Снаряжение пехотинцев активно развивается. Какие технологические новинки, принципиально отличающиеся от всего, что было доступно ранее, появятся в обозримом будущем? Я как-то уже писал про динамический камуфляж – ткань, меняющую рисунок в зависимости от условий окружающей “сцены”. Но есть и другие интересные направления.

Например, высокочувствительные сенсоры запаха, оснащённые визуальным интерфейсом, показывающем и тип веществ, и примерное направление на источник запаха. Подобные сенсоры, с достаточно широким спектром обоняния, есть уже сейчас в качестве опытных образцов. Нужно учитывать, что расширить способности человеческого носа – не так уж и сложно: обоняние у людей плоховатое. Приёмники запахов размещаются в нескольких местах, например, на каске, плечах, поясе. Так как сенсоры должны быть динамическими, то есть, смогут менять интенсивность прокачивания воздуха и собственную чувствительность, появляется возможность вычислить примерное местоположение источника запаха. Компьютерная обработка вообще тут может только порадовать (как обычно): представьте, что есть память на запахи, очень точно отличающая одни записи от других и большая база данных с классификатором и автоматическим поиском – появляются новые возможности для определения опасностей.

Итак, результаты анализа “нюхателя” визуализируются. Визуальный интерфейс – это другая новинка, правда, более очевидная. У пехотинца в будущем есть специальные очки, позволяющие просматривать сгенерированные компьютером изображения в форме трёхмерного наложения на наблюдаемую реальность – это продвинутая технология “дополненной реальности”. Такие очки станут доступны уже лет через пять, может, раньше. (Очки с интеграцией виртуальной реальности с реальностью натуральной – вообще единственный кандидат на компьютерные интерфейсы ближайшего будущего, в том числе, и в гражданском варианте.) С интерфейсом, транслируемым в глаза с учётом трёхмерности пространства, более или менее понятно: карты, сведения об опасностях, направления движения, направления на угрозы – это всё показывается в удобном для восприятия формате. Понятно, что для формирования общей картины используются данные, поступающие с компьютеров других бойцов подразделения.

Кстати, особенное значение получают электронные системы опознавания “свой-чужой”. Это, в общем-то, не совсем новинка, но рост уровня компьютеризации несколько меняет ситуацию. Системы опознавания нужны автоматические, то есть, носимый компьютер должен уметь сам обозначать на тактической карте в реальном времени, где находятся дружественные части, включая отдельных пехотинцев. При этом система опознавания должна быть хорошо защищённой от подделки и перехвата, иначе всё то доверие, которое вызывает компьютерная тактическая карта поля боя, обратится во вред. А это проблема, потому что пехотинец – не самолёт, и электронный ответчик у него могут отобрать. Так что придётся этот ответчик глубоко интегрировать с биометрическими факторами “человека-носителя”. Тоже проблема.



Комментарии (18) »

Между прочим, камуфляжные рисунки на тканях, предназначенных для пошива военного обмундирования, тщательно исследуют. Исследуют ещё с тех пор, как впервые массово внедрили (во время Второй Мировой, хотя первые опыты были сильно раньше). Цели – понятны: определить, какой именно рисунок максимально скрывает бойца в том или ином пейзаже. Методы исследования включают, скажем, статистический анализ результатов наблюдений группами испытуемых: статиста одевают в различные “текстуры” и размещают на фоне пейзажа, на разном расстоянии от наблюдателей, “наблюдатели” же должны заметить статиста. Есть и другие исследовательские инструменты, вплоть до компьютерного анализа цифровых снимков “тестовых сцен”.

Камуфляжные рисунки по результатам исследований изменяют. В принципе, несложно проследить развитие, сравнивая полевую форму разных лет. Конечно, всё то же самое актуально и для техники (всех видов, не только наземной). Так что тема развивается. А поэтому понятно, что в будущем камуфляж останется, но будет другим. Интересно, каким именно?

Думаю, что тем, кто следит за темой, в голову первым делом приходит “плащ-невидимка”. Действительно, исследования в этом направлении ведутся. Есть уже заметное число открытых научных публикаций, рассказывающих, как можно с помощью специальных материалов добиться настоящей невидимости в том или ином диапазоне электромагнитных волн. Речь о технологиях, реализующих “огибание” прикрываемого оболочкой объекта электромагнитными волнами. Но, с другой стороны, создание практических тканей-невидимок, годных для полевого использования – дело далёкого будущего. (Хотя, опытные образцы таких тканей мы увидим уже в течение ближайших семи-девяти лет.)

В более близкой перспективе актуальны другие решения. Что это может быть? Например, динамический рисунок. “Электронные чернила”, потребляющие минимум энергии, уже есть. Их научились сопрягать с гибкими поверхностями. При использовании в качестве камуфляжа, нити, создающие рисунок, вплетаются (привариваются?) в ткань, а нужный рисунок выставляется вшитым микроконтроллером.

Камуфляжные текстуры редко обладают большим разнообразием цветов, чаще решение вообще практически “монохромное” (изменяется “насыщенность” одного, опорного, цвета). Геометрия рисунка – важнее. Поэтому, с цветопередачей как раз не должно возникнуть проблем (понятно, что непросто сделать электронные чернила на прочной ткани ещё и разноцветными). А вот геометрия рисунка на такой динамической ткани легко выставляется любая.

Рисунки находятся в памяти носимого компьютера. В простой реализации выбор узора производится либо на основе характеристик освещённости (видеокамеры, закрепляемые на касках, уже есть), либо на основе времени суток (часы в микроконтроллере), либо на основе местоположения бойца на карте (навигация работает), либо с учётом сразу всех этих параметров. Наверное, должен быть и ручной режим. Очевидное развитие, по мотивам живой природы, – динамический узор, конструируемый компьютером на основе наблюдения окружающей “текстуры”.

Такая ткань, в статусе опытного экземпляра, реализуема уже сейчас. Тем более, что в природе такие системы встречаются (кальмары, рыбы). В общем, ткань-хамелеон уже конструируют, нужно только реализовать сопряжение с системой управления.

Опять же, схема годится и для техники. Тут вместо ткани – специальная плёнка. На первый взгляд, задача с техникой проще, потому что не нужно делать гибкую ткань, постоянно работающую “под нагрузкой”. Но в реальности никакого упрощения нет: с техникой свои проблемы – нужно лучше следить за радиоэлектронной (а равно и ИК) заметностью, разные части имеют разную рабочую температуру и так далее.

Снижение заметности, кстати, это другая “камуфляжная” задача. Снижать ИК- и РЛ-заметность требуется и для пехотинцев, не только для техники. Активные элементы в ткани тут тоже помогут.



Комментарии (4) »

Кстати, в комментариях к предыдущей записи обсуждается необходимость навигации в будущем, нужна ли она вообще при фантастических захватнических операциях.

В реальности всё довольно просто: планирование эффективной военной операции без точных карт – невозможно. Точные карты требуют наличия точной навигации – это очевидно. Это что касается стратегии. Тактика проведения эффективной операции, опять же, требует точной информации о местоположении частей. Чем точнее и быстрее такая информация распространяется, тем эффективнее операция и больше шансов на успех. То есть, идеальное решение – распространение “навигационной информации” в режиме онлайн.

Моментальный и подробный (с “топографией”) ответ на вопросы типа “где я сейчас нахожусь?”, “где находятся другие части/подразделения?” и тому подобные – это основной предмет разрабатываемых и испытываемых сейчас перспективных военных информационных систем поля боя. Наиболее нашумевшая инициатива (имевшая, впрочем, некоторые проблемы): Future Combat Systems (FCS).

“Гибкая” автоматизированная навигация, использующая различные источники данных и “параметры” окружающей среды для “определения координат” – эта тема уже десяток лет находится среди наиболее актуальных прикладных исследований.

Другими словами, если даже сейчас автоматической навигации уделяется столько внимания, то очень странно полагать, что в фантастическом будущем, где возможны межпланетные перелёты, универсальная и точная общедоступная (“для своих”, конечно) навигационная система не является чем-то само собой разумеющимся. Ну как сейчас компьютеры и радары на корабле, примерно.



Комментарии (19) »

map(Развиваем тему навигации. Нужно, наверное, отдельную категорию завести.)

Известно, что навигация по GPS основана на определении расстояния приёмника от нескольких “опорных точек”, чьи координаты известны (это, конечно, спутники). “Традиционная” практическая навигация также часто использует привязку к точкам с заранее известными координатами – то есть, методика стандартная и известная. Преимущества GPS: относительно несложно вычислять координаты автоматически. Но при этом навигация с использованием “радиоэлектронных автоматов”, работающих в привязке к радиопередатчикам с известными координатами – она тоже весьма и весьма старая (более 50 лет ей), хоть об этом и не многие задумываются.

Микроэлектронный прогресс нарастает. Результаты заметны в навигации. Сейчас и разнообразных передатчиков работает много и приёмники с компьютерами стали очень чувствительными, избирательными и мощными. Поэтому построить “навигационное поле”, доступное для автоматических навигационных систем, можно на базе самых разных присутствующих в интересующем районе передатчиков. GPS, опять же, не требуется. Интересно, что тут “навигационное поле” оказывается неким “паразитным” элементом.

Чтобы построить это самое “поле” достаточно тщательно исследовать обстановку в эфире, с максимальной точностью определив координаты множества подходящих передатчиков. Годятся: базовые станции систем мобильной связи, радиорелейные передатчики, телевизионные передатчики и тому подобные штуки. Понятно, что эти передатчики обычно зафиксированы на одном месте и у каждого можно выделить набор “сигнатур”, позволяющих отличать его от других (станции GSM, например, штатно “называют себя” при работе в эфире).

Теперь компьютеризированный навигационный инструмент, имеющий в локальной базе данных сведения о координатах и параметрах передатчиков, может вычислять собственное местоположение “триангулируя” на основе принимаемых сигналов. Годится для небольших беспилотников и наземных роботов, действующих в городе, ведь, GPS здесь много где совершенно недоступен: в больших зданиях, в подземных коммуникациях. А вот сигналы GSM, Wi-Fi или телевидения – вполне принимаются.

Особенно важен такой момент, который многие упускают из виду: для построения “навигационного поля” вовсе не нужно запрашивать какие-то сведения о местоположении, скажем, базовых станций GSM (типа, операторы их не выдадут). Вся информация дистанционно собирается из эфира, а координаты вычисляются с использованием других способов “привязки к местности”: хотя бы тот же самолёт-разведчик с GPS на борту.

DARPA ещё пару лет назад открыто заказало нечто подобное для военных применений. При этом описанная схема полностью рабочая и даже реализована на практике в гражданских системах (можно поискать в Google “wifi geolocation”, например). В случае с WiFi, сбор исходной информации проводится просто с борта автомобиля с GPS-приёмником (и WiFi, конечно), разъезжающего по городу.

Заметьте, уже система, работающая на WiFi, может быть весьма компактна, точна и пригодна для наведения “быстролетящих изделий”. Такие дела.



Комментарии (13) »

“Локхид Мартин” продвигают свой рабочий прототип гидравлического экзоскелета. Это такой прочный механизм с хитрой электроникой и гидравликой, который надевают на бойца, в результате последний обретает “сверхсилу” и дополнительную выносливость. Называется “экзоскелет HULC”. Механизм реагирует на естественные движения человека и ходит вместе с ним, так сказать, в кооперативном режиме. См. фото:

(продолжение ниже)

lmsceleton1

Как видно на фото, действующий опытный образец пока что работает только “за ноги и спину”, но уже одно это – очень серьёзное подспорье, поскольку существенная нагрузка в реальности создаётся рюкзаком, набитым всяким нужным снаряжением и припасами.

lmsceleton2

Механизм, похоже, довольно гибкий, не особенно мешает выполнять разные “упражнения”, типа приседаний и передвижения по-пластунски.

Интересно, как такая штука реагирует на электромагнитные помехи? Вдруг, электроника “спятит”? Впрочем, там должен быть доступный аварийный выключатель, а кроме того вышедшую из строя систему можно отстегнуть и сбросить практически так же быстро, как рюкзак.

Следующий этап – навешивание прочной твёрдой брони и расширение механизма модулями “на руки”. В результате вернётся на поле боя тяжёлая пехота, исчезнувшая оттуда несколько сотен лет назад.

Ссылка: YouTube – видео об этом же изделии.

(Фото: Lockheed Martin)



Комментарии (17) »

credit: makelessnoise, flickrОпять спрашивают: можно ли находить разнообразные электронные устройства, если они хорошо спрятаны и при этом находятся в “пассивном режиме” (питание отключено, ничего не передают)? Можно. Но придётся использовать “зондирующие поля”.

Всякая электроника, оказавшись в электромагнитном поле, начинает на это поле воздействовать. Главное – правильно выбирать поле и уметь детектировать его изменения. Более того, многие электронные устройства при попадании в подходящим образом “модулированное” ЭМ-поле начинают излучать “вторичные” ЭМ-волны с вполне конкретными характеристиками. (Банальный пример: различные бытовые звукоусилители.) Волны можно принимать.

Вооружившись хорошей антенной, чувствительным приёмником и мощным компьютером с правильным программным обеспечением можно обнаруживать интересующие устройства внутри зданий с достаточно большого расстояния. Даже если эти устройства в данный момент выключены. При этом, правда, нужно излучать достаточно мощное “зондирующее поле” и не просто излучать, но быстро изменять его параметры. Анализ “ответных сигналов” позволит и местоположение устройств определить, и устройства классифицировать (например, разные катушки и “ёмкости” звучат по-разному, как и инверторы с микропроцессорами). Можно обследовать внутренность зданий из автомобиля, едущего по улице. Если приобрести очень дорогие современные приёмники, то и с борта самолёта.

Для чего нужны такие детекторы? Практический пример: пехотинцы носят с собой рации, которые есть электронные устройства. Рации бывают разных типов и производителей. При этом, можно настроить детектор на конкретный тип электронной начинки рации – получается своего рода “опознавание” (несколько условное, конечно). Заметьте, в итоге получаем детектор “с опознаванием”, который потенциально работает через стены, без “прямой видимости”.



Комментарии (3) »

mech beetleНедавно DARPA (это, если кто забыл, штатовское агентство перспективных военных разработок) очередной раз объявило о желании заполучить технические средства для дистанционного обнаружения разных “подземных объектов”, при наблюдении с воздуха. Например, в описании свежего тендера по программе GATE речь идёт о туннелях. А на днях Raytheon достался контракт на создание технологического демонстратора системы, обнаруживающей не только туннели, но и “заглублённые” мины.

Вообще, эти относительно новые направления опытных разработок получают публичное внимание не из-за “туннелей и мин”, а по несколько другим причинам. Чтобы причины выявить, нужно учесть специфику заказчика – DARPA: это агентство предпочитает работать на отдалённую перспективу, что видно по реализованным проектам.

О подземных автономных роботах сейчас слышно не много, особенно, если сравнивать с суперпопулярными беспилотниками или с практически столь же популярными наземными и “мореходными” системами. Но, как известно, действительно перспективные начинания любят тишину, а не мощную шумиху в вечерних теленовостях. Поэтому если беспилотники, в том числе боевые, это уже вошедший в медийную действительность “феномен”, то подземные военные роботы только конструируются в тишине. Очевидно, аналитики DARPA в курсе разработок.

И вот выход в публичное поле заказов на детекторы “подземной обстановки” – это отражение желания получить эффективные технические контрмеры в сроки, сравнимые с ожидаемым “вводом в строй” очень перспективных подземных роботов. Потому что иначе подземные “техночерви”, настойчиво и организованно роющие ходы в заданном направлении, окажутся чрезмерно опасным оружием.

Кстати, на dxdt.ru некоторое время назад появлялась небольшая заметка о перспективах автономных роботов, а точнее о подземных автономных роботах, про которых как-то забывают в прогнозах и анализах. А между тем, оперативно обнаруживать подземное передвижение кибернетических механизмов очень сложно, даже сложнее, чем реализовать навигационную систему, которая позволит таким механизмам в заданное время прибыть в заданную “точку на карте”.

Нужно ли напоминать об огромных сложностях, на которые наталкивается всякая попытка сколь-нибудь надёжно закрыть периметр некоторого объекта от подземного проникновения? С воздухом и поверхностью земли – тут всё давно понятно. А вот борьба “под землёй” – это совершенно иной уровень техники.

Так что DARPA собирается охотиться именно на подземных роботов. Самих роботов и навигационные системы для них тоже в своё время закажут вполне публично.

(Иллюстрация к тексту прямого отношения не имеет.)



Комментарии (8) »

А почему строят и проектируют сравнимых с человеком по размерам шагающих военных роботов, перенимающих биомеханику живых четвероногих организмов? Не только потому, что фантасты о таких роботах писали.

Дело в том, что нужны роботы, способные действовать вместе с человеком, в составе небольших боевых подразделений (ну вот как сейчас собаки состоят на службе). При этом человек весьма и весьма “универсален” в плане преодоления различных преград рельефа. А вот, например, чисто колёсные платформы – они сильно ограничены в возможностях передвижения по сложным “рельефам” (лестницы, стенки, окна, трубы – это всё сложно для колёсных платформ). Но так как тип роботов, о котором речь, должен действовать вместе с человеком, непосредственно “работая” на том же “рельефе”, то становится очень важной соответствие “универсальности человека”: чтобы не быть обузой, робототехнические системы должны обладать сравнимыми возможностями в плане преодоления рельефа, иначе, как в случае с колёсными, робота придётся то и дело перетаскивать вручную. Вот поэтому системы и будут шагающими. И тут ещё нужно учитывать, что востребованы подобные боевые роботы, прежде всего, при операциях в городах. (Собственно, об этом же писал, например, Азимов, тем не менее, часто забывают о “специфике вопроса”.)

Сейчас есть собаки. Иногда используются другие животные (гораздо реже). Зачем же их заменять? Причин для замены животных – не так много, зато они веские. Самая главная – это способность к “электронной коммуникации”, к подключению в вычислительные сети. Информационные системы робота изначально проектируются так, чтобы легко сопрягаться с сетевой средой, там понятно с алгоритмами и сигналами. А можно ли незатратно подключить к сети “информационные системы” собаки? Вряд ли. По крайней мере, тут гораздо больше неясностей. Поэтому более вероятно появление чисто механических систем. (Ну или собаки-киборги – тоже вариант.)



Комментарии (8) »

Credit: Max Kiesler А вот есть же такая знаменитая правительственная организация, как ЦРУ США. На вооружении цэреушников обязательно состоят весьма неожиданные результаты работы секретных лабораторий. Интересный пример: самолёт-шпион U-2 Гэри Пауэрса, сбитый советскими ПВО в 1960. Тогда ЦРУ, живо сотрудничая с NASA, подготовило операцию прикрытия, которая как раз описана в записке по ссылке.

(Кстати, то образцовое сотрудничество двух “контор” хорошо иметь в виду, обдумывая, например, заявления NASA об удивительной опасности для жизни на Земле топлива, находящегося на борту секретного спутника. Ну, читатели, думаю, помнят прошлогоднюю историю с вышедшим из строя спутником, который сбили противоракетными средствами, когда основной причиной, по которой необходимо спутник уничтожить, специалисты NASA называли то самое токсичное топливо.)

Так вот, ЦРУ наверняка использует на практике хитрые штуки, которые в “открытой печати” только планируются к внедрению в будущем. Эти штуки плавают: миниатюрные глубоководные подводные лодки, совершающие длительное автономное плавание. Эти штуки наверняка уже ползают глубоко под землёй: перспективные роботы-кроты, небольшого размера, скрытные и, что главное, умеющие осуществлять подземную навигацию.

Но самое интересное, что, очень вероятно, есть и небольшие летающие боевые роботы, способные наносить удары, в том числе, и по объектам в городах на “чужой территории”. Скорее всего, это такие беспилотники-бомбы, полностью автономные и способные совершать очень длительные перелёты (видимо, в несколько этапов, подзаряжаясь в пути каким-то способом).

Может показаться, что это совсем фантастика. Но это только на первый взгляд. Вспомните, например, марсианские роверы NASA (дружественное ж агентство, кстати), которые уже не первый год автономно бороздят пески Красной планеты, выполняя довольно непростые задания. Да, роверы очень медленно ползут по поверхности, а секретные беспилотники должны очень быстро летать в городе. Но ведь роверы ползут по Марсу, за миллионы километров от штаб-квартир NASA и ЦРУ, а беспилотники действуют (если действуют) в куда как более изученной земной “среде обитания”, что, согласитесь, упрощает задачу.

Такая субботняя заметка. Да.

А ещё можно использовать голубей-киборгов. Для разведки.



Комментарии (3) »
Навигация по запискам: « Позже Раньше »