보병 용 감시, 정찰 및 표적 지정 시스템 개발
도시 지형 및 적절한 전쟁 규칙과 결합 된 비대칭 충돌은 직접 및 간접 화재 정밀도에 대한 필요성을 증가 시켰습니다. 정확성은 파괴 체인의 모든 링크에 의해 결정되며 첫 번째 링크는 의심 할 여지없이 표적의 식별 및 캡처입니다.
처음에는 표적을 포착하고 그 좌표를 집행 시스템으로 보낼 수있는 휴대용 표적 지정 시스템은 특수 부대 또는 특수 표적 정찰 계산에만 사용할 수있었습니다. 이제 이것은 사실과는 거리가 멀다. 재래식 유닛에는 수동 체인 정찰 장치가 장착되어 있으며 가장 진보 된 군대는 이러한 장치를 소대 수준까지 배치합니다. 일반적으로 이러한 시스템에는 주야간 채널, GPS 위치 확인 시스템, 디지털 디스플레이가있는 자기 나침반 및 눈에 안전한 레이저 거리계가 있습니다. 비디오 녹화, 사진, 레이저 지정자 및 GPS 신호 장애시 천문 나침반과 같은 추가 기능 및 도구를 추가 할 수 있습니다.
분리 된 장치는 의심 할 여지없이 장비의 모든 구성 요소의 무게를 예외없이 매우 중요하게 생각하므로 제조업체는이를 줄이기 위해 상당한 노력을 기울이고 있습니다. 관찰, 탐지 및 표적 지정 장치에서 열 또는 야간 채널은 주요 하위 시스템 중 하나입니다. 오늘날에는 스펙트럼의 중파 적외선 영역 (3 ~ 5μm)과 스펙트럼의 장파장 적외선 영역 (8 ~ 14μm)에서 각각 작동하는 민감한 요소 또는 마이크로 볼로미터의 냉각 및 비 냉각 어레이를 사용할 수 있습니다. 작동 범위는 냉각 센서의 경우 확실히 더 높지만, 높은 전력 소비와 냉각에 몇 분의 시간이 소요되는 무거운 냉각 장치가 필요하지만 비 냉각 매트릭스에는이 문제가 없으며 단 몇 초 만에 활성화됩니다.
유럽에서이 분야의 주요 업체 중 하나는 2019 년 중반 소 프라 디르와 그 자회사 인 ULIS의 합병을 통해 형성된 Lynred입니다. 이 회사는 냉각 및 비 냉각 다이의 크기를 줄이는 데 상당한 진전을 이루었습니다. Lynred에 따르면, "현재 15μm 피치의 냉각 다이와 17μm 피치의 비 냉각 다이가 각각 10μm 및 12μm의 더 작은 피치의 새로운 다이로 대체되는 새로운 세대로의 전환이 진행 중입니다." 이를 통해 동일한 해상도에서 매트릭스의 크기를 줄이고 결과적으로 휴대용 표적 정찰 장치의 가장 무거운 구성 요소 중 하나 인 렌즈의 무게를 줄일 수 있습니다. 렌즈에 사용되는 광학 유리 렌즈와 렌즈가 맞는 프레임은 상대적으로 무겁습니다. 렌즈 직경은 초점 거리와 센서의 크기에 의해 결정되며 후자가 클수록 렌즈가 생성해야하는 이미지 필드가 커지고 렌즈 크기가 커집니다. 또한 조만간 물리학 법칙이 단계를 줄이는 데 방해가 될 것임을 잊지 말아야합니다. Lynred에 따르면 LWIR (근거리 [장파] IR) 센서에서 달성 한 12μm 피치가 가장 작은 것으로 판명 될 수 있지만 MWIR 센서 (중파 장] IR)에서는 5-6으로 감소합니다. μm. 분명히 0,7-2,5 µm 범위에서 작동하는 SWIR 유형 센서 (원거리 [단파] IR 스펙트럼)에 대해서도 마찬가지이지만이 기사에서 고려하는 장치 등급의 제품에는 아직 사용되지 않았습니다.
냉각 식 센서의 매트릭스 크기를 줄이는 것 외에도 우리는 또 다른 개발 방향을보고 있습니다. 센서의 작동 온도를 높이면 에너지 소비량과 냉각 시간을 줄여 가용성에 긍정적 인 영향을 미칩니다. 고온 (High Operating Temperature) 매트릭스는 표준 센서에 대해 80-90 ° K보다 높은 온도를 필요로하는 새로운 기술을 사용합니다. Lynred는 110 ° K에서 작동하는 저전력 수은 카드뮴 텔루 라이드 센서를 제공하여 10 % 이상의 에너지를 절약하는 반면, FLIR은 2 ° K에서 작동하는 Type 2 Superlattice (T120SL) 솔루션을 개발했습니다. 그러나 일반적인 HOT 센서가 130 ~ 160 ° K의 온도에서 작동해야한다는 것은 이미 분명합니다. 이를 달성하기 위해 기술이 개발되고 있습니다.
중요한 것은 전원이 휴대용 광전자 시스템의 또 다른 "무거운"구성 요소이기 때문에 전력 소비가 낮 으면 배터리 크기가 작아 질 수 있습니다. 특수 리튬 이온 배터리는 비 에너지가 더 높아 일반 상용 배터리보다 가볍고 가볍습니다. 그러나 일부 고객은 일반적으로 전 세계 모든 국가에서 사용할 수있는 AA 크기 요소를 기반으로하는 두 번째 솔루션을 선호합니다. 지난 25 년 동안 리튬 이온 전지의 비 에너지는 200Wh / kg에서 255Wh / kg으로 400 % 증가했습니다. 그러나 주요 배터리 제조업체에 따르면이 기술은 잠재력을 거의 고갈시키고 있습니다. 예를 들어 약 XNUMX Wh / kg을 제공하는 리튬 황 모듈과 같은 새로운 솔루션이 개발되고 있습니다. 그러나이 새로운 기술을 최대한 활용하려면 저온에서의 성능 저하, 낮은 (두 자릿수) 충전주기 및 이러한 배터리의 제조 문제와 같은 극복해야 할 많은 장애물이 있습니다. 이 경우 비용이라는 또 다른 중요한 요소를 잊지 마십시오. 특정 모델만큼 아름답고 놀랍지 만 높은 비용은 군사 배치에 장애물이 될 수 있습니다.
감시, 정찰 및 표적 지정 시스템 시장은 고객의 요구에 따라 지속적으로 발전하고 있습니다. 무게 문제가 심화되고 해상도가 증가하며 기능이 확장되고 있으며 장거리 레이저 포인터와 같은 다양한 하위 시스템이 추가됩니다. 조준 시스템에 대한 필요성이 전 세계적으로 증가하고 있지만 아시아는 가장 유망한 시장 중 하나로 간주되며, 향후 3-5 년 동안 군인 장비를 현대화하기 위해 대규모 투자가 이루어질 것입니다. 이 기사는 전체 카탈로그를 대체하기위한 것이 아니라이 영역의 최신 제품에 대해서만 설명하며 비교를 용이하게하기 위해 주요 데이터가 표에 요약되어 있습니다.
Safran Electronics & Defense와 스위스 자회사 인 Safran-Vectronix AG는 냉각 및 비 냉각 센서가있는 여러 시스템을 제공합니다. Safran은 JIM 장치 라인을 개발했으며, 그 중 최상위 제품은 JIM HR 냉각 장치이고 비 냉각 장치는 JIM UC로 지정되었습니다. Sagem 디자이너는 가볍고 컴팩트하며 사용하기 쉬운 JIM Compact 시스템을 만들었습니다. 디지털 아키텍처에 쉽게 통합되는 모듈 형 장거리 시스템이 2016 년에 시장에 출시되었습니다. 냉각하는 데 3 분이 걸리는이 장치는 사람과 차량의 감지 범위가 각각 7km와 10km 이상입니다. 야간 및 주간 컬러 TV 채널의 시야각은 13,5 ° 폭과 4,5 ° 폭으로 동일합니다. 세 번째 채널은 6,2 °의 넓은 시야와 4,5 °의 좁은 시야를 가진 저조도 카메라를 기반으로합니다. 이 장치에는 범위가 12km 인 내장 레이저 거리계가 있습니다. JIM Compact 장치에는 연속 전자 배율 1x-4x, 이미지 안정화, 다중 모드 이미지 정렬 및 "레이저 스폿 관찰"(대상이 레이저 지정자로 조명 될 때 열 화상 카메라로 레이저 스폿을 관찰 할 수있는 기능)이 장착되어 있습니다. 이전 시스템에 비해 무게와 부피가 40 % 이상 감소했으며,이 결과는 작동 시간을 유지하면서 배터리 무게를 절반으로 줄임으로써 달성됩니다. 최근에는 TELD (Tireur d' Elite Longue Distance-장거리 저격수)라는 또 다른 선택 모드가 추가되었습니다. 프랑스 특수 작전 부대 사령부와 공동으로 개발 한 TELD는 표적까지의 거리를 유형에 따라 사격 테이블에 따라 측정합니다. оружия 탄약은 수정을 표시하여 계산합니다. Safran에 따르면, TELD 장치는 첫 번째 사격에서 움직이는 목표물을 맞출 확률을 20 %에서 90 %로 높입니다 (10m 거리에서 8km / h로 움직이는 목표물에서 훈련생 저격수가 400 발 사격 한 결과). 기존 JIM Compact는 소프트웨어 업그레이드를 통해 TELD로 쉽게 개조 할 수 있습니다. 사진과 비디오를 캡처하고 저장하는 기능 외에도 JIM Compact는 아날로그 및 디지털 비디오 출력을 지원하며 선택적으로 Bluetooth 및 Wi-Fi 무선 통신을 장착 할 수 있습니다.
Safran-Vectronix AG가 개발 한 Moskito는 연중 무휴 5 시간 감시 및 포지셔닝을위한 가장 작고 가벼운 장치입니다. Photonis XR-3 이미지 컨버터를 기반으로 한 5x 주간 광학 채널과 10x 야간 채널을 자랑하며 레이저 거리계는 최대 6km 거리를 측정 할 수 있습니다. 더 높은 수준의 시스템을 구현하기 위해 Vectronix는 밝기 증폭 채널을 비 냉각 열 채널로 교체하여 Moskito TI 기기를 탄생 시켰습니다. 6,25x 일광 광학 채널과 CMOS 저조도 채널이 모두 12 ° 시야각이고 열 채널은 1 ° 시야각을 제공합니다. GPS 수신기와 눈에 안전한 클래스 XNUMX 레이저 포인터는 선택 사항입니다.
JIM Compact 시스템은 12 개 NATO 국가에서 서비스 중이며 마지막 주문은 2019 년 1000 월 덴마크에서 이루어졌습니다. 두 달 후 스위스 군대는 XNUMX 개 이상의 JIM Compact 및 Moskito TI 다기능 시스템 공급 계약을 체결했습니다.
Thales는 냉각 된 Sophie-XF / VGA에서 냉각되지 않은 Sophie MR에 이르기까지 Sophie라고하는 완전한 휴대용 조준 시스템 라인을 개발했습니다. Sophie Ultima 제품군의 최신 시스템은 Eurosatory 2018에서 선보였습니다. 개발 목표는 무게 감소, 범위 증가, 합동 전투 작전 준비, 향상된 모듈성 및 확장 성이었습니다. 12-in-one 시스템은 냉각 MWIR 범위 센서를 기반으로하며 비 냉각 시스템의 무게에 가깝습니다. 감지 범위는 사람과 기계에 대해 각각 8km와 4,5km이며 인식 및 식별 범위는 8,5km와 2,3km, 4,5km와 3km입니다. 냉각 시간이 이전 시스템의 거의 절반 인 20 분으로 단축되었습니다. 열 화상 채널에는 광학 배율이있어 2 ° ~ 7 °의 연속 시야를 제공합니다. 일반적인 주간 컬러 TV 채널 외에도 두 가지 새로운 핵심 요소 중 하나는 광학 채널을 35x26 렌즈와 8 ° 시야각으로 통합하여 색상 및 조명 측면에서 최상의 영상을 제공하는 것입니다. 열 융합 모드도 사용할 수 있습니다. 컬러 TV 채널의 경우 열 화상 채널에서 비디오 이미지를 녹화 할 수 있으며 착탈식 마이크로 SD 카드에 녹화 할 수도 있습니다. 눈에 안전한 레이저 거리계의 최대 범위는 2km입니다. Sophie Ultima에는 시민 액세스 코드 C / A (Coarse Acquisition)가있는 GPS 시스템과 다른 시스템과의 연결을위한 NMEA 프로토콜이 장착되어 있습니다. USB232, Bluetooth, WiFi, 이더넷 및 RSXNUMX 인터페이스도 사용할 수 있습니다. Sophie Ultima는 이미지 안정화, 자동 초점 및 초 고해상도 모드를 갖추고 있습니다. 이 장치는 높은 수준의 모듈성을 가지고 있으며 추가 플러그 앤 플레이 항목을 수용 할 수 있습니다. 장치 왼쪽에는 SWIR 카메라, 레이저 포인터, 천체 나침반, 줌 기능이있는 텔레 카메라, LTE (Long-Term Evolution) 표준 통신 모듈과 같은 모듈을 설치하여 시스템이 앞으로의 작업에 적응할 수 있습니다.
공개 된 이후이 신제품에 대한 발표는 없지만 Eurosatory 2018에서 얻은 정보에 따르면 Thales는 프랑스 군비 국에 첫 번째 시스템을 제공했거나 제공 할 예정입니다. 회사는 Sophie 라인에서 새로운 시스템을 개발하기 시작했으며 또 다른 수동 타겟팅 시스템 인 Sophie Optima가 계획되어 있습니다. 1280-1024 미크론 범위에서 작동하는 10 ° 또는 20 °의 이중 시야를 가진 비 냉각 식 8x12 마이크로 볼로미터가 장착됩니다. 지속적인 증가와 냉각 기계를 거부하면 감지 및 식별 범위가 감소하더라도 무게를 훨씬 더 줄일 수 있습니다.
영국 회사 Thermoteknix는 TiCAM 1000C 타겟팅 및 포지셔닝 접안 렌즈를 개발했습니다. 동일한 디자인을 기반으로이 회사는 주간 CCD 컬러 채널없이 TiCAM 1000B도 제공합니다. 모든 시스템은 MIL-STD 표준을 준수하며 수출용 군사 시스템으로 분류됩니다. 이 회사는 모든 전자, 소프트웨어 및 기계 설계를 담당하는 약 25 명의 엔지니어를 고용하고 있습니다. 자사의 제품은 다양한 비 냉각 장파 적외선 센서와 특허받은 셔터리스 기술을 사용합니다. TiCAM 1000C의 생산은 2018 년에 시작되었으며 그 이후 Thermoteknix는 남아프리카, 유럽, 아시아 및 중동에서 상당한 상업적 성공을 거두었지만 현재로서는 정확한 고객 정보를 사용할 수 없습니다. TiCAM 1000B 및 C 모델은 모두 가시 또는 "보이지 않는"레이저 마커, 비디오 및 사진 레코더, 75 ° x 8,3 ° 시야각의 표준 6,2mm 렌즈, 야간 2900m 범위를 갖추고 있습니다. 60 ° x 10,4 °의 시야와 7,8m의 인간 감지 거리를 가진 대체 2350mm 렌즈를 설치하여 무게를 약 100g 줄일 수 있습니다. 직경 100mm의 렌즈도 사용할 수 있으며이 경우 사람의 감지 거리가 3900m로 증가하고 시야가 6,2 ° x 4,7 °로 감소합니다. TiCAM 1000C는 사격 통제 및 포병 지원은 물론 사전 계획을 위해 선택적인 삼각 측량 및 발사체 낙하 위치 모드와 통합 할 수 있습니다. 전투 제어 소프트웨어에 대한 직접적인 프런트 엔드 지원 외에도 Thermoteknix는 TiCAM 열 화상 및 주간 카메라의 이미지와 대상 위치 데이터를 연결된 셀룰러, Wi-Fi 또는 Bluetooth 장치로 전송하는 자체 ConnectIR Android 애플리케이션을 개발했습니다. 이 응용 프로그램을 사용하면 완전히 배포 된 전투 관리 시스템 또는 통신 인프라의 비용이나 복잡성없이 데이터를 교환 할 수 있습니다. 사용 가능한 정보에 따르면 영국 회사는 성공적인 TiCAM 라인과 기타 추가 액세서리를 Eurosatory 2020에서 선보이려고했지만 코로나 바이러스가 예방했습니다.
Patria Group의 일부인 핀란드 회사 Senop은 포트폴리오에 Lisa와 Lilly라는 두 개의 비 냉각 단안 타겟팅 시스템을 보유하고 있습니다. 첫 번째는 2,9 개의 주간 채널을 가지고 있는데, 하나는 2,3 ° x 4,6 °의 시야각을 가진 컬러 CCD 카메라를 기반으로하고, 두 번째는 6,2 배 확대 된 광학 채널이 최적의 주간 이미지를 제공합니다. 3,8 ° x 1 °의 시야를 가진 열 화상 채널은 디지털 줌 기능을 갖추고 있습니다. 클래스 6 레이저 거리계는 차량의 최대 감지 범위에 해당하는 3km의 범위를 가지며 사람의 감지 범위는 232km입니다. Lisa는 USB 커넥터, 비디오 출력, RS5 커넥터 및 Bluetooth 무선 프로토콜을 갖추고 있습니다. Lilly 모델은 더 가볍고 작으며 배율이 8,0 배이고 시야각이 5,9 ° x 15 ° 인 광학 주간 채널이있어 열 화상 채널과 동일한 특성을가집니다. 반투명 프리즘 덕분에 광학 이미지가 두 개로 분할되고 하나는 사용자의 눈을 볼 수 있으며 그 사본은 비디오와 사진을 캡처하는 데 사용되는 고해상도 주간 카메라입니다. 하나의 직접 비전 광학 채널을 사용하면 에너지가 필요하지 않습니다. 두 개의 주간 채널, 라이브 및 TV의 이미지를 결합 할 수 있습니다. 레이저 거리계의 범위는 Lisa의 범위와 동일합니다. 그러나 선택적으로 사용 가능한 5km 범위의 거리계. 감지 범위는 다소 줄어들고 각각 2km와 XNUMXkm에 이릅니다. Lilly 시스템에는 눈에 안전한 레이저 포인터가 장착되어 있으며 이더넷 및 WLAN을 추가하여 Lisa와 동일한 채널을 통해 통신합니다.
독일 회사 Jenoptik은 비 냉각 야간 채널 외에도 배율이 7 배이고 광학 조리개가 40mm 인 직접보기 광학 채널이있는 다기능 열 화상 카메라 Nixus Bird를 개발했습니다. 원래 시스템은 11 ° x 8 ° 시야각을 가진 야간 채널을 자랑하며 5km 거리에있는 차량을 감지 할 수 있습니다. 2010 년대 중반,이 회사는 장거리 변형 생산을 시작하기로 결정한 후 Nyxus Bird 장치를 MR 및 LR 변형으로 사용할 수있게되었습니다. 후자는 초점 거리가 더 길고 시야가 7 ° x 5 °로 좁은 렌즈를 사용하여 7km 이상의 거리에서 차량을 감지 할 수 있습니다.
휴대용 지정자 범주에 최근 추가 된 항목 중 하나가 터키에 도착했습니다. Transvaro는 8μm 피치의 T640SL 기술에 기반한 FLIR의 최신 개발품 인 512x2 MWIR FPA 냉각 검출기를 사용하는 Engerek 15을 공개했습니다. 15x 광학 줌을 사용하면 2,04 ° x 1,63 °에서 20,16 ° x 16,9 °까지 시야를 지속적으로 조정할 수 있으며 8x 전자 줌도 사용할 수 있습니다. 주간 채널은 1920 배 배율의 1080x30 컬러 카메라를 기반으로하며 시야각은 2,84 ° x 2,27 °에서 27,86 ° x 22,44 °까지 다양합니다. Transvaro는 성장 표적의 감지 범위가 8,5km 이상이고 일반적인 NATO 표준 표적의 감지 범위는 21x2,3m이고 해당 식별 범위는 2,3km 및 1,4km라고 주장합니다. 레이저 거리계는 NATO 표준 표적에 대해 3,5km 이상의 범위를 가지고 있습니다. Engerek 10 시스템의 내장 메모리를 사용하면 MP8 / AVI 형식으로 최대 4 시간 분량의 비디오를 녹화 할 수 있으며 jpg 형식의 사진도 녹화 할 수 있습니다.
이스라엘 회사 인 Elbit Systems는 하나의 냉장 시스템과 하나의 비 냉각 시스템을 제공합니다. 첫 번째 Coral-CR에는 연속 배율과 2,5 ° x 2 °에서 12,5 ° x 10 °의 시야각을 갖춘 열 화상 채널이 장착되어 있으며 주간 채널의 넓은 시야각은 10 °이고 좁은 시야각은 2,5입니다. °. 살아있는 표적의 탐지 범위는 5km 및 차량 11km입니다. 훨씬 더 가벼운 Mini Coral은 주야간 채널을위한 6 ° x 4,5 ° 고정 렌즈와 2,5km 레이저 거리계를 갖추고 있습니다. 장치의 감지 범위는 자동차의 경우 4,8km, 사람의 경우 3km입니다. 두 시스템 모두 주야간 혼합 모드를 갖추고 있습니다.
미군은 특수 부대를위한 Leonardo의 새로운 DRS (Joint Effects Targeting System) 표적 시스템을 거의 확보하고 있지만, 수많은 기업이 새로운 수동 감시 및 정찰 시스템을 도입하여 멍하니 앉아 있지 않습니다. 미 해병대는 최근 Northrop Grumman 및 Elbit Systems of America와 두 가지 계약을 체결하여 차세대 휴대용 표적화 시스템을위한 프로토 타입을 개발했습니다. BAE Systems는 신호가없는 경우에도 정확한 위치를 지정할 수있는 천문 나침반이 포함 된 HAMMER (휴대용 방위각 측정, 표시, 전기 광학 이미징 및 범위 지정) 장치를 개발했습니다. GPS.
FLIR의 최신 개발은 냉각 식 Recon V 및 비 냉각 식 Recon V Ultra Lite입니다. 열 화상 채널의 배율은 10 배이고 시야각이 20 ° x 15 °에서 2 ° x 1,5 °로 변경되며 Recon V 모델에는 전자 안정화 시스템이 내장되어 있습니다. 레이저 거리계의 범위는 10km이지만 장치의 모든 특성을 사용할 수있는 것은 아닙니다. Recon V는 핫스왑이 가능하므로 시스템을 종료하지 않고도 배터리를 교체 할 수 있습니다. 내부 메모리는 최대 1000 개의 이미지를 저장할 수 있습니다. Recon V Ultra Lite 모델은 자체 설계의 피치가 640 미크론 인 최신 480x12 FPA 매트릭스를 기반으로하여 시스템이 콤팩트하고 비교적 가벼우 며 주간 채널의 해상도는 5 메가 픽셀입니다. 초광각 12,2 ° x 6,9 ° 시야, 6 ° x 3,3 ° 넓은 시야 및 4,5 ° x 1,6 ° 좁은 시야는 열 화상 채널, 6 ° x 3,3 ° 시야에서 사용 가능 및 3 ° x 1,7 °는 주간 채널에서 사용할 수 있습니다. 850nm 파장에서 작동하는 레이저 거리계의 범위는 10km를 초과합니다. Recon V Ultra Lite에는 내장 디지털 비디오 출력과 Wi-Fi, Bluetooth 및 NFC 무선 연결이 있습니다.
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