaciones de trabajo ergonómicas unificadas de la tripulación y el uso de sistemas inteligentes para procesar y mostrar información. El uso de vehículos blindados como simulador ahorrará recursos financieros en el desarrollo y compra de ayudas de entrenamiento especializadas, brindará a todas las tripulaciones la oportunidad de entrenar en cualquier momento en un espacio de combate virtual o durante ejercicios militares utilizando tecnologías de realidad aumentada.

Se puede suponer que la implementación de las soluciones anteriores en términos de aumento de la conciencia de la situación, optimización de la ergonomía de la cabina y el uso de unidades de guía de alta velocidad permitirán abandonar a uno de los miembros de la tripulación sin perder efectividad en el combate, por Por ejemplo, es posible combinar los puestos de comandante y artillero. Sin embargo, al comandante de un vehículo blindado se le pueden asignar algunas otras tareas prometedoras, de las que hablaremos en el próximo artículo.

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