Sieć bezobsługowych czujników skarbów Elbit Systems (powyżej)
Ten wykrywacz pojazdów i ludzi Sand (poniżej) firmy Elbit Systems wyróżnia się dobrą czułością.
Jednym z głównych powodów wprowadzenia technologii automatycznych czujników naziemnych jest to, że żaden detektor, czy to akustyczny, optoelektroniczny, magnetyczny, sejsmiczny, podczerwony czy radarowy, nie jest w stanie zapewnić pełnego pokrycia wszystkich celów na każdej odległości. Zamiast tego użytkownik musi zastosować podejście warstwowe, to znaczy jednoczesne wdrożenie kilku różnych typów w pełni połączonych ze sobą czujników w celu uzyskania jak największej ilości informacji z monitorowanej sceny
Automatyczne czujniki naziemne mogą wykonywać wiele zadań, a nawet w niektórych przypadkach zastąpić minę przeciwpiechotną pełniącą rolę urządzenia sygnalizacyjnego. Jednak, jak już zauważono we wstępie, nie ma panaceum na wszystkie leki, czujnik sejsmiczny stworzony do wykrywania zbliżania się czołgu na duże odległości nie nadaje się do określania zbliżania się pieszego.
Klientom poszukującym czujników optoelektronicznych i na podczerwień, Northrop Grumman oferuje system automatycznego rozpoznawania celu Scorpion. Scorpion składa się z czujników optoelektronicznych i podczerwieni, które mogą identyfikować i klasyfikować pojazdy do 100 metrów oraz osoby do 30 metrów. Scorpion ma wskaźnik fałszywych alarmów wynoszący około pięć procent, a połączenie niskiego zużycia energii i długiej żywotności baterii pozwala mu działać przez sześć miesięcy.
Aby uprościć obsługę, intuicyjny interfejs graficzny można wykorzystać do planowania zadań i monitorowania czujników. W marcu 2008 roku Northrop Grumman otrzymał kontrakt na dostawę dodatkowych systemów Scorpion dla armii amerykańskiej, jako uzupełnienie poprzedniego kontraktu, w ramach którego firma dostarczyła 600 systemów.
Do kamery termowizyjnej V-520 firma Critical Imaging dostarcza automatyczne czujniki optoelektroniczne; Kamera działa w zakresie temperatur od -25°C do - +60°C, ma zakres spektralny 8-12 mikronów i jest wodoszczelna do dwóch metrów. Użytkownik może oglądać obraz z kamery V-520 na komputerze z oprogramowaniem Windows.
Flux Data dostarcza również automatyczne czujniki obrazu w postaci naziemnego czujnika obrazu UGS-X1. UGS-X1 jest wyposażony w kamerę dzienną i bliską podczerwieni do pracy w dzień iw nocy i może być podłączony do innych czujników akustycznych, sejsmicznych i magnetycznych, a także do systemów komunikacyjnych użytkownika stanowiących podstawę jego sieci czujników.
Dodatkowe rozwiązania obrazowania dostarcza izraelska firma Seraphim Optronics, która dostarcza Mugi (Mini Unattended Ground Imager) czujniki podczerwieni (IR) i konwencjonalne czujniki optoelektroniczne (EO). Mugi potrafi wykryć osobę w odległości 2,5 km konwencjonalną kamerą lub 1,2 km kamerą termowizyjną.
Do kamery dołączona jest jednostka operatorska, która składa się z utwardzanego tabletu ważącego około 5 kg oraz ręcznego urządzenia ważącego 3 kg. Zużycie energii Mugi może działać do 12 dni na akumulatorze lub do 80 dni na bateriach jednorazowych, zapewniając jednocześnie transmisję w linii wzroku na odległość do 20 km.
System iscout firmy McQ obejmuje detektory termiczne i magnetyczne oraz wyjście wyświetlacza laptopa. Czujniki zainstalowane do 14 dni są podłączone do repeatera, który z kolei jest podłączony do laptopa
Scorpion Automatic Ground Sensor firmy Northrop Grumman łączy w sobie czujniki OE i IR. Ładowanie baterii trwa do 6 miesięcy; czujnik jest obecnie na uzbrojeniu armii amerykańskiej
Oprogramowanie Hirsa (High Resolution Situational Awareness) firmy 21 CSI integruje ze sobą szeroką gamę systemów czujników, aby zarządzać złożoną siecią z jednego miejsca. Ponadto Hirsa może być wykorzystywana jako narzędzie do planowania w celu optymalnego rozmieszczenia sprzętu czujnikowego.
Dźwięk
Oprócz specjalnych systemów optoelektronicznych, geofony i czujniki akustyczne odgrywają rolę w monitorowaniu środowiska. Automatyczny miniaturowy czujnik naziemny Dragon Sense firmy Frontline Defense Systems składa się z odbiornika sejsmicznego i mikrofonu do identyfikacji i klasyfikacji ludzi, pojazdów, nisko latających samolotów i prac wykopaliskowych.
Czujniki te są połączone w samonaprawiającą się bezprzewodową sieć kratową; każdy czujnik może wykrywać i klasyfikować osoby w odległości większej niż 50 metrów. Rozróżnia także osobę lub grupę osób, pojazdy kołowe w zasięgu 200 metrów i pojazdy gąsienicowe w odległości ponad 800 metrów.
Każdy czujnik waży około 700 gramów i działa na różnych częstotliwościach radiowych. Oprócz możliwości sejsmicznych i akustycznych, Dragon Sense integruje również pasywną podczerwień, czujniki magnetyczne i kamery w swojej sieci mesh.
Czujniki optoelektroniczne i sejsmiczne wraz z detektorami magnetycznymi i termicznymi są połączone w system iscout firmy McQ. Kompletny system rozpoznania obejmuje taktyczny mobilny wyświetlacz laptopa wraz z samymi czujnikami rozpoznawczymi, repeater połączony z serwerem, a także mobilny wyświetlacz i repeater bezprzewodowy, który umożliwia przesyłanie danych zebranych przez czujniki do palmtopa. wyświetlacz mobilny. Pobór mocy tych czujników pozwala na ich zastosowanie do 14 dni, chociaż przy podłączeniu do zewnętrznych źródeł zasilania okres ten wydłuża się do roku.
Elbit Systems produkuje Sand (Smart All-Terrain Networked Detector), który według firmy może wykrywać ruch pojazdów i ludzi w każdym terenie. Czujniki te (patrz pierwsze zdjęcie) mogą być podłączone do sieci bezprzewodowej i wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach, na przykład do ochrony obwodowej i rozpoznawania na polu bitwy. Jeśli chodzi o umiejscowienie, czujniki można umieścić bezpośrednio na ziemi lub zakopać na małej głębokości. Oferowane są różne modele o żywotności od pięciu do dziesięciu lat.
Czujniki optoelektroniczne EL/I-6001 mogą być uzupełnieniem czujników sejsmicznych i akustycznych systemu, rozmieszczanych za pomocą moździerzy i działających do 30 dni z własnego systemu, przy zasięgu rozpoznawania osoby do 100 metrów i pojazdów do 500 metrów. źródło prądu. Oprócz czujników akustycznych, sejsmicznych i optoelektronicznych sieć czujników naziemnych Elta EL/I-6001 może zawierać miniaturowy radar EL/M-2107 tej samej firmy zasilany energią słoneczną, który może wykrywać osoby w odległości do 300 metrów
Mieszane odczucia
Radar jest dołączony do dwóch automatycznych narzędzi detekcyjnych, czujników sejsmicznych i akustycznych. Nie sposób w jednym artykule szczegółowo opisać niezliczonych systemów radarowych przeznaczonych do prowadzenia obserwacji naziemnej i powietrznej ani określić lokalizacji artylerii. Mimo to warto rozważyć kompaktowy system czujników radarowych Raytheon BBN Technologies. Ważący mniej niż dwa funty i fizycznie nieco większy niż puszka napoju, system może śledzić ludzi i pojazdy i może być połączony z systemem optoelektronicznym, który będzie wysyłał sygnały do celu wykrytego przez radar. Z kolei radar można podłączyć do łączności satelitarnej dalekiego zasięgu w celu przesyłania danych innym użytkownikom.
Zalety miniaturyzacji technologicznej umożliwiły połączenie kilku czujników w jeden zestaw. Koncepcja ta jest stosowana w produktach multisensorowych Umra 1G ID, Umra 1G CL i Umra Mini oferowanych przez szwedzką firmę Exensor. Jednostka czujnika Umra 1G ID zawiera dwie sondy z pięcioma czujnikami, w tym jeden akustyczny, jeden czujnik sejsmiczny oraz trzy czujniki magnetyczne. Informacje gromadzone przez te czujniki są przesyłane łączem radiowym do stacji bazowej składającej się z laptopa i odbiornika radiowego działającego pod kontrolą specjalistycznego oprogramowania Umra.
Za pomocą stacji bazowej operator może zobaczyć i przeanalizować informacje otrzymane z czujników. Oprogramowanie zawiera również szablony pojazdów, dzięki którym operator może określić typ pojazdu manewrującego w pobliżu czujnika, a także jego prędkość i kierunek. Czujniki mogą wykrywać osoby z odległości 15 metrów, a wykrywanie pojazdów jest możliwe z odległości 200 metrów.
Tymczasem automatyczny czujnik naziemny Exensor Umra 1G może wykrywać różne typy pojazdów, w tym motocykle, lekkie ciężarówki i rowery, a także czołgi i pojazdy opancerzone. Ten czujnik ma zasięg w linii wzroku do 15 km i kanał RF 138-144 MHz.
System zdalnie sterowanych czujników naziemnych Rembass-ll (Remotely Monitored Battlefield Sensor System-II) firmy L-3 służy amerykańskiej armii. Może wykrywać osoby w odległości 75 metrów i pojazdy gąsienicowe do 350 metrów za pomocą czujnika sejsmicznego i akustycznego Mk-2965 / GSR
Czujnik Umra Mini posiada odbiornik sejsmiczny i mikrofon do wykrywania i klasyfikowania różnych celów, w tym personelu w odległości do 50 metrów i pojazdów ciężkich do 500 metrów. Czujniki te można połączyć w samonaprawiającą się bezprzewodową sieć kratową. Exensor zapewnia również „zestaw narzędzi”, który łączy te czujniki z zaawansowaną siecią mesh o niskim poborze mocy.
Użytkownicy automatycznych czujników naziemnych stają przed trudnym zadaniem łączenia i kontrolowania niezliczonych czujników radarowych, akustycznych, optoelektronicznych, sejsmicznych i magnetycznych, które tworzą ich system nadzoru naziemnego.
Jednym z rozwiązań tego problemu jest wykorzystanie oprogramowania Hirsa (High Resolution Situational Awareness) firmy 21CSI. Oprogramowanie Hirsa można załadować na laptopa lub komputer stacjonarny, udostępnia operatorowi mapę z lokalizacją czujników i wyświetla zebrane przez nie informacje na ekranie. Hirsa jest systemem „niezależnym od czujników” i według przedstawicieli firmy działa ze „wszystkimi czujnikami i platformami”.
Oprogramowanie pozwala również użytkownikowi zaplanować rozmieszczenie czujników za pomocą mapy dokładnych obszarów zasięgu każdego czujnika w oparciu o ukształtowanie terenu.
Atrakcyjność Hirsy polega na tym, że oprogramowanie to jest skalowalne i może służyć nie tylko sprzętowi do ochrony jednego budynku, ale także złożonym kompleksom czujników przeznaczonych do ochrony granic. Funkcje planowania Hirsy są ulepszone dzięki temu, że system stale monitoruje stan czujników, daje operatorowi alarm, gdy czujnik wykryje interesujące zdarzenie.
W rzeczywistości Hirsę można skonfigurować tak, aby pewne codzienne (rutynowe) zdarzenia nie były powodem do niepokoju, na przykład identyfikacja samochodu powoli zbliżającego się do bramy wjazdowej do budynku. Jednak oprogramowanie Hirsa ostrzeże operatora, na przykład, gdy zbliża się do tej samej bramki samochodowej z dużą prędkością z prawdopodobnym zamiarem przebicia się.
Izraelska firma IAI Elta Systems opracowała oryginalne czujniki naziemne, które można zainstalować przez odpalenie moździerza. Są one częścią sieci automatycznych czujników gruntowych EL/I-6001 tej firmy.
Czujniki akustyczne i sejsmiczne do artylerii mogą pracować bez zewnętrznego źródła zasilania do 30 dni, wykrywać poruszających się ludzi w odległości 30-50 metrów i pojazdów do 500 metrów. System EL/I-6001 można uzupełnić o automatyczny czujnik optoelektroniczny wykrywający pojazdy w odległości ponad 500 metrów oraz osoby powyżej 100 metrów, a także opcjonalny miniaturowy radar EL/M-2107 zasilany energią słoneczną z detekcją pojazdów zasięg i ludzie 300 metrów.
Wszystkimi tymi czujnikami można sterować z odpowiedniego centrum dowodzenia i kontroli EL/I-6001, które obejmuje komputer sterujący, interfejs człowiek-maszyna, modem i nadajnik-odbiornik dla automatycznej sieci czujników naziemnych.
Trident Systems integruje wiele czujników w swoim węźle czujników inteligencji naziemnej, składający się z detektorów akustycznych, optoelektronicznych, podczerwieni, sejsmicznych i magnetycznych. Te zasilane bateryjnie czujniki, wbudowane w innowacyjną szerokopasmową sieć komunikacyjną o niskim współczynniku przechwytywania i wykrywania, ważą zaledwie 1,3 kg; mogą przesyłać dane w zasięgu wzroku iw zależności od ukształtowania terenu na odległość 200 metrów.
Szybkość transmisji danych tego kanału komunikacyjnego wynosi do 5 Mb/sw trybie standardowym i do 1 Mb/sw trybie zmniejszonego zużycia energii. Temperatury pracy od -30°C do +60°C, ładowanie baterii wystarcza na 15 dni.
Tymczasem automatyczne węzły czujników Trident są wyposażone w czujniki ruchu na podczerwień i wbudowany GPS. Ważące nieco ponad pół kilograma czujniki te działają do 90 dni, przesyłając dane ze standardową prędkością 50 Kb/s, chociaż możliwa jest maksymalna prędkość 250 Kb/s. W zależności od terenu zasięg transmisji bezprzewodowej tych czujników wynosi do 300 metrów.
Podczas gdy Trident Systems dostarcza konsumentom systemy wykrywania zagrożeń powietrznych i naziemnych, Textron Defense Systems produkuje produkty, które mogą być używane zarówno w terenie, jak i w środowisku miejskim.
Moduł gromadzenia informacji, obserwacji i rozpoznania tej firmy może identyfikować osoby, samoloty i pojazdy, klasyfikować te cele i dostarczać informacji o ich lokalizacji. Zebrane przez niego informacje są przesyłane do węzła bramy, który łączy dane z czujników i przekazuje ogólne informacje za pośrednictwem dalekosiężnego kanału komunikacyjnego do innych użytkowników.
Oprócz modułu zbierania informacji, obserwacji i rozpoznania, użytkownicy mogą zintegrować moduł OE/IR do zbierania obrazów dziennych i nocnych. Dane wchodzą do modułu bramki wraz z danymi z węzła radiologicznego, który wykrywa i raportuje promieniowanie gamma i jego moc.
Armia amerykańska rozmieściła około 1800 systemów wczesnego ostrzegania L-3, znanych również jako Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Żołnierze mają nadzieję zdobyć około 8200 tych systemów obrony strefy małych jednostek.
Moduł wywiadowczy, rozpoznawczy i obserwacyjny Textrona może zbierać informacje o powietrzu, ziemi i personelu i przekazywać je operatorowi przez węzeł bramy
Enhanced Emids Mini Intrusion Detection System to jeden z trzech produktów, które Qual-Tron dostarcza jako łatwy do wdrożenia automatyczny czujnik naziemny. Emids działa również w trzech pasmach częstotliwości z maksymalnie 1920 kanałami
Oprogramowanie Vantage firmy Selex Galileo zapewnia mapowanie konwencjonalne i 3D. Jest nieoceniony przy ustalaniu położenia czujników automatycznych i ich monitorowaniu. Vantage jest kluczowym elementem systemu Hydra tej samej firmy.
Automatyczny czujnik gruntowy Hydra firmy Selex Galileo zawiera czujniki akustyczne (na zdjęciu) wraz z kamerami i detektorami substancji toksycznych, takimi jak detektor chemiczny Nexsense-C
Textron podkreśla doskonałą skalowalność swoich produktów, które można wykorzystać do ochrony wszystkiego przed konwojami ciężarówek w drodze do stałych baz operacyjnych. Czujniki firmy są zaprojektowane z myślą o prostocie i łatwości użytkowania, dzięki czemu mogą być szybko rozmieszczane przez piechotę do stosunkowo krótkich operacji lub instalowane na długi czas do zadań długoterminowych.
Przykładem powyższych możliwości jest linia produktów firmy Microobserver, która składa się z węzła Microobserver MO-1045 i baterii wytrzymujących do 24 dni oraz węzła Microobserver MO-2730, który może przebywać w jednym miejscu bez obsługi do dwóch lat.
Armia amerykańska używa obecnie zdalnie monitorowanego systemu czujników pola bitwy L-3 (Rembass-II). Rembass-II zawiera czujnik sejsmiczny i akustyczny Mk-2965 / GSR, który może wykrywać pojazdy gąsienicowe do 350 metrów, pojazdy kołowe do 250 metrów i ludzi do 75 metrów. Mk-2965 / GSR może z kolei przyjąć wymienny moduł IR Mk-2967, który wykrywa pojazdy gąsienicowe i kołowe w odległości do 50 metrów oraz ludzi do 20 metrów; podczas gdy Mk-2966 / GSR, również łatwo zintegrowany z Mk-2965 / GSR, zapewnia magnetyczne wykrywanie pojazdów gąsienicowych z odległości 25 metrów, pojazdów kołowych z odległości 15 metrów i ludzi z odległości 3 metrów.
Wszystkie te czujniki są podłączone do podręcznej stacji radiowej AN/PSQ-16, która z kolei jest podłączona do laptopa, dzięki czemu użytkownik może zobaczyć informacje gromadzone przez czujniki. W zestawie Rembass-II znajduje się również repeater radiowy RT-1175C / GSQ, który rozszerza zasięg czujnika poprzez pokonywanie ograniczeń w zasięgu wzroku.
Same czujniki mają zasięg transmisji do 15 km, chociaż można go zwiększyć do 150 km, używając UAV jako repeatera, lub do globalnych zasięgów, gdy używa się procesora Rembass-II repeatera komunikacji satelitarnej.
W październiku 2010 roku L-3 otrzymał kontrakt na dostawę dla armii amerykańskiej systemu wczesnego ostrzegania Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Do tej pory armia amerykańska rozmieściła około 1800 takich systemów, które mogą być używane przez małe jednostki. Docelowo wojska otrzymają około 8200 systemów.
Ulepszony mini system wykrywania włamań (Emids) firmy Qual-Tron to łatwe w instalacji urządzenie składające się z nadajnika 13D0219 MMCT, wzmacniacza 13D0243 MSRY i odbiornika 13D0209 MMCR. Emids ma wbudowany system diagnostyki usterek; Urządzenie wykorzystuje zsyntetyzowany system komunikacji wielokanałowej o różnych zakresach częstotliwości 138-153 MHz, 154-162 MHz lub 162-174 MHz.
Mini-Intrusion Detection System firmy Qual-Tron wykorzystuje pojedynczą stałą częstotliwość; Zawiera nadajnik MXMT 13D0159, repeater MRLY 13D0126 i odbiornik MPDM 13D0109-1.
Wreszcie zmodyfikowany mini system wczesnego ostrzegania Mmids (Mini Intrusion Detection System-Modified) tej samej firmy działa na jednej stałej częstotliwości 138-174 MHz i składa się z nadajnika MXMT (M) 13D0269, odbiornika MPDM (M) 13D0370 oraz czujnik sejsmiczny i urządzenie transmitujące MSID (M) 123D0368. Nadajniki w systemach Emids, Mids i Mmids można podłączyć do pasywnych czujników podczerwieni, magnetycznych, sejsmicznych i akustycznych. Gdy czujniki są aktywowane, aktywują one z kolei nadajnik, który natychmiast wysyła sygnał radiowy do urządzenia odbiorczego.
Kilka firm omawianych w tym artykule od dłuższego czasu produkuje automatyczne czujniki naziemne. Na przykład Selex Galileo pokazał swój Halo (System Lokalizacji Wrogiej Artylerii) w połowie lat 90-tych. Od tego czasu do tego produktu dołączył flagowy produkt Hydra, który Selex Galileo określa jako „zbiornik” możliwości sensorycznych. Sercem Hydry jest oprogramowanie Vantage, które może działać na wszystkim, od urządzeń przenośnych po duże sieci oparte na serwerach.
Oprogramowanie zapamiętuje pozycję każdego węzła i każdego czujnika, na mapie lub na zdjęciach lotniczych. Ponadto możliwości Vantage obejmują mapowanie 3D, które pozwala użytkownikowi określić, czy budynki lub teren kolidują z rozmieszczonymi czujnikami. Z kolei oprogramowanie Vantage jest bezpośrednio połączone z węzłem Hydra.
Węzeł Hydra zapewnia połączenie między czujnikami a oprogramowaniem Vantage i szczegółowo opisuje lokalizację tych czujników. Węzeł może również przetwarzać rozsądną ilość danych przy użyciu złożonych algorytmów, umożliwiając identyfikację i klasyfikację celów, takich jak pojazdy.
Czujniki stosowane w systemie Hydra są albo dostarczane przez samą firmę, np. czujnik chemiczny Selex Galileo Nexsense-C, albo pochodzą od stron trzecich. Firma wyraźnie zaznacza, że system Hydra jest naprawdę „niezależny od czujników”. Oprogramowanie Vantage może również przekazywać zebrane informacje innym użytkownikom za pośrednictwem kanału VHF, kanału mikrofalowego lub kanału satelitarnego.
Selex Galileo dostrzega prawdziwy potencjał wzrostu w rodzinie Hydra i jest obecnie w końcowej fazie rozwoju, aby opracować małe, lekkie, ale potężne czujniki typu „rzut-i-jedź”, które mogą być łatwo rozmieszczane przez zdemontowane siły. Czujniki te będą mogły komunikować się z węzłem Hydra, a stamtąd odpowiednio z oprogramowaniem Vantage.
Firma rozważa również integrację Hydry z bezzałogowymi pojazdami naziemnymi i bezzałogowymi statkami powietrznymi. Umożliwiłoby to jednemu z czujników Hydry zaalarmowanie którejkolwiek z tych platform o interesującym celu, który mógłby następnie zostać zbadany.
W ostatnich latach fizyczne wymiary czujników naziemnych znacznie się zmniejszyły, a ich funkcjonalność dramatycznie wzrosła. W dużej mierze ułatwił to proces miniaturyzacji, który umożliwił umieszczenie czujników radiologicznych, biologicznych i chemicznych w małych i dyskretnych blokach. Podobnie żywotność baterii jest stopniowo wydłużana, dzięki czemu czujniki mogą działać przez coraz dłuższe okresy czasu.
Obecnie wiele z tych systemów jest sterowanych za pomocą laptopa lub komputera stacjonarnego. Jednak w nadchodzących latach czujniki i gromadzone przez nie informacje będą w coraz większym stopniu zarządzane przez urządzenia przenośne, takie jak osobiści asystenci cyfrowi (PDA) lub smartfony. Być może w niedalekiej przyszłości pojawi się oprogramowanie do sterowania tymi czujnikami w postaci aplikacji do pobrania na smartfony lub PDA, które stają się zwykłym sposobem wyposażenia jednostek bojowych.
