U Središtu za obuku i doktrinu logistike Zapovjedništva za potporu provedena je od 28. studenog…
Kvalitetnije termovizijske mogućnosti
Operativni zahtjevi na bojišnicama, naročito u Afganistanu, imaju poseban odjek kod europskih vojski koje trebaju sofisticirane sustave za noćno motrenje, temeljene na infracrvenoj detekciji

Nema sumnje da je potreba za termovizijskim sustavima porasla u zadnje tri godine. Već postoji stalni protok dostave nove opreme, u kojemu je mnogo one za Afganistan i Irak, ali i novi razvoj na polju infracrvene (IC) detekcije (termovizija ili dobivanje slika u području infracrvene svjetlosti nevidljive ljudskom oku) i njezine primjene unutar sustava nadzora i izviđanja.
Diljem Afganistana, gdje praktički nema nikakvog ambijentalnog osvjetljenja (ako ne računamo veće gradove), naočale za noćno gledanje temeljene na fotomutiplikatorskim cijevima (elektronska cijev u obliku kamere, koja pojačava vrlo slabi intenzitet vidljive svjetlosti elekroničkim putem) nisu upotrebljive do razine kako to korisnici traže.
Ako se pojavi potreba za nabavu, bila ona hitna ili ne, korisnik želi proizvod što prije. U tom slučaju industrija reagira tako da pošalje ono što ima na skladištu, možda uza sitne modifikacije kako bi se proizvod dostavio potpuno operativan. Takve instantne reakcije mogu prerasti u ponude za većim zahtjevima ili (ako već postoji ugovor) u zahtjev za buduće modifikacije kako bi se zadovoljile specifikacije kupaca.
Nabava opreme koja će odgovarati britanskom zahtjevu sustava za nadzor i određivanju udaljenosti (Surveillance System and Range Finder – SSARF) jedan je od primjera. Odabir ciljničkog sustava J-TAS (Joint Target Acquisition System), kako bi se zadovoljio SSARF zahtjev, izveden je u rujnu 2007., ali je stvarni ugovor s tvrtkom Thales Land & Joint Systems objavljen u veljači 2008. Premda je taj ugovor bio za J-TAS Mk II, nekolicina J-TAS Mk I uređaja već je par mjeseci bila u upotrebi u Afganistanu (Thales je dostavio razvojne modele već 2005. godine). Sustav Mk I imao je kameru u boji temeljenu na CCD čipu (poznat u svijetu video kamera i digitalnih fotoaparata za civilno tržište) uz optiku za direktno gledanje s nehlađenim IC senzorom (LWIR – duga valna duljina od 8 do 12 mikrometara), laserskim daljinomjerom (sigurnim za oko), digitalnim kompasom i dodatnim GPS-om (koji je poslije postao dijelom Mk II). Mk I je fizički veći, a težak više od 4 kg, dok je kod varijante Mk II težina smanjena za 0,4 kg.
J-TAS je također označio dva ostala faktora povezana sa termovizijskim proizvodima – iako je Velika Britanija proizvođač opreme, to ne znači da bi i proizvođač termovizije bio iz Britanije. Za J-TAS termovizijski dio bez tehnologije hlađenja (nabavljen od tvrtke DRS Technologies, SAD), bila je predviđena kao solucija kako bi se poštovali zahtjevi u pogledu veličine i težine.
Različite tvrtke zajednički su, tijekom prošlih godina, došle do saznanja kako su državne granice pretijesne u smislu posebnih specifikacija, zahtjeva, pokrivanje određenog dijela spektra i tipova detektora. Thales grupa, domicilna u Francuskoj, Nizozemskoj i Velikoj Britaniji, ulaže znatni trud u termalne kamere baziranim na QWIP tehnologiji (Quantum Well Infrared Photodetector). Britanska tvrtka Selex Galileo (u potpunom vlasništvu talijanske Finmeccanicae) usredotočena je na hlađene detektore izrađene iz spoja elemenata kadmij-živa-telur . Ovaj je materijal poznat pod oznakom CMT, MCT ili pak po kemijskim simbolima CdHgTe ili HgCdTe.
Najefikasnija IC detekcija topline proizlazi iz hlađenih detektora (baziranih na fotonskim detektorima). Pa ipak, loša strana tehnologije hlađenih detektora je povećana težina, buka i cijena održavanja te uporabe. Razvoj na tehnologiji nehlađenih IC detektora pokazuje poboljšanja do tog stupnja (npr. na termovizijskim ciljnicima kratkog dometa) da su prednosti nehlađenih sustava – malena težina i gabariti te manja nabavna i cijena održavanja – postale atraktivne za vojne korisnike. Nadalje, postoje organizacije koje razvijaju i proizvode samo IC detektore (i integralne sustave za hlađenje) za ugradnju u finalne proizvode, kao i proizvođači originalne opreme (OEM) koji kreiraju proizvode samostalno.
U nekim je slučajevima razvoj i proizvodnja IC detektora organizirana unutar iste tvrtke. Kao što je vidljivo na primjeru J-TAS-a, jedan OEM će kupiti IC detektor (ili uzeti svoj vlastiti) ili termalnu kameru za ugradnju u finalni proizvod. Takav pristup se oslanja na obadva elementa europske industrije termalnih detektora i gotovih rješejna, premda bi neki finalni proizvodi mogli imati ugrađeni detektor od nekog ne-europskog proizvođača.
Belgija
Tvrtka Delft Sensor Systems rabi termalni dalekozor Agilis (predstavljen 2004. od tvrtke OIP Sensor Systems) kojem dodaje laserski daljinomjer, digitalni magnetski kompas i GPS, što rezultira ciljničkim sustavom Agilis-LR. Prema tumačenju tvrtke, Agilis je odabralo nekoliko članica NATO-a kao standardni termovizijski uređaj dugog dometa, a kupcima je već dostavljeno nekoliko stotina sustava.
Agilis rabi IC senzor (srednja valna duljina od 3 do 5 mikrometara) načinjen od indij-antimonida (InSb) u obliku fokalno-ravninskog polja (FPA) veličine 320 x 256 točkica, a hladi se pomoću Stirlingova hladnjaka sa zatvorenim ciklusom (ovdje Stirling motor radi obrnutim kružnim procesom u kojem se izvana dovodi rad pa se time postiže efekt hlađenja). Senzor ima dvostruko vidno polje s 2 x elektroničkim zumom te je sposoban razlučiti i identificirati oklopljeno borbeno vozilo kao cilj na udaljenosti od 9,5 km, odnosno na 3,5 km.
Pojavom daljinski-upravljanih oružnih stanica uvidio se razlog za razvoj dvo-pojasnih senzora za aplikacije poznate kao elektro-optički daljinomjer i slikovni sustav (EOPTRIS). Primarni slikovni senzori sadrže dugovalni IR termalni detektor razlučivnosti 384×288 točkica (25 mikrometara raster) te 6,35 mm CCD kameru u boji, a pokriva vidljivi i bliski IC dio spektra. Oba senzora imaju dvostruka i usklađena vidna polja. Kao dodatak tu je još i laserski daljinomjer preciznosti 5 m na udaljenosti od 20 km. EOPTRIS je potpuno integrirani, pasivni slikovni sustav projektiran kao zamjenski sustav u hermetički zatvorenom kućištu te koristi otvorenu okvirnu arhitekturu. Ovaj pristup rezultira laganim i modularnim proizvodom koji ima mogućnost budućeg poboljšanja ili nadogradnje (npr. hlađeni/nehlađeni IC senzor i kamera visoke definicije u boji, kad se na tržištu pojave napredniji modeli).
Francuska
Unutar Francuske postoje dva glavna vojna proizvođača specijalizirana za termalne senzore – Thales i Sagem Defense Securite (dio Safran grupe). Obje tvrtke drže većinu dionica tvrtke Sofradir koja razvija i proizvodi detektore koje koriste obje tvrtke, te za ostale kupce koje uključuju američku vojsku, Selex Galileo, Alcatel Alenia Space, ESA i FLIR Systems. Sofradir se specijalizirao za hlađene CMT i različite FPA-ove koji pokrivaju kompletni IC spektar. Njihova vlastita podružnica Ulis, projektira i proizvodi jeftine i nehlađene IC detektore za vojne i komercijalne proizvode. Tvrtkin zadnji proizvod, lansiran u lipnju 2008. je Epsilon, srednjevalni IC sustav (3,4 do 4,8 mikrometara) CMT hlađeni FPA detektor razlučivosti 384×288 točkica te standardnog razmaka od 15 mikrometara između njih, a izlazna slika je veličine 1/2 TV formata. Rabi se u vojnim prijenosnim ručnim sustavima te u malenim bespilotnim letjelicama, pokazuje se kako srednjevalni IC detektor ima dvostruko manju veličinu i težinu od drugih sličnih detektora. Popunjava prazninu između hlađenih i nehlađenih detektora.

Manja težina detektora Epsilon dopušta razmišljanja o ugradnji na mjesta gdje su bili korišteni nehlađeni detektori zbog restrikcija u pogledu težine, a kako je Epsilon hlađen pruža mnogo bolje karakteristike. Sadašnji najbolji nehlađeni mikrobolometar tvrtke Sofradir nudi razlučivost od 1024×766 točkica uz razmak između njih od 17 mikrometara. Tvrtka predviđa proizvodnju na tisuće Epsilona uz već tekuću proizvodnju nekoliko stotina jedinica za neimenovanog naručitelja. Malene bespilotne letjelice posebno profitiraju upotrebom kamera visoke razlučivosti, a niska potrošnja energije je nužan uvjet u takvim primjenama.
Povezanost sa oba glavna OEM-a također se vidi u Sofradirovom razvoju detektora/kamera za posebne programe. Tipični rad uključuje povezivanje sa Alcatel-Thales III-V Lab, Thales Optronique (Francuska) i Thales Optronics (Engleska), na razvoju IC senzora temeljenih na QWIP tehnologiji koji je bio konstruiran za obitelj termalnih kamera Catherine. Prema tumačenju iz Thalesa, jednolikost i stabilnost bili su među glavnim parametrima za prihvaćanje QWIP tehnologije. Nadalje, omogućeno je i razvijanje uređaja kjoih na tržištu nema. To je na neki način poujnavanje niše za visokospecijalizirane uređaje za ispunjavanje specifičnih zahtjeva koji uključuju IC vrlo velikih valnih duljina (VLWIR), višespektralnu detekciju te ostale mogućnosti koje traže određeni specijalizirani korisnici.
Thalesov uređaj Catherine-XP (počeno označen kao -QW) rabi Sofradirov integrirani detektorski hlađeni sklop (IDDCA) Vega-LW-RM4 sa 25 mikrometara rasterom i 384×288 i s fokalnom antenom baziranom na tehnologiji QWIP. Uređaj se proizvodi od 2005. te se instalira na borbena vozila VCI i na posebni nosač (jarbol) na oklopnom vozilu VBL. Ovo je dodatak na Saabov sustav za nadzor paljbe (UTAAS) koji su naručile Danska i Nizozemska za borbena vozila pješaštva CV9035. Proizvodnja detektora Sirius-LW-K548 sa rasterom 20 mikrometara i punom TV razlučivošću od 640×512 točkica već je u pripremi za novu kameru Catherine-MP.
Daljnji razvoj treće generacije QWIP tehnologije donio je dvopojasnu kameru (srednjevalni IC i dugovalni IC detektor) oznake Catherine-XP Bi-Spectral. Detektor koristi sustav za hlađenje uzet iz već postojećeg XP modela kao bazu za dvopojasnu kameru (4-5mikrometara srednjevalni IC i 8-9 mikrometara dugovalni IC detektor), a pritom treba samo minimalne izmjene na Sofradirovom IDDCA da se sačuva isti volumen kao i kod XP kamera.

Specijalno projektirana optika izvedena je tako da se zadovolji oštrina na oba pojasa. Sve to je još u fazi razvoja. Slijedeća faza je izrada polarimetrijskog slikovnog detektora kojeg je Thales uspješno razvio u obliku dugopojasne IC kamere razlučivosti 1280×1024 točkica. Konvencionalni QWIP detektori upotrebljavaju 2D rešetkastu površinu (koja lomi zračenje pod kutovima pri kojima su kvantne jame osjetljive). Ako se koriste četiri linearne rešetke na mjestu 2D rešetke tada je moguće dobiti polarizacijsku osjetljivost (što je jednako četveropojasnom IC detektoru koji radi u dugovalnom području).
Zajedno sa mikroskenerom ugrađenim u kameru moguće je razlučiti polarimetrijske komponenete unutar zračenja. Korisnik može odabrati jednu od četiri slike ili njihovu kombinaciju. Studije koje je provela tvrtka Thales pokazuju kako takva vrsta kamere može biti pogodna za lociranje teško vidljivih ciljeva. Pokusna inačica kamere već je razvijena.
Uz svoje reprezentativne proizvode, tvrtka Thales Land & Joint Systems radi na pomorskom IC traži-i-prati (IRST) sustavu Artemis koji je projektiran za zaštitu od različitih prijetnji iz zraka ili sa zemlje. Baziran na 3-5 mikrometara hlađenom FPA senzoru, Artemis je otvorena, nerotirajuća, elektronički stabilizirana, senzorska jedinica koja obično koristi tri senzorske glave od kojih svaka sadrži tri FPA, a sve to pokriva vidno polje od 360 stupjneva po smjeru i 25 po elevaciji, dok se senzori osvježavaju brzinom od 10 puta u sekundi (10 Hz). Sustav je u punom razvoju za nove fregate klase Aquitaine koje ulaze u sastav francuske mornarice.
Tvrtka Sagem Defense Securite također upotrebljava termalne detektore od Sofradira i Ulisa, a u sklopu francuskog programa za razvoj opreme za vojnika budućnosti (FELIN) na JIM MR (nehlađeni 8-12mikrometara), JIM LR (hlađeni 3-5mikrometara), te na promatračkom i snajperskom ciljniku (nehlađeni 8-12mikrometara). U kolovozu 2008. godine Sagem ulazi u petogodišnji plan za tvrtku Ulis radi dostave obitelji nehlađenih LWIR mikrobolometara (384×288/raster 25mikrometara , 640×480/raster 25mikrometara, 1024×768/raster 17mikrometara) za različite aplikacije u vojnim programima uključujući i FELIN. Pojava RWS-a požurila je tvrtku Sagem na razvoj svoje vlastite obitelji senzorskih sklopova u formi CM3, a koji su prikazani na izložbi Eurosatory u lipnju 2008. Projektiran za ugradnju u RWS i kupole na zemaljskim i pomorskim platformama, CM3 je dostupan u dvije opcije :
• CM3 LR sa hlađenim 3-5 mikrometara FPA, omogućujući detekciju tenka na udaljenosti od 8,1 km ili prepoznavanje na udaljenosti od 3,1 km.
• CM3 MR sa nehlađenim 8-12 mikrometara FPA, omogućujući detekciju istog cilja na udaljenosti od 5,4 km ili prepoznavanje na udaljenosti od 2,3 km.
Obje termovizijske kamere imaju dvostruko vidno polje i elektronski zum, nudeći ciljanje za oružje srednjeg kalibra. Senzorski sklop također uključuje i kameru u boji za dnevno svjetlo kao i laserki daljinomjer (1,54 mikrometara, bezopasan za oko). Za obradu slikovnog materijala dostupna je potpuna podrška u vidu naprednih funkcija za procesiranje, snimanje slika, kompozicija dnevnih/noćnih slika, označavanje skrivenih objekata i slično.
Na sajmu Eurosatory, tvrtka Sagem također je predstavila senzorski modul EUROFLIR 350 namjenjen za zrakoplovne platforme , a odabran je kao nadogradnja u helikopterima Eurocopter AS352 Cougar koji su u sastavu francuske vojske. Modul ima četveroosnu žiroskopsku stabilizaciju te se u isti mogu ugraditi do četiri senzora (kako bi se zadovoljili operacioni zahtjevi kupaca): MWIR ili LWIR termovizijska kamera, HD TV kamera za dnevno svjetlo, laserski daljinomjer i laserski označivač cilja. Varijanta koja je odabrana za nadogradnju u helikopteru Cougar opremljena je sa MWIR termovizijskom kamerom Matis.
Tvrtka Cedip Infrared Systems usredotočila se na tržište sigurnosti i nadzora od kojih je dio i za vojne potrebe. Tvrtku je kupila američka grupa US FLIR System u veljači 2008. te je nakon srpnja 2008. postala poznata kao FLIR Advanced Thermal Solution. Cedip je najavio jednu narudžbu iz Libanona za šet Pharos XLR3+, višesenzorsku nadzornu platformu za opremanje plovila. Pharos XLR3+ ima dvije osi rotacije te će biti opremljen termovizijskom kamerom 3-5 mikrometara Adamant LR koja ima 640×412 CMT detektor rastera 15 mikrometara, a dokazao se u pomorskom okruženju i vrućim klimatskim uvjetima. Optika sa trostrukim vidnim poljem omogućuje motrenje na udaljenost do 25 km. Uz taj senzorski sustav još je uklopljena CCD kamera visokih performansi sa snažnim zumom za upotrebu pri dnevnom svjetlu.
Nadalje, tvrtka je predstavila dvije nove sigurnosno/nadzorne kamere: HRC-25×320 MCT i HRC-36×460 MCT. Oba modela koriste 3,7 – 4,8 mikrometara MWIR CMT detektor sa rasterom od 320×256 ili 640×512 točkica. Svaki model omogućuje trostruko vidno polje te se može isporučiti kao neovisna kamera ili kao višesenzorski sustav sa CCD kamerom za dnevno svjetlo (npr. Sony FCB-EX-980) sa opcijom za laserski daljinomjer (bezopasan za oči). Prema podacima iz tvrtkina kataloga, HRC-25×320 MCT može detektirati objekt veličine čovjeka na udaljenosti od 10,5 km te identificirati osobu na 1,7 km (12,7 km i 1,9 km za model HRC-36×460 MCT).
Njemačka
Vodeći isporučitelj IC detektora, modula i Stirlingovih hladnjaka unutar Njemačke je tvrtka AIM Infrarot-Module GmbH koja je, kao i Francuski Soradir, u suvlasništvu dva vodeća domaća proizvođača gotovih rješenja u ovom sektoru: Diehl BGT Defence i Rheinmetall Defence Electronics. Tvrtkini IC detektori bazirani su kao CMT, QWIP ili Superlattice (SL) tip II QWIP slojevi, ponuđeni kao IC FPA ili IDCA (detektor i hlađenje kao jedan sklop) moduli koji pokrivaju područje od 1- 15mikrometara. Mogu biti u linearnoj izvedbi od 1 pa do 576×7 točkica ili u 2D formatu polja (do 1280×720 točkica). Od glavnih proizvoda, tvrtka AIM je proizvodila HuntIR termalni ciljnički uređaj koji se rabi na različitim oružjima do prosinca 2004. Isti se koristio u različitim operacijama uključujući i one za nadzor i označavanje ciljeva. Jezgra HuntIR-a je hlađeni detektor 384×288 3-5 mikrometara CMT sa dvostrukim vidnim poljem.

Godine 2006. povećano je vidno polje čime se je poboljšana upotrebljivost u urbanim područjima kao i na automatskom bacaču granata kalibra 40 mm. Budući razvoj sustava poznat kao RangerIR postati će pravi nišanski sustav u kojeg će biti i ugrađen laserki daljinomjer, digitalni magnetski kompas i bežični podatkovni link. Serijska isporuka očekuje se u 2009.
Tvrtka AIM surađuje s institutom Fraunhofer na dvostrukom kolor detektorskom modulu namjenjenom za kopnene i zračne aplikacije. U ovom području promjene scene su vrlo brze (npr. uzbuna prilikom napada raketom iz zrakoplova) gdje detektori zahtjevaju brzo vrijeme reagiranja i obradu njihovih signala (tipično jednu minutu). AIM/IAF je baziran na modulu razlučivosti 384×288 sa rasterom od 40 mikrometara koji kombinira selektivnu spektralnu detekciju u pojasevima od 3-4 mikrometara i 4-5 mikrometara. Tehnologija koja je odabrana bazirana je na antimon tip II SL za koju AIM tvrdi kako ima izvrsnu termalnu razlučivost. Debljina slojeva je optimizirana kako bi se povećala kvantna efikasnost detektora te se smanjilo spektralno miješanje između dva pojasa.
Diehl BGT Defence i Rheinmetall Defence Electronic trenutno nude IC sustav za brzo traženje i praćenje (FIRST) namijenjen kopnenim vozilima i pomorsko-zračnim vojnim aplikacijama. Kopnena varijanta je predložena za protuzračni sustav njemačke vojske SasFla, a pomorska varijanta je planirana za kraj 2008. Saphir je pasivna IC kamera (tvrtke Rheinmetall) s dvostrukim vidnim poljem, bazirana na AIM-ovom 384×288 QWIP FPA senzoru, a ugrađuje se u tenk Leopard 2 te je koristi topnik dok zapovjednik ima instaliran stabiliziran panoramski elektro-optički promatrački sustav (SEOSS).
Carl Zeiss Optronics je još jedna od važnih njemačkih tvrtki koje proizvode termalne kamere, na kojima radi od ranih 70-ih, a prošle je godine kupila južnoafričku tvrtku Denel Optronics. Danas tvrtka navodi kako je među najvećim isporučiteljima termalnih kamera u Europi, a razvija kamere za različite civilne i vojne aplikacije.
Jedan od tipičnih proizvoda je nehlađena mikrobolometarska (UCM) minijaturna termalna kamera koja “vidi” u pojasu od 7-14 mikrometara te nudi razlučivosti od 320×240, 384×288 ili 640×480. Sa kompletiranim razvojem, moći će se uklopiti sa različitim optikama prema zahtjevima kupaca ovisno o području primjne, ali će se moći koristiti i kao samostalna kamera ili ugrađena u višesenzorski sustav.
Marijo PETROVIĆ