Öönägemistehnoloogia sõjavarustuses.

Detsember 7, 2021

 

Öise nägemise tehnoloogia on teinud sõjaliste asjade kunstis tõelise läbimurde, andes vaenlase ees vaieldamatuid eeliseid. Pikka aega kuulus võit neile, kellel oli selle tehnoloogia monopol. Kuid geniaalsed ideed ei saa kauaks isolatsiooni jääda. Need nõuavad täiustamist ja uusi rakendusvaldkondi. Kaasaegses maailmas on tehnoloogia lähenenud fantastilistele piiridele, millest mineviku teadlased võisid vaid unistada. See artikkel käsitleb sõjavarustuse öise nägemise tehnoloogia tekkelugu, arengut ja väljavaateid.

Tehnika kasutamise ajalugu sõjaväesõidukitel.

Ungari füüsik Kalman Tihanyi leiutas 1929. aastal Suurbritannias õhutõrjeks infrapunatundliku elektroonilise telekaamera. Esimestena kasutasid öövaatlusseadmeid sakslased aastal 1939. Nad paigaldasid need tankidele ja 1945. aastaks oli nende arv jõudnud 50-ni. Paralleelselt töötati välja kompaktsem seade ründerelvadele paigaldamiseks. Sõja lõpuks oli 44 öövaatlusseadmetega relva. Kogenud Vene seadet nimega PAU-2 katsetati välitingimustes 1942. aastal. Ja 1960. aastatel ilmusid selle mitmed modifikatsioonid. Esimesed Ameerika öövaatlusseadmed, nn 1. põlvkond, võeti kasutusele Vietnami sõja ajal. Need olid arenenumad kui Gen 0, kuid nõudsid eredaid kuuvalgeid öid ja olid väga tülikad. Gen 2 põlvkond ilmus 1970. aastatel. See võib töötada vähese tähevalgusega ja parandada perifeerset pilti, kõrvaldades kalasilma efekti. 3. aastate lõpus välja töötatud Gen1980 öise nägemise süsteemid säilitasid II põlvkonna MCP, kuid kasutasid galliumarseniidist valmistatud fotokatoodi, mis parandas veelgi pildi eraldusvõimet. Selle oluliseks puuduseks oli tundlikkus kunstlike valgusallikate suhtes. Generation 3+ töötati välja aastal 2000 ja sellel oli kohene kohanemine valguse taseme muutustega ja väga kõrge tundlikkus, mis võimaldab töötada nõrgas valguses. Vaatamata pildikvaliteedi paranemisele muutus seade energiakulukamaks ning tööaeg ilma laadimiseta vähenes.

Öise nägemise tehnoloogia lühikirjeldus.

Öönägemise tehnoloogia põhineb tundlike läätsesulamite võimel absorbeerida objektide pinnalt peegelduva valguse nõrka peegeldust ja edastada need fotokatoodile. Fotokatood vabastab elektronid, mis on suunatud mikrokanali plaadi poole. Iga elektron provotseerib täiendavate elektronide vabanemist mikrokanaliplaadilt. Kõrgema pingega luminofoorekraan tõmbab neid ligi. Kui elektronid tabavad fosfori pinda, alustavad nad valguse footonite vabanemist, mida saame jälgida öövaatlusseadme ekraanilt.

Kaasaegne tehnoloogia rakendamine.

Kaasaegses maailmas on kõik jõupingutused suunatud pikslipildi suuruse vähendamisele. Ekraani kokkutõmbamisega saame vähendada seadme enda kaalu ja suurust ning vähendada energiatarbimist. Lisaks suurendab see anduri eraldusvõimet ja tuvastusulatust. Tänu sellele tehnoloogiale on saanud võimalikuks öövaatlusseadmete paigaldamine mehitamata õhusõidukitele ja droonidele. Öise nägemise tehnoloogiat ei kasuta mitte ainult sõjavägi, vaid see on end hästi tõestanud ka navigatsioonis ja astronoomias. See on leidnud laialdast rakendust sõidukite, sealhulgas mehitamata robotautode ohutu liikumise süsteemide väljatöötamisel. Öine nägemine on õhusõidukite, helikopterite ja laevade navigatsioonisüsteemides üldlevinud. Ohutuse tagamiseks kasutavad öövaatlusseadmeid nii turvaasutused kui ka avalikkus. Seadmete mõõtmed on sellised, et neid saab paigaldada valvekaameratesse ja mobiiltelefonidesse. Seda tehnoloogiat kasutatakse meditsiinis teabe töötlemiseks inimese une ajal. Öönägemisoptikat armastavad metsloomade entusiastid, fotograafid, metsavahid, jahimehed ja airsofti mängijad. Kuid kõige olulisem kasutajate hulk tuleb endiselt päästeametist, politseist ja sõjaväest.

Tehnoloogia rakendamise väljavaated.

Parendamise väljavaade on suunatud öövaatlusseadmete sümbioosile termopildisüsteemidega. See uus seade ühendatakse autentsete piltidega ja täiendatakse Internetist pärit andmetega. Liitreaalsus lisatakse termokaamera, öövaatlusseadme andmetele ja seda ei seostata otse uuritava objektiga. Näiteks võtame olukorra, kus kaamera on paigaldatud relva sihikule. Andmed saab sisestada võitleja maskiga kiivrisse ja projitseerida silme ette siseekraanile. See võimaldab tulistada nurga tagant ilma otsese sihtimiseta. Ekraanil kuvatakse andmed termokaamerast, öövaatlusseadmest ja käsupostist, lisaks veel andmed Internetist. Hävitaja ette saab paigutada pildi lahingust, kus toimub andmete vahetamine droonide, juhtimis- ja luurerühmade vahel. Pange tähele, et öövaatlusseadmed on viimaste aastate täiustamise jooksul kaotanud poole oma mahust ja massist. Kuid suuruse vähendamine on lõputult võimatu. Teadlased nõuavad 10-pikslist piirijoont, pärast mida muutub tehnoloogia mõttetuks. Tehnoloogiamuutused on kohe-kohe nurga taga ja teadustöö on täies hoos. Michigani ülikool töötab kontaktläätsede kallal, mis sisaldavad valgustundlikku grafeenikihti. Tulevikus peaksid need asendama mahukad öövaatlusprillid. Kui prototüüp neelab hommikust 2.3 protsenti, siis sõjavägi näitab projekti vastu suurt huvi. Grafeentehnoloogial on väga helge tulevik ja see võib levida ka tavakodanikele näiteks autode tuuleklaaside turvaliseks liikumiseks katmise näol.

Pole kahtlust, et meil on öönägemistehnoloogia arendamiseks põnevad väljavaated. Edasiminek on nii kiire, et lapsepõlves loetud tulevikutehnoloogiad muutuvad homme meie igapäevaseks rutiiniks. Näib, et näeme peagi veel häid uusi arendusi.