สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนของทหารต่างชาติ

ภายใต้เงื่อนไขการสงครามสมัยใหม่ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการปฏิบัติงานของทหารแต่ละคนในสงครามที่มีเทคโนโลยีสูง- การปรับปรุงเทคโนโลยีของอุปกรณ์แต่ละอย่างจึงกลายเป็นทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในฐานะ "ดวงตา" ของทหาร จะต้องมีความสามารถในการมองเห็นที่เป็นสากลในสภาพกลางวัน กลางคืน และทัศนวิสัยต่ำ ซึ่งทำให้กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง-ที่ทหารแต่ละคนต้องการ

การใช้อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละรายเกี่ยวข้องกับแพลตฟอร์มที่ค่อนข้างเรียบง่าย และส่วนประกอบที่จำเป็นสามารถซื้อได้จากตลาดต่างประเทศ เกณฑ์การพัฒนาค่อนข้างต่ำ ทำให้หลายประเทศสามารถวิจัยและผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวได้ ประเทศที่สามารถพัฒนาและผลิตส่วนประกอบหลักสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวได้อย่างอิสระ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส เยอรมนี อิสราเอล รัสเซีย ญี่ปุ่น แคนาดา สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ เนเธอร์แลนด์ สเปน ตุรกี โปแลนด์ บัลแกเรีย สิงคโปร์ เกาหลีใต้ และอื่นๆ

ในปัจจุบัน การต่อสู้ของทหารราบมีวิวัฒนาการมาจากรูปแบบดั้งเดิม เช่น ความร่วมมือระหว่างหน่วยทหารราบและทหารรายบุคคล การประสานงานอย่างง่ายระหว่างทหารราบและปืนใหญ่ ทหารราบและรถถัง และการปฏิบัติการทางอากาศ- รวมถึงการปฏิบัติการอิสระโดยทหารแต่ละคน ไปจนถึงปฏิบัติการร่วมที่เกี่ยวข้องกับสาขาและบริการต่างๆ รวมถึงกองทัพอากาศ กองทัพเรือ การบินกองทัพบก กองกำลังติดอาวุธ และปืนใหญ่ ทหารราบยังได้เปลี่ยนจากหน่วยรบด้วยอำนาจการยิงโดยตรงเป็นหน่วยที่รับผิดชอบในการรับข้อมูลและปฏิบัติการด้วยอำนาจการยิง ด้วยเหตุนี้ ประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกาและยุโรป จึงกำลังพัฒนาและจัดเตรียมอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนให้กับทหารแต่ละคนซึ่งมีฟังก์ชันและความสามารถขั้นสูงมากขึ้น นอกเหนือจากการเพิ่มขีดความสามารถในการสู้รบทั้งกลางวัน-และ-กลางคืนแล้ว ระบบเหล่านี้ยังทำงานร่วมกับระบบข้อมูลทหารแต่ละรายและเครือข่ายอินเทอร์เน็ตทางยุทธวิธีเพื่อให้สามารถปฏิบัติการร่วมกับสาขา บริการ และกองกำลังที่เป็นมิตรอื่นๆ ได้ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการปฏิบัติการร่วม อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละรายได้ก้าวหน้าไปจากการเพียงแค่ให้ฟังก์ชันการสังเกต การค้นหา และการกำหนดเป้าหมาย ไปสู่ระบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ครอบคลุมซึ่งรวมความสามารถต่างๆ เช่น แสงที่มองเห็นได้ การมองเห็นในแสงน้อย- กลุ่มเลเซอร์/ฟิวชัน การกำหนดระยะ การคำนวณ การส่งข้อมูลแบบไร้สาย และการคำนวณการควบคุมการยิง ในระดับการใช้งาน อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนแต่ละชิ้นกำลังพัฒนาเป็นเครื่องถ่ายภาพความร้อนมัลติฟังก์ชั่นขนาดเล็ก/ขนาดเล็ก และระบบควบคุมอัคคีภัยออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่บูรณาการเข้ากับอาวุธเบา ในระดับระบบ อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนแต่ละชิ้นจะค่อยๆ ถูกรวมเข้ากับระบบการต่อสู้ "ทหารแห่งอนาคต" ซึ่งได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันโดยประเทศต่างๆ

1.บทบาทของเทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อน

ในด้านการทหาร เทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนทำหน้าที่สามประการต่อไปนี้เป็นหลัก:

1)ช่วยให้สามารถสังเกตการณ์ด้วยภาพ การลาดตระเวน การเฝ้าระวัง การนำทาง และการดำเนินการอื่นๆ ในเวลากลางคืนและภายใต้สภาพการมองเห็นต่ำ- มีระยะหวังผลที่ยาวและสามารถทะลุผ่านหมอกและควันได้ ทำให้สามารถบรรลุ "ความโปร่งใสทางเดียว" ได้โดยการได้เปรียบด้านข้อมูลในที่มืดสนิทหรือในสภาวะที่ทัศนวิสัยไม่ดี

รูปที่ 1: ข้อดีของ "ความโปร่งใสทางเดียว-" ที่นำเสนอโดยอุปกรณ์ถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนในการปฏิบัติการรบภายใต้ความมืดสนิท

ดังที่แสดงในรูปที่ 1 อุปกรณ์ถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนให้ข้อได้เปรียบของ "ความโปร่งใสทางเดียว" ในการปฏิบัติการรบภายใต้ความมืดสนิท ในสภาพกลางคืนที่มืดสนิท- แสงที่มองเห็นได้ (ที่มองเห็นได้) ไม่สามารถสร้างภาพของฉากนั้นได้ (ซ้าย) อย่างไรก็ตาม ในเวลาเดียวกันและสถานที่เดียวกัน สามารถรับภาพความร้อนที่ชัดเจน (ความร้อน) ได้ในสเปกตรัมอินฟราเรดคลื่นยาว- ทำให้สามารถระบุตัวบุคคล ยานพาหนะ ถนน และป่าไม้ได้

รูปที่ 2: ความสามารถของอุปกรณ์ถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนในการทะลุผ่านหมอกควัน

ดังแสดงในรูปที่ 2 อุปกรณ์ถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนมีความสามารถในการทะลุผ่านหมอกควัน ภายใต้สภาวะที่มีหมอกหนา อาคารด้านหน้าและด้านหลังหอคอยซึ่งอยู่ห่างออกไป 4.9 กม. (หอคอย 4.9 กม.) จะมองเห็นได้เลือนลางในภาพแสงที่มองเห็นได้ (ซ้าย) อย่างไรก็ตาม ในภาพอินฟราเรดคลื่นกลาง- (ขวา) ที่ถ่ายด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อนอินเดียมแอนติโมไนด์ (InSb) ขนาด 640 × 480 ในเวลาเดียวกันและตำแหน่ง อาคารเหล่านี้สามารถมองเห็นได้ชัดเจน

รูปที่ 3: ความสามารถของอุปกรณ์ถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนในการทะลุผ่านควันหนาทึบ

ดังแสดงในรูปที่ 3 อุปกรณ์ถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนมีความสามารถในการทะลุผ่านควันหนาทึบ ในภาพแสงที่มองเห็นได้ของห้องที่มีควันหนาแน่นลอยออกไปนอกประตู (ซ้าย) มองเห็นได้เพียงควันหนาทึบและหมอกควันที่กระจายออกไปนอกบ้าน อย่างไรก็ตาม ในภาพอินฟราเรดคลื่นยาว (ขวา) ที่ถ่ายในเวลาเดียวกันและตำแหน่งเดียวกัน บุคคลที่ยืนอยู่ในห้องซึ่งถูกควันบดบังในภาพแสงที่มองเห็นได้ รวมถึงรายละเอียดทางด้านซ้ายของบ้านจะมองเห็นได้ชัดเจน นี่แสดงให้เห็นว่ารังสีอินฟราเรดคลื่นยาว-สามารถทะลุผ่านควันได้ ทำให้ฉากที่ถูกบดบังโดยปรากฏว่า "โปร่งใส"

2)โดยจะรับสัญญาณรังสีอินฟราเรดที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความแตกต่างของการปล่อยรังสี หรือความแตกต่างของฉากการสะท้อนแสง (รวมถึงเป้าหมายและพื้นหลัง) ตลอดแถบอินฟราเรดหรือความยาวคลื่นต่างๆ ความสามารถนี้ทำให้สามารถระบุเป้าหมายที่พรางตัว การรับรู้สถานะของเป้าหมาย และการตรวจจับเป้าหมายที่ซ่อนตัว ด้วยการปกปิดที่แข็งแกร่งและความไวต่อการแทรกแซงต่ำ ทำให้สามารถบรรลุผลสำเร็จในการประหลาดใจทางยุทธวิธีได้

รูปที่ 4: ความสามารถของเทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนเพื่อระบุเป้าหมายที่พรางตัว

ดังแสดงในรูปที่ 4 เทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนมีความสามารถในการระบุเป้าหมายที่พรางตัวได้ หลักการถ่ายภาพในสภาพแสงน้อย-อาศัยการสะท้อนของแสงที่มองเห็นได้จากพื้นผิวของฉากและวัตถุเพื่อสร้างภาพ เมื่อการสะท้อนพื้นผิวของฉากและวัตถุคล้ายกัน การระบุตัวตนจะทำได้ยาก (ซ้าย) ในทางตรงกันข้าม หลักการถ่ายภาพความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากฉากและวัตถุเอง ตราบใดที่อุณหภูมิหรือการแผ่รังสีของพื้นผิวระหว่างฉากกับวัตถุมีความแตกต่างกัน การตรวจจับและระบุตัวตนก็เป็นไปได้ ในภาพอินฟราเรดคลื่นยาว-ในช่วงเวลาและฉากเดียวกัน สามารถระบุบุคคลที่ยืนอยู่ในป่าโดยสวมชุดลายพรางได้อย่างชัดเจน (ขวา) เนื่องจากชุดลายพรางไม่สามารถจำลองอุณหภูมิและการแผ่รังสีพื้นผิวของสภาพแวดล้อมโดยรอบได้

รูปที่ 5: ความสามารถของเทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนในการรับรู้สถานะของเป้าหมาย

ดังแสดงในรูปที่ 5 เทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด/ความร้อนมีความสามารถในการรับรู้สถานะของเป้าหมาย ในภาพแสงมองเห็นรถกระบะ (ซ้าย) ในภาพอินฟราเรดคลื่นยาว-ที่ถ่ายในเวลาเดียวกันและสถานที่ (ขวา) ไม่เพียงแต่จะมองเห็นรถกระบะเท่านั้น แต่ยังเห็นได้อย่างชัดเจนว่าเครื่องยนต์ร้อนมากในขณะที่ล้อหลังแสดงความร้อนเพียงเล็กน้อย สิ่งนี้บ่งชี้ว่ารถบรรทุกจอดอยู่แต่เครื่องยนต์เดินเบาอยู่ และระยะเวลาในการจอดคือเวลาโดยประมาณที่พื้นผิวล้อหลังจะไปถึงสมดุลความร้อนกับพื้น

รูปที่ 6: ภาพคลื่นอินฟราเรดยาว-ของฟาร์มถังเก็บ

ดังที่แสดงในรูปที่ 6 นี่เป็นภาพอินฟราเรดคลื่นยาว-ของฟาร์มถังเก็บ ความร้อนจากน้ำมันจะทำให้หลังคาถังอุ่นขึ้น ส่งผลให้หลังคาเป็นสีเทาสะท้อนถึงระดับการเติมน้ำมันของถัง ถังเก็บที่มีหลังคาสีขาวจะมีปริมาณน้ำมันมากกว่า ในขณะที่ถังที่มีหลังคาสีดำจะมีน้ำมันน้อยกว่าหรือว่างเปล่าด้วยซ้ำ

3) มีข้อดี เช่น ความแม่นยำสูง ขนาดกะทัดรัด การออกแบบน้ำหนักเบา และการใช้พลังงานต่ำ ทำให้ง่ายต่อการรวมเข้ากับระบบอาวุธและแพลตฟอร์มต่างๆ

2. สถานการณ์สำหรับการปฏิบัติการรบของทหารรายบุคคล

ในสงครามท้องถิ่นสมัยใหม่ สถานการณ์การปฏิบัติงานทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละคน ได้แก่ การสังเกตและการลาดตระเวน การกำหนดเป้าหมายและการนำทางด้วยเลเซอร์ การเล็งด้วยอาวุธขนาดเล็ก การปฏิบัติการซุ่มยิงจากตำแหน่งคงที่ก่อน- การปะทะอย่างแม่นยำของเป้าหมายหลังสิ่งกีดขวางหรือภายในจุดบอดโดยใช้อาวุธขนาดเล็ก และการบูรณาการเข้ากับระบบการต่อสู้ "ทหารในอนาคต"

2.1 การสังเกตการณ์และการลาดตระเวนในสนามรบ

ทหารแต่ละคนใช้เครื่องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาสำหรับการสังเกตการณ์และการสำรวจภายใต้สภาพการมองเห็นในเวลากลางคืนและ{0}}ต่ำ และยังสามารถใช้เพื่อตรวจจับเป้าหมายที่พรางตัวได้อีกด้วย อันที่จริง กล้องถ่ายภาพความร้อนมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันในระหว่างการทำงานในเวลากลางวัน เมื่อกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพามีน้ำหนักค่อนข้างมาก จะสามารถติดตั้งบนขาตั้งกล้องได้เพื่อการใช้งานที่มั่นคง (ดังแสดงในรูปที่ 7)

รูปที่ 7: เครื่องสร้างภาพความร้อนด้วยเลเซอร์เรนจ์ไฟนแบบพกพา "Sych-4" ซึ่งติดตั้งโดยกองทัพรัสเซีย

ดังแสดงในรูปที่ 7 กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบเลเซอร์เรนจ์ไฟนมือถือ "Sych-4" ซึ่งติดตั้งโดยกองทัพรัสเซียมีการออกแบบที่ทำให้สามารถติดตั้งบนขาตั้งกล้องได้ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของระบบแบบพกพา

2.2 การกำหนดเป้าหมายและคำแนะนำในการนัดหยุดงาน

นอกเหนือจากการสังเกตการณ์และการสำรวจแล้ว กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ (รูปที่ 8) ยังสามารถบูรณาการเข้ากับส่วนประกอบต่างๆ เช่น อุปกรณ์วัดมุม ระบบระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียม เครื่องหาระยะด้วยเลเซอร์ และเครื่องกำหนดเป้าหมายเลเซอร์ (รูปที่ 9) การผสมผสานนี้ทำให้สามารถระบุพิกัดเชิงมุมและระยะทางของเป้าหมายได้ ทำให้สามารถนำทางด้วยอาวุธนำวิถีเลเซอร์กึ่งแอคทีฟ-แม่นยำ-เพื่อโจมตีเป้าหมายที่มีมูลค่าสูง-ได้อย่างแม่นยำ

 รูปที่ 8 ทหารสามารถใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือเพื่อการสังเกตการณ์และลาดตระเวนได้อย่างเสถียรโดยถือด้วยมือทั้งสองข้าง ภาพนี้แสดงกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ "Sophie" ของฝรั่งเศส

รูปที่ 9 กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ "Sophie"

ดังที่แสดงในรูปที่ 9 สามารถรวมกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ "Sophie" (ขวา) เข้ากับอุปกรณ์ต่างๆ ได้ เช่น เครื่องมือวัดมุม ระบบระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียม เครื่องหาระยะด้วยเลเซอร์ และเครื่องกำหนดเป้าหมายเลเซอร์ การผสมผสานนี้ทำให้ทหารในแนวหน้าสามารถทำการลาดตระเวน กำหนดตำแหน่งเป้าหมาย และนำอาวุธยุทโธปกรณ์นำวิถีด้วยเลเซอร์กึ่งแอคทีฟ-แม่นยำ-เพื่อโจมตี "เป้าหมายแบบจุด" ที่มีมูลค่าสูง-

2.3 หน่วยปฏิบัติการพิเศษและการต่อสู้ในเวลากลางคืน

กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบติดหมวกกันน็อค-ไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการของทหารในการสังเกตการณ์และลาดตระเวนในช่วงเวลากลางคืน (รวมถึงกลางวัน) และในสภาวะการมองเห็นต่ำ- แต่ยังช่วยให้มือของทหารว่างเพื่อใช้อาวุธและอุปกรณ์ เช่น การเล็งและยิงอาวุธขนาดเล็กหรือการขับขี่ยานพาหนะ เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการยิงของทหาร สามารถติดตั้งตัวชี้เลเซอร์ที่เปล่งแสงใกล้-แสงเลเซอร์อินฟราเรด (เช่น ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร) บนอาวุธปืนได้ ในขณะเดียวกัน กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ติดตั้งหมวกกันน็อค-จะรวมโมดูลการมองเห็นตอนกลางคืนที่มีแสงน้อย-เข้าด้วยกัน (รูปที่ 10) ซึ่งช่วยให้ทหารมองเห็นจุดอินฟราเรดใกล้-ที่ฉายโดยตัวชี้เลเซอร์ของอาวุธปืนไปยังเป้าหมายผ่านรูปภาพของโมดูลการมองเห็นตอนกลางคืนที่มีแสงน้อย- ซึ่งเล็งไปที่เป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำให้พวกเขาสามารถยิงได้ วิธีการกำหนดเป้าหมายนี้เรียกว่าการเล็งทางอ้อม

รูปที่ 10 อุปกรณ์มองกลางคืนแบบตาข้างเดียวของสหรัฐฯ AN/PVS-20 ชนิดที่ติดตั้งหมวกกันน็อค

ดังที่แสดงในรูปที่ 10 นี่คืออุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนแบบตาข้างเดียวของสหรัฐฯ AN/PVS-20- ที่ติดตั้งไว้ โดยผสานรวมสองโมดูลไว้ในตัวเครื่องเดียว ได้แก่ โมดูลการมองเห็นตอนกลางคืนที่มีแสงน้อย- (ด้านบน) และกล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดคลื่นยาว-ที่ไม่มีการระบายความร้อน (ด้านล่าง) เมื่อไม่ใช้งานสามารถพลิกทั้งยูนิตขึ้นด้านบนได้ การออกแบบนี้ตอบสนองความต้องการที่จะปล่อยมือของทหารและช่วยให้สามารถสังเกตการณ์ได้ในเวลากลางคืนและ-ในสภาพการมองเห็นต่ำ อาวุธของทหารมีการติดตั้งตัวบ่งชี้เลเซอร์ในตัว ซึ่งเมื่อรวมกับโมดูลการมองเห็นตอนกลางคืนในที่มีแสงน้อย ช่วยให้เล็งทางอ้อมและยิงได้อย่างแม่นยำ

2.4 การเล็งและการยิงด้วยอาวุธเล็ก

มีสองปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำที่ดีขึ้นของอาวุธขนาดเล็กที่มีการมองเห็นด้วยแสง:

การมองเห็นที่ดีขึ้น-เลนส์ใกล้วัตถุของเลนส์สายตามีรูรับแสงที่ใหญ่กว่าตามนุษย์ประมาณหนึ่งลำดับ ช่วยให้สามารถรวบรวมพลังงานโฟตอนได้มากขึ้นและสร้างภาพที่สว่างขึ้น

ปรับปรุงความชัดเจนและการวัดระยะทาง-การมองเห็นด้วยแสงให้กำลังขยาย (โดยทั่วไปประมาณ 8×) และติดตั้งเรติเคิลล้านจุด- เพื่อวัดระยะห่างถึงเป้าหมาย ทำให้สามารถแก้ไขตามตารางขีปนาวุธได้

กล้องถ่ายภาพความร้อน (รูปที่ 11 และ 12) นอกเหนือจากการนำเสนอฟังก์ชันการมองเห็นด้วยแสงแล้ว ยังจัดการกับความท้าทายในการสังเกต การเล็ง และการถ่ายภาพที่แม่นยำภายใต้สภาวะกลางคืน (รวมถึงกลางวัน) และ-สภาพการมองเห็นต่ำ

รูปที่ 11 ปืนกลมือ MP7 ที่ติดตั้งระบบเล็งความร้อนเท่านั้น ทำให้ทหารสามารถยิงเป้าหมายได้อย่างแม่นยำทั้งกลางวันและกลางคืน

รูปที่ 12 กล้องจับความร้อนที่ใช้ร่วมกับกล้องส่องทางไกล ทำให้ทหารสามารถยิงเป้าหมายได้อย่างแม่นยำทั้งกลางวันและกลางคืน

ภายใต้สภาพการมองเห็นในเวลากลางคืนหรือ{0}}ต่ำ (เช่น ควัน ฝุ่น หมอก หมอกควัน ฯลฯ) ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นเป้าหมายได้ ทำให้ทหารแต่ละคนไม่สามารถใช้กล้องมองภาพที่ติดตั้งบนอาวุธขนาดเล็กในการค้นหา เล็ง และยิงได้ ดังนั้น หากมีความสามารถในการสังเกตและค้นหาเป้าหมายทั้งกลางวันและกลางคืน รวมถึงในสภาพการมองเห็นต่ำ- ก็สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการต่อสู้ของทหารแต่ละคนได้

อาวุธขนาดเล็กที่ทหารแต่ละคนติดตั้ง ได้แก่ ปืนไรเฟิลจู่โจม ปืนกลมือ ปืนกลเบา ปืนไรเฟิลซุ่มยิง (รูปที่ 13) เครื่องยิงจรวด ปืนไรเฟิลไร้แรงถอย (รูปที่ 14, 15) ระบบขีปนาวุธต่อต้านรถถังแบบพกพา- (รูปที่ 16) และระบบขีปนาวุธต่อต้าน- (รูปที่ 17) เนื่องจากเป้าหมายการปฏิบัติการและระยะการโจมตีของอาวุธขนาดเล็กที่แตกต่างกันเหล่านี้แตกต่างกันไป ระบบเล็งความร้อนของอาวุธเบา กลาง และหนักจึงได้รับการพัฒนาเพื่อให้เข้ากันได้กับอาวุธเหล่านั้น

รูปที่ 13 ทีมรบบุคคลสามคน-ของกองทัพฝรั่งเศส

ดังที่แสดงในรูปที่ 13 ภาพนี้แสดงถึงทีมรบสามคน-ของกองทัพฝรั่งเศส ทหารคนหนึ่งติดตั้งปืนไรเฟิลซุ่มยิงขนาด FR-F2 7.62 มม. พร้อมด้วยขอบเขตปืนไรเฟิลซุ่มยิงควบคุมการยิงแบบ "Sword"- ซึ่งสามารถส่งจุดทำลายได้อย่างแม่นยำต่อเป้าหมายที่อยู่ในระยะ 800 เมตร ทหารอีกนายหนึ่งติดอาวุธด้วยปืนกลเบา "มินิมิ" ที่ติดตั้งระบบเล็งความร้อน ซึ่งสามารถปราบปรามพื้นที่ต่อเป้าหมายที่อยู่ในระยะ 1,000 เมตร ทหารคนที่สามถือปืนไรเฟิลจู่โจม "FAMAS" ซึ่งได้รับมอบหมายให้ปกปิดมือปืนและมือปืนกล

รูปที่ 14 ปืนไรเฟิลไร้แรงสะท้อน "Carl Gustav"

ดังที่แสดงในรูปที่ 14 ภาพด้านซ้ายแสดงให้เห็นรุ่น M3 ของปืนไรเฟิลไร้แรงถอย "Carl Gustav" ซึ่งติดตั้ง "ดาบ" ของฝรั่งเศสสำหรับกลางวัน-และ-กล้องถ่ายภาพความร้อนตอนกลางคืน การกำหนดค่านี้ทำให้สามารถกำหนดเป้าหมายและยิงได้ภายใต้สภาพทั้งกลางวันและกลางคืน รวมถึงในสภาพแวดล้อมที่มีการมองเห็นต่ำ-

รูปที่ 15 ปืนไรเฟิลไร้แรงสะท้อนกลับ M3 "Carl Gustav" ที่ติดตั้งด้วยสายตา

รูปที่ 16 FGM-148 ระบบอาวุธขีปนาวุธต่อต้านรถถังแบบพกพา "พุ่งแหลน"

ดังที่แสดงในรูปที่ 16 ระบบควบคุมการยิง (หน่วยยิงคำสั่ง) ของระบบอาวุธปล่อยนำวิถีรถถังต่อต้านรถถังแบบพกพา FGM-148 "Javelin"- ใช้คลื่นความร้อนอินฟราเรดแบบคลื่นยาว- พร้อมเทคโนโลยีสร้างภาพด้วยการสแกน สิ่งนี้ทำให้ได้รับเป้าหมายภายใต้ทั้งสภาพกลางวันและกลางคืน เช่นเดียวกับในสภาพแวดล้อมที่ทัศนวิสัยต่ำ ช่วยอำนวยความสะดวกในการคำนวณและตั้งโปรแกรมพารามิเตอร์การยิงสำหรับการยิงขีปนาวุธ

รูปที่ 17 FIM-92 ระบบอาวุธขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานแบบพกพา "Stinger"

ดังที่แสดงในรูปที่ 17 ระบบอาวุธปล่อยนำวิถีต่อสู้อากาศยานแบบพกพา FIM-92 "Stinger"- ได้รับการติดตั้งด้วยกล้องมองความร้อน AN/PAS-18 ซึ่งช่วยให้ผู้ค้นหาขีปนาวุธแบบอินฟราเรดสามารถค้นหาเป้าหมายก่อนทำการปล่อยภายใต้สภาวะทั้งกลางวันและกลางคืน ตลอดจนในสภาพแวดล้อมที่มีการมองเห็นต่ำ

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของการมองเห็นความร้อน ระยะการทำงานของพวกมันควรเกินหรืออย่างน้อยก็ตรงกับระยะการยิงของอาวุธขนาดเล็กที่พวกมันจับคู่กัน ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว กล้องมองความร้อนจะแบ่งออกเป็นสามประเภทตามระยะการปฏิบัติงาน: กล้องมองความร้อนด้วยอาวุธเบา (LWTS), กล้องมองความร้อนด้วยอาวุธขนาดกลาง (MWTS) และกล้องมองความร้อนด้วยอาวุธหนัก (HWTS) ตัวอย่างคือซีรีส์ AN/PAS-13E ของกล้องมองความร้อน (รูปที่ 18) ที่ผลิตโดย Raytheon ในสหรัฐอเมริกา

รูปที่ 18 AN/PAS-13E Series จุดระบายความร้อนที่ไม่มีการระบายความร้อน ผลิตโดย Raytheon แห่งสหรัฐอเมริกา

ดังที่แสดงในรูปที่ 18 ซีรีย์ AN/PAS-13E ของการมองเห็นความร้อนแบบไม่ระบายความร้อนที่ผลิตโดย Raytheon ในสหรัฐอเมริกานั้นก่อตัวเป็นการมองเห็นความร้อนแบบไม่ระบายความร้อนแบบแสง (LWTS), ปานกลาง (MWTS) และหนัก (HWTS) แบบไม่ระบายความร้อนโดยการรวมเลนส์ออพติคอลอินฟราเรดที่แตกต่างกันและเครื่องตรวจจับระนาบโฟกัสอินฟราเรดที่ไม่มีการระบายความร้อน มุมมองเหล่านี้มีมุมมองแบบคู่และฟังก์ชันซูมแบบอิเล็กทรอนิกส์ 3 เท่า ทำให้เหมาะสำหรับอาวุธขนาดเล็กหลายแบบที่มีระยะการยิงต่างกัน นอกจากทำหน้าที่เป็นกล้องถ่ายภาพความร้อนแล้ว ยังสามารถใช้เป็นกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือได้อย่างอิสระอีกด้วย

2.5 ปฏิบัติการซุ่มยิง

ปฏิบัติการซุ่มยิงหมายถึงวิธีการต่อสู้ที่ทหารราบใช้ปืนไรเฟิลซุ่มยิงเพื่อโจมตีเป้าหมายที่อยู่ในระยะสายตาอย่างแม่นยำ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในระยะประมาณ 1,000 เมตร ตัวอย่างเช่น ในวันที่ 11 พฤศจิกายน 2012 ในช่วงเวลากลางวัน มือปืนของกองทัพอังกฤษสามารถกำจัดทหารตอลิบานสองคนได้สำเร็จด้วย GPS- ระยะที่วัดได้ 2,475 เมตร โดยใช้ปืนไรเฟิลซุ่มยิง L115A3 อย่างไรก็ตาม การปฏิบัติการซุ่มยิงภายใต้สภาพกลางวัน กลางคืน หรือทัศนวิสัยต่ำจำเป็นต้องใช้กล้องจับความร้อน (รูปที่ 19) ประสิทธิภาพในการได้มาซึ่งเป้าหมายด้วยปืนไรเฟิลซุ่มยิงความร้อนเพียงอย่างเดียวนั้นมีจำกัด ดังนั้น นักแม่นปืนจึงมักอาศัยกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือเพื่อค้นหาเป้าหมาย ระบุทิศทาง และวัดระยะทาง

รูปที่ 19 สถานการณ์ของทีมสองคน-ที่ปฏิบัติการซุ่มยิง

ดังที่แสดงในรูปที่ 19 ในสถานการณ์ของทีมสไนเปอร์สองคน- สไนเปอร์ (ซ้าย) ใช้กล้องมองความร้อนปืนไรเฟิลซุ่มยิงโคแอกเซียลประสิทธิภาพสูง (HISS-XLR)ซึ่งมีประสิทธิภาพในการค้นหาเป้าหมายจำกัด ดังนั้นนักสืบ (ขวา) จึงจ้าง aกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ Recon Vเพื่อค้นหาเป้าหมาย ให้คำแนะนำแนวราบ และวัดระยะทาง

2.6 การเล็งด้วยออปโตอิเล็กทรอนิกส์–การวัดระยะด้วยเลเซอร์–ระบบควบคุมการยิงสำหรับอาวุธขนาดเล็ก

ปัจจุบันยังมีความต้องการจัดเตรียมอาวุธขนาดเล็กด้วยการเล็งด้วยออปโตอิเล็กทรอนิกส์–การวัดระยะด้วยเลเซอร์–ระบบควบคุมการยิง. เหตุผลหลักก็คือเมื่อระยะการปะทะเพิ่มขึ้น (เช่น เกิน 2,000 เมตร) ประสิทธิภาพการรบที่อาศัยการสังเกตและการเล็งของมนุษย์เพียงอย่างเดียวจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แขนเล็กการเล็งด้วยออปโตอิเล็กทรอนิกส์–การวัดระยะด้วยเลเซอร์–ระบบควบคุมการยิง(รูปที่ 20, 21) ไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการของทหารในการสังเกตการณ์และความแม่นยำในช่วงกลางคืน (เช่นเดียวกับกลางวัน) และสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย/-สภาพการมองเห็นต่ำ แต่ยังช่วยแก้ปัญหาการคำนวณและการแสดงพารามิเตอร์การยิงอีกด้วย ซึ่งช่วยให้แม้แต่ทหารธรรมดาก็สามารถยิงได้อย่างแม่นยำด้วยอาวุธขนาดเล็ก ทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบทหารแต่ละคน

รูปที่ 20 กองทัพสหรัฐฯ MK-47 "Striker" เครื่องยิงลูกระเบิดอัตโนมัติขนาด 40 มม

ดังที่แสดงในรูปที่ 20 เครื่องยิงลูกระเบิดอัตโนมัติ MK-47 "Striker" ขนาด 40 มม. MK{5}} ของกองทัพสหรัฐฯ เป็นอาวุธปราบปรามแบบพื้นที่-ที่มีระยะหวังผล 2,200 เมตร มีการติดตั้ง AN/PWG-1 Lightweight Video Sight ซึ่งรวมเอากล้องโทรทัศน์ อุปกรณ์มองเห็นกลางคืนที่มีแสงน้อย-รุ่นที่สาม- เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ คอมพิวเตอร์ขีปนาวุธ และจอแสดงผล เมื่อใช้ร่วมกับระบบเล็งอาวุธความร้อนหนัก AN/PAS-13 (ซ้ายบน) จะสร้างระบบควบคุมการยิงด้วยเลเซอร์เล็งแบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบกระจายที่สมบูรณ์

รูปที่ 21 เครื่องยิงลูกระเบิด XM25

ดังแสดงในรูปที่ 21 เครื่องยิงลูกระเบิด XM25 ใช้ระบบการเล็งด้วยออปโตอิเล็กทรอนิกส์ การวัดระยะด้วยเลเซอร์ และระบบควบคุมการยิง ระบบนี้จัดการกับการคำนวณและการแสดงพารามิเตอร์การยิง ซึ่งช่วยให้ทหารธรรมดาสามารถดำเนินการยิงที่มีความแม่นยำสูง-ด้วยอาวุธขนาดเล็กในเวลากลางคืน (รวมถึงในเวลากลางวัน) และในสภาพการมองเห็นต่ำ-

เมื่อระบบควบคุมการยิงด้วยอาวุธขนาดเล็กประกอบด้วยการมองเห็นแบบ "สาม-เลนส์" ผู้ยิงสามารถตรวจจับและระบุเป้าหมายผ่านช่องที่มองเห็นได้และอินฟราเรด วัดระยะทางโดยใช้เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ และให้ข้อมูลที่ประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์ขีปนาวุธเพื่อสร้างพารามิเตอร์การยิง จุดเล็งจะแสดงบนหน้าจอโดยตรง ช่วยให้แม้แต่ทหารธรรมดาก็สามารถยิงปืนที่มีความแม่นยำสูง- เหมือนกับการยิงของนักแม่นปืนมืออาชีพ

ในปี 2014 กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ (DARPA) ได้ริเริ่มโครงการ Computational Weapon Optic (CWO) เพื่อพัฒนา "Super Smart Scope" (3S) กล้องขอบเขตนี้มีความสามารถในการถ่ายภาพความร้อนขั้นสูงและการมองเห็นตอนกลางคืนเพื่อเพิ่มการรับรู้สถานการณ์และความแม่นยำในการกำหนดเป้าหมาย (รูปที่ 22) นอกจากนี้ยังรวมคอมพิวเตอร์ขีปนาวุธ ซอฟต์แวร์ Applied Ballistics และคุณลักษณะการซิงโครไนซ์วิทยุ และอื่นๆ เข้าด้วยกัน

รูปที่ 22 การพัฒนา "Super Smart Scope" ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ภายใต้โครงการ Computational Weapon Optic (CWO)

ดังแสดงในรูปที่ 22 กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ภายใต้โครงการ Computational Weapon Optic (CWO) กำลังพัฒนา "Super Smart Scope" ขอบเขตนี้รวมฟังก์ชันต่างๆ ไว้ด้วยกัน รวมถึงแสงที่มองเห็นได้ การมองเห็นในแสงน้อย- การถ่ายภาพความร้อน การวัดระยะด้วยเลเซอร์ คอมพิวเตอร์ขีปนาวุธพร้อมซอฟต์แวร์ Applied Ballistics และการซิงโครไนซ์คลื่นวิทยุ ซึ่งช่วยให้แม้แต่ทหารธรรมดาก็สามารถยิงที่มีความแม่นยำสูง-ได้เหมือนกับการยิงของนักแม่นปืนมืออาชีพ

เพื่อให้บรรลุการยิงที่แม่นยำไปยังเป้าหมายที่อยู่ในระยะสายตาหรือด้านหลังสิ่งกีดขวางด้วยแขนขนาดเล็ก การวัดระยะห่างจากเป้าหมายที่แม่นยำจึงเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้น การรวมเครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์เข้ากับช่องมองความร้อนจึงกลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เมื่อวัดระยะห่างของเป้าหมายแล้ว ก็สามารถคำนวณพารามิเตอร์การยิงได้ ซึ่งช่วยให้จุดตรวจจับความร้อนพัฒนาไปเป็นระบบควบคุมการยิงด้วยแสงไฟฟ้า-ด้วยแสงขนาดเล็กอย่างเป็นธรรมชาติ ด้วยระบบควบคุมการยิงด้วยแสงแบบไฟฟ้า-แบบบูรณาการบนอาวุธขนาดเล็ก ทหารธรรมดายังสามารถทำการยิงได้อย่างแม่นยำที่-เป้าหมาย-แนวสายตาและ-เป้าหมายที่มองเห็นได้- ด้วยเหตุนี้ สหรัฐอเมริกาจึงได้พัฒนา "ระบบควบคุมการยิงเป้าหมายทั้งกลางวัน/กลางคืน-" (TA D/N FCS) สำหรับเครื่องยิงลูกระเบิด XM25 เดิมทีต้นแบบได้รับการพัฒนาสำหรับ-ระบบอาวุธต่อสู้เฉพาะบุคคล (OICW) ของ XM29 ที่ถูกยกเลิกไปแล้ว ดังแสดงในรูปที่ 23

รูปที่ 23 XM29 "ระบบอาวุธต่อสู้เฉพาะบุคคล" (OICW) ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกในการพัฒนาอาวุธทหารส่วนบุคคลทั่วโลก

ดังที่แสดงในรูปที่ 23 "ระบบอาวุธต่อสู้เฉพาะวัตถุ" (OICW) ของ XM29 ซึ่งเป็นผู้นำกระแสทั่วโลกในการพัฒนาอาวุธของทหารแต่ละราย โดยหลักๆ แล้วประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสามส่วน: ปืนไรเฟิลจู่โจมขนาดเล็ก-ลำกล้อง 5.56 มม. (ด้านล่าง) เครื่องยิงลูกระเบิดอัตโนมัติ 20 มม. (กลาง) และระบบควบคุมการยิงด้วยแสงแบบไฟฟ้า-ในตัว (ด้านบน)

"ระบบควบคุมการยิงทั้งกลางวัน/กลางคืน{0}}เป้าหมาย" (TA D/N FCS) ผสานรวมการมองเห็นแสงที่มองเห็นได้ โมดูลสร้างภาพความร้อนที่ไม่มีการระบายความร้อน เครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์/เลเซอร์ระบุจุดแบบเลเซอร์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความดัน คอมพิวเตอร์แบบขีปนาวุธ และอุปกรณ์ตั้งค่าฟิวส์- วิดีโอถ่ายภาพความร้อนจะถูกฉายลงบนแสงที่มองเห็นได้ผ่านกระจก ในขณะที่ข้อมูล เช่น การวัดระยะด้วยเลเซอร์ เส้นเล็งของเส้นเล็ง และจุดแก้ไขการเล็ง จะถูกซ้อนทับบนจอแสดงผลขนาดเล็ก-ของโมดูลถ่ายภาพความร้อนเพื่อการสังเกตของทหาร การออกแบบนี้เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการปฏิบัติการรบทั้งกลางวันและกลางคืน ดังแสดงในรูปที่ 24

รูปที่ 24 กองทัพสหรัฐฯ ได้ติดตั้งเครื่องยิงลูกระเบิด XM25 ที่ติดตั้ง "ระบบควบคุมการยิงทั้งกลางวัน/กลางคืน-เป้าหมาย" (TA D/N FCS) ในโรงละครอัฟกานิสถานเพื่อตรวจสอบการปฏิบัติงาน

กองทัพสหรัฐฯ ได้รวม "ระบบควบคุมการยิงทั้งกลางวัน/กลางคืน-เป้าหมาย" (TA D/N FCS) เข้ากับเครื่องยิงลูกระเบิด XM25 ในระหว่างปฏิบัติการ ทหารจะจัดกึ่งกลางของเป้าเล็งให้ตรงกับจุดเล็งของเป้าหมาย ทำการยิงเลเซอร์ เลือกระยะระเบิดที่ต้องการโดยสัมพันธ์กับเป้าหมาย และระบบจะตั้งโปรแกรมฟิวส์ของระเบิดมือโดยอัตโนมัติด้วยพารามิเตอร์การยิงที่คำนวณไว้ก่อนปล่อย ด้วยการเชื่อมต่อกับตัวรับสัญญาณ GPS ภายนอกเพื่อรับพิกัดเป้าหมาย ระบบจึงสามารถโจมตีเป้าหมายที่อยู่ด้านหลังสิ่งกีดขวางได้อย่างแม่นยำ

หากรวมการมองเห็นแบบ "สาม-ออพติค" เข้ากับที่ยึดที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าและจุดเชื่อมต่อควบคุม มันจะสามารถสร้างสถานีอาวุธปืนไรเฟิลซุ่มยิงที่ควบคุมจากระยะไกล-ได้ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นที่ทหารจะต้องซ่อนตัวอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้า-เป็นเวลานาน ทำให้พวกเขาสามารถปฏิบัติการซุ่มยิงจากตำแหน่งที่ปลอดภัย ดังแสดงในรูปที่ 25 การมองเห็นแบบ "สาม-เลนส์" เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของระบบอาวุธของทหารแต่ละคนในอนาคต ซึ่งช่วยให้สามารถเล็งโดยตรงและยิงผ่านอุปกรณ์เล็งความร้อน และการเล็งและยิงโดยอ้อมผ่านทางหน้าจอแสดงผล

รูปที่ 25: การรวมกล้องเล็งแบบ "สาม-ระบบการมองเห็น" เข้ากับส่วนยึดที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าและส่วนเชื่อมต่อการควบคุมเพื่อสร้าง-สถานีอาวุธไรเฟิลซุ่มยิงแบบควบคุมระยะไกล

ดังที่แสดงในรูปที่ 25 การบูรณาการระบบเล็ง "สาม-เลนส์" เข้ากับส่วนควบคุมด้วยไฟฟ้าและส่วนเชื่อมต่อควบคุมทำให้สามารถสร้างสถานีอาวุธปืนไรเฟิลซุ่มยิง-ควบคุมจากระยะไกลได้ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นที่ทหารจะต้องซ่อนตัวอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้า-เป็นระยะเวลานาน ทำให้พวกเขาปฏิบัติการซุ่มยิงจากสถานที่ที่ปลอดภัยได้ ในระบบที่แสดงให้เห็น สถานีอาวุธปืนไรเฟิลซุ่มยิงขนาดใหญ่-ที่ควบคุมจากระยะไกล-ใช้สถาปัตยกรรมแบบกระจายสำหรับการมองเห็นแบบสาม-

2.7 ระบบการต่อสู้ "ทหารในอนาคต"

ระบบการต่อสู้ "Future Soldier" เป็นระบบอุปกรณ์ที่บูรณาการข้อมูลสำหรับทหารแต่ละคน ด้วยการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตทางยุทธวิธี จะเปลี่ยนทหารให้เป็นโหนดข้อมูลและการต่อสู้ภายในเครือข่ายปฏิบัติการที่กว้างขึ้น ระบบนี้จัดการกับความท้าทายต่างๆ เช่น การตระหนักรู้ในสถานการณ์สนามรบ การวางแผนปฏิบัติการ การประสานงาน/ร่วมการต่อสู้ และการสนับสนุนด้านลอจิสติกส์ ขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพการต่อสู้ของอาวุธของทหารแต่ละคนให้สูงสุด ในโครงการทหารอนาคตใหม่ "GLADIUS" ของเยอรมนี ระบบนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนแปดประเภท (รูปที่ 26)

รูปที่ 26 โครงการทหารแห่งอนาคตใหม่ "GLADIUS" ของเยอรมนี

ดังแสดงในรูปที่ 26 องค์ประกอบของระบบของโครงการทหารแห่งอนาคตใหม่ "GLADIUS" ของเยอรมนีประกอบด้วยระบบหลักที่มี "แว่นมองกลางคืนพร้อมโมดูล IR" อุปกรณ์ลาดตระเวนที่ประกอบด้วยตัวสร้างภาพความร้อนสามประเภท และอุปกรณ์เสริมอาวุธ (กล้องมองความร้อน) ซึ่งประกอบด้วยเจ็ดรุ่นกำหนดค่าสำหรับอาวุธขนาดเล็กหกประเภท

ระบบการต่อสู้ "ทหารแห่งอนาคต" ของฝรั่งเศสเป็นที่รู้จักในนาม"ระบบอุปกรณ์และการสื่อสารทหารราบบูรณาการ (FELIN)"ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนหลายรุ่นด้วย ระบบนี้จะกล่าวถึงทั้งสองอย่างการประสานงานและปฏิบัติการร่วมกันระหว่างทหารแต่ละนาย(รูปที่ 27–29) และปฏิบัติการร่วมระหว่างทหารรายบุคคลและหน่วยทหารอื่น ๆ. ตัวอย่าง ได้แก่ การกำหนดเป้าหมายในสนามรบและการนำอำนาจการยิงทางอากาศหรือการโจมตีด้วยปืนใหญ่เพื่อการปะทะที่แม่นยำของเป้าหมาย

รูปที่ 27 ระบบอาวุธทหารส่วนบุคคล FELIN ของฝรั่งเศส

ดังที่แสดงในรูปที่ 27 การมองเห็น "สาม-เลนส์" เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของระบบอาวุธของทหารแต่ละรายในอนาคต ภาพนี้แสดงให้เห็นระบบอาวุธของทหารแต่ละคน FELIN ของฝรั่งเศส ซึ่งทหารสามารถควบคุมกล้องตรวจจับความร้อนได้โดยใช้ปุ่มที่อยู่บนด้ามจับด้านหน้าของปืนไรเฟิลจู่โจมขณะเล็ง

รูปที่ 28 ภาพความร้อนของระบบทหารส่วนบุคคล FELIN ของฝรั่งเศส

ดังที่แสดงในรูปที่ 28 ภาพถ่ายความร้อนจากระบบการมองเห็นความร้อนของระบบทหารแต่ละคนของ FELIN ของฝรั่งเศสสามารถส่งไปยังจอแสดงผลที่ติดตั้งหมวกกันน็อค-ได้ ซึ่งช่วยให้ทหารสามารถเล็งและยิงโดยอ้อมด้วยปืนไรเฟิลจู่โจม FAMAS

รูปที่ 29 ระบบการต่อสู้ "ทหารในอนาคต" ของฝรั่งเศส

ดังแสดงในรูปที่ 29 นี่คือสถานการณ์ปฏิบัติการของระบบการต่อสู้ "ทหารในอนาคต" ของฝรั่งเศส-ระบบ "อุปกรณ์และการสื่อสารบูรณาการทหารราบ" (FELIN) ทหารคนหนึ่งที่นอนอยู่บนพื้นใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ "JIM MR" เพื่อการสังเกต โดยสั่งให้ทหารอีกคนหนึ่งยืนอยู่หลังต้นไม้เพื่อเป็นที่กำบังเพื่อโจมตีเป้าหมายด้วยปืนไรเฟิลจู่โจม "FAMAS" ที่ติดตั้ง "ดาบ" กลางวัน-และ-สายตากลางคืน

ระบบการต่อสู้ "Future Soldier" เวอร์ชันที่เรียบง่ายทำให้เกิดแนวคิด "เห็น ยิงมัน" โดยการผสานรวมการมองความร้อนเข้ากับจอแสดงผลที่ติดหมวกกันน็อค- วิธีนี้ช่วยให้ทหารสามารถโจมตีเป้าหมายได้โดยไม่จำเป็นต้องยกและเล็งปืนไรเฟิล (ภาพที่ 30 และ 31) ในสภาพแวดล้อมในเมืองหรือป่า ซึ่งทัศนวิสัยไม่ดีหรือแนวการมองเห็นมีจำกัด เป้าหมายอาจปรากฏในระยะใกล้ ทำให้มีเวลาน้อยมากในการเล็งแบบดั้งเดิม ด้วยระบบนี้ ทหารสามารถยิงได้ทันทีที่มองเห็นเป้าหมาย-บรรลุผลอย่างแท้จริง "เห็น ยิงเลย"

 รูปที่ 30 การรวมกล้องมองความร้อนเข้ากับหมวกกันน็อค-จอแสดงผลแบบติดตั้งเพื่อให้ "มองเห็น ยิงมัน"

รูปที่ 31 การรวมกล้องมองความร้อนเข้ากับจอแสดงผลที่ติดหมวกกันน็อค- ช่วยให้สามารถ "มองเห็น ยิงมัน" สำหรับการยิงปืนกลหนัก

อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนส่วนบุคคลในสหรัฐอเมริกา

กองทัพสหรัฐฯ ให้ความสำคัญกับการเพิ่มขีดความสามารถในการปฏิบัติการของทหารแต่ละคนเป็นอย่างมาก สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นไม่เพียงแต่ในการพัฒนาและการผลิตอาวุธขนาดเล็กที่หลากหลายซึ่งปรับแต่งเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนที่หลากหลายสำหรับทหารแต่ละคนด้วย ซึ่งรวมถึงกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพา กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ กล้องเล็งอาวุธความร้อนสำหรับอาวุธขนาดเล็ก คลิป-กล้องถ่ายภาพความร้อน กล้องส่องทางไกลกล้องถ่ายภาพความร้อน กล้องส่องทางไกลกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบหนีบ- กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบติดหมวกกันน็อค- และอื่นๆ อีกมากมาย

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีถ่ายภาพความร้อนรุ่นที่สอง-ในสหรัฐอเมริกาได้เอาชนะข้อจำกัดที่กำหนดโดยข้อจำกัดด้านขนาด น้ำหนัก ต้นทุน และความน่าเชื่อถือของ-เทคโนโลยีถ่ายภาพความร้อนรุ่นแรก ผลที่ได้คือ อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนแต่ละชิ้นของสหรัฐฯ ประสบความสำเร็จในระดับชั้นนำ-ของโลกในทุกด้าน รวมถึงความหลากหลายของโครงสร้าง ความหลากหลายของรุ่น ประสิทธิภาพการทำงาน ขนาดการใช้งาน และการใช้งานจริง ลักษณะสำคัญของความเป็นผู้นำนี้มีดังนี้:

1) ความครอบคลุมของหน้าต่างส่งสัญญาณบรรยากาศสามบาน
กองทัพสหรัฐฯ ได้พัฒนาและใช้งานเครื่องถ่ายภาพความร้อนแต่ละตัวที่มีช่วงการตอบสนองสเปกตรัมครอบคลุมหน้าต่างการส่งผ่านบรรยากาศทั้งสามหน้าต่าง: คลื่นอินฟราเรดสั้น- (1 μm–2.5 μm) อินฟราเรดคลื่นกลาง- (3 μm–5 μm) และคลื่นอินฟราเรดยาว- (8 μm–14 μm)

2) การพัฒนาหลายเส้นทางเทคโนโลยีแบบขนาน
เพื่อให้มั่นใจว่าโปรแกรมสร้างภาพความร้อนส่วนบุคคลรุ่นที่สอง-จะประสบความสำเร็จ สหรัฐอเมริกาได้ดำเนินกลยุทธ์ในการพัฒนาเส้นทางเทคโนโลยีหลายเส้นทางไปพร้อมๆ กัน ในแง่ของวิธีการถ่ายภาพ วิธีการต่างๆ ได้แก่ การถ่ายภาพด้วยการสแกนเชิงออปโตกลศาสตร์ การถ่ายภาพด้วยการสแกนทางอิเล็กทรอนิกส์ และการถ่ายภาพด้วยการจ้อง สำหรับเครื่องตรวจจับระนาบโฟกัสอินฟราเรด ทั้งแบบระบายความร้อนและแบบไม่ระบายความร้อนได้รับการพัฒนาขั้นสูง จากมุมมองของวัสดุเครื่องตรวจจับ วัสดุประเภทควอนตัม- เช่น ปรอทแคดเมียมเทลลูไรด์ (HgCdTe), อินเดียมแอนติโมไนด์ (InSb), แพลทินัมซิลิไซด์ (Pt:Si), ตะกั่วซีลีไนด์ (PbSe) และอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์/แกลเลียมอาร์เซไนด์ (In₁₋ₓGaₓAs/GaAs) ได้ถูกนำมาใช้ควบคู่ไปกับ วัสดุประเภทความร้อน- เช่น แบเรียมสตรอนเซียมไททาเนต (BST), เซรามิกลีดเซอร์โคเนตไททาเนต (PZT), วานาเดียมออกไซด์ (VOₓ) และฟิล์มบางของซิลิคอนอสัณฐาน ( -Si) ในอดีต เทคโนโลยีที่สมบูรณ์ที่สุด-เครื่องทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก 6-ขั้น-ระบายความร้อนด้วยองค์ประกอบ 40×16-HgCdTe TDI เครื่องตรวจจับระนาบโฟกัสพร้อมการสแกนด้วยแสงเชิงกลเชิงแสง-ได้รับการพัฒนาก่อนและเห็นการผลิตและการใช้งานในวงกว้าง เทคโนโลยีเครื่องตรวจจับระนาบโฟกัสแบบไม่ระบายความร้อนซึ่งมีความเสี่ยงทางเทคนิคบางประการ ถูกนำมาใช้สำหรับการผลิตและการปรับใช้ขนาดใหญ่หลังจากครบกำหนดเท่านั้น

3)แนวทางทางเทคโนโลยีสองประการสำหรับอาร์เรย์ระนาบโฟกัสอินฟราเรดคลื่นยาวที่ไม่มีการระบายความร้อน-

เพื่อรักษาความเป็นผู้นำระดับโลกในด้านเทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อน สหรัฐอเมริกาได้ริเริ่มการวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับเทคโนโลยี-คลื่นอินฟราเรดยาวโฟกัส (FPA) ที่ไม่มีการระบายความร้อนในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เพื่อให้มั่นใจว่าเทคโนโลยีนี้จะประสบความสำเร็จ สหรัฐอเมริกาได้ดำเนินแนวทางทางเทคโนโลยีคู่ขนานสองแนวทาง ได้แก่ เทคโนโลยีเฟอร์โรอิเล็กทริก FPA แบบไฮบริดและเทคโนโลยีไมโครโบโลมิเตอร์{5}}ชนิดวานาเดียมออกไซด์ (VOx) FPA ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เมื่องานวิจัยนี้ไม่เป็นความลับอีกต่อไป ได้มีการค้นพบความก้าวหน้าในทั้งเทคโนโลยี FPA ที่ไม่มีการระบายความร้อน-ประเภทเฟอร์โรอิเล็กทริกที่ใช้วัสดุเซรามิกแบเรียมสตรอนเซียมไททาเนต (BST) และประเภทไมโครโบโลมิเตอร์ที่ใช้ฟิล์มบางวาเนเดียมออกไซด์ (VOx) กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ใช้ FPA ที่ไม่มีการระบายความร้อนทั้งสองประเภทนี้ได้รับการพัฒนา ผลิต{10}จำนวนมาก และลงพื้นที่ได้สำเร็จ ทำให้สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำประมาณ 15 ปีในด้านเทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนที่ไม่มีการระบายความร้อน ต่อจากนั้น เทคโนโลยี FPA แบบคลื่นอินฟราเรดยาวที่ไม่มีการระบายความร้อนซึ่งใช้วัสดุฟิล์มบางของซิลิคอนอสัณฐาน (-Si){- ก็ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเช่นกัน โดยมีเครื่องสร้างภาพความร้อนที่เกี่ยวข้องเข้าสู่การผลิตจำนวนมากและการใช้งาน ปัจจุบัน เทคโนโลยีเฟอร์โรอิเล็กทริก วานาเดียมออกไซด์ และ FPA ที่ไม่ระบายความร้อนด้วยซิลิคอนอสัณฐานเป็นตัวแทนของแนวทางหลักสามแนวทาง

4) การพัฒนาอาร์เรย์ระนาบโฟกัสที่ไม่มีการระบายความร้อนห้ารุ่น

เพื่อรักษาความเป็นผู้นำในด้านเทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละราย สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องผ่านเทคโนโลยี FPA ที่ไม่มีการระบายความร้อนห้ารุ่น (ดูรูปที่ 1) ซึ่งทำเครื่องหมายด้วยรูปแบบเครื่องตรวจจับและระยะพิกเซล:

รุ่นแรก: ระดับพิกเซล 51 μm × 51 μm ด้วยรูปแบบ เช่น 320 × 240

รุ่นที่สอง: ระยะพิกเซลตั้งแต่ 25 μm ถึง 35 μm โดยมีรูปแบบต่างๆ เช่น 320 × 240, 160 × 120 และ 640 × 480/512

รุ่นที่สาม: ระดับพิกเซล 17 μm × 17 μm ด้วยรูปแบบ เช่น 320 × 240, 640 × 480/512 และ 1024 × 768

รุ่นที่สี่: ระดับพิกเซล 12 μm × 12 μm พร้อมรูปแบบ ได้แก่ 206 × 156, 320 × 240, 640 × 480/512 และ 1024 × 768

รุ่นที่ห้า: ระดับพิกเซล 5 μm × 5 μm ด้วยรูปแบบ เช่น 1280 × 720

ตลอดเจเนอเรชันเหล่านี้ ความต่างของอุณหภูมิเทียบเท่าเสียง (NETD) ของ FPA ที่ไม่มีการระบายความร้อนได้รับการปรับปรุงจากประมาณ 100 mK ในรุ่นแรกเป็นต่ำถึง 10 mK ในรุ่นล่าสุด (ในขณะที่ยังคงรักษารูรับแสงสัมพัทธ์ไว้ที่ f/1)

สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาข้อกำหนดของ Focal Plane Array (FPA) ที่ครอบคลุม ซึ่งรวมถึง:

160 × 120 (ไตรมาส VGA)

320 × 240/256 (รูปแบบ Half TV หรือ Half VGA)

640 × 480 (รูปแบบทีวีเต็มรูปแบบหรือ VGA)

1024 × 768 (รูปแบบเสมือน-ทีวีความละเอียดสูงหรือ QXGA)

1920 × 1080 (รูปแบบทีวีความละเอียดสูงหรือ HDTV)

รูปที่ 1 การพัฒนาเทคโนโลยีอาร์เรย์ระนาบโฟกัสที่ไม่มีการระบายความร้อนห้ารุ่นอย่างต่อเนื่องของสหรัฐอเมริกา

ดังที่แสดงในรูปที่ 1 เพื่อให้มั่นใจถึงความเป็นผู้นำในเทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละราย สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องผ่านเทคโนโลยี Uncooled Focal Plane Array (FPA) ห้าเจเนอเรชั่น รูปนี้แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีตั้งแต่ปี 1996 ถึง 2012

5) การพัฒนาส่วนประกอบ โมดูล และระบบที่สมบูรณ์สำหรับการถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละราย

สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาส่วนประกอบทั่วไป โมดูลทั่วไป และระบบทั่วไปที่สมบูรณ์สำหรับการถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละคนไปพร้อมๆ กัน ซอฟต์แวร์ประมวลผลภาพได้รับการออกแบบมาให้ผู้ใช้-กำหนดค่าและปรับแต่งได้ ซึ่งช่วยลดขนาด น้ำหนัก และการใช้พลังงานลงอย่างมาก วิธีการนี้เป็นไปตามข้อจำกัด "ขนาด น้ำหนัก และกำลัง" (SWaP) ของกล้องถ่ายภาพความร้อนของทหารแต่ละรายอย่างมีประสิทธิผล

6)รูปแบบที่หลากหลายของเครื่องสร้างภาพความร้อนส่วนบุคคล
การพัฒนาส่วนประกอบและโมดูลทั่วไปเกี่ยวกับการถ่ายภาพความร้อนที่ไม่มีการระบายความร้อนได้ลดอุปสรรคทางเทคนิคสำหรับการวิจัย การพัฒนา และการผลิตกล้องถ่ายภาพความร้อนแต่ละตัว ซึ่งช่วยให้บริษัทขนาดเล็กและขนาดกลาง-สามารถออกแบบและผลิตอุปกรณ์ได้หลากหลาย รวมถึงเครื่องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพา เครื่องถ่ายภาพความร้อนแบบมือถือ กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบตาข้างเดียว กล้องส่องทางความร้อนแบบสองตา กล้องเล็งอาวุธความร้อน และ-เครื่องถ่ายภาพความร้อนแบบติดหมวกกันน็อค จำนวนรุ่นที่มีจำหน่ายเกิน 100 รุ่น ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งาน และการใช้งานเชิงกลยุทธ์ของระบบเหล่านี้ไปพร้อมๆ กัน

7)การพัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์อเนกประสงค์สำหรับตัวสร้างภาพความร้อนส่วนบุคคล
ซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันขั้นสูง{0}}ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนได้รับการพัฒนาและใช้งานสำหรับกล้องถ่ายภาพความร้อนแต่ละเครื่อง ซึ่งรวมถึงโหมดต่างๆ ของการแก้ไขที่ไม่สม่ำเสมอ- ตัวเลือกเรติเคิล/ครอสแฮร์หลายแบบ ความสามารถในการค้นหาระยะของภาพความร้อน โหมดการประมวลผลภาพที่หลากหลาย การทำสีเทียมและ "การลงสีอัจฉริยะ" การวัดอุณหภูมิแบบเรดิโอเมตริก การหลอมรวมของภาพความร้อนด้วยภาพที่มองเห็นได้/แสงน้อย- และการจัดเก็บวิดีโอความร้อนและเฟรม-ที่ถ่าย ความก้าวหน้าเหล่านี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพได้อย่างมาก ในขณะเดียวกันก็ขยายและปรับปรุงขีดความสามารถด้านการทำงาน

8)การรวมเซ็นเซอร์หลายตัวเข้ากับตัวสร้างภาพความร้อน
ขณะนี้เครื่องถ่ายภาพความร้อนแต่ละเครื่องรวมเซ็นเซอร์ต่างๆ เข้าด้วยกัน เช่น กล้อง-แสงที่มองเห็นได้ เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ ตัวระบุเลเซอร์ เครื่องรับ GPS ส่วนประกอบไจโร- ไมโคร เครื่องวัดความสูงของบรรยากาศ และเครื่องวัดความเอียง ซึ่งจะช่วยขยายฟังก์ชันการทำงานของพวกเขา

9)การรวม-พื้นที่เก็บข้อมูลในตัว
มีการเพิ่ม-พื้นที่เก็บข้อมูลในตัวให้กับกล้องถ่ายภาพความร้อนแต่ละตัว ทำให้สามารถบันทึกวิดีโอและภาพตลอดจนการเล่นหลัง-ภารกิจ

10)การเพิ่มบลูทูธหรือ Wi-Fi
การบูรณาการบลูทูธหรือ Wi-Fi ในตัวสร้างภาพความร้อนแต่ละตัวช่วยให้สามารถควบคุมระยะไกลไร้สาย แบ่งปันวิดีโอหรือภาพที่บันทึกไว้ผ่านเครือข่าย และเล่นบนเครือข่าย-อุปกรณ์ที่เปิดใช้งาน เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และโทรทัศน์