Inicialment, els sistemes portàtils de designació d'objectius capaços de capturar un objectiu i enviar les seves coordenades al sistema executiu només estaven disponibles per a forces especials o càlculs especials de reconeixement de blancs. Ara bé, això és lluny del cas, les unitats convencionals estan equipades amb dispositius de reconeixement de cadena de mà, els exèrcits més avançats desplegen aquests dispositius fins al nivell del pelotó. Normalment, aquests sistemes disposen de canals diürns i nocturns, un sistema de posicionament GPS, una brúixola magnètica amb pantalla digital i un telemetre làser segur. Es poden afegir funcions i eines addicionals, com ara gravació de vídeo, fotografies, designació de làser i brúixola astronòmica en cas que no hi hagi cap senyal GPS.
Les unitats desmuntades donen, sens dubte, una gran importància al pes de tots els components del seu equip sense excepció i, per tant, els fabricants estan fent esforços considerables per reduir-lo. En els dispositius d’observació, detecció i designació d’objectius, el canal tèrmic o nocturn és un dels subsistemes clau. Avui en dia hi ha dues opcions principals disponibles: matrius refrigerats i no refrigerats d’elements sensibles o microbolòmetres, que funcionen respectivament a la regió infraroja d’ona mitjana de l’espectre (3-5 μm) i a la regió infraroja de longitud d’ona llarga de l’espectre (8 -14 μm). El rang d’acció és sens dubte més elevat per als sensors refrigerats, que, però, requereixen un dispositiu de refrigeració intens amb un alt consum d’energia i uns quants minuts per refredar-se, mentre que les matrius no refrigerades no tenen aquest problema, s’activen en pocs segons.
A Europa, un dels actors clau en aquesta àrea és Lynred, formada a mitjan 2019 mitjançant la fusió de Sofradir i la seva filial ULIS. L’empresa ha avançat significativament en la reducció de la mida de matrius refrigerats i no refrigerats. Segons Lynred, "la transició cap a una nova generació està actualment en curs, amb matrius refrigerats amb un pas de 15 µm i matrius sense refredar amb un pas de 17 µm substituïts per nous matrius amb un pas més petit, 10 µm i 12 µm, respectivament". Això permet, amb la mateixa resolució, reduir la mida de la matriu i, com a conseqüència, reduir el pes d’un dels components més pesats d’un dispositiu de reconeixement d’objectius de mà: l’objectiu. Les lents de vidre òptic que s’utilitzen a l’objectiu, així com el marc en què s’adapten, són relativament pesades. El diàmetre de l’objectiu està determinat per la distància focal i la mida del sensor, com més gran sigui aquest últim, més gran serà el camp d’imatge que ha de crear l’objectiu i més gran serà la mida de l’objectiu. A més, no s’ha d’oblidar que tard o d’hora les lleis de la física dificultaran la disminució del pas. Segons Lynred, el pas de 12 μm aconseguit en els sensors LWIR (IR propers [d'ona llarga]) pot resultar ser el més petit, però en els sensors MWIR (IR mitjana [ona mitjana]), podem esperar una disminució a 5-6 micres. Viouslybviament, el mateix és real per als sensors del tipus SWIR (espectre IR llunyà [d’ona curta]) que operen en el rang de 0,7-2,5 μm, que, però, encara no s’utilitzen en productes de la classe de dispositius considerats en aquest article.
A més de reduir la mida de les matrius dels sensors refrigerats, veiem una altra direcció de desenvolupament. L’augment de la temperatura de funcionament dels sensors redueix el consum d’energia i el temps de refrigeració amb un efecte positiu sobre la disponibilitat. Les matrius d’alta temperatura de funcionament (HOT) utilitzen noves tecnologies que requereixen temperatures superiors als 80-90 ° Kelvin per als sensors estàndard. Lynred ofereix un sensor de tel·lurur de cadmi i mercuri de baixa potència que funciona a 110 ° K, cosa que estalvia més d’un 10% d’energia, mentre que FLIR ha desenvolupat una solució de tipus 2 Superlattice (T2SL) que funciona a 120 ° K. Tot i això, ja està clar que els sensors HOT típics hauran de funcionar a temperatures de 130 a 160 ° K; s’estan desenvolupant tecnologies per aconseguir-ho.
De manera significativa, un consum d’energia més baix pot provocar piles de mida més petita, ja que la font d’energia és un altre component “pesat” d’un sistema optoelectrònic de mà. Les bateries especials de ions de liti tenen una energia específica més alta, cosa que els permet ser cada cop més lleugers que les bateries comercials estàndard. No obstant això, alguns clients prefereixen la segona solució, generalment basada en elements de mida AA disponibles a qualsevol part del món. En els darrers dos anys, l’energia específica de les cèl·lules de ions de liti ha augmentat un 25%, de 200 a 255 Wh / kg. No obstant això, segons els principals fabricants de bateries, aquesta tecnologia està a punt d'esgotar el seu potencial. S'estan desenvolupant noves solucions, per exemple, mòduls de sofre de liti que proporcionen uns 400 Wh / kg. No obstant això, per aprofitar al màxim aquesta nova tecnologia, hi ha diversos obstacles que cal superar, com ara la degradació a baixes temperatures, els cicles de càrrega baixos (de dos dígits) i els problemes de fabricació d’aquestes bateries. Al mateix temps, no s’ha d’oblidar d’un altre factor important: el cost. Per molt bonic i meravellós que sigui un model en particular, el seu elevat cost pot convertir-se en un obstacle per al desplegament militar.
El mercat dels sistemes de vigilància, reconeixement i designació d’objectius es desenvolupa constantment, seguint les necessitats del client: hi ha una lluita intensa amb el pes, la resolució augmenta, la seva funcionalitat s’està ampliant, s’hi afegeixen diversos subsistemes, per exemple, de llarg abast punteres làser. Tot i que la necessitat de sistemes d’observació creix a tot el món, Àsia es considera un dels mercats més prometedors, on es realitzaran grans inversions en els propers 3-5 anys per modernitzar l’equip de soldats. Aquest article no pretén substituir un catàleg complet, només descriu els últims productes en aquesta àrea, per facilitar la comparació, les principals dades es resumeixen en taules.
Safran Electronics & Defense i la seva filial suïssa Safran-Vectronix AG ofereixen diversos sistemes amb sensors refrigerats i sense refredar. Safran ha desenvolupat una línia de dispositius JIM, el producte principal dels quals és la unitat refrigerada JIM HR, mentre que la unitat no refrigerada es designa JIM UC. Els dissenyadors de Sagem també han creat un sistema compacte JIM lleuger, compacte i fàcil d’utilitzar. El 2016 va sortir al mercat un sistema modular de llarg abast que s’integra fàcilment en una arquitectura digital. El dispositiu, la matriu del qual triga 3 minuts a refredar-se, té un abast de detecció d’una persona i un vehicle de més de 7 km i 10 km, respectivament. Els canals de televisió diürna de nit i de color tenen el mateix camp de visió, ampli de 13,5 ° i estret de 4,5 °. El tercer canal es basa en una càmera de poca llum amb un ampli camp de visió de 6,2 ° i un camp de visió estret de 4,5 °. El dispositiu té un telèmetre làser integrat amb un abast de 12 km. El dispositiu JIM Compact està equipat amb un zoom electrònic continu 1x-4x, modes d’estabilització d’imatge, alineació d’imatges multimode, així com “observació d’un punt làser” (la capacitat d’observar un punt làser amb una càmera d’imatge tèrmica quan objectiu s’il·lumina amb un designador làser). En comparació amb sistemes anteriors, el seu pes i volum s’han reduït almenys en un 40%, aquest resultat també s’aconsegueix reduint el pes de la bateria a la meitat mantenint el temps de funcionament. Recentment s'ha afegit un altre mode opcional, anomenat TELD (Tireur d'Elite Longue Distance). TELD, desenvolupat en cooperació amb el comandament francès de les forces d’operacions especials, mesura la distància a l’objectiu i, d’acord amb la taula de tir, calcula les correccions en funció del tipus d’arma i munició, mostrant-les a la pantalla. Segons Safran, el dispositiu TELD augmenta la probabilitat de colpejar un objectiu en moviment en el primer tret del 20% al 90% (resulta de 10 trets realitzats per franctiradors en pràctiques a un objectiu que es mou a 8 km / h des d’una distància de 400 metres). Un JIM Compact existent es pot adaptar fàcilment amb TELD mitjançant l'actualització de programari. A més de la possibilitat de capturar i emmagatzemar fotos i vídeos, el JIM Compact té sortida de vídeo analògica i digital i, opcionalment, pot equipar-se amb comunicació sense fils Bluetooth i Wi-Fi.
El Moskito, desenvolupat per Safran-Vectronix AG, és sens dubte el dispositiu més petit i lleuger per a la vigilància i el posicionament 24/7. Compta amb un canal òptic diürn 5x i un canal nocturn 3x basat en l’intensificador d’imatges Photonis XR-5 i el seu telemetre làser pot mesurar distàncies de fins a 10 km. Per tal d'aconseguir un sistema de nivell superior, Vectronix va substituir el canal d'amplificació de la brillantor per un canal tèrmic sense refredar, donant a llum l'instrument Moskito TI. Compta amb un canal òptic de llum diària 6x i un canal de poca llum basat en CMOS, ambdós amb un camp de visió de 6,25 °, mentre que un canal d’imatge tèrmica té un camp de visió de 12 °. Un receptor GPS i un punter làser de classe 1 apte per als ulls són opcionals.
El sistema JIM Compact està en servei amb 12 països de l’OTAN; la darrera comanda va arribar a Dinamarca a l’octubre del 2019. Dos mesos després, l'exèrcit suís va signar un contracte per al subministrament de més de 1.000 sistemes multifuncionals JIM Compact i Moskito TI.
Thales ha desenvolupat una línia completa de sistemes d’observació portàtils anomenats Sophie, que van des del refrigerat Sophie-XF / VGA fins al Sophie MR sense refredar. El nou sistema de la família Sophie Ultima es va mostrar a Eurosatory 2018. L’objectiu del desenvolupament era reduir el pes, augmentar el rang, la preparació per a operacions de combat conjunt, millorar la modularitat i l’escalabilitat. El sistema quatre en un es basa en un sensor de gamma MWIR refrigerat i s’acosta al pes dels sistemes no refrigerats. L’abast de detecció és de 12 i 8 km per a una persona i una màquina, respectivament, i els de reconeixement i identificació són de 4,5 km i 8,5 km i de 2, 3 i 4,5 km. El temps de refrigeració s’ha reduït a només 3 minuts, gairebé la meitat del temps dels sistemes anteriors. El canal d’imatge tèrmica té un augment òptic que proporciona un camp de visió continu de 20 ° a 2 °. A més del típic canal de televisió en color diürn, un dels dos nous elements clau és la integració d’un canal òptic amb un objectiu 7x35 i un camp de visió de 26 °, que proporciona la millor imatge en termes de color i il·luminació; també està disponible un mode de fusió tèrmica. Pel que fa al canal de televisió en color, permet gravar imatges de vídeo des del canal d’imatges tèrmiques, també és possible gravar en una targeta micro-SD extraïble. El telèmetre làser sense ull té un abast màxim de 8 km. Sophie Ultima està equipat amb un sistema GPS amb codi d’accés civil C / A (Coarse Acquisition) i protocol NMEA per a la connexió amb altres sistemes. També estan disponibles les interfícies USB2, Bluetooth, WiFi, Ethernet i RS232. El Sophie Ultima està equipat amb modes d’estabilització d’imatge, autofocus i ultra alta resolució. El dispositiu té un alt nivell de modularitat i pot acceptar elements plug-and-play addicionals. A la part esquerra del dispositiu, podeu instal·lar mòduls com, per exemple, una càmera SWIR, un punter làser, una astrocompàs, una càmera amb zoom, un mòdul de comunicació de l’estàndard LTE (Long-Term Evolution), que permet per adaptar el sistema a la tasca següent.
No s’han anunciat aquest nou producte des del dia que es va mostrar, però segons la informació obtinguda a Eurosatory 2018, Thales hauria d’haver lliurat els primers sistemes a la Direcció francesa d’armament o està a punt de lliurar-los. La companyia ha començat a desenvolupar un nou sistema a partir de la línia Sophie; està previst que es digui un altre sistema d’orientació manual Sophie Optima. Estarà equipat amb un microbolòmetre 1280x1024 sense refredar amb un camp de visió dual de 10 ° o 20 °, que funciona en el rang de 8-12 micres. El rebuig de la màquina contínua d’augment i refredament reduirà encara més el pes, tot i que, per descomptat, els rangs de detecció i identificació disminuiran.
L’empresa britànica Thermoteknix ha desenvolupat l’ocular d’orientació i posicionament TiCAM 1000C. Basat en el mateix disseny, la companyia també envia el TiCAM 1000B sense el canal de color CCD diürn. Tots els sistemes compleixen la norma MIL-STD i estan classificats com a sistemes militars per a l'exportació. L’empresa dóna feina a aproximadament 25 enginyers responsables de tota l’electrònica, el programari i el disseny mecànic. Els seus productes utilitzen una varietat de sensors infrarojos d’ona llarga sense refredar, així com la seva pròpia tecnologia sense obturador patentada. La producció de la TiCAM 1000C va començar el 2018 i des de llavors Thermoteknix ha assolit un èxit comercial significatiu a Sud-àfrica, Europa, Àsia i Orient Mitjà, tot i que no hi ha informació exacta del client en aquest moment. Tots dos models TiCAM 1000B i C estan equipats amb un marcador làser visible o "invisible", un gravador de vídeo i fotos i un objectiu estàndard de 75 mm amb un camp de visió de 8, 3 ° x 6, 2 ° amb un abast de 2900 metres per obtenir una xifra completa a la nit. Es pot instal·lar una lent alternativa de 60 mm de diàmetre amb un camp de visió de 10,4 ° x 7,8 ° i una distància de detecció de 2350 metres, reduint el pes en uns 100 grams. També hi ha disponible un objectiu amb un diàmetre de 100 mm, la distància de detecció d’una persona en aquest cas augmenta a 3900 metres i el camp de visió disminueix a 6, 2 ° x 4, 7 °. El TiCAM 1000C es pot integrar amb modes de localització de caiguda de projectil i triangulació opcionals per al control de foc i el suport de l’artilleria, així com la planificació prèvia. A més del suport frontal directe per al programari de gestió de batalles, Thermoteknix ha desenvolupat la seva pròpia aplicació ConnectIR per a Android que permet transferir imatges de càmeres tèrmiques i diürnes de TiCAM i dades de localització de destinació a dispositius mòbils, Wi-Fi o Bluetooth connectats. Aquesta aplicació permet als usuaris intercanviar dades sense el cost ni la complexitat inherents a un sistema de control de combat o infraestructura de comunicacions completament desplegat. Segons la informació disponible, la companyia britànica tenia intenció de mostrar la seva exitosa línia TiCAM, així com altres accessoris addicionals a Eurosatory 2020, però el coronavirus ho va impedir.
L’empresa finlandesa Senop, que forma part del grup Patria, té a la seva cartera dos sistemes d’orientació monocular sense refredar anomenats Lisa i Lilly. El primer té dos canals diürns, un basat en una càmera CCD en color amb un camp de visió de 2,9 ° x 2,3 °, i el segon òptic amb un augment de 4,6x proporciona una imatge diürna òptima; el canal d'imatges tèrmiques amb un camp de visió de 6, 2 ° x 3, 8 ° es distingeix pel zoom digital. El telèmetre làser de classe 1 té un abast de 6 km, que correspon al rang màxim de detecció de vehicles, mentre que el rang de detecció d’una persona és de 3 km. El Lisa està equipat amb un port USB, un port de sortida de vídeo, un port RS232 i un protocol sense fils Bluetooth. El model Lilly és més lleuger i petit, té un canal de dia òptic amb un augment de 5x i un camp de visió de 8, 0 ° x 5, 9 °, les mateixes característiques tenen un canal d’imatge tèrmica. Gràcies al prisma translúcid, la imatge òptica es divideix en dues, es veu l’ull de l’usuari i la seva còpia és una càmera diürna d’alta resolució que s’utilitza per capturar vídeos i fotos. Amb un canal òptic de visió directa, no cal energia. És possible combinar imatges de dos canals diürns, en directe i de televisió. El rang del telemetre làser és el mateix que el del Lisa; tanmateix, un telemetre disponible opcionalment amb un abast de 15 km. Els rangs de detecció són una mica reduïts i ascendeixen a 5 km i 2 km, respectivament. El sistema Lilly està equipat amb un punter làser segur per als ulls i es comunica pels mateixos canals que el Lisa amb l’addició d’Ethernet i WLAN.
L’empresa alemanya Jenoptik ha desenvolupat una càmera fotogràfica multifuncional Nixus Bird, que, a més d’un canal nocturn sense refredar, té un canal òptic de visió directa amb un augment de 7x i una obertura òptica de 40 mm. El sistema original disposa d’un canal nocturn amb un camp de visió d’11 ° x 8 °, que permet detectar vehicles a una distància de 5 km. A mitjans de la dècada de 2010, la companyia va decidir iniciar la producció d'una variant de llarg abast, després de la qual cosa el dispositiu Nyxus Bird va estar disponible en variants MR i LR. Aquest últim té un objectiu amb una distància focal augmentada i un camp de visió més estret de 7 ° x 5 °, que permet detectar vehicles a una distància de més de 7 km.
Una de les darreres incorporacions a la categoria de designadors de mà ha arribat a Turquia. Transvaro ha presentat l’Engerek 8, que utilitza un detector refrigerat FPA de 640x512 MWIR, l’últim desenvolupament de FLIR basat en la tecnologia T2SL amb un pas de 15 μm. L’ampliació òptica de 15x permet l’ajust continu del camp de visió de 2,04 ° x 1,63 ° a 20,16 ° x 16,9 °, també es disposa d’un augment electrònic de 8x. El canal diürn es basa en una càmera en color de 1920x1080 amb un augment de 30x; el seu camp de visió varia de 2,84 ° x 2,27 ° a 27,86 ° x 22,44 °. Transvaro reclama un abast de detecció superior als 8,5 km per als objectius de creixement i 21 km per als objectius estàndard típics de l'OTAN de 2, 3x2, 3 metres i els corresponents rangs d'identificació d'1, 4 i 3,5 km. El telemetre làser té un abast de més de 10 km per als objectius estàndard de l'OTAN. La memòria interna integrada del sistema Engerek 8 us permet gravar fins a 4 hores de vídeo en formats MP4 / AVI, així com fotos en format jpg.
L’empresa israeliana Elbit Systems ofereix un sistema refrigerat i un altre sense refrigerar. El primer d’ells, Coral-CR, està equipat amb un canal d’imatge tèrmica amb augment continu i un camp de visió de 2,5 ° x 2 ° a 12,5 ° x 10 °, el canal diürn té un ampli camp de visió de 10 °, i una estreta: 2,5 °. El rang de detecció dels objectius vius és de 5 km i 11 km de vehicles. El Mini Coral, molt més lleuger, es distingeix per una lent fixa amb un camp de visió de 6 ° x 4,5 ° per a canals diürns i nocturns i un telemetre làser amb un abast de 2,5 km; els rangs de detecció del dispositiu són de 4,8 km per als cotxes i de 3 km per a les persones. Tots dos sistemes estan equipats amb un mode de fusió dia / nit.
Tot i que l’exèrcit nord-americà està a punt d’aconseguir el nou sistema d’orientació d’efectes conjunts (JETS) de Leonardo DRS per a les forces especials, nombroses empreses no estan inactives, introduint periòdicament nous sistemes de vigilància i reconeixement manuals. Recentment, el Cos de Marines dels Estats Units va signar dos contractes amb Northrop Grumman i Elbit Systems of America per desenvolupar prototips per al sistema de segmentació portàtil de pròxima generació. BAE Systems ha desenvolupat el dispositiu HAMMER (Handheld Azimuth Measuring, Marking, Electro-optic imaging & Ranging), que inclou una brúixola astronòmica per a un posicionament precís fins i tot en absència d’un senyal GPS.
Els darrers desenvolupaments de FLIR són el refrigerat Recon V i el refrigerat Recon V Ultra Lite. El canal d’imatge tèrmica té un augment de 10x i un camp de visió canviant de 20 ° x 15 ° a 2 ° x 1,5 °; el model Recon V té un sistema d’estabilització electrònic incorporat. No totes les característiques del dispositiu estan disponibles, tot i que l'abast del telemetre làser és de 10 km. El Recon V es pot canviar en calent, és a dir, es poden canviar les bateries sense apagar el sistema. La memòria interna pot emmagatzemar fins a 1.000 imatges. El model Recon V Ultra Lite es basa en l’última matriu FPA de 640x480 amb un pas de 12 micres de disseny propi i, com a resultat, el sistema és compacte i pesa relativament poc, mentre que el canal diürn té una resolució de 5 megapíxels. Camp de visió súper ampli de 12,2 ° x 6,9 °, camp de visió ampli de 6 ° x 3,3 ° i camp de visió estret de 4,5 ° x 1,6 ° disponible en canal d'imatges tèrmiques, camps de visió de 6 ° x 3,3 ° i 3 ° x 1,7 ° estan disponibles al canal de dia. L’abast d’un telemetre làser que funciona a una longitud d’ona de 850 nm supera els 10 km. El Recon V Ultra Lite té una sortida de vídeo digital integrada, a més de connectivitat sense fils Wi-Fi, Bluetooth i NFC.
