Tehnološka pitanja
Kamere
Neki od predloženih aktivnih maskirnih sistema imaju kamere instalirane direktno na kamufliranom objektu, a neki sistemi imaju daljinske IC kamere. Ako je shema sistema takva da kamera mora biti instalirana direktno 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 sistema.
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 rezolucija 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 rezolucija može smanjiti bez ugrožavanja kvalitete maskiranja.
Osim toga, vizualizacija bi trebala uzeti u obzir kako se mijenja vidno polje posmatrača ovisno o udaljenosti na kojoj se nalaze od ekrana. Na primjer, osoba koja gleda u ekran udaljena 20 metara može vidjeti više onoga što se nalazi iza ekrana u odnosu na osobu udaljenu 5 metara. Stoga sistem mora odrediti odakle posmatrač gleda kako bi uklopio sliku ili veličinu slike i 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 sistemu da odredi lokaciju, boju i svjetlinu. Predlaže se postupak koji se naziva snimanje putujućih zraka kako bi se model preveo u 2-D sliku na ekranu.
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 da pruže svojstva kao što su usklađivanje boja i kontrola NIR potpisa za aktivne maskirne aplikacije.
Shematski prikaz aktivne kamuflaže koja se koristi za kamuflažu osobe koja stoji ispred grupe ljudi
Displeji
Fleksibilne tehnologije prikaza razvijaju se više od 20 godina. Predložene su brojne metode u pokušaju stvaranja fleksibilnijeg, izdržljivijeg i jeftinijeg ekrana koji također ima odgovarajuću rezoluciju, kontrast, boju, kut gledanja i brzinu osvježavanja. Trenutno, dizajneri fleksibilnih ekrana proučavaju zahtjeve potrošača kako bi odredili najprikladniju tehnologiju, umjesto da ponude najbolje rješenje za sve aplikacije. Dostupna rješenja uključuju RPT (tehnologiju retro-reflektirajuće projekcije), organske diode koje emitiraju svjetlost (OLED), zaslone s tekućim kristalima (LCD), tankoslojne tranzistore (TFT) i e-papir …
Moderni standardni ekrani (uključujući fleksibilne zaslone) služe samo za direktno gledanje. Stoga se i sistem mora dizajnirati tako da se slika može jasno vidjeti iz različitih uglova. Jedno rješenje bi bio prikaz poluloptastog sočiva. Također, ovisno o položaju sunca i posmatrača, prikaz može biti znatno svjetliji ili tamniji od okolnog područja. Ako postoje dva posmatrača, potrebna su dva različita nivoa svjetline.
Zbog svih ovih faktora velika su očekivanja od budućeg razvoja nanotehnologije.
Tehnološka ograničenja
Trenutno brojna tehnološka ograničenja ograničavaju proizvodnju aktivnih maskirnih sistema za vojničke sisteme. Iako se neka od ovih ograničenja aktivno prevladavaju predloženim rješenjem u roku od 5 do 15 godina (npr. Fleksibilni ekrani), još uvijek postoji nekoliko značajnih prepreka koje još treba prevladati. Neki od njih su navedeni u nastavku.
Osvjetljenje ekrana. Jedno od ograničenja aktivnih maskirnih sistema zasnovanih na ekranu je nedostatak osvjetljenja za rad po dnevnom svjetlu. Prosječna svjetlina vedrog neba je 150 W / m2, a većina ekrana izgleda prazna pri dnevnom svjetlu. Biće potreban svetliji ekran (sa luminiscencijom blizu svetlosti semafora), što nije uslov u drugim razvojnim oblastima (na primer, računarski ekrani i displeji sa informacijama ne bi trebalo da budu tako svetli). Shodno tome, svjetlina ekrana može biti smjer koji će kočiti razvoj aktivne kamuflaže. Osim toga, sunce je 230.000 puta intenzivnije od okolnog neba. Ekrani po svjetlini jednaki suncu trebaju biti dizajnirani tako da kada sistem prođe ispred sunca ne izgledaju maglovito ili imaju sjene.
Računarska snaga. Glavna ograničenja aktivne kontrole slike i njenog stalnog ažuriranja u svrhu kontinuiranog ažuriranja (nevidljivosti) za ljudsko oko su da su u upravljačkim mikroprocesorima potrebni moćan softver i velika memorija. Također, s obzirom na to da razmatramo trodimenzionalni model, koji se mora izgraditi 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 sistem bude autonoman i da ga nosi vojnik, tada laptop mora biti lagan, mali i dovoljno fleksibilan.
Napajanje na baterije. Ako uzmete u obzir svjetlinu i veličinu ekrana, kao i potrebnu procesorsku snagu, moderne baterije su preteške i brzo se prazne. Ako će vojnik ovaj sistem prenijeti na bojno polje, bit će potrebno razviti lakše baterije sa 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 posmatrača, te da će ovaj posmatrač morati biti postavljen u tačan položaj ispred kamere. Malo je vjerojatno da će se sve to primijetiti 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 iz razloga troškova ne više od četiri). Ti mikro uzorci mogu biti šesterokutni ili okrugli ili četverokutni, a reproduciraju se u različitim redoslijedima po cijeloj površini, bilo od tkanine ili plastike ili metala. Različite uzorkovane površine 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 uniformama MARPAT -a za šumu
U teoriji, ovo je mnogo učinkovitija kamuflaža od standardne kamuflaže zasnovane na velikim mrljama, zbog činjenice da oponaša šarene strukture i grube ivice koje se nalaze 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 posao, pikseli se moraju izračunati jednadžbama vrlo složenih fraktala koji vam omogućuju da dobijete obrasce koji se ne ponavljaju. Formuliranje takvih jednadžbi nije lak zadatak pa su stoga digitalni kamuflažni uzorci uvijek zaštićeni patentima. Kanadske snage su ih prvi put predstavile kao CADPAT, a američki korpus marinaca kao MARPAT, a digitalna kamuflaža je od tada olujno zauzela tržište i prihvatile su je mnoge vojske širom svijeta. Zanimljivo je napomenuti da ni CADPAT ni MARPAT nisu dostupni za izvoz, unatoč činjenici da Sjedinjene Države nemaju problema s prodajom sofisticiranih sistema naoružanja.
Usporedba između uobičajenih i digitalnih maskirnih uzoraka borbenih vozila
Kanadski predložak CAPDAT (šumska verzija), predložak MARPAT za marince (pustinjska verzija) i novi predložak Singapura
Napredno američko preduzeće (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. Međutim, ova izjava izaziva značajnu količinu skepticizma.
Trenutno postoji drugi pristup … Istraživači na Rensselieru i Univerzitetu Rice pribavili 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 gotovo nevidljiv. Fotografija prikazuje novi materijal sa 0,045% refleksije (u sredini), znatno tamnije od 1,4% NIST standarda refleksije (lijevo) i komadom staklastog ugljika (desno)
Output
Aktivni kamuflažni sustavi za pješake mogli bi uvelike pomoći u tajnim operacijama, posebno s obzirom na to da vojne operacije u gradskom 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 sistema ne čini se dovoljno adekvatnim za preduzimanje neophodnog i skupog razvoja tehnologije prikaza, računalne snage i energije baterije. Međutim, s obzirom na činjenicu da će sve to biti potrebno u drugim aplikacijama, prilično je predvidljivo da će industrija moći razviti tehnologije koje će se u budućnosti lako prilagoditi aktivnim maskirnim sistemima.
U međuvremenu se mogu razviti jednostavniji sistemi koji ne rezultiraju savršenom nevidljivošću. Na primjer, sistem 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 sistem može biti najopravdaniji kada je položaj posmatrača tačno 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 maskiran vizualno aktivnom kamuflažom.
