Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors

Taula de continguts:

Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors
Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors

Vídeo: Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors

Vídeo: Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors
Vídeo: U.S. Army Conducts training with finnish Soldiers 2024, Abril
Anonim

En articles anteriors, examinàvem maneres d’augmentar la consciència de la situació de les tripulacions de vehicles blindats i la necessitat d’augmentar la velocitat d’objectiu d’armes i recursos de reconeixement. Un punt igualment important és garantir una interacció intuïtiva eficaç dels membres de la tripulació amb armes, sensors i altres sistemes tècnics de vehicles de combat.

Imatge
Imatge

Equips de vehicles blindats

De moment, els llocs de treball dels membres de la tripulació estan altament especialitzats: un seient de conductor separat, llocs de treball separats per al comandant i l'artiller. Inicialment, això es va deure a la disposició dels vehicles blindats, inclosa una torreta giratòria i dispositius d’observació òptica. Tots els membres de la tripulació només tenien accés als seus controls i dispositius d’observació, ja que no podien realitzar les funcions d’un altre membre de la tripulació.

Una situació similar es va observar anteriorment a l'aviació; com a exemple, podem citar els llocs de treball del pilot i navegador-operador del cacera-interceptor MiG-31 o de l'helicòpter de combat Mi-28N. Amb aquesta disposició de l’espai de treball, la mort o lesions d’un dels membres de la tripulació fa impossible la realització de la missió de combat, fins i tot el procés mateix de retorn a la base es va fer difícil.

Imatge
Imatge

Actualment, els desenvolupadors intenten unificar les feines de la tripulació. En gran mesura, això va ser facilitat per l'aparició de pantalles multifuncionals, sobre les quals es pot mostrar tota la informació necessària, de qualsevol equip de reconeixement disponible a bord.

Els llocs de treball unificats del pilot i del navegador-operador es van desenvolupar com a part de la creació de l'helicòpter de reconeixement i atac de Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche. A més, se suposava que els pilots de l’helicòpter RAH-66 podrien controlar la majoria de les funcions del vehicle de combat sense treure les mans dels controls. A l’helicòpter RAH-66 es preveia instal·lar un sistema d’observació conjunta muntat en casc de Kaiser-Electronics, capaç de mostrar imatges de terres i infrarojos (IR) des dels sistemes de visualització de l’hemisferi frontal o un mapa digital tridimensional. de la zona de la pantalla del casc, adonant-se del principi dels “ulls fora de la cabina”. La presència d’una pantalla muntada al casc permet pilotar un helicòpter i l’operador de l’arma pot buscar objectius sense mirar el quadre de comandament.

Imatge
Imatge

El programa d’helicòpters RAH-66 es va tancar, però no hi ha dubte que els desenvolupaments obtinguts durant la seva implementació s’utilitzen en altres programes per crear vehicles de combat prometedors. A Rússia, els llocs de treball unificats del pilot i del navegador-operador s’implementen a l’helicòpter de combat Mi-28NM basat en l’experiència adquirida durant la creació de l’helicòpter d’entrenament de combat Mi-28UB. A més, per al Mi-28NM, s’està desenvolupant un casc de pilot amb una pantalla d’imatges a l’escut facial i un sistema de designació d’objectiu muntat al casc, del qual parlàvem a l’article anterior.

L’aparició de cascos amb la capacitat de mostrar informació, torretes no tripulades i mòduls d’armes controlades a distància (DUMV) unificaran els llocs de treball en vehicles de combat terrestre. Amb una alta probabilitat, els llocs de treball de tots els membres de la tripulació, inclòs el conductor, es podran unificar en el futur. Els sistemes de control moderns no requereixen una connexió mecànica entre els controls i els actuadors, per tant, es pot utilitzar un volant compacte o fins i tot un mànec de control lateral de baixa velocitat (un joystick d’alta precisió) per conduir un vehicle blindat.

Imatge
Imatge

Segons informes no confirmats, des del 2013 es va plantejar la possibilitat d’utilitzar un joystick com a substitut del volant o de les palanques de control quan es va desenvolupar el sistema de control del tanc T-90MS. El tauler de control del vehicle d'infanteria Kurganets (BMP) també es fa suposadament a la imatge de la consola de jocs Sony Playstation, però no es divulga si aquest control remot està destinat a controlar el moviment del BMP o només per controlar armes.

Per tant, per controlar el moviment de vehicles de combat prometedors, es pot considerar una opció mitjançant un pal de control lateral de baixa velocitat i, si aquesta opció es considera inacceptable, el volant es retracta en un estat inactiu. Per defecte, els controls de moviment del vehicle haurien d’estar actius al costat del conductor, però, si cal, qualsevol membre de la tripulació hauria de poder substituir-lo. La regla bàsica en el disseny d'elements de control per a vehicles de combat hauria de ser el principi: "les mans sempre estan sobre els controls".

Els llocs de treball unificats per als membres de la tripulació s’han d’ubicar en una càpsula blindada aïllada d’altres compartiments d’un vehicle de combat, tal com s’implementa al projecte Armata.

Imatge
Imatge

Les butaques amb un angle d’inclinació variable, muntades sobre amortidors, haurien de reduir els efectes de vibracions i sacsejades quan es circula per terrenys accidentats. En el futur, es poden utilitzar amortidors actius per eliminar vibracions i sacsejades. Els seients de la tripulació es poden equipar amb ventilació integrada amb control de clima de diverses zones.

Pot semblar que aquests requisits són excessius, ja que un tanc no és una limusina, sinó un vehicle de combat. Però la realitat és que els dies dels exèrcits tripulats per reclutes sense formació han desaparegut irrevocablement. La creixent complexitat i cost dels vehicles de combat requereix la participació dels professionals que els corresponen, que necessiten proporcionar un lloc de treball còmode. Tenint en compte el cost dels vehicles blindats, que és d’entre cinc i deu milions de dòlars per unitat, la instal·lació d’equips que augmentin el confort de la tripulació no afectarà en gran mesura l’import total. Al seu torn, les condicions laborals normals augmentaran l’eficiència de la tripulació, que no necessita distreure’s per les molèsties quotidianes.

Orientació i solució

Un dels problemes d'automatització més difícils és garantir una interacció eficaç entre humans i tecnologia. És en aquesta àrea que pot haver-hi retards significatius en el cicle OODA (observació, orientació, decisió, acció) en les fases d '"orientació" i "decisió". Per entendre la situació (orientació) i prendre decisions efectives (decisió), la informació per a la tripulació s’ha de mostrar en la forma més accessible i intuïtiva. Amb l’augment de la potència informàtica del maquinari i l’aparició de programari (programari), inclòs l’ús de tecnologies per analitzar informació basada en xarxes neuronals, una part de les tasques de processament de dades d’intel·ligència realitzades prèviament per humans es poden assignar a sistemes de programari i maquinari.

Per exemple, quan s’ataca un ATGM, l’ordinador de bord d’un vehicle blindat pot analitzar de manera independent la imatge d’un aparell de càlcul d’imatges tèrmica i de les càmeres que operen en el rang ultraviolat (UV) (traça del motor de coet), les dades del radar i possiblement de sensors acústics, detecten i capturen un llançador ATGM, seleccionen les municions necessàries i notifiquen-ho a la tripulació, després del qual es pot dur a terme la derrota de la tripulació ATGM en mode automàtic, amb una o dues ordres (gir de l’arma, tret).

Imatge
Imatge

L’electrònica de bord de vehicles blindats prometedors hauria de ser capaç de determinar de forma independent objectius potencials mitjançant la seva signatura tèrmica, UV, òptica i radar, calcular la trajectòria del moviment, classificar els objectius pel grau d’amenaça i mostrar informació a la pantalla o casc de forma fàcil de llegir. La informació insuficient o, per contra, redundant pot provocar retards en la presa de decisions o en la presa de decisions errònies en les fases d '"orientació" i de "decisió".

Imatge
Imatge

La barreja d’informació que prové de diversos sensors i que es mostra en una pantalla / capa pot esdevenir una ajuda important en el treball de les tripulacions de vehicles blindats. Dit d’una altra manera, s’hauria d’utilitzar la informació de cada dispositiu d’observació situat en un vehicle blindat per formar una única imatge que sigui més convenient per a la percepció. Per exemple, durant el dia, les imatges de vídeo de càmeres de televisió en color d’alta definició s’utilitzen com a base per construir una imatge. La imatge de la càmera termogràfica s’utilitza com a auxiliar per ressaltar els elements de contrast de calor. A més, es mostren elements d’imatge addicionals segons les dades de les càmeres radar o UV. A la nit, la imatge de vídeo dels dispositius de visió nocturna es converteix en la base per construir una imatge, que en conseqüència es complementa amb informació d'altres sensors.

Imatge
Imatge

Ara s’utilitzen tecnologies similars fins i tot en telèfons intel·ligents amb diverses càmeres, per exemple, quan s’utilitza una matriu en blanc i negre amb una sensibilitat a la llum més alta per millorar la qualitat de la imatge d’una càmera en color. Les tecnologies de combinació de la imatge també s’utilitzen amb finalitats industrials. Per descomptat, la possibilitat de veure la imatge des de cada dispositiu de vigilància per separat hauria de continuar sent una opció.

Quan els vehicles blindats funcionen en grup, es pot mostrar informació tenint en compte les dades que reben els sensors dels vehicles blindats veïns segons el principi "es veu - tothom veu". La informació de tots els sensors situats a les unitats de reconeixement i combat al camp de batalla s’hauria de mostrar al nivell superior, processar-la i proporcionar-la al comandament superior en una forma optimitzada per a cada nivell específic de presa de decisions, cosa que garantirà un comandament i control altament eficaços. tropes.

Es pot suposar que en vehicles de combat prometedors, el cost de la creació de programari suposarà la major part del cost del desenvolupament d’un complex. I és el programari que determinarà en gran mesura els avantatges d’un vehicle de combat sobre un altre.

Educació

La visualització de la imatge en format digital permetrà la formació de tripulacions de vehicles blindats sense l'ús de simuladors especialitzats, directament al mateix vehicle de combat. Per descomptat, aquest entrenament no substituirà l'entrenament complet amb el tir d'armes reals, però simplificarà significativament la formació de les tripulacions. L'entrenament es pot dur a terme individualment, quan la tripulació d'un vehicle blindat actua contra la IA (intel·ligència artificial - robots en un programa d'ordinador), i utilitzant un gran nombre d'unitats de combat de diversos tipus dins d'un camp de batalla virtual. En el cas d’exercicis militars, el camp de batalla real es pot complementar amb objectes virtuals, mitjançant la tecnologia de realitat augmentada al programari de vehicles blindats.

Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors
Ergonomia dels llocs de treball i algoritmes de combat de vehicles blindats prometedors
Imatge
Imatge

L’enorme popularitat dels simuladors en línia d’equipament militar suggereix que el programari d’entrenament de vehicles blindats prometedors, adaptat per al seu ús en ordinadors ordinaris, es pot utilitzar per a l’entrenament preliminar en forma de joc de futur potencial militar. Per descomptat, aquest programari s’ha de modificar per garantir l’ocultació de la informació que constitueix secrets d’estat i militars.

L'ús de simuladors com a mitjà per augmentar l'atractiu del servei militar s'està convertint gradualment en una eina popular a les forces armades dels països del món. Segons alguns informes, la Marina dels Estats Units va utilitzar el simulador de jocs per a ordinadors Harpoon de batalles navals per entrenar oficials navals a finals del segle XX. Des d’aleshores, les possibilitats de crear un espai virtual realista han crescut moltes vegades, mentre que l’ús de vehicles de combat moderns sovint s’assembla cada vegada més a un joc d’ordinador, sobretot quan es tracta d’equipament militar no tripulat (controlat remotament).

conclusions

Les tripulacions de vehicles blindats prometedors podran prendre les decisions correctes en un entorn complex i canviant dinàmicament i aplicar-les a una velocitat significativament superior a la possible en els vehicles de combat existents. Això es veurà facilitat per les estacions de treball ergonòmiques unificades de la tripulació i l’ús de sistemes intel·ligents per al processament i visualització d’informació. L’ús de vehicles blindats com a simulador permetrà estalviar recursos econòmics en el desenvolupament i la compra d’ajuts d’entrenament especialitzats, proporcionarà a totes les tripulacions l’oportunitat d’entrenar-se en qualsevol moment en un espai de combat virtual o durant exercicis militars mitjançant tecnologies de realitat augmentada.

Es pot suposar que la implementació de les solucions anteriors en termes d’augment de la consciència de la situació, l’optimització de l’ergonomia de la cabina i l’ús d’accionaments de guia d’alta velocitat permetran abandonar un dels membres de la tripulació sense perdre l’eficàcia del combat, per per exemple, és possible combinar les posicions de comandant i tirador. No obstant això, al comandant d'un vehicle blindat se li poden assignar algunes altres tasques prometedores, de les quals parlarem en el proper article.

Recomanat: