Взломай, если сможешь! Технологии охраны границ (Часть 2)
Продолжительная работа
Представитель компании Finmeccanica-Leonardo заявил, что кроме разрешения и дальности действия, соответствующих выполняемой задаче, оптоэлектронные системы для охраны границ должны быть очень надежными в течение всего времени дистанционной работы и иметь большие интервалы между циклами технического обслуживания. Подразделение компании по наземным и морским электронным системам разработало тепловизионные камеры нового поколения, которые могут работать без обслуживания в течение 50000 часов! Для сравнения, отмечают в компании, обычные охлаждаемые тепловизоры, как правило, требуют замены охлаждающей жидкости после 6000-9000 часов работы. Столь большое время непрерывной работы реализовано благодаря новым охлаждающим двигателям, которые компания предлагает со своими новейшими инфракрасными камерами, включая Horizon.
Компания также выпустила недавно новую линейку мультисенсорных оптико-электронных систем под обозначением NERIO, которые позволяют обнаруживать различные объекты на средних, больших и сверхбольших дальностях, соответственно до 10 км, от 10 до 25 км и от 25 до 50 км. В состав систем входят охлаждаемый тепловизор, цветная телекамера и опциональный лазерный дальномер на гиростабилизированной панорамной поворотной опоре, которая может устанавливаться на стационарные или подвижные платформы. Поток данных от сенсоров может встраиваться в системы оперативного управления или обрабатываться на месте при помощи программных пакетов VANTAGE или ANTEO разработки Finmeccanica.
Distant Sentry представляет собой гибкую систему обеспечения безопасности границ, которая может комбинироваться с наземными и морскими радарами, оптоэлектроникой, автоматическими наемными сенсорами, беспроводными системами связи и системами смешанного энергоснабжения
Спектральные полосы
Господин Бахат сказал, что выбор камеры для круглосуточной работы является не таким уж простым делом, как можно было бы ожидать. Например, это не всегда означать комбинацию дневных телевизионных и тепловизионных камер, поскольку в зависимости от внешних условий последние могут работать и днем также как они работают ночью. «Далее следует выбор инфракрасных диапазонов, который зависит очень сильно от местных атмосферных условий», – сказал он. Средневолновые тепловизионные сенсоры генерируют, в общем, более четкие изображения, но длинноволновые (работающие в ближней ИК-области спектра) камеры лучше работают в условиях дымовых и иных завес и в сценах с большой разностью температур. Коротковолновые сенсоры (работающие в дальней ИК-области спектра) предлагают высокое разрешение и натурально выглядящие черно-белые изображения, поскольку в эту часть спектра входит отраженный свет, создаваемый натуральным свечением неба (есть и днем и ночью) или подсветкой самих коротковолновых устройств. Он объяснил, что большинство заказчиков достаточно консервативны в своих предпочтениях сенсоров. «Большинство наших клиентов выбирают дневные, ночные и может быть коротковолновые системы, они делают акцент на стабилизации и улучшении изображений». Он добавил, что они хотят видеть работу коротковолновых сенсоров во время демонстрационных показов. «Это пока не товар широкого потребления, хотя уже есть опыт практической работы более 15 лет».
Господин Бахат обратил внимание на тенденцию интеграции в системы охраны и наблюдения границ многоволновых оптоэлектронных устройств. Его компания уже предлагает решение с открытой архитектурой в форме системы LOROS (Long-Range Reconnaissance and Observation Solution – решение дальней разведки и наблюдения), в которую могут войти дневная телекамера, средневолновые и коротковолновые сенсоры, лазерный дальномер и система GPS. Все эти сенсоры компонуются в гиростабилизированный блок, которым можно управлять с наземных и воздушных рабочих станций. При массе 85 кг и энергопотреблении менее 700 Вт система LOROS отличается функцией автоматического слежения за объектами, улучшенной обработкой изображений и каналом увеличенного радиуса действия для передачи видео и данных. «Пользователи обычно обосновывают свое решение экономической эффективностью, – продолжил Карни. – Для задач ближнего радиуса действия до 2 км, они, как правило, выбирают неохлаждаемую длинноволновую систему, которая стоит меньше. Для больших дистанций часто выбирают средневолновый сенсор. Для плохих условий освещения предпочтителен коротковолновый тепловизор. Для холодного климата они обычно выбирают охлаждаемые длинноволновые приборы, а когда важно распознавание цвета, тогда выбирают камеры видимого диапазона».
Представитель итальянской компании Finmeccanica согласился с комбинированием сенсоров, добавив, что длинноволновые сенсоры также предпочтительны, когда есть значительное ухудшение видимости от дыма и других завес. Впрочем, он заметил, что прогресс в сфере охлаждаемых детекторов с расположенной в фокальной плоскости матрицей чувствительных элементов (матрица светочувствительных пикселей, используемая для формирования цифрового изображения) за прошедшее десятилетие позволил повысить их характеристики во всех условиях эксплуатации в такой степени, что большая часть заказчиков в настоящее время выбирает средневолновые сенсоры больших форматов. «Вследствие повышения требований к дальности обнаружения, распознавания и идентификации выбор камер сместился от неохлаждаемых систем к охлаждаемым сенсорам телевизионного формата (640 x 512 пикселей) и даже телевизионного формата высокой четкости (1280 x 1024 пикселей)», – сказал представитель. Американская компания Flir Systems также работает в бизнесе охраны границ, поставляя оборудование для этих задач, куда входит и большое семейство тепловизионных систем. Продукция компании, в том числе для военных и силовых структур, пользуется большим спросом в мире. Компания предлагает для обеспечения безопасности границ камеры с непрерывным увеличением серии HRS, а также камеры серии HCR MCT, модели Thermovision 2000/3000MS и PTZ 35x140 MS. Flir Systems также реализует совместные проекты, например с компанией Copenhagen Sensor Technology, чьи системы для охраны границ включают панорамную тепловизионную камеру Spectrel PTZI-1000 с непрерывным увеличением. Как и ее американский партнер, она выполнила за последние годы ряд крупных проектов в области обеспечения безопасности границ и периметров.
Господин Ольсен из компании PureTech также отметил рост спроса на камеры видимого диапазона, совмещенные со средневолновыми сенсорами, сказав, что «это дает лучший контраст объекта с фоном и большее число пикселей объекта на желаемых дистанциях». Он также отметил растущий спрос на малораспространенные возможности, как например гиперспектральное восприятие, которое сочетает визуализацию со спектральным анализом, что позволяет определить спектральные характеристики отдельных материалов. Она во всех больших масштабах используется для определения нарушенного грунта, что может указывать на наличие различных взрывоопасных предметов. Между тем, господин Чернобров из Elbit упомянул о влиянии на спектральные диапазоны камер местных внешних условий, отметив, что морские условия резко отличаются от условий в пустыне или на высокогорье, при этом внутри этих природных зон могут быть свои значительные различия, например разная влажность в прибрежных районах. К другим требованиям, которые влияют на выбор сенсора, относится распознавание лиц, для чего необходимы средневолновые тепловизионные камеры или камеры видимого спектра, а также очень большие дальности обнаружения военных объектов в ночное время, что заставляет операторов переходить на охлаждаемые средневолновые камеры с мощной оптикой.
Представители компаний, упомянутых в этой статье, сообщили, что они рассматривают радары в качестве дополнительной технологии в этих приложениях, отметив их способность обнаруживать объекты в густом тумане, когда оптоэлектронные системы не справляются, и поэтому предлагают системы, в состав которых входит радар. Кроме того, господин Ольсен сказал, что компания PureTech добавляет к свои камерам геопространственные возможности, которые он назвал «крепким связующим звеном между камерой и радаром», позволяющим получить «простые» и «интеллектуальные» возможности автоматического наведения по внешним командам целеуказания наряду с анализом принадлежности объекта. Простой переброс на подозрительную цель – это способность направлять камеру на определенную точку по широте, долготе и углу места. Здесь еще необходимо учесть компенсацию скорости движущегося объекта. «При интеллектуальном перебросе проверяется наличие и тип объекта с помощью видеоанализа и далее на основе этой оценки принимаются меры, – продолжил Ольсен. – Это может быть слежение автоматической камеры за объектом и его маркировка невидимым лазерным лучом или выдача визуального или звукового предупреждения».
Представители промышленности говорят о растущей потребности в мультисенсорных системах наблюдения, которые можно было бы устанавливать на различные транспортные средства, летательные аппараты, а также на стационарных позициях. На фото бронеавтомобиль наблюдения Spider C-1 израильской компании Plasan
Будущие тенденции
Господин Карни из компании Controp отметил противоречивые тенденции, которые могут повлиять на будущее расширение рынка систем наблюдения и охраны границ. С одной стороны, массовый наплыв беженцев является мощным стимулом развития этого рынка, а с другой стороны росту рынка препятствуют экономические трудности, а также низкие цены на нефть, влияющие на оборонные бюджеты нефтедобывающих стран. Что касается сенсорной технологии, то, по мнению представителя компании Finmeccanica, здесь четко видна тенденция уменьшения размеров, массы и энергопотребления камер и стоимости владения, что делает их доступными даже для не очень богатых стран. По мнению Ольсена, сегодня идет переход от разрозненного, бессистемного развертывания в направлении совместной работы сенсорных комплексов, как стационарных, так и мобильных, генерирующих большой объем совместно используемой информации, позволяющий более быстро и точно обнаруживать нежелательное вторжение. Компания Elbit нацелена на заказчиков, которым для протяженных участков границы необходимы мультисенсорные системы постоянного наблюдения, контролируемые из единого центра оперативного управления. Есть несколько стран уже рассматривающих реализацию подобного рода решений и через несколько лет это станет стандартом. Наконец, господин Бахат из израильской компании IAI согласился с наличием этих тенденций, добавив лишь определение Дэвидом Боуи предельной «непознаваемости» будущего. «Я не знаю, куда я пойду отсюда, но я обещаю, скучно не будет».
Использованы материалы:
www.iai.co.il
www.puretechsystems.com
www.elbitsystems.com
www.controp.com
www.leonardocompany.com
www.flir.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Представитель компании Finmeccanica-Leonardo заявил, что кроме разрешения и дальности действия, соответствующих выполняемой задаче, оптоэлектронные системы для охраны границ должны быть очень надежными в течение всего времени дистанционной работы и иметь большие интервалы между циклами технического обслуживания. Подразделение компании по наземным и морским электронным системам разработало тепловизионные камеры нового поколения, которые могут работать без обслуживания в течение 50000 часов! Для сравнения, отмечают в компании, обычные охлаждаемые тепловизоры, как правило, требуют замены охлаждающей жидкости после 6000-9000 часов работы. Столь большое время непрерывной работы реализовано благодаря новым охлаждающим двигателям, которые компания предлагает со своими новейшими инфракрасными камерами, включая Horizon.
Компания также выпустила недавно новую линейку мультисенсорных оптико-электронных систем под обозначением NERIO, которые позволяют обнаруживать различные объекты на средних, больших и сверхбольших дальностях, соответственно до 10 км, от 10 до 25 км и от 25 до 50 км. В состав систем входят охлаждаемый тепловизор, цветная телекамера и опциональный лазерный дальномер на гиростабилизированной панорамной поворотной опоре, которая может устанавливаться на стационарные или подвижные платформы. Поток данных от сенсоров может встраиваться в системы оперативного управления или обрабатываться на месте при помощи программных пакетов VANTAGE или ANTEO разработки Finmeccanica.
Distant Sentry представляет собой гибкую систему обеспечения безопасности границ, которая может комбинироваться с наземными и морскими радарами, оптоэлектроникой, автоматическими наемными сенсорами, беспроводными системами связи и системами смешанного энергоснабжения
Спектральные полосы
Господин Бахат сказал, что выбор камеры для круглосуточной работы является не таким уж простым делом, как можно было бы ожидать. Например, это не всегда означать комбинацию дневных телевизионных и тепловизионных камер, поскольку в зависимости от внешних условий последние могут работать и днем также как они работают ночью. «Далее следует выбор инфракрасных диапазонов, который зависит очень сильно от местных атмосферных условий», – сказал он. Средневолновые тепловизионные сенсоры генерируют, в общем, более четкие изображения, но длинноволновые (работающие в ближней ИК-области спектра) камеры лучше работают в условиях дымовых и иных завес и в сценах с большой разностью температур. Коротковолновые сенсоры (работающие в дальней ИК-области спектра) предлагают высокое разрешение и натурально выглядящие черно-белые изображения, поскольку в эту часть спектра входит отраженный свет, создаваемый натуральным свечением неба (есть и днем и ночью) или подсветкой самих коротковолновых устройств. Он объяснил, что большинство заказчиков достаточно консервативны в своих предпочтениях сенсоров. «Большинство наших клиентов выбирают дневные, ночные и может быть коротковолновые системы, они делают акцент на стабилизации и улучшении изображений». Он добавил, что они хотят видеть работу коротковолновых сенсоров во время демонстрационных показов. «Это пока не товар широкого потребления, хотя уже есть опыт практической работы более 15 лет».
Господин Бахат обратил внимание на тенденцию интеграции в системы охраны и наблюдения границ многоволновых оптоэлектронных устройств. Его компания уже предлагает решение с открытой архитектурой в форме системы LOROS (Long-Range Reconnaissance and Observation Solution – решение дальней разведки и наблюдения), в которую могут войти дневная телекамера, средневолновые и коротковолновые сенсоры, лазерный дальномер и система GPS. Все эти сенсоры компонуются в гиростабилизированный блок, которым можно управлять с наземных и воздушных рабочих станций. При массе 85 кг и энергопотреблении менее 700 Вт система LOROS отличается функцией автоматического слежения за объектами, улучшенной обработкой изображений и каналом увеличенного радиуса действия для передачи видео и данных. «Пользователи обычно обосновывают свое решение экономической эффективностью, – продолжил Карни. – Для задач ближнего радиуса действия до 2 км, они, как правило, выбирают неохлаждаемую длинноволновую систему, которая стоит меньше. Для больших дистанций часто выбирают средневолновый сенсор. Для плохих условий освещения предпочтителен коротковолновый тепловизор. Для холодного климата они обычно выбирают охлаждаемые длинноволновые приборы, а когда важно распознавание цвета, тогда выбирают камеры видимого диапазона».
Представитель итальянской компании Finmeccanica согласился с комбинированием сенсоров, добавив, что длинноволновые сенсоры также предпочтительны, когда есть значительное ухудшение видимости от дыма и других завес. Впрочем, он заметил, что прогресс в сфере охлаждаемых детекторов с расположенной в фокальной плоскости матрицей чувствительных элементов (матрица светочувствительных пикселей, используемая для формирования цифрового изображения) за прошедшее десятилетие позволил повысить их характеристики во всех условиях эксплуатации в такой степени, что большая часть заказчиков в настоящее время выбирает средневолновые сенсоры больших форматов. «Вследствие повышения требований к дальности обнаружения, распознавания и идентификации выбор камер сместился от неохлаждаемых систем к охлаждаемым сенсорам телевизионного формата (640 x 512 пикселей) и даже телевизионного формата высокой четкости (1280 x 1024 пикселей)», – сказал представитель. Американская компания Flir Systems также работает в бизнесе охраны границ, поставляя оборудование для этих задач, куда входит и большое семейство тепловизионных систем. Продукция компании, в том числе для военных и силовых структур, пользуется большим спросом в мире. Компания предлагает для обеспечения безопасности границ камеры с непрерывным увеличением серии HRS, а также камеры серии HCR MCT, модели Thermovision 2000/3000MS и PTZ 35x140 MS. Flir Systems также реализует совместные проекты, например с компанией Copenhagen Sensor Technology, чьи системы для охраны границ включают панорамную тепловизионную камеру Spectrel PTZI-1000 с непрерывным увеличением. Как и ее американский партнер, она выполнила за последние годы ряд крупных проектов в области обеспечения безопасности границ и периметров.
Господин Ольсен из компании PureTech также отметил рост спроса на камеры видимого диапазона, совмещенные со средневолновыми сенсорами, сказав, что «это дает лучший контраст объекта с фоном и большее число пикселей объекта на желаемых дистанциях». Он также отметил растущий спрос на малораспространенные возможности, как например гиперспектральное восприятие, которое сочетает визуализацию со спектральным анализом, что позволяет определить спектральные характеристики отдельных материалов. Она во всех больших масштабах используется для определения нарушенного грунта, что может указывать на наличие различных взрывоопасных предметов. Между тем, господин Чернобров из Elbit упомянул о влиянии на спектральные диапазоны камер местных внешних условий, отметив, что морские условия резко отличаются от условий в пустыне или на высокогорье, при этом внутри этих природных зон могут быть свои значительные различия, например разная влажность в прибрежных районах. К другим требованиям, которые влияют на выбор сенсора, относится распознавание лиц, для чего необходимы средневолновые тепловизионные камеры или камеры видимого спектра, а также очень большие дальности обнаружения военных объектов в ночное время, что заставляет операторов переходить на охлаждаемые средневолновые камеры с мощной оптикой.
Представители компаний, упомянутых в этой статье, сообщили, что они рассматривают радары в качестве дополнительной технологии в этих приложениях, отметив их способность обнаруживать объекты в густом тумане, когда оптоэлектронные системы не справляются, и поэтому предлагают системы, в состав которых входит радар. Кроме того, господин Ольсен сказал, что компания PureTech добавляет к свои камерам геопространственные возможности, которые он назвал «крепким связующим звеном между камерой и радаром», позволяющим получить «простые» и «интеллектуальные» возможности автоматического наведения по внешним командам целеуказания наряду с анализом принадлежности объекта. Простой переброс на подозрительную цель – это способность направлять камеру на определенную точку по широте, долготе и углу места. Здесь еще необходимо учесть компенсацию скорости движущегося объекта. «При интеллектуальном перебросе проверяется наличие и тип объекта с помощью видеоанализа и далее на основе этой оценки принимаются меры, – продолжил Ольсен. – Это может быть слежение автоматической камеры за объектом и его маркировка невидимым лазерным лучом или выдача визуального или звукового предупреждения».
Представители промышленности говорят о растущей потребности в мультисенсорных системах наблюдения, которые можно было бы устанавливать на различные транспортные средства, летательные аппараты, а также на стационарных позициях. На фото бронеавтомобиль наблюдения Spider C-1 израильской компании Plasan
Будущие тенденции
Господин Карни из компании Controp отметил противоречивые тенденции, которые могут повлиять на будущее расширение рынка систем наблюдения и охраны границ. С одной стороны, массовый наплыв беженцев является мощным стимулом развития этого рынка, а с другой стороны росту рынка препятствуют экономические трудности, а также низкие цены на нефть, влияющие на оборонные бюджеты нефтедобывающих стран. Что касается сенсорной технологии, то, по мнению представителя компании Finmeccanica, здесь четко видна тенденция уменьшения размеров, массы и энергопотребления камер и стоимости владения, что делает их доступными даже для не очень богатых стран. По мнению Ольсена, сегодня идет переход от разрозненного, бессистемного развертывания в направлении совместной работы сенсорных комплексов, как стационарных, так и мобильных, генерирующих большой объем совместно используемой информации, позволяющий более быстро и точно обнаруживать нежелательное вторжение. Компания Elbit нацелена на заказчиков, которым для протяженных участков границы необходимы мультисенсорные системы постоянного наблюдения, контролируемые из единого центра оперативного управления. Есть несколько стран уже рассматривающих реализацию подобного рода решений и через несколько лет это станет стандартом. Наконец, господин Бахат из израильской компании IAI согласился с наличием этих тенденций, добавив лишь определение Дэвидом Боуи предельной «непознаваемости» будущего. «Я не знаю, куда я пойду отсюда, но я обещаю, скучно не будет».
Использованы материалы:
www.iai.co.il
www.puretechsystems.com
www.elbitsystems.com
www.controp.com
www.leonardocompany.com
www.flir.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Информация