Tehnološka pitanja
Kamere
Neki od predloženih aktivnih maskirnih sustava imaju kamere instalirane izravno na kamuflirani objekt, a neki sustavi imaju daljinske IC kamere. Ako je shema sustava takva da se kamera mora instalirati izravno na objekt koji se maskira, tada se nameće jedno ograničenje - kamera mora biti aktivno kamuflirana ili dovoljno mala. Trenutno je potrošačima dostupno mnogo modela mikro kamera, od kojih neke komercijalne minijaturne kamere u boji mogu biti prikladne za određene vrste aktivnih maskirnih sustava.
Rezolucija i slika
Prilikom određivanja potrebne razlučivosti zaslona mora se uzeti u obzir udaljenost od zaslona do gledatelja. Ako je promatrač udaljen samo 2 metra, tada razlučivost ne bi trebala biti mnogo veća od detalja ljudskog vida na toj udaljenosti, odnosno otprilike 289 piksela po cm2. Ako je promatrač udaljeniji (što je obično), tada se razlučivost može smanjiti bez ugrožavanja kvalitete maskiranja.
Osim toga, vizualizacija bi trebala uzeti u obzir kako se mijenja vidno polje promatrača ovisno o udaljenosti na kojoj se nalaze od zaslona. Na primjer, osoba koja gleda u ekran udaljena 20 metara može vidjeti više onoga što se nalazi iza zaslona u usporedbi s osobom udaljenom 5 metara. Stoga sustav mora odrediti odakle promatrač gleda kako bi uklopio sliku ili veličinu slike te odredio njezine rubove.
Jedno od rješenja vizualizacije je stvaranje 3-D digitalnog modela okolnog prostora. Pretpostavlja se da će se digitalni model generirati u stvarnom vremenu, jer je najvjerojatnije nepraktično modelirati lokacije stvarnog svijeta prije roka. Stereoskopski par kamera omogućit će sustavu da odredi lokaciju, boju i svjetlinu. Predlaže se postupak koji se naziva snimanje putujućim zrakama kako bi se model preveo u 2-D sliku na zaslonu.
Novi tkani nanokompozitni materijali stvaraju se pomoću magnetskih i električnih polja kako bi se postiglo precizno pozicioniranje funkcionalnih nanočestica unutar i izvan polimernih vlakana. Ova nano vlakna mogu se prilagoditi tako da osiguraju svojstva kao što su usklađivanje boja i kontrola NIR potpisa za aktivne kamuflažne aplikacije.
Shematski prikaz aktivne kamuflaže koja se koristi za kamuflažu osobe koja stoji ispred grupe ljudi
Zasloni
Fleksibilne tehnologije prikaza razvijaju se više od 20 godina. Predložene su brojne metode u pokušaju stvaranja fleksibilnijeg, izdržljivijeg i jeftinijeg zaslona koji također ima odgovarajuću rezoluciju, kontrast, boju, kut gledanja i brzinu osvježavanja. Trenutno, dizajneri fleksibilnih zaslona proučavaju zahtjeve potrošača kako bi odredili najprikladniju tehnologiju umjesto da ponude najbolje rješenje za sve aplikacije. Dostupna rješenja uključuju RPT (tehnologiju retrorefleksne projekcije), organske svjetlosne diode (OLED), zaslone s tekućim kristalima (LCD), tankoslojne tranzistore (TFT) i e-papir …
Suvremeni standardni zasloni (uključujući fleksibilne zaslone) namijenjeni su samo izravnom gledanju. Stoga se i sustav mora projektirati tako da se slika može jasno vidjeti iz različitih kutova. Jedno rješenje bio bi zaslon s hemisferičnim nizom leća. Također, ovisno o položaju Sunca i promatrača, zaslon može biti znatno svjetliji ili tamniji od okolnog područja. Ako postoje dva promatrača, potrebne su dvije različite razine svjetline.
Zbog svih ovih čimbenika velika su očekivanja od budućeg razvoja nanotehnologije.
Tehnološka ograničenja
Trenutno brojna tehnološka ograničenja ograničavaju proizvodnju aktivnih maskirnih sustava za vojničke sustave. Iako se neka od ovih ograničenja aktivno prevladavaju predloženim rješenjem u roku od 5 do 15 godina (npr. Fleksibilni zasloni), još uvijek postoji nekoliko značajnih prepreka koje još treba prevladati. Neki od njih navedeni su u nastavku.
Svjetlina zaslona. Jedno od ograničenja aktivnih maskirnih sustava temeljenih na zaslonu je nedostatak svjetline za rad po dnevnom svjetlu. Prosječna svjetlina vedrog neba je 150 W / m2, a većina zaslona izgleda prazna pri dnevnom svjetlu. Bit će potreban svjetliji zaslon (s luminiscencijom bliskom svjetlu semafora), što nije uvjet u drugim područjima razvoja (na primjer, računalni monitori i zasloni s informacijama ne bi trebali biti tako svijetli). Slijedom toga, svjetlina zaslona može biti smjer koji će kočiti razvoj aktivne kamuflaže. Osim toga, sunce je 230.000 puta intenzivnije od okolnog neba. Zasloni jednake svjetline Suncu trebaju biti dizajnirani tako da kad sustav prođe ispred sunca ne izgledaju maglovito niti imaju sjene.
Računska snaga. Glavna ograničenja aktivne kontrole slike i njezino stalno ažuriranje u svrhu kontinuiranog ažuriranja (nevidljivosti) za ljudsko oko su da su u upravljačkim mikroprocesorima potrebni snažan softver i velika memorija. Također, s obzirom na to da razmatramo 3-D model, koji se mora graditi u stvarnom vremenu na temelju metoda za dobivanje slika s kamera, softver i karakteristike upravljačkih mikroprocesora mogu postati veliko ograničenje. Osim toga, ako želimo da ovaj sustav bude autonoman i da ga nosi vojnik, tada prijenosno računalo mora biti lagano, maleno i dovoljno fleksibilno.
Napajanje iz baterije. Kad se uzme u obzir svjetlina i veličina zaslona, kao i potrebna procesorska snaga, moderne baterije su preteške i brzo se prazne. Ako će vojnik ovaj sustav prenijeti na bojište, bit će potrebno razviti lakše baterije s većim kapacitetom.
Položaj kamera i projektora. S obzirom na RPT tehnologiju, značajno ograničenje ovdje je da će kamere i projektori morati biti postavljeni unaprijed, i to samo za jednog neprijateljskog promatrača, te da će ovaj promatrač morati biti postavljen na točno mjesto ispred kamere. Malo je vjerojatno da će se sve to promatrati na bojnom polju.
Kamuflaža postaje digitalna
U očekivanju egzotičnih tehnologija koje će omogućiti razvoj pravog „ogrtača nevidljivosti“, najnoviji i značajan napredak na području kamuflaže uvođenje je takozvanih digitalnih uzoraka (predložaka).
"Digitalna kamuflaža" opisuje mikro-uzorak (mikro-uzorak) formiran od niza malih pravokutnih piksela različitih boja (idealno do šest, ali obično zbog troškova ne više od četiri). Ti mikro-uzorci mogu biti šesterokutni ili okrugli ili četverokutni, a reproduciraju se u različitim nizovima po cijeloj površini, bilo od tkanine ili plastike ili metala. Različite površine s uzorkom slične su digitalnim točkama koje tvore cjelovitu sliku digitalne fotografije, ali su organizirane na takav način da zamagljuju obris i oblik objekta.
Marinci u borbenim odorama MARPAT -a za šumu
U teoriji, ovo je mnogo učinkovitija kamuflaža od standardne kamuflaže koja se temelji na velikim mrljama, zbog činjenice da oponaša raznolike strukture i hrapave granice u prirodnom okruženju. To se temelji na interakciji ljudskog oka, a time i mozga sa pikseliranim slikama. Digitalna kamuflaža može bolje zbuniti ili prevariti mozak koji ne primjećuje uzorak, ili natjerati mozak da vidi samo određeni dio uzorka tako da se stvarni obris vojnika ne može razaznati. Međutim, za pravi rad pikseli se moraju izračunati jednadžbama vrlo složenih fraktala koji vam omogućuju dobivanje uzoraka koji se ne ponavljaju. Formuliranje takvih jednadžbi nije lak zadatak pa su stoga digitalni kamuflažni uzorci uvijek zaštićeni patentima. Prvo su ga kanadske snage predstavile kao CADPAT, a američki korpus marinaca kao MARPAT, a digitalna kamuflaža od tada je olujno zauzela tržište, a prihvatile su je mnoge vojske diljem svijeta. Zanimljivo je napomenuti da ni CADPAT ni MARPAT nisu dostupni za izvoz, unatoč činjenici da Sjedinjene Države nemaju problema s prodajom sofisticiranih sustava naoružanja.
Usporedba između uobičajenih i digitalnih maskirnih uzoraka borbenih vozila
Kanadski predložak CAPDAT (šumska verzija), predložak MARPAT za marince (pustinjska verzija) i novi singapurski predložak
Napredno američko poduzeće (AAE) najavilo je poboljšanja svoje aktivne / adaptivne maskirne deke za nošenje (na slici). Uređaj, nazvan Stealth Technology System (STS), dostupan je u vidljivom i NIR formatu. No, ova izjava izaziva značajnu količinu skepticizma.
Trenutno postoji drugi pristup … Istraživači sa Rensseliera i Sveučilišta Rice dobili su najtamniji materijal koji je čovjek ikada stvorio. Materijal je tanki premaz ispuštenih nizova labavo poravnanih ugljikovih nanocjevčica; ima ukupnu refleksiju od 0, 045%, odnosno apsorbira 99, 955% upadne svjetlosti. Kao takav, materijal se vrlo približava takozvanom "super crnom" objektu, koji može biti praktički nevidljiv. Fotografija prikazuje novi materijal s 0,045% refleksije (u sredini), znatno tamnije od 1,4% NIST standarda refleksije (lijevo) i komad staklastog ugljika (desno)
Izlaz
Aktivni maskirni sustavi za pješake mogli bi uvelike pomoći u tajnim operacijama, osobito s obzirom na to da vojne operacije u urbanom prostoru postaju sve prisutnije. Tradicionalni kamuflažni sustavi zadržavaju istu boju i oblik, međutim, u urbanom prostoru, optimalne boje i uzorci mogu se stalno mijenjati svake minute.
Traženje samo jednog mogućeg aktivnog maskirnog sustava ne čini se dovoljno adekvatnim za poduzimanje potrebnog i skupog razvoja tehnologije prikaza, računalne snage i snage baterije. No, zbog činjenice da će sve to biti potrebno u drugim aplikacijama, sasvim je predvidljivo da će industrija moći razviti tehnologije koje će se u budućnosti lako prilagoditi aktivnim maskirnim sustavima.
U međuvremenu se mogu razviti jednostavniji sustavi koji ne rezultiraju savršenom nevidljivošću. Na primjer, sustav koji aktivno ažurira približnu boju bit će korisniji od postojećih kamuflažnih sustava, bez obzira na to je li prikazana idealna slika. Također, s obzirom na to da aktivni kamuflažni sustav može biti najviše opravdan kada je položaj promatrača točno poznat, može se pretpostaviti da bi se u najranijim rješenjima za kamuflažu mogla koristiti jedna stacionarna kamera ili detektor. Međutim, trenutno je dostupan veliki broj senzora i detektora koji ne rade u vidljivom spektru. Termalni mikrobolometar ili osjetljivi senzor, na primjer, mogu lako identificirati objekt prikriven vizualno aktivnom kamuflažom.
