Qüestions tecnològiques
Càmeres
Alguns dels sistemes de camuflatge actius proposats tenen càmeres instal·lades directament a l’objecte camuflat i alguns sistemes tenen càmeres IR remotes. Si l’esquema del sistema és tal que la càmera s’ha d’instal·lar directament a l’objecte a emmascarar, s’imposarà una restricció: la càmera s’ha de camuflar activament o és prou petita. Hi ha molts models de micro càmeres disponibles actualment per als consumidors, de les quals algunes càmeres comercials en color en miniatura poden ser adequades per a certs tipus de sistemes de camuflatge actius.
Resolució i imatge
A l’hora de determinar la resolució de visualització necessària, s’ha de tenir en compte la distància des de la pantalla fins al visor. Si l’observador es troba a només 2 metres, la resolució no hauria de ser molt superior al detall de la visió humana a aquesta distància, és a dir, aproximadament 289 píxels per cm2. Si l’observador està més lluny (que sol ser), es pot reduir la resolució sense comprometre la qualitat de l’emmascarament.
A més, la visualització hauria de tenir en compte com canvia el camp visual dels observadors en funció de la distància a la qual es troben de la pantalla. Per exemple, una persona que mira una pantalla a 20 metres de distància pot veure més del que hi ha darrere de la pantalla en comparació amb una persona a 5 metres de distància. Per tant, el sistema ha de determinar des d’on mira l’observador per tal d’ajustar la imatge o la mida de la imatge i determinar-ne les vores.
Una de les solucions de visualització és la creació d’un model digital en 3D de l’espai circumdant. Se suposa que el model digital es generarà en temps real, ja que és probable que no sigui pràctic modelar les ubicacions del món real abans del previst. Un parell de càmeres estereoscòpiques permetrà al sistema determinar la ubicació, el color i la brillantor. Es proposa un procés anomenat imatges de raigs viatgers per traduir el model a una imatge 2-D en una pantalla.
Es creen nous materials nanocompostos usats mitjançant camps magnètics i elèctrics per aconseguir un posicionament precís de nanopartícules funcionals dins i fora de les fibres de polímer. Aquestes nanofibres es poden adaptar per proporcionar propietats com la concordança de colors i el control de signatures NIR per a aplicacions de camuflatge actives.
Representació esquemàtica del camuflatge actiu que s’utilitza per camuflar una persona que es troba davant d’un grup de persones
Pantalles
Des de fa més de 20 anys s’han desenvolupat tecnologies de visualització flexibles. S'han proposat nombrosos mètodes per intentar crear una pantalla més flexible, duradora i més econòmica que també tingui una resolució, contrast, color, angle de visió i freqüència d'actualització adequats. Actualment, els dissenyadors de pantalles flexibles estudien les necessitats dels consumidors per determinar la tecnologia més adequada en lloc d’oferir la millor solució única per a totes les aplicacions. Les solucions disponibles inclouen RPT (tecnologia de projecció retro-reflectant), díodes emissors de llum orgànics (OLED), pantalles de cristall líquid (LCD), transistors de pel·lícula fina (TFT) i paper electrònic …
Les pantalles estàndard modernes (incloses les pantalles flexibles) són només per a la visualització directa. Per tant, també s’ha de dissenyar un sistema perquè la imatge es pugui veure clarament des de diferents angles. Una solució seria una pantalla de matriu de lents semiesfèrica. A més, en funció de la posició del sol i de l'observador, la pantalla pot ser significativament més brillant o fosca que la zona circumdant. Si hi ha dos observadors, es requereixen dos nivells de brillantor diferents.
A causa de tots aquests factors, hi ha grans expectatives del desenvolupament futur de la nanotecnologia.
Limitacions tecnològiques
Actualment, nombroses limitacions tecnològiques restringeixen la producció de sistemes de camuflatge actius per a sistemes de soldats. Tot i que algunes d’aquestes limitacions s’estan superant activament amb una solució suggerida en un termini de 5 a 15 anys (per exemple, pantalles flexibles), encara hi ha alguns obstacles notables que encara s’han de superar. Alguns d’ells s’esmenten a continuació.
La brillantor de les pantalles. Una de les limitacions dels sistemes de camuflatge actius basats en la pantalla és la manca de brillantor per treballar en condicions de llum natural. La brillantor mitjana d’un cel clar és de 150 W / m2 i la majoria de pantalles apareixen en blanc a plena llum del dia. Es necessitarà una pantalla més lluminosa (amb una luminiscència propera a la d’un semàfor), que no és un requisit en altres àrees de desenvolupament (per exemple, els monitors d’ordinador i les pantalles d’informació no haurien de ser tan brillants). En conseqüència, la brillantor de les pantalles pot ser la direcció que frenarà el desenvolupament del camuflatge actiu. A més, el sol és 230.000 vegades més intens que el cel que l’envolta. Les pantalles amb una brillantor igual al sol haurien de ser dissenyades de manera que, quan el sistema passi per davant del sol, no sembli boirós ni tingui ombres.
Potència informàtica. Les principals limitacions del control actiu d’imatges i la seva actualització constant amb l’objectiu d’actualitzar contínuament (invisibilitat) per a l’ull humà són que es necessiten programes potents i una gran memòria en els microprocessadors de control. A més, tenint en compte que estem considerant un model 3D, que s’ha de construir en temps real basat en mètodes per obtenir imatges de càmeres, el programari i les característiques dels microprocessadors de control poden esdevenir una limitació important. A més, si volem que aquest sistema sigui autònom i que el porti un soldat, el portàtil ha de ser lleuger, petit i prou flexible.
Funciona amb bateria. Si teniu en compte la brillantor i la mida de la pantalla, així com la potència de processament necessària, les bateries modernes són massa pesades i s’esgoten ràpidament. Si el soldat ha de portar aquest sistema al camp de batalla, caldrà desenvolupar bateries més lleugeres i de més capacitat.
Posició de càmeres i projectors. Tenint en compte la tecnologia RPT, la limitació significativa aquí és que les càmeres i els projectors hauran de situar-se per endavant, i només per a un observador enemic, i que aquest observador haurà de situar-se en una posició exacta davant de la càmera. És poc probable que tot això s’observi al camp de batalla.
El camuflatge es digitalitza
En previsió de tecnologies exòtiques que permetran desenvolupar un veritable "mantell d'invisibilitat", el darrer i significatiu progrés en el camp del camuflatge és la introducció dels anomenats patrons digitals (plantilles).
El "camuflatge digital" descriu un micro-patró (micro-patró) format per diversos píxels rectangulars petits de diferents colors (idealment fins a sis, però normalment per motius de cost no superior a quatre). Aquests micro-patrons poden ser hexagonals o rodons o quadrangulars i es reprodueixen en diverses seqüències sobre tota la superfície, ja sigui de tela o de plàstic o de metall. Diverses superfícies estampades són similars als punts digitals, que formen una imatge completa d’una fotografia digital, però s’organitzen de manera que difuminen el contorn i la forma de l’objecte.
Marines amb uniformes de combat MARPAT per al bosc
En teoria, es tracta d’un camuflatge molt més eficaç que el camuflatge estàndard basat en taques grans, a causa del fet que imita les estructures variades i les fronteres rugoses que es troben a l’entorn natural. Això es basa en com l’ull humà, i per tant el cervell, interactua amb imatges pixelades. El camuflatge digital és més capaç de confondre o enganyar el cervell que no nota el patró, o de fer que el cervell només vegi una part determinada del patró de manera que el contorn real del soldat no sigui discernible. No obstant això, per al treball real, els píxels s'han de calcular mitjançant equacions de fractals molt complexos que us permetin obtenir patrons que no es repeteixin. Formular aquestes equacions no és una tasca fàcil i, per tant, els patrons de camuflatge digital sempre estan protegits per patents. Introduït per primera vegada per les Forces Canadianes com a CADPAT i el Cos de Marines dels EUA com a MARPAT, el camuflatge digital ha agafat el mercat des de llavors i ha estat adoptat per molts exèrcits de tot el món. És interessant assenyalar que ni CADPAT ni MARPAT estan disponibles per a l’exportació, tot i que els Estats Units no tenen problemes per vendre sistemes d’armes sofisticats.
Comparació entre patrons de camuflatge de vehicles de combat normals i digitals
Plantilla canadenca CAPDAT (versió del bosc), plantilla MARPAT per al cos de marins (versió del desert) i nova plantilla de Singapur
Advanced American Enterprise (AAE) va anunciar millores en la seva manta portàtil de camuflatge actiu / adaptatiu (a la foto). El dispositiu, denominat Stealth Technology System (STS), està disponible en format visible i NIR. Però aquesta afirmació, tanmateix, suscita una gran quantitat d’escepticisme.
Actualment, hi ha un altre enfocament … Els investigadors de la Universitat Rensselier i Rice han obtingut el material més fosc mai creat per l’home. El material és un revestiment prim de matrius descarregats de nanotubs de carboni poc alineats; té una reflectància global del 0, 045%, és a dir, absorbeix el 99, 955% de la llum incident. Com a tal, el material s’acosta molt a l’anomenat objecte “súper negre”, que pot ser pràcticament invisible. La foto es mostra com a material nou amb un 0,045% de reflectància (centre), significativament més fosc que l'1,4% de la reflectància estàndard NIST (esquerra) i un tros de carboni vítre (dreta)
Sortida
Els sistemes de camuflatge actius per a infants podrien ajudar en gran mesura a les operacions encobertes, sobretot tenint en compte que les operacions militars a l’espai urbà són cada vegada més freqüents. Els sistemes tradicionals de camuflatge conserven el mateix color i forma, però, a l’espai urbà, els colors i els patrons òptims poden canviar constantment cada minut.
Buscar només un possible sistema de camuflatge actiu no sembla prou adequat per emprendre el necessari i costós desenvolupament de la tecnologia de visualització, la potència informàtica i la potència de la bateria. No obstant això, a causa del fet que tot això serà necessari en altres aplicacions, és bastant previsible que la indústria pugui desenvolupar tecnologies que s'adaptaran fàcilment als sistemes de camuflatge actius en el futur.
Mentrestant, es poden desenvolupar sistemes més senzills que no resultin en una invisibilitat perfecta. Per exemple, un sistema que actualitzi activament el color aproximat serà més útil que els sistemes de camuflatge existents, independentment de si es mostra la imatge ideal. A més, donat que el sistema de camuflatge actiu es pot justificar més quan es coneix amb exactitud la posició de l’observador, es pot suposar que en les primeres solucions es podria utilitzar una sola càmera o detector estacionari per al camuflatge. No obstant això, actualment hi ha un gran nombre de sensors i detectors que no funcionen en l’espectre visible. Un microbolòmetre tèrmic o un sensor sensible, per exemple, pot identificar fàcilment un objecte emmascarat per un camuflatge actiu visual.
