Военное обозрение

Повышение ситуационной осведомлённости экипажей боевых бронированных машин

17

Наблюдение


С самого начала развития бронетехники возникла проблема плохой обзорности. Требования по максимальному обеспечению защищённости бронемашин накладывают жёсткие ограничения на обзорные приборы. Оптические приборы, устанавливаемые на бронетехнике, имеют ограниченные углы обзора в малую скорость наведения. Эта проблема касается как командира и наводчика, так и водителя бронемашины. Автору лично доводилось ездить пассажиром на БТР-80 и видеть, как водитель на некоторых участках маршрута движения, вылезал по пояс из люка, ловко управляя рулём бронемашины ногой. Использование подобного способа управления наглядно характеризует обзорность в этой бронемашине.



[center]Рабочие места экипажа танка Т-14 «Армата» – водителя (верхние изображения), командира и наводчика (нижние изображения)


В XXI веке появилась возможность радикально улучшить возможности экипажей бронемашин по ориентации в пространстве и поиску целей. Появились видеокамеры высокого разрешения, высокоэффективные приборы ночного видения, тепловизоры. Тем не менее, пока есть определённый скепсис в отношении радикального усиления возможностей отечественной бронетехники в части наблюдения и разведки целей. Для обнаружения целей по-прежнему требуется значительное время на разворот приборов наблюдения, с последующим наведением оружия на цель.

Возможно, есть подвижки в концептуально наиболее продвинутом танке Т-14 на платформе «Армата», но возникают вопросы по возможностям камер кругового обзора, наличию в их составе каналов ночного видения, скорости и органах управления наведением приборов наблюдения.


Шлем системы IronVision


Крайне интересным решением выглядит проект шлема IronVision израильской фирмы Elbit System. Подобно шлему пилота американского истребителя пятого поколения F-35, шлем IronVision позволит экипажу бронемашины видеть «сквозь» броню. Шлем предоставляет экипажу цветное изображение высокого разрешения, позволяющее различать объекты как в близи, так и в отдалении от бронемашины.


Работа шлема системы Iron Vision

На этой технологии необходимо остановиться поподробнее. Проблема реализации «прозрачной брони» состоит в том, что недостаточно увешать бронемашину видеокамерами и надеть на пилота шлем с дисплеями или проекцией картинки в глаз пилота. Необходимо сложнейшее программное обеспечение, способное в реальном времени «сшивать» информацию от соседних камер и микшировать, то есть накладывать друг на друга слои информации от различных типов датчиков. Для такого сложного программного обеспечения необходим соответствующий вычислительный комплекс.

Общий размер исходных кодов программного обеспечения (ПО) истребителя F-35 превышает 20 миллионов строк, почти половина этого программного кода (8,6 миллионов строк) ведёт в режиме реального времени сложнейшую алгоритмическую обработку для склеивания всех поступающих от сенсоров данных в единую картину театра боевых действий.

Бортовой суперкомпьютер истребителя F-35 способен в непрерывном режиме совершать 40 миллиардов операций в секунду, благодаря чему обеспечивает мультизадачное исполнение ресурсоёмких алгоритмов передовой авионики, в том числе обработку электрооптических, инфракрасных и радиолокационных данных. Обработанная информация с сенсоров самолёта выводится непосредственно в зрачки пилота, с учётом поворота головы относительно корпуса самолёта.


Шлем пилота истребителя F-35



Шлем пилота F-35

В России шлемы нового поколения разрабатываются в рамках создания истребителя пятого поколения Су-57 и вертолёта Ми-28НМ «Ночной охотник».


Перспективный шлем пилота


Основные технические характеристики перспективного шлема пилота:
— оптическая система нашлемного индикатора бинокулярного типа;
— количество элементов отображения видеоинформации, не менее 1024х768;
— яркость – не менее 2000 кд/м2;
— диапазон угловых координат положения шлема: по азимуту – от минус 90 до +90, по углу места – от минус 60 до +30;
— частота обновления координатной информации – не менее 100 Гц;
— задержка выдачи координат текущего измерения не более 20 мс;
масса интегрального шлема – не более 2 кг.


Исходя из доступной информации можно предположить, что технически перспективный российский шлем пилота способен отображать графическую информацию, но при этом он в первую очередь ориентирован на вывод символьной графики. Отображение изображения с оптических и тепловизионных средств разведки по качеству возможно будет уступать качеству изображения, отображаемого шлемом пилота F-35, с учётом тех сложностей, что требуются для настройки последнего. Подгонка шлема пилота F-35 занимает два дня по два часа, дисплей дополненной реальности должен располагался точно в 2 миллиметрах от центра зрачка, каждый шлем предназначен для конкретного пилота. Преимуществом российского подхода скорее всего является простота настройки шлема по сравнению с его американским аналогом, также российский шлем скорее всего может использоваться любым пилотом с минимальной настройкой.

Существенно более важным вопросом является способность программного обеспечения боевой машины обеспечить бесшовную «склейку» изображения, поступающего от камер кругового обзора. В этом российские системы скорее всего пока уступают системам вероятного противника, обеспечивая вывод изображения в шлем лишь с приборов наблюдения, расположенных в носовой части летательного аппарата. Впрочем, возможно, что работы в этом направлении уже ведутся в соответствующих учреждениях.

Насколько востребовано оборудование такого типа в качестве оснащения боевых бронированных машин? Наземный бой значительно динамичнее воздушного боя, разумеется не с точки зрения скорости перемещения боевых машин, а с точки зрения внезапности появления угроз. Этому способствуют и сложный рельеф местности, и наличие зелёных насаждений, зданий и сооружений. И если мы хотим обеспечить экипажам высокую ситуационную осведомлённость, то авиационные технологии должны быть адаптированы для применения на бронемашинах, и приведённый выше пример шлема IronVision израильской фирмы Elbit System наглядно показывает, что их время уже пришло.

При использовании систем вывода изображения в шлем необходимо учитывать тот факт, что человек не сова, и вертеть головой на 180 градусов не может. В случае, если мы используем изображение с сенсоров, размещённых в носовой части самолёта или вертолёта, это не так критично. А вот при обеспечении экипажа круговым обзором необходимо рассмотреть различные варианты решений, снижающих необходимость членам экипажа выкручивать голову на максимальные углы. Например, сжатие изображения в своего рода 3D панораму, когда при повороте головы на 90 градусов обеспечивается фактический разворот изображения на 180 градусов. Другой вариант – наличие кнопок быстрой смены направления – при нажатии одной из которых центр изображения смещается в верхнюю/боковую/заднюю полусферу. Плюсом цифровых систем вывода изображения является то, что могут быть реализованы несколько вариантов управления обзором, и каждый член экипажа бронемашины сможет выбрать наиболее удобный для себя способ.

Основным способом наведения вооружения на цель должно стать наведение взглядом. В этом режиме может быть реализовано несколько алгоритмов управления – например, при обнаружении цели оператор осуществляет её захват, после чего отдаётся команда на применение вооружения, далее ДУМВ автоматически осуществляет разворот и производит выстрел по цели. В другом сценарии ДУМВ осуществляет разворот и сопровождение цели, команда на открытие огня отдаётся оператором дополнительно.

Шлем или экран?


Теоретически информация с камер внешнего обзора и других средств разведки может выводиться на крупноформатные дисплеи в кабине боевой машины, в этом случае наведение вооружения будет обеспечиваться нашлемными системами целеуказания (НСЦ) аналогичными тем, что применяются в кабинах истребителей Су-27, МиГ-29, вертолётов Ка-50. Но применение таких решений будет шагом назад, поскольку удобство и качество вывода информации на крупноформатные дисплеи в любом случае будет хуже, чем при выводе на нашлемный дисплей, да и выход из строя дисплеев большой площади в ходе боя более вероятен, нежели повреждение шлема, который будет уничтожен скорее всего только вместе с головой носителя.


НСЦ «Сура» истребителей Су-27, МиГ-29 (слева и в центре) и НСЦ «Обзор-800» вертолёта Ка-50 (справа)


В случае использования экранов как резервного средства отображения информации, наведение может осуществляться путём указания точки на поверхности сенсорного экрана, проще говоря действовать по принципу «укажи цель пальцем».


Крупноформатные экраны в кабине концепта израильского танка «Carmel»


Судя по последней информации такие панели российской промышленности вполне по силам.

Повышение ситуационной осведомлённости экипажей боевых бронированных машин

Панель приборов Су-57 с интеграцией крупноформатных дисплеев.


Как уже говорилось ранее, по сравнению с системами вывода изображения в шлем, вывод информации на экраны можно считать менее перспективным направлением развития. На примере развития панелей приборов самолётов и вертолётов можно увидеть, что жидкокристаллические экраны некоторое время соседствовали с механическими индикаторами. В дальнейшем, по мере того как к экранам привыкли и убедились в их надёжности, от механических индикаторов постепенно стали отказываться.

Похожий процесс в перспективе может произойти и с экранами. По мере того, как будут совершенствоваться технологии шлемов с возможностью вывода изображения, упрощаться и автоматизироваться процесс их настройки, возможен полный отказ от дисплеев в кабине боевой техники. Это позволит оптимизировать эргономику кабины экипажа с учётом освободившегося пространства. С точки зрения резервирования вывода изображения проще положить в кабину запасной шлем и сделать резервную линию для его подключения.

Нейроинтерфейс


В настоящее время стремительно развиваются технологии считывания мозговой активности. О чтении мыслей речь сейчас не идёт, в первую очередь эти технологии востребованы в медицинской сфере для людей с ограниченной подвижностью. Ранние эксперименты подразумевали внедрение небольших электродов в человеческий мозг, но в дальнейшем появились устройства, размещаемые в специальном шлеме, и позволяющие управлять протезом или даже персонажем в компьютерной игре.


Нейроинтерфейсы компании «Нейроботикс» (слева) и концерна «Ростех» (справа)



Управление роботом через нейроинтерфейс

Потенциально такие технологии могут оказать значительное влияние на системы управления боевых машин. Например, при изменении расстояния до наблюдаемого объекта человек осуществляет перефокусировку глаз интуитивно, без дополнительных мысленных или мышечных усилий. В шлеме с выводом изображения технологии распознавания мозговой активности могут применяться в сочетании с технологией отслеживания положения зрачка для мгновенного изменения кратности увеличения приборов наведения в соответствие с «мысленным» интуитивным пожеланием оператора. В случае применения высокоскоростных приводов наведения средств разведки оператор сможет изменять поле зрения так же быстро, как это может делать человек, просто оглядываясь по сторонам.

Вывод


Сочетание ДУМВ с высокоскоростными приводами наведения и современных систем отображения информации в шлемах экипажей бронетехники, с наведением вооружения взглядом, позволят бронетехнике обрести недоступную ранее ситуационную осведомлённость и высочайшую скорость реакции на угрозы.

В следующем материале поговорим об эргономике рабочих мест экипажей наземной боевой техники и о том, для чего танку нужен суперкомпьютер.
Автор:
Использованы фотографии:
topwar.ru, newsader.com, btvt.info, habr.com, magspace.ru, bastion-karpenko.ru, janes.com
Статьи из этой серии:
Огневая поддержка танков, БМПТ «Терминатор» и цикл OODA Джона Бойда
Бронетехника против пехоты. Кто быстрее: танк или пехотинец?
17 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.

Уже зарегистрированы? Войти

  1. Krasnodar
    Krasnodar 16 июня 2019 18:10 Новый
    +6
    Информативно, четко и по делу.
    1. Гражданский
      Гражданский 17 июня 2019 07:59 Новый
      +1
      1. Автору спасибо за отличный анализ.
      2. Все это если еще и совместить с безэкипажными системами, будет будущее.
  2. Keyser Soze
    Keyser Soze 16 июня 2019 18:15 Новый
    +1
    Через 10 лет Augmented Reality будет рулить в много сферах обычной жизни и станет обычной приставкой как телефон. Ясно что военные не пройдут мимо возможностей етой технологии.
    1. Аэродромный
      Аэродромный 16 июня 2019 18:50 Новый
      +4
      Сетецентрический принцип ближайшее будущее,никуда не денешься, но и оружие не стоит на месте. если какая нибудь "ЭМ штуковина" погасит экраны мониторов,и "заткнёт" радиообмен, кто будет в фаворе ? Т-64-72 ... тут и из "арматы" захочется в Т-34...недавно катастрофа SSJ показала, как без "автопилота" летают современные лётчики ГА.
      1. Keyser Soze
        Keyser Soze 16 июня 2019 20:26 Новый
        +1
        если какая нибудь "ЭМ штуковина" погасит экраны мониторов,и "заткнёт" радиообмен,


        Ну я предполагаю, что все таки военные изделия имеют 9 "жизней" и так легко не сдадутся. А если все погаснет - берем Калаш, бежим в Метро и записываемся в Орден :)
      2. AVM
        16 июня 2019 21:31 Новый
        +6
        Цитата: Аэродромный
        Сетецентрический принцип ближайшее будущее,никуда не денешься, но и оружие не стоит на месте. если какая нибудь "ЭМ штуковина" погасит экраны мониторов,и "заткнёт" радиообмен, кто будет в фаворе ? Т-64-72 ... тут и из "арматы" захочется в Т-34...недавно катастрофа SSJ показала, как без "автопилота" летают современные лётчики ГА.


        Если какую технику и можно максимально защитить от ЭМИ, то это бронетехнику. Специальная электроника, клетка фарадея с заземлением через гусеницы, металлизированное напыление на оптике и т.п.
  3. lucul
    lucul 16 июня 2019 20:00 Новый
    -3
    Сочетание ДУМВ с высокоскоростными приводами наведения и современных систем отображения информации в шлемах экипажей бронетехники, с наведением вооружения взглядом, позволят бронетехнике обрести недоступную ранее ситуационную осведомлённость и высочайшую скорость реакции на угрозы.

    ..... И значит - значительно увеличит выживаемость техники и соответственно экипажа.
    Жаль , что вывод не полный .
    А так всё основательно расписали.
  4. Оператор
    Оператор 16 июня 2019 20:55 Новый
    0
    Очки/забрало дополненной реальности - это не только ускорение реакции на угрозы, но и по сути единственный работоспособный способ доведения видеоинформации до пехотинца или танкиста, поскольку все крупноформатные дисплеи выйдут из строя после первого же удара снаряда в броню танка, а все малоформатные дисплеи перспективной экипировки пехотинца - после первого же проползания по пластунски на поле боя.

    А нейроинтерфейс имеет дополнительный эффект: компьютер фиксирует микроскопические временные задержки зрачков человека на возможных местах расположения замаскированных огневых точек противника и помечает их флажками для того, чтобы находящийся в стрессе военнослужащий возвратился к ним и рассмотрел более подробно. В результате оптимальным образом сочетается накопленный боевой опыт военнослужащего и формализованный алгоритм нейроинтерфейса.
    1. voyaka uh
      voyaka uh 17 июня 2019 16:48 Новый
      +5
      "дисплеи...выйдут из строя после первого же удара снаряда в броню танка"///
      ----
      Вы думаете разработчики об этом не подумали? smile
      Экраны в вибро- и ударо- гасящих корпусах. Как и дальномеры, приборы ночного видения и т.д.
  5. riwas
    riwas 17 июня 2019 06:25 Новый
    +1
    Может быть не столько улучшать ситуационную осведомлённость экипажей, а включить компьютер в обработку информации с приборов (идентификация целей, определение наиболее опасных, автоматическое наведение оружия и пр.) и оставить человеку лишь принятие решение на открытие огня, а в ряде случаев и последние предоставить компьютеру.
    1. Английский тарантас
      Английский тарантас 17 июня 2019 08:49 Новый
      -1
      Это тоже, но давать компьютеру принимать окончательные решения нельзя, поэтому работа компьютера прилагается к дополненной реальности. Всё-таки человек пока воюет и поумнее будет, так что компьютер только помогает, а не заменяет.
  6. Английский тарантас
    Английский тарантас 17 июня 2019 08:51 Новый
    0
    Товарищи, а может кто-то подсказать что за машина такая была показана в видео об IronVision на базе БМП 2?Никогда не видел такой боевой модуль.
    1. voyaka uh
      voyaka uh 17 июня 2019 16:58 Новый
      +3
      Может, Кармель? Прототип-концепт израильского легкого танка/ БМП.
      Шасси с 6 небольшими катками похоже, остальное - не очень...
      1. Английский тарантас
        Английский тарантас 17 июня 2019 19:38 Новый
        0

        Да что-то не похоже, я про модуль спрашивал только, а шасси вообще до боли знакомое)
  7. AVM
    18 июля 2019 07:56 Новый
    0
    Показаны современные российские микродисплейные системы индикации, включая "очки" танкиста - https://topwar.ru/160242-pokazany-sovremennye-rossijskie-mikrodisplejnye-sistemy-indikacii-vkljuchaja-ochki-tankista.html
  8. AVM
    5 августа 2019 17:17 Новый
    0
    Израиль представил три демонстратора технологий "умной" бронетехники -
    https://topwar.ru/160901-izrail-predstavil-tri-demonstratora-tehnologij-umnoj-bronetankovoj-tehniki.html
  9. iouris
    iouris 25 августа 2019 22:53 Новый
    0
    Вот - относительно новая технологическая отрасль, в которую следует вкладываться, и сразу искать гражданские сферы применения, чтобы разработки приносили прибыль, в частности, игры.