Зоркий глаз «Ратника»
Как сообщают источники близкие к Министерству обороны Российской Федерации, в России стартовали научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию специальных тактических очков дополненной реальности, которые в рамках разработки экипировки «Ратник» третьего поколения будут обеспечивать индикацию картографической, навигационной и прицельно - оптической информации пользователям - военнослужащим.
Отмечается, что работы по данному направлению ведутся в закрытом режиме, а какая-либо техническая информация об характеристиках изделия засекречена.
Что такое тактические очки дополненной реальности я уже писал в своих статьях, но думаю будет не лишним еще раз напомнить.
Несмотря на то, что по грубым оценкам исследователей, количество колбочек и палочек в человеческом глазе приблизительно соответствует 250 мегапикселям для панорамы с обоих глаз, человеческий глаз - это очень посредственный оптический инструмент. Мы плохо видим в темноте, мы совершенно не видим в инфракрасном и уж тем более в ультрафиолетовом спектре излучения. Даже учтя, что фактический угол зрения человека составляет 120 градусов по горизонтали и чуть больше 70 градусов по вертикали, фактическая комфортная область зрения человека составляет всего 30 градусов по горизонтали и порядка 55 градусов по вертикали. Все остальное окружающие нас многообразие мы видим не благодаря нашему человеческому глазу, а исключительно той постобработки и интерпретации, которую обеспечивает человеческий мозг. И все это человеческое несовершенство присуще солдату в бою.
Немаловажно отметить, что современная концепция сетецентрических войн большинства армий ориентирована на повышение боевых возможностей перспективных формирований в современных войнах и вооруженных конфликтах за счёт достижения информационного и коммуникационного превосходства, а также объединения участников боевых действий в единую сеть, а это накладывает весьма существенные требования на соответствующее обеспечение солдата в бою.
Цифровизация поля боя привела к тому, что у солдата появилось значительное количество новых элементов экипировки, а именно картографические планшеты, персональные средства связи и коммуникаторы, инфракрасные и тепловизионные прицелы, приборы ночного видения. Всем этим многообразием приборов солдат во время боя должен оперировать, что в свою очередь не только не помогает солдату вести бой, а наоборот его отвлекает от выполнения поставленных задач.
Согласитесь, не очень удобно одновременно смотреть в картографический планшет, общаться по средствам связи и вести огонь из стрелкового оружия.
Таким образом, тактические очки дополненной реальности или защитный шлем, на который установлены системы дополненной реальности необходимы для повышения физиологических возможностей оптического зрения солдата, а также создания ему комфортной информационной среды, за счет которой он сможет повысить свою боевую эффективность, не отвлекаясь на сопутствующую деятельность.
Что касается непосредственной работе научно-технических коллективов в рамках разработки экипировки «Ратник» третьего поколения, то меня очень смущает, что российская разработка тактических очков дополненной реальности ведется в рамках закрытых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. По большому счету тут Министерство Обороны Российской Федерации выступает в роли догоняющих, а не новаторов, какой смысл?. Да и кроме того, если бы эта разработка велось по более публичным программам, с привлечением более широких научных коллективов, то результат на выходе мог бы заинтересовать не только Российскую армию, но и потенциальных коммерческих заказчиков.
Например, с 2014 года шлем дополненной реальности Q-Warrior компании BAE Systems проходит активные полигонные испытания. По мнению американских разработчиков, уникальный многорежимный шлем с полноцветным дисплеем, проецирующим изображение в глаз, радикально повысит ситуационную осведомленность солдат.
Как отмечается в пресс-релизе компании, Q-Warrior резко повышает уровень ситуационной осведомленности солдата. Кроме того, интерфейс шлема объединяет множество устройств, которые ранее требовали отдельного внимания. Так, для получения навигационной информации приходилось извлекать навигатор, для связи с БПЛА - мобильный компьютер, для действий в темном помещении - прибор ночного видения. Благодаря дисплею Q-Warrior, все эти действия становятся ненужными, например, достаточно нажать кнопку, и прозрачный дисплей мгновенно начнет транслировать картинку с тепловизора, совмещенную с картинкой прибора ночного видения.
Инженеры подрядчика Пентагона Rockwell Collins, в конце 2015 года представили новую разработку системы дополненной реальности, которая устанавливается в стандартные боевые шлемы и транслирует важную для солдата информацию. Новая система получила название IDVS (Integrated Digital Vision System) и использует специальные проекционные дисплеи, на которые передаются важные данные от командного центра, других бойцов или беспилотников. Кроме того, IDVS использует мультиспектральные датчики, которые усиливают зрение солдат в ночное время или во время тумана.
Не отстают от США и их израильские коллеги
Компания Elbit Systems использовала свою авиационную технологию HMD при разработке аналоговой системы, предназначенной для использования в бронированных машинах. IronVision представляет собой нашлемный дисплей (запитываемый через единственный кабель), на который подаются изображения с трех или шести дневных/ночных оптико-электронных камер. Установленные по периметру корпуса машины камеры обеспечивают конформное отображение окружающей обстановки - по горизонтали всеракурсное 360° и по вертикали 90°. Мультиспектральное изображение с камер по видеоканалу высокого качества выводится прямо на биокулярные приборы одного или двух пользователей, расположенные перед их глазами.
Вице-президент отделения наземных систем Боаз Коэн подтвердил, что в 2017 году израильская армия провела испытания этой системы на основном боевом танке Merkava Mk 4. Система управления боем Ma’anak танка Merkava Mk 4 работает в составе информационно-управляющей системы TORC2H от Elbit и таким образом IronVision может накладывать информацию об отслеживании своих сил и другие данные.
За счет того, что система IronVision совместима с NGVA STANAG 4754 (NATO Generic Vehicle Architecture - стандартная архитектура НАТО для транспортных средств) - обязательной для всех программ НАТО по существующим и будущим обитаемым и необитаемым транспортным средствам, и подсистемам - и может работать с системой управления боем, она также способна объединять данные от других средств на поле боя, например, беспилотников, и затем представлять информацию в формате «картинка в картинке».
Даже в Белоруссии создали прототип нашлемного информационного индикационного дисплея.
ОАО «Конструкторское бюро «Дисплей» давно известно на рынке как производитель видеомониторов и ЭВМ для жестких условий эксплуатации, авиационных дисплеев. Новое направление в ОАО «Конструкторское бюро» Дисплей» - микродисплейные системы индикации. Разработка и освоение технологии производства миниатюрных контроллеров управления OLED-микродисплеями позволило создать перспективный продукт - индивидуальное малогабаритное средство отображения информации для использования в перспективных электронно-оптических комплексах специального назначения.
Нашлемная система индикации предназначена для оперативного отображения прицельной, навигационной, картографической и другой информации в составе персонального электронно-оптического комплекса. Компактная конструкция НСИ позволяет закреплять ее на шлеме для считывания информации. В конструкции оптической части предусмотрена подстройка диоптрий под глаз в диапазоне ±4 диоптрии. Кроме того, конструкция НСИ-05 снабжена защитной шторкой, позволяющей использовать изделие в условиях прямой солнечной засветки или для снижения демаскирующего фактора.
На самом деле в тактических очках с дополненной реальностью нет ничего сверхъестественного. Эта технология уже достаточно отработана и большинство разработок в этой области получили патенты.
Например, существует оптическая схема построения виртуального изображения, которая применяется в очках дополненной реальности производства США.
В данном случае, источником виртуального изображения служит микродисплей, который находится выше оси зрения и оптическая ось изображения при помощи набора линз и призм поворачивает вертикально под углом 90 градусов.
Нечто подобная технология применена в очках дополненной реальности Microsoft HoloLens и Osterhout Design Group ODG-R8
По похожей оптической технологии построения виртуального изображения в области зрения глаза работают очки дополненной реальности Epson Moverio BT-300 и знаменитые Google Glass.
В очках дополненной реальности оптическая ось формируемого виртуального изображения при помощи набора линз и призм поворачивает горизонтально под углом 90 градусов.
Нечто подобное, но в более простом и в менее пригодном для удобства использования варианте, также было сделано Белорусским «Конструкторское бюро «Дисплей».
По оценкам российских экспертов в области оптики и микроэлектроники у Российских разработчиков тактических очков дополненной реальности или защитного шлема с элементами дополненной реальности есть вся необходимая научно-техническая база для создания подобного элемента военной экипировки «Ратник» третьего поколения.
Однако, по состоянию на начало 2018 года возникла неопределенная ситуация, когда необходимость создания нового элемента военной экипировки столкнулась с Российской чиновничьей действительностью и полным отсутствием понимания у потенциальных разработчиков технических требований заказчика и того функционала, которые должны обеспечивать тактические очки с дополненной реальностью.
Изначально, когда острая необходимость создания нового элемента военной экипировки «Ратник» третьего поколения стала для всех очевидна, одна из проектных команд, правда для нужд «Роскосмоса», заявила возможность разработать и изготовить опытный образец очков дополненной реальности за грант в районе 15 миллионов рублей. По сравнению с бюджетами DARPA, которые там тратят на финансирование проектных команд в США в области разработок информационно-коммуникационных систем, запросы российского разработчика - это сущие копейки.
В итоге, «Роскосмос» этой команде проектных разработчиков заявил, что напрямую работать с ними он не может, а они могут выступать только скак субподрядчики. Но самое главное, в «Роскосмосе» посчитали, что смету на разработку очков дополненной реальности нужно ужать до 900 тыс. рублей…
По имеющимся у меня сведениям, процесс разработки тактических очков дополненной реальности для экипировки «Ратник», несмотря на весь ореол секретности и закрытости научно-технических работ недалеко ушел от «Роскосмоса». Ситуация там примерно аналогична.
Научно-технические организации в Новосибирске и других регионах России не спешат проявлять инициативу, а уже тем более вкладывать в проектные решения собственные средства и просто ждут, когда кто-то со стороны принесет им готовое изделие на блюдечке с голубой каемочкой, которое они впоследствии за очень большие деньги из бюджета смогут продать для нужд российской армии.
Есть определенная надежда, что с появлением у Министерства Обороны РФ собственного научно-технического кластера что-то сдвинется в лучшую сторону и там сосредоточат не только научные роты, но и проектные команды обычных частных разработчиков, которые для нужд Российской армии будут создавать законченные прототипы, а также технологические и технические решения и уже только после войсковых испытаний прототипа этих разработок, вся документация будет передаваться всевозможным производителям с постановкой конкретных задач, смет и всего остального сопутствующего производству современной экипировки для российской армии.
А уж станут ли российские тактические очки с дополненной реальностью для экипировки «Ратник» серьезным конкурентом продукции израильского и американского ВПК, думаю время покажет…
МОО Вече, ВПП Пария Дела, CIGR
Владимир Орлов