Оптико-электронные системы для французского флота

Оптико-электронные системы для французского флота
Оптико-электронные системы для французского флота
Инфракрасная поисково-следящая система ARTEMIS с распределенной апертурой, разработанная компанией Thales, использует три сенсорных блока закрепленных на мачте или палубных надстройках для получения кругового обзора 360° по азимуту


Французский флот долгое время был признанным технологическим первопроходцем и лидером в эксплуатации так называемых «оптронных» (оптико-электронных) сенсорных систем на надводных кораблях. Эта история началась с технико-экономического обоснования оптоэлектронных и инфракрасных (ОЭ/ИК) устройств в конце 60-х годов, после чего в середине 70-х годов последовали опытные образцы.


С 1975 по 1980 год было изготовлено и испытано несколько прототипов: инфракрасная поисково-следящая система (ИПСС, английское сокращение IRST – infrared search and track system) с двумя диапазонами частот (3-5 и 8-12 микрон), двухдиапазонное устройство слежения и однодиапазонное дифференциальное следящее устройство. В результате было принято решение о заключении контракта с тогдашней компанией Societe Anonyme des Telecommunications (SAT) на разработку эксплутационного оборудования всех трех типов: DIBV-1A VAMPIR (одноголовочная двухдиапазонная сканирующая ИПСС, оптимизированная для поиска противокорабельных крылатых ракет в зоне видимости); DIBC-1A PIRANA (двухдиапазонное устройство слежения) этой же компании; и многоцелевое дифференциальное устройство слежения SEID (Systeme d'ecartometrie infrarouge differentielle) устанавливаемое для повышения характеристик высокоточного ракетного комплекса Crotale против низколетящих целей.

В то время очень много внимания уделялось «традиционным» угрозам Холодной войны и французские ВМС рассматривали в качестве неотъемлемого дополнения радара в надводном бою ОЭ/ИК сенсоры, отмечая их высокую разрешающую способность, способность выполнять положительную идентификацию объектов днем и ночью, превосходные угловые измерения, очень хорошие характеристики против низколетящих целей и высокую стойкость к помехам. Кроме того, пассивный режим работы позволял использовать их в ситуациях ограниченной интенсивности электромагнитного излучения, а их компактные и легкие установки упрощали интеграцию в существующие платформы.

Следующее выделение средств произошло в середине 90-х годов, когда ВМС определили необходимость в модернизации возможностей самообороны на своих фрегатах F 70 и ряде других значимых судов. В результате появилась программа модернизации OP3A (Operation d'Amelioration de 1'Autodefense Antimissiles – проект модернизации противоракетной самообороны) в соответствии с которой были интегрированы ОЭ/ИК-сенсоры (модульные биспектральные ИПСС VAMPIR MB второго поколения и оптоэлектронные детекторы VIGY 105) с минисистемами боя с целью повышения ситуативной осведомленности и снижения времени захвата цели вооружением. Сенсоры VAMPIR MB и VIGY 105 были разработаны и изготавливались Sagem Defense Securite (часть Safran group) в которую компания SAT влилась в 1998 году.

Оптико-электронные системы для французского флота
Сенсор VIGY 105


Прошли годы и в конце 2012 года французский флот снова делает ставку на ОЭ/ИК сенсорные системы с целью соответствия потребностям всего надводного флота в корабельной самообороне, в управлении огнем и общей ситуационной осведомленности. Это подтверждается ускоренным внедрением во флоте нового оборудования, включая военные готовые решения для выполнения чрезвычайных задач, например обеспечение безопасности на море и борьба с пиратством.

Оптико-электронные системы для французского флота
Три варианта VAMPIR: Оригинальный вариант на фрегате класса Cassard (вверху), VAMPIR МВ (слева), VAMPIR ML для корветов и быстроходных боевых катеров (справа)


Эволюция ИПСС

Французский флот может претендовать на звание пионера в применении ИПСС на море и, хотя DIBV-1A VAMPIR первого поколения снят с вооружения (устанавливался на фрегаты ПВО F70 Cassard и Jean Bart), следующая модель DIBV-2 A VAMPIR MB продолжает служить на борту фрегатов F70 Dupleix, Montcalm и Jean de Vienne (как часть комплекта OP3A), фрегатов ПВО Forbin и Chevalier Paul и авианосца Charles de Gaulle.

Дальнейшие разработки линейки VAMPIR под обозначением VAMPIR NG (Nouvelle Generation – новое поколение) впоследствии также были представлены на рынке. Эта система, в которой биспектральная конфигурация заменена одним тепловизором с высоким разрешением 3-5 микрон, включающим улучшенную матрицу видеопреобразователя и улучшенный процесс обработки сигналов, достигла значительных экспортных успехов. Австралия купила 29 таких систем для установки на основные надводные боевые корабли и десантные корабли.

Впрочем, когда VAMPIR NG от компании Sagem поступил на новые фрегаты класса Aquitaine французских ВМС в октябре 2005 года, он уступил первенство своему сопернику ARTEMIS (Advanced Reliable Third-generation Electro-optical Multiplexing Infrared Search and track – продвинутый надежный электронно-оптический мультиплексный поиск и сопровождение третьего поколения), предложенный компанией Thales. ARTEMIS (первые два фото) является совершенно другим типом ИПСС с архитектурой базирующейся на распределенных усилителях яркости изображения, и как только французский флот принял первое поколение сканирующих ИПСС, он снова вышел в лидеры касательно внедрения технологии усиления яркости изображения.

Полный контракт на разработку, производство и обеспечение был выдан компании Thales в декабре 2005 года на поставку восьми систем (для оснащения первой партии фрегатов Aquitaine) и пятилетнее комплексное материально-техническое обеспечение. Следующий контракт, предусматривающий поставку трех дополнительных систем, был подписан компаниями Thales и DCNS в конце 2009 года.

ARTEMIS состоит из трех сенсорных блоков (каждый массой 27 кг) закрепленных на мачте или верхней части палубных надстроек и обеспечивающих круговой обзор 360° по азимуту, каждый из них соединен с центральным блоком обработки сигналов оптоволоконным кабелем. В каждом сенсорном блоке установлена ИК-камера с разрешением 3-5 микрон закрывающая сектор 120° по азимут и 25° по углу места с частотой обновления 10 Гц.

Интегрированная электронная стабилизация изображения позволяет исключить механическую стабилизирующую систему внутри сенсорных головок. Кроме того, широкое поле зрения в вертикальной плоскости гарантирует хороший пространственный обзор по вертикали даже с учетом компенсации крена при сильном волнении моря.

Требование по широкому полю зрения и высокой частоте обновления без повышения стоимости, связанного с установкой нескольких камер в каждый сенсорный блок, было решено за счет инновационной оптической конструкций, в которой используется комбинация призматических зеркал для разбиения пространственного сектора обзора на шесть оптических каналов (каждый покрывает 20° по азимуту и 25° по углу места). Выходные данные затем проецируются на крупную матрицу видеопреобразователя (640 x 512 пикселей), установленную на перископ и вращающуюся через каждый из шести оптических каналов 10 раз в секунду, чтобы получить частоту обновления 10 Гц.

Базовая обработка изображений – коррекция неравномерности и контроль панорамного ИК-сенсора – выполняется в сенсорной головке. ИК-видео затем направляется в центральный процессор для двухканальной обработки: один канал выполняет продвинутые алгоритмы определения и слежения для выполнения пространственного слияния отметки цели и данных слежения, подавления пассивных помех и предклассификации; другой применяет алгоритмы визуализации для создания панорамного видео в реальном времени.

Алгоритмы определения (формирование отметки цели) базируются на методике многооконного анализа с использованием адаптивных порогов чувствительности для подавления пассивных помех и местного выделения. Итоговые сценарии далее обрабатываются с использованием трех различных типов алгоритмов слежения.

После испытаний первая система ARTEMIS была поставлена на наземный испытательный стенд в St Mandrier в декабре 2010 года. Аппаратная часть для первого корабля класса Aquitaine прибыла на верфь DCNS Lorient в конце сентября 2010 года, а в ноябре 2012 года после приемочных испытаний корабль был передан ВМС Франции.

Оптико-электронные системы для французского флота
Система EOMS-NG от компании Sagem


Несмотря на то, что компания Sagem потерпела неудачу с системой VAMPIR NG на внутреннем рынке, недавно она достигла успеха здесь со своей электронно-оптической многофункциональной системой нового поколения EOMS-NG (Electro-Optical Multifunction System). EOMS-NG является еще одним изделием на основе готовых компонентов, который изначально был разработан для соответствия потребностям экспортного рынка. Система представляет собой компактный одноголовочный блок, объединяющий функции панорамной ИПСС и ОЭ-системы управления огнем.

В 2009 году компания Sagem согласилась сдать в аренду DCNS одну систему EOMS-NG для установки на борт опытного берегового патрульного судна Gowind L'Adroit (в настоящее время в трехлетней аренде у французского флота). Впрочем, более существенный заказ пришел в начале 2012 года, когда EOMS-NG была выбрана компанией DCNS (действующей в качестве подрядной организации от имени директората по вооружениям [DGA]) для модернизации системы управления огнем шести разведывательных фрегатов класса Floreal.

Система EOMS-NG идет на смену оптронной системы Najir, она обеспечит управление огнем 100-мм орудия кораблей класса Floreal французских ВМС, а также улучшит тактическую ситуативную осведомленность и повысит уровень защиты корабля. В ситуационном центре каждого корабля должна быть установлена специальная рабочая станция; установка первой из них была завершена в конце 2012 года.

Панорамное наблюдение

Еще одна французская компания HGH Infrared Systems без излишней шумихи получила контракт в 2009 году на поставку панорамной ИК-системы наблюдения Vigiscan для модернизации французских фрегатов класса La Fayette ведущих борьбу с пиратами в Аденском заливе. Это стало ответом на неотложные оперативные требования по всепогодной, круглосуточной тепловизионной системе с высоким разрешением для обнаружения небольших катеров с низкими радиолокационными сигнатурами.

Оптико-электронные системы для французского флота
HGH Infrared Systems получила контракт в 2009 году на поставку своей панорамной ИК-системы наблюдения Vigiscan для установки на французские фрегаты класса La Fayette принимающие участие в борьбе с пиратами в Аденском заливе


Vigiscan по сути функционирует как «оптический радар», используя непрерывно вращающийся сенсор с однострочной разверткой для выработки 360° панорамного изображения в реальном времени. С целью компенсации качки корабля Vigiscan устанавливается на специальной гиростабилизированной платформе мачте, при этом она может сохранять свои характеристики в условиях волнения моря выше 2 - 4 метров. Подобное решение, совмещенное со специальным алгоритмом обработки изображений и интегрированное с инерциальным навигационным комплексом корабля, гарантировано обеспечивает точные данные позиционирования и слежения.

Низкая частота ложных тревог – еще одна отличительная особенность комплекса. Проведенная оценка системы Vigiscan подтвердила, что эта частота соответствует требуемым пороговым значениям параметров, а на сенсор длинноволнового диапазона не влияют солнечные блики.

В реальной эксплуатации (в жарком климате, днем и ночью, в движении) система продемонстрировала быстрое (1 - 2 секунды) обнаружение небольших лодок в радиусе 12 км. Компания HGH Infrared Systems заявила о том, что система Vigiscan наряду с превосходными характеристиками и низкой частотой ложных срабатываний была выбрана также из-за своей ценовой доступности, низкой стоимости владения, надежности и компактности установки на корабле при минимальной опорной поверхности.

Необходимость удовлетворения в очень короткие сроки неотложных требований по повышению возможностей наблюдения на море вынудило верфь DCNS в январе 2011 года выдать контракт британской компании Chess Dynamics стоимостью свыше двух миллионов евро на поставку стабилизированной ОЭ/ИК-системы наблюдения и слежения Sea Cobra. Этому комплексу в связи со срочностью не пришлось даже соревноваться с конкурирующими системами из Европы и США. Компания Chess Dynamics поставила девять систем Sea Cobra для ротации между девятью судами снабжения A69 класса Aviso и четырьмя класса Durance для поддержки берегового патрулирования, операций обеспечения безопасности и борьбы с пиратством по всему миру. Первый комплект был закончен в сентябре 2011 года.

Оптико-электронные системы для французского флота
Оптико-электронные системы для французского флота
Компания Chess Dynamics поставила свою стабилизированную ОЭ/ИК-систему наблюдения и сопровождения Sea Cobra с целью соответствия неотложным требованиям по улучшенной морской системе наблюдения. Установка первой системы была закончена в сентябре 2011 года


Sea Cobra обеспечивает панорамное сканирование, сложение изображений и автоматическое определение целей, что оптимизирует обнаружение угроз при одновременном снижении нагрузки на оператора. Система для французского флота включает среднеполосный тепловизор Selex ES Hawk 640x480, цветную телекамеру Piranha, лазерный дальномер Thales Celt2 и узкополосный ИК-указатель ILEE David 850.

Использованы материалы:
Jane's International Defence Review March 2013
http://www.sagem.com/
https://www.thalesgroup.com
Автор: Alex Alexeev


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 1
  1. Alex Alexeev 8 февраля 2015 12:05
    очень интересная статья)))

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гость, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня