Początkowo przenośne systemy oznaczania celów zdolne do przechwycenia celu i przesłania jego współrzędnych do systemu wykonawczego były dostępne tylko dla sił specjalnych lub obliczeń rozpoznania celów specjalnych. Teraz jest to dalekie od przypadku, konwencjonalne jednostki są wyposażone w ręczne łańcuchowe urządzenia rozpoznawcze, najbardziej zaawansowane armie rozmieszczają te urządzenia do poziomu plutonu. Zazwyczaj takie systemy mają kanały dzienne i nocne, system pozycjonowania GPS, kompas magnetyczny z wyświetlaczem cyfrowym i bezpieczny dla oczu dalmierz laserowy. Można dodać dodatkowe funkcje i narzędzia, takie jak nagrywanie wideo, fotografowanie, oznaczenie laserowe i kompas astronomiczny w przypadku braku sygnału GPS.
Zdemontowane jednostki bez wątpienia przywiązują dużą wagę do wagi wszystkich bez wyjątku elementów swojego wyposażenia, dlatego producenci dokładają wszelkich starań, aby ją zmniejszyć. W urządzeniach obserwacyjnych, detekcyjnych i wyznaczających cele kanał termiczny lub nocny jest jednym z kluczowych podsystemów. Obecnie dostępne są dwie główne opcje - chłodzone i niechłodzone macierze wrażliwych elementów lub mikrobolometrów, działające odpowiednio w zakresie średniofalowej podczerwieni widma (3-5 μm) oraz w zakresie podczerwieni długofalowej widma (8 -14 μm). Zasięg działania jest zdecydowanie większy dla czujników chłodzonych, które wymagają jednak ciężkiego urządzenia chłodzącego o dużym poborze prądu i kilkuminutowego schłodzenia, podczas gdy niechłodzone matryce nie mają tego problemu, aktywują się w zaledwie kilka sekund.
W Europie jednym z kluczowych graczy w tym obszarze jest firma Lynred, powstała w połowie 2019 roku z połączenia Sofradir i jego spółki zależnej ULIS. Firma poczyniła znaczne postępy w zmniejszaniu rozmiarów zarówno chłodzonych, jak i niechłodzonych matryc. Według Lynred, „obecnie trwa przejście na nową generację, a matryce chłodzone o podziałce 15 µm i niechłodzone o podziałce 17 µm są zastępowane nowymi matrycami o mniejszym skoku, odpowiednio 10 µm i 12 µm”. Pozwala to, przy tej samej rozdzielczości, zmniejszyć wielkość matrycy, a w konsekwencji zmniejszyć wagę jednego z najcięższych elementów podręcznego urządzenia do rozpoznania celów – obiektywu. Soczewki ze szkła optycznego zastosowane w obiektywie, a także oprawa, do której pasują, są stosunkowo ciężkie. Średnica obiektywu zależy od ogniskowej, a także od rozmiaru matrycy, im większa, tym większe pole obrazu, które obiektyw musi wytworzyć, i większy rozmiar obiektywu. Ponadto nie należy zapominać, że prędzej czy później prawa fizyki staną na drodze do zmniejszenia kroku. Według Lynred skok 12 μm osiągnięty w czujnikach LWIR (blisko [długa fala] IR) może okazać się najmniejszy, ale w czujnikach MWIR (średni [fala średnia] IR) możemy spodziewać się spadku do 5-6 mikrony. Oczywiście to samo dotyczy czujników typu SWIR (widmo dalekiego [krótkofalowego] IR) pracujących w zakresie 0,7-2,5 μm, które jednak nie są jeszcze stosowane w produktach z omawianej w tym artykule klasy urządzeń.
Oprócz zmniejszenia rozmiaru matryc w chłodzonych czujnikach, widzimy inny kierunek rozwoju. Podwyższenie temperatury pracy czujników zmniejsza zużycie energii oraz czas chłodzenia, co ma pozytywny wpływ na dostępność. Matryce High Operating Temperature (HOT) wykorzystują nowe technologie, które wymagają wyższych temperatur niż 80-90°K dla standardowych czujników. Lynred oferuje czujnik tellurkowo-kadmowo-rtęciowy o niskiej mocy działający w temperaturze 110°K, co pozwala zaoszczędzić ponad 10% energii, podczas gdy firma FLIR opracowała rozwiązanie typu Superlattice (T2SL) typu 2, które działa w temperaturze 120°K. Jednak już teraz wiadomo, że typowe czujniki HOT będą musiały pracować w temperaturach od 130 do 160°K; opracowywane są technologie, aby to osiągnąć.
Co istotne, mniejsze zużycie energii może skutkować mniejszymi rozmiarami baterii, ponieważ źródło zasilania jest kolejnym „ciężkim” elementem w ręcznym systemie optoelektronicznym. Specjalistyczne akumulatory litowo-jonowe mają wyższą energię właściwą, dzięki czemu są lżejsze i lżejsze niż standardowe akumulatory komercyjne. Jednak niektórzy klienci preferują drugie rozwiązanie, zwykle oparte na elementach w rozmiarze AA, dostępnych w dowolnym miejscu na świecie. W ciągu ostatnich dwóch lat energia właściwa ogniw litowo-jonowych wzrosła o 25%, z 200 do 255 Wh/kg. Jednak według wiodących producentów akumulatorów ta technologia jest bliska wyczerpania swojego potencjału. Opracowywane są nowe rozwiązania, np. moduły litowo-siarkowe dostarczające około 400 Wh/kg. Aby jednak w pełni wykorzystać tę nową technologię, należy pokonać szereg przeszkód, takich jak degradacja w niskich temperaturach, niskie (dwucyfrowe) cykle ładowania oraz problemy produkcyjne tych akumulatorów. Jednocześnie nie należy zapominać o innym ważnym czynniku - koszcie. Choć konkretny model jest piękny i wspaniały, jego wysoki koszt może stać się przeszkodą we wdrażaniu w wojsku.
Rynek systemów obserwacji, rozpoznania i wyznaczania celów stale się rozwija, podążając za potrzebami klientów: trwa intensywna walka z wagą, wzrasta rozdzielczość, rozszerza się ich funkcjonalność, dodawane są różne podsystemy, np. dalekiego zasięgu wskaźniki laserowe. Choć na całym świecie rośnie zapotrzebowanie na systemy celownicze, Azja jest uważana za jeden z najbardziej perspektywicznych rynków, na którym w ciągu najbliższych 3-5 lat zostaną poczynione duże inwestycje w modernizację wyposażenia żołnierzy. Ten artykuł nie ma na celu zastąpienia pełnego katalogu, opisuje jedynie najnowsze produkty w tym zakresie, aby ułatwić porównanie, główne dane zestawiono w tabelach.
Safran Electronics & Defense i jej szwajcarska spółka zależna Safran-Vectronix AG oferują kilka systemów z czujnikami chłodzonymi i niechłodzonymi. Safran opracował linię urządzeń JIM, której topowym produktem jest jednostka chłodzona JIM HR, natomiast jednostka niechłodzona jest oznaczona jako JIM UC. Projektanci firmy Sagem stworzyli również lekki i kompaktowy, łatwy w użyciu system JIM Compact. Modułowy system dalekiego zasięgu, który łatwo integruje się z architekturą cyfrową, pojawił się na rynku w 2016 roku. Urządzenie, którego matryca stygnie 3 minuty, ma zasięg wykrywania osoby i pojazdu odpowiednio ponad 7 km i 10 km. Kanały telewizji nocnej i kolorowej w ciągu dnia mają takie samo pole widzenia, szerokie 13,5° i wąskie 4,5°. Trzeci kanał oparty jest na kamerze słabo oświetlonej o szerokim polu widzenia 6,2° i wąskim polu widzenia 4,5°. Urządzenie posiada wbudowany dalmierz laserowy o zasięgu 12 km. Urządzenie JIM Compact wyposażone jest w ciągły zoom elektroniczny 1x-4x, tryby stabilizacji obrazu, wielotrybowe wyrównanie obrazu, a także „obserwację plamki laserowej” (możliwość obserwowania plamki laserowej kamerą termowizyjną cel jest oświetlony wskaźnikiem laserowym). W porównaniu z poprzednimi systemami jego waga i objętość zostały zmniejszone o co najmniej 40%, wynik ten osiąga się również poprzez zmniejszenie masy akumulatora o połowę przy zachowaniu czasu pracy. Ostatnio dodano inny opcjonalny tryb, zwany TELD (Tireur d'Elite Longue Distance). TELD, opracowany we współpracy z francuskim dowództwem sił operacji specjalnych, mierzy odległość do celu i zgodnie z tabelą strzelecką oblicza poprawki w oparciu o rodzaj broni i amunicji, wyświetlając je na wyświetlaczu. Według Safrana urządzenie TELD zwiększa prawdopodobieństwo trafienia ruchomego celu przy pierwszym strzale z 20% do 90% (wyniki dla 10 strzałów oddanych przez szkolonych snajperów w cel poruszający się z prędkością 8 km/h z odległości 400 metrów). Istniejący JIM Compact można łatwo doposażyć w TELD poprzez aktualizację oprogramowania. Oprócz możliwości przechwytywania i przechowywania zdjęć i filmów, JIM Compact ma analogowe i cyfrowe wyjście wideo i może być opcjonalnie wyposażony w komunikację bezprzewodową Bluetooth i Wi-Fi.
Moskito, opracowany przez Safran-Vectronix AG, jest prawdopodobnie najmniejszym i najlżejszym urządzeniem do całodobowego nadzoru i pozycjonowania. Posiada 5-krotny dzienny kanał optyczny i 3-krotny nocny kanał oparty na wzmacniaczu obrazu Photonis XR-5, a jego dalmierz laserowy może mierzyć odległości do 10 km. Aby osiągnąć system wyższego poziomu, Vectronix zastąpił kanał wzmocnienia jasności niechłodzonym kanałem termicznym, dając początek instrumentowi Moskito TI. Posiada kanał optyczny 6x światła dziennego i kanał słabego oświetlenia oparty na CMOS, oba z polem widzenia 6,25°, podczas gdy kanał obrazowania termicznego ma pole widzenia 12°. Odbiornik GPS oraz bezpieczny dla oczu wskaźnik laserowy klasy 1 są opcjonalne.
System JIM Compact obsługuje 12 krajów NATO, ostatnie zamówienie na niego przyszło z Danii w październiku 2019 roku. Dwa miesiące później armia szwajcarska podpisała kontrakt na dostawę ponad 1000 systemów wielofunkcyjnych JIM Compact i Moskito TI.
Thales opracował kompletną linię ręcznych systemów celowniczych o nazwie Sophie, od chłodzonych Sophie-XF/VGA do niechłodzonych Sophie MR. Najnowszy system z rodziny Sophie Ultima został pokazany na Eurosatory 2018. Celem opracowania było zmniejszenie masy, zwiększenie zasięgu, gotowości do wspólnych działań bojowych, poprawa modułowości i skalowalności. System „cztery w jednym” oparty jest na chłodzonym czujniku zasięgu MWIR i jest zbliżony do wagi systemów niechłodzonych. Zasięg wykrywania wynosi odpowiednio 12 i 8 km dla osoby i maszyny, a zakresy rozpoznawania i identyfikacji to 4,5 km i 8,5 km oraz 2, 3 i 4,5 km. Czas chłodzenia został skrócony do zaledwie 3 minut, prawie o połowę krócej niż w poprzednich systemach. Kanał termowizyjny posiada powiększenie optyczne dające ciągłe pole widzenia od 20° do 2°. Oprócz typowego kanału telewizji kolorowej w ciągu dnia, jednym z dwóch nowych kluczowych elementów jest integracja kanału optycznego z obiektywem 7x35 i polem widzenia 26°, co zapewnia najlepszy obraz pod względem koloru i oświetlenia; dostępny jest również tryb termofuzji. Jeśli chodzi o kanał telewizji kolorowej, to umożliwia rejestrację obrazu wideo z kanału termowizyjnego, możliwy jest również zapis na wymiennej karcie micro-SD. Bezpieczny dla oczu dalmierz laserowy ma maksymalny zasięg 8 km. Sophie Ultima wyposażona jest w system GPS z cywilnym kodem dostępu C/A (Coarse Acquisition) oraz protokołem NMEA do połączenia z innymi systemami. Dostępne są również interfejsy USB2, Bluetooth, WiFi, Ethernet i RS232. Sophie Ultima jest wyposażona w tryby stabilizacji obrazu, autofokusa i ultrawysokiej rozdzielczości. Urządzenie ma wysoki poziom modułowości i może przyjmować dodatkowe elementy plug-and-play. Z lewej strony urządzenia można zainstalować takie moduły jak np. kamera SWIR, wskaźnik laserowy, astrokompas, telekamera z zoomem, moduł komunikacyjny w standardzie LTE (Long-Term Evolution), pozwalający aby dostosować system do nadchodzącego zadania.
Nie zapowiedziano tego nowego produktu od dnia jego prezentacji, ale według informacji uzyskanych na Eurosatory 2018 Thales powinien był dostarczyć lub jest bliski dostarczenia pierwszych systemów do francuskiej Dyrekcji Uzbrojenia. Firma rozpoczęła prace nad nowym systemem z linii Sophie, planowany jest kolejny manualny system celowniczy o nazwie Sophie Optima. Będzie wyposażony w niechłodzony mikrobolometr 1280x1024 o podwójnym polu widzenia 10° lub 20°, pracujący w zakresie 8-12 mikronów. Odrzucenie ciągłego powiększania i chłodzenia maszyny jeszcze bardziej zmniejszy wagę, chociaż oczywiście zmniejszą się zakresy wykrywania i identyfikacji.
Brytyjska firma Thermoteknix opracowała okular celowniczy i pozycjonujący TiCAM 1000C. Opierając się na tym samym projekcie, firma dostarcza również TiCAM 1000B bez kanału koloru dziennego CCD. Wszystkie systemy są zgodne ze standardem MIL-STD i są klasyfikowane jako systemy wojskowe przeznaczone na eksport. Firma zatrudnia około 25 inżynierów odpowiedzialnych za całą elektronikę, oprogramowanie i projektowanie mechaniczne. Jej produkty wykorzystują różnorodne niechłodzone długofalowe czujniki podczerwieni, a także własną opatentowaną technologię bezprzesłonową. Produkcja TiCAM 1000C rozpoczęła się w 2018 roku i od tego czasu Thermoteknix osiągnął znaczący sukces komercyjny w RPA, Europie, Azji i na Bliskim Wschodzie, chociaż dokładne informacje o klientach nie są obecnie dostępne. Zarówno modele TiCAM 1000B jak i C wyposażone są w widzialny lub „niewidzialny” znacznik laserowy, rejestrator wideo i foto oraz standardowy obiektyw 75 mm o polu widzenia 8,3°x6,2° o zakresie 2900 metrów dla pełnej liczby w nocy. Można zainstalować alternatywny obiektyw o średnicy 60 mm o polu widzenia 10,4° x 7,8° i odległości wykrywania 2350 metrów, zmniejszając wagę o około 100 gramów. Dostępny jest również obiektyw o średnicy 100 mm, odległość wykrywania osoby w tym przypadku wzrasta do 3900 metrów, a pole widzenia zmniejsza się do 6,2° x 4,7°. TiCAM 1000C można zintegrować z opcjonalnymi trybami triangulacji i lokalizacji zrzutu pocisków w celu kontroli ognia i wsparcia artyleryjskiego, a także wstępnego planowania. Oprócz bezpośredniego wsparcia front-end dla oprogramowania do zarządzania bitwą, Thermoteknix opracował własną aplikację ConnectIR na Androida, która umożliwia przesyłanie obrazów z kamer termicznych i dziennych TiCAM oraz danych o lokalizacji docelowej do podłączonych urządzeń komórkowych, Wi-Fi lub Bluetooth. Ta aplikacja umożliwia użytkownikom wymianę danych bez kosztów i złożoności związanych z w pełni wdrożonym systemem kontroli walki lub infrastrukturą komunikacyjną. Według dostępnych informacji brytyjska firma zamierzała zaprezentować swoją udaną linię TiCAM, a także inne dodatkowe akcesoria do niej na targach Eurosatory 2020, ale koronawirus im to uniemożliwił.
Fińska firma Senop, należąca do Patria Group, ma w swoim portfolio dwa niechłodzone monokularowe systemy celownicze o nazwach Lisa i Lilly. Pierwszy z nich posiada dwa kanały dzienne, jeden oparty na kolorowej kamerze CCD o polu widzenia 2,9° x 2,3°, a drugi optyczny o powiększeniu 4,6x zapewnia optymalny obraz dzienny; kanał termowizyjny o polu widzenia 6,2° x 3,8° wyróżnia zoom cyfrowy. Dalmierz laserowy klasy 1 ma zasięg 6 km, co odpowiada maksymalnemu zasięgowi wykrywania pojazdów, natomiast zasięg wykrywania osoby wynosi 3 km. Lisa jest wyposażona w port USB, port wyjścia wideo, port RS232 oraz bezprzewodowy protokół Bluetooth. Model Lilly jest lżejszy i mniejszy, posiada dzienny kanał optyczny o powiększeniu 5x i polu widzenia 8,0°x5,9°, taką samą charakterystykę posiada kanał termowizyjny. Dzięki półprzezroczystemu pryzmacie obraz optyczny jest dzielony na dwie części, jeden widzi oko użytkownika, a jego kopią jest wysokiej rozdzielczości kamera dzienna służąca do rejestrowania wideo i zdjęć. Dzięki jednemu kanałowi optycznemu bezpośredniego widzenia nie jest wymagana energia. Możliwe jest łączenie obrazów dwóch kanałów dziennych, na żywo i telewizji. Zasięg dalmierza laserowego jest taki sam jak w przypadku Lisy; jednak opcjonalnie dostępny dalmierz o zasięgu 15 km. Zasięgi wykrywania są nieco zmniejszone i wynoszą odpowiednio 5 km i 2 km. System Lilly jest wyposażony w bezpieczny dla oczu wskaźnik laserowy i komunikuje się tymi samymi kanałami, co Lisa, z dodatkiem Ethernet i WLAN.
Niemiecka firma Jenoptik opracowała wielofunkcyjną kamerę termowizyjną Nixus Bird, która oprócz niechłodzonego kanału nocnego ma kanał optyczny z bezpośrednim widokiem z powiększeniem 7x i aperturą optyczną 40 mm. Oryginalny system posiada kanał nocny o polu widzenia 11° x 8°, co pozwala na wykrycie pojazdów z odległości 5 km. W połowie 2010 roku firma zdecydowała się na rozpoczęcie produkcji wariantu dalekiego zasięgu, po czym urządzenie Nyxus Bird stało się dostępne w wariantach MR i LR. Ten ostatni ma obiektyw o zwiększonej ogniskowej i węższym polu widzenia 7° x 5°, który potrafi wykryć pojazdy z odległości ponad 7 km.
Jeden z najnowszych dodatków do kategorii oznaczników ręcznych pojawił się w Turcji. Transvaro zaprezentowało Engerek 8, który wykorzystuje chłodzony detektor 640x512 MWIR FPA, najnowsze osiągnięcie firmy FLIR oparte na technologii T2SL z podziałką 15 μm. Optyczne powiększenie 15x umożliwia płynną regulację pola widzenia od 2,04°x1,63° do 20,16°x16,9°, dostępne jest również powiększenie elektroniczne 8x. Kanał dzienny oparty jest na kamerze kolorowej 1920x1080 z 30-krotnym powiększeniem, jego pole widzenia waha się od 2,84 ° x 2,27 ° do 27,86 ° x 22,44 °. Transvaro twierdzi, że zasięg wykrywania wynosi ponad 8,5 km dla celów wzrostu i 21 km dla typowych standardowych celów NATO 2, 3x2, 3 metry i odpowiadające im zasięgi identyfikacji 1, 4 i 3,5 km. Dalmierz laserowy ma zasięg ponad 10 km dla standardowych celów NATO. Wbudowana pamięć wewnętrzna systemu Engerek 8 pozwala na nagranie do 4 godzin wideo w formatach MP4/AVI, a także zdjęć w formacie jpg.
Izraelska firma Elbit Systems oferuje jeden system chłodniczy i jeden niechłodzony. Pierwszy z nich, Coral-CR, wyposażony jest w kanał termowizyjny z ciągłym powiększeniem i polem widzenia od 2,5° x 2° do 12,5° x 10°, kanał dzienny ma szerokie pole widzenia 10°, i wąski - 2,5 °. Zasięg wykrywania żywych celów wynosi 5 km i 11 km pojazdów. Znacznie lżejszy Mini Coral wyróżnia się nieruchomą soczewką o polu widzenia 6° x 4,5° dla kanałów dziennych i nocnych oraz dalmierzem laserowym o zasięgu 2,5 km; zasięgi wykrywania urządzenia wynoszą 4,8 km dla samochodów i 3 km dla ludzi. Oba systemy są wyposażone w tryb mieszania dzień/noc.
Chociaż armia amerykańska jest bliska uzyskania nowego systemu celowania Leonardo DRS (JETS) dla sił specjalnych, wiele firm nie próżnuje, okresowo wprowadzając nowe ręczne systemy obserwacji i rozpoznania. Korpus piechoty morskiej Stanów Zjednoczonych podpisał niedawno dwa kontrakty z Northrop Grumman i Elbit Systems of America na opracowanie prototypów przenośnego systemu celowniczego nowej generacji. Firma BAE Systems opracowała urządzenie HAMMER (ręczny pomiar azymutu, znakowanie, obrazowanie elektrooptyczne i pomiar odległości), które zawiera kompas astronomiczny do dokładnego pozycjonowania nawet w przypadku braku sygnału GPS.
Najnowsze osiągnięcia firmy FLIR to chłodzony Recon V i niechłodzony Recon V Ultra Lite. Kanał termowizyjny ma powiększenie 10x i zmieniające się pole widzenia od 20°x15° do 2°x1,5°, model Recon V posiada wbudowany elektroniczny system stabilizacji. Nie wszystkie cechy urządzenia są dostępne, chociaż zasięg dalmierza laserowego wynosi 10 km. Recon V można wymieniać podczas pracy, co oznacza, że baterie można wymieniać bez wyłączania systemu. Pamięć wewnętrzna może pomieścić do 1000 obrazów. Model Recon V Ultra Lite bazuje na najnowszej matrycy FPA 640x480 o rastrze 12 mikronów własnej konstrukcji, dzięki czemu system jest kompaktowy i waży stosunkowo niewiele, natomiast kanał dzienny ma rozdzielczość 5 megapikseli. Super szerokie pole widzenia 12,2 ° x 6,9 °, szerokie pole widzenia 6 ° x 3,3 ° i wąskie pole widzenia 4,5 ° x 1,6 ° dostępne w kanale termowizyjnym, pola widzenia 6 ° x 3,3 ° i 3° x 1,7 ° są dostępne w kanale dziennym. Zasięg dalmierza laserowego działającego na długości fali 850 nm przekracza 10 km. Recon V Ultra Lite ma wbudowane cyfrowe wyjście wideo, a także łączność bezprzewodową Wi-Fi, Bluetooth i NFC.
