Энерготелевидение. Видеоприёмники на поле боя

Всего 15 лет назад идея просмотра видео на сотовом телефоне могла бы показаться странной и фантастической. Сегодня, это такое же обычное дело как сделать звонок или прочитать текстовое сообщение. Требования военных по просмотру видео в движении стали толчком к созданию самых разных удаленных (выносных) видеотерминалов или RVT (Remote Video Terminal)

Благодаря значительному развитию технологий средств связи за последние двадцать лет, теперь стало возможным использовать сотовый телефон в качестве миниатюрного мобильного телевизора или даже кинотеатра. Подростки считают само собой разумеющимся, что могут смотреть фильмы с интернет-ресурса YouTube о собаках на лыжах или новейших сенсациях в шоу-бизнесе. На поле боя такие возможности предполагают в целом более серьезный подход. Произошла «революция дронов», в результате которой произошло беспрецедентное распространение беспилотных аппаратов. Они позволяют солдатам не только увидеть, «что творится за следующим холмом» (определение сбора военной информации, данное герцогом Веллингтонским), но также осматривать огромные площади земной или водной поверхности, обеспечивая почти спутниковую разведку оперативного и стратегического уровня.

 

Появление видеоприемников на поле боя позволяет отдельным военнослужащим просматривать видеоизображения, собранные дронами и другими оптронными системами (например, подвесными контейнерными прицельно-навигационными системами), наземными и воздушными системами сбора изображений, или даже картинки со спутников. Неудивительно, что недавние и ведущиеся в настоящее время военные кампании в Афганистане, Ираке, Мали и в других точках земного шара, а также широкое применение дронов способствовали разработке и распространению таких приемников. В статье будут рассмотрены некоторые из этих систем, доступных в настоящее время на рынке.

AAI CORPORATION

Несколько компаний, упомянутых в этой статье, разработали терминалы, которые легко переносятся или надеваются (например, на руку), что позволяет солдатам видеть получаемое изображение везде, куда бы они не пошли. Компания AAI Corporation, объединив усилия совместно с британской QinetiQ, разработала носимый удаленный видеотерминал Wearable Remote Video Terminal (WRVT). В терминале WRVT используется большая часть технологий, разработанных компанией AAI для своего терминала One System Remote Video Terminal (OSRVT), который был поставлен в больших количествах американским военным в Афганистане и совсем недавно американскому же контингенту в Ираке. WRVT может принимать изображения на частотах C-band (4-8 ГГц), L-band (1-2 ГГц) и S-band (2-4 ГГц). Терминал имеет массу менее 7 кг; дисплей переносится в жилете военнослужащего, а антенна и приемопередатчик размещаются в соответствующем ранце.

Видеотерминал OSRVT производства компании AAI может устанавливаться на самые разные БПЛА, включая собственный RQ-7 Shadow, RQ-5 Hunter от Northrop Grumman и RQ-11 Raven от Aerovironment, MQ-9 Predator и MQ-1C Grey от General Atomics. Естественно, он также может получать изображения от традиционных пилотируемых летательных аппаратов, например AH-64D Apache от McDonnell-Douglas/Boeing и разведывательного вертолета OH-58D Kiowa Warrior производства Bell. Одним из компонентов системы ORSVT является упрочненный компьютер, работающий под любой версией ОС Windows. Система может обрабатывать аналоговые и цифровые сигналы в C-диапазоне, в диапазонах L, S и Ku (12-18 ГГц), а модульный дизайн позволяет конфигурировать ее для переносных, стационарных, устанавливаемых на транспортные средства, воздушных или корабельных приложений. Наряду с приемом изображения от платформ, описанных выше, ORSVT может показывать видео, передаваемое с подвесных контейнерных прицельно-навигационных систем AN/AQQ-28(V) Litening производства Lockheed Martin.

Компания AERONAUTICS

Учитывая многолетний опыт, который израильская армия приобрела в процессе эксплуатации своих БПЛА, неудивительно, что такие израильские компании, как например Aeronautics, предлагают RVT для использования с беспилотными воздушными средствами. Наряду с показом изображений терминал от Aeronautics может выводить на карту координаты дрона (беспилотный летательный аппарат с ударными возможностями) и цели в своей зоне обзора. Это особенно полезно, если дрон обеспечивает управление огнем артиллерии. Солдаты могут видеть изображение на своей консоли, носимой поверх бронежилетов, или в опциональном окуляре, данные на который передает антенна, размещаемая в ранце. Система не так уж и громоздка, но всё же весит пять килограмм; она имеет дальность действия примерно 30 км. Энергоснабжение осуществляется либо от перезаряжаемых аккумуляторов, либо от энергосети машины.

 

BLUEBIRD AERO SYSTEMS

Израильская компания BlueBird Aero Systems поставляет не только несколько моделей БПЛА, но также видеотерминал к ним. Компания разработала терминал малого форм-фактора, что делает его удобным в обращении. Имея массу не более 3,5 кг, терминал от BlueBird Aero Systems является самым легким изделием на рынке. Он может питаться от автомобильного аккумулятора на 12 вольт или собственного аккумулятора, который обеспечивает работу в течение 4 часов. Диапазон рабочих температур составляет от -25° C до +50°C. Терминал способен хранить до 64 гигабайт данных и имеет всенаправленную антенну с радиусом действия 10 км, который повышается до 20 км при использовании направленной антенны.

Компания BMS

Американская компания Broadcast Microwave Services (BMS) разработала терминал Carry-Viewer III. В отличие от некоторых систем, описываемых в статье, Carry-Viewer III разрабатывался не только с учетом военных потребителей, но и с прицелом на гражданские службы, например МЧС. БПЛА начинают выполнять всё больше и больше самых разных задач. Они имеют хороший потенциал реального применения в сфере управления в критических ситуациях и проверки промышленных производств, хотя все важнейшие вопросы касательно полетов этих аппаратов в невыделенном воздушном пространстве еще предстоит решить, прежде чем положение дел здесь станет критическим.

Carry-Viewer III имеет дисплей с высоким разрешением, хорошо читабельный при прямом солнечном освещении; время работы от аккумуляторов составляет до 3 часов. Шифрование AES-128/256 (стандарт правительства США Advanced Encryption Standard-128/256) может быть опционально добавлено для повышения безопасности, тогда как сам терминал может записывать и проигрывать собранные изображения. Несколько частотных диапазонов могут обрабатываться Carry-Viewer III, на выходе формируются аналоговые сигналы NTSC и PAL. Все эти возможности заключены в устройстве массой почти 1,3 кг.

Компания ELBIT SYSTEMS

Как и компания Aeronautics, израильская Elbit Systems также участвует в разработке новой технологии, разработав переносную цифровую приемную систему MRS-2000M. Солдат может смотреть передаваемое изображение на консоли, при этом приемопередатчик и антенна помещаются в ранце за спиной. Кроме показа видео и изображений MRS-2000M может выводить телеметрические данные от БПЛА и фотоснимков. MRS-2000M принимает изображения, передаваемые в диапазонах частот C и S; опционально также он может принимать данные диапазоне L. При работе с всенаправленной антенной в диапазоне C система MSR-2000M имеет дальность действия около 8 км (4 морских мили) или 35 км (19 морских миль) при использовании направленной антенны. В диапазонах S и L эти дальности составляют соответственно 12 км (6 морских миль) и 50 км (27 морских миль). MSR-2000M может принять на входе видеостандарты RS-170A, NTSC, CCIR (Comité Consultatif International pour la Radio) и PAL; объем хранимого видео составляет до 30 минут. Система имеет массу 12 кг и работает 3,5 часа на одном заряде аккумуляторов.

 

 

Компания GENERAL ATOMICS

Хотя такие БПЛА, как например MQ-1 Predator, могут передавать свои изображения на терминал Rover (см. описание ниже), изготовитель MQ-1 Predator компания General Atomics производит свой собственный удаленный видеотерминал RVT. Терминал, работающий в диапазоне C, может представлять так называемые данные «Level-2» спешенным бойцам, в транспортные средства, на корабли или самолеты на дальности до 200 км (108 морских миль). Компания General Atomics создавала свой терминал с прицелом на удобство ношения. Он переносится в солдатском ранце, включая упроченный лэптоп, приемник, всенаправленную антенную, блок обработки данных плюс сменный блок аккумуляторов

Компания HARRIS

Выпуск терминала RF-7800T RVT был начат компанией Harris в 2009 году. Он работает в диапазонах C, L, S и совместим с протоколами связи, разработанными в рамках инициативы JTRS (Joint Tactical Radio System – перспективная военная радиосистема связи) министерства обороны США. Пользователи могут просматривать изображение с терминала либо на тактическом дисплее, либо в монокулярном приборе. Технологии, представленные вместе с RF-7800T RVT, включают протокол связи Small Unmanned Aerial Systems Digital Data Link (цифровой канал связи для небольших БПЛА), который позволяет пользователю получать изображения, передаваемые многочисленными малыми БПЛА.

 

 

Компания IMINT

Шведская компания Imint предоставляет программное обеспечение Ihvert RVT, которое работает на упрочненных лэптопах и трансформирует их в удаленные видеотерминалы. Важно, что это экономит средства и снижает затраты на логистику, поскольку позволяет пользователю использовать свои стандартные упрочненные лэптопы в роли RVT, а не брать еще один дополнительный комплект с собой для просмотра изображений. ПО Ihvert было использовано для передачи изображений от запускаемого с рук БПЛА Skylark-I/Iiот Elbit Systems.

ROVER

Пожалуй, самая известная на рынке система в своем классе – Rover (Remotely Operated Video Enhanced Receiver – дистанционно управляемый улучшенный видеоприемник) – показывает изображения, получаемые пилотируемыми и беспилотными аппаратами, на устройстве типа лэптоп. Со времени своего появления Rover было выпущено несколько вариантов: Rover-2 поступил в войска в 2002 году, позволив военнослужащим наблюдать картинку, передаваемую с дронов General Atomics MQ-1 Predator и вооруженных самолетов Lockheed Martin AC-130H/U Spectre/Spooky-II. Впрочем, терминал Rover-2 был довольно крупной системой и перевозился обычно в военном джипе High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle (HMMWV) производства компании AM General. Несмотря на свои размеры Rover-2 был революционным изделием, так как солдаты могли теперь напрямую смотреть изображения с дрона без необходимости поддерживать постоянный контакт с наземной станцией беспилотного аппарата и опрашивать пилотов, что они там видят.

Работы по миниатюризации привели к уменьшению размеров терминала Rover-2 до размеров переносного устройства массой 5 кг. Постепенно уменьшались не только размеры Rover, но и расширялись его возможности. Компания L-3 Communications заменила Rover-2 системой Rover-3. Этот многополосный терминал мог принимать изображения в диапазонах C, L и Ku. Свыше 2000 терминалов Rover-3 было изготовлено и поставлено, среди прочего, и американским союзникам.

В 2007 году дебютировал терминал Rover-4, в котором добавилась возможность работы в диапазоне S. В нем появилась функция работы с координатами GPS, которая позволяет оператору терминала кликнуть на зоны, которые он хотел бы изучить при помощи своего дрона, а затем направить его точно по заданным координатам. Вдобавок, Rover-4 позволяет пользователям поддерживать связь напрямую с самолетом-штурмовиком, выполняющим вылеты ближней авиационной поддержки, и, следовательно, улучшить координацию между передовыми авиационными наводчиками и пилотами. Весьма важно с точки зрения перспективы авиационной поддержки иметь возможность обмениваться изображениями между передовым наблюдателем, оснащенным терминалом Rover, и летательным аппаратом в воздухе. Это гарантирует проведение атаки по корректной цели и помогает уменьшить случаи братоубийства и косвенных потерь.

Более поздние инкарнации Rover, например Rover-5 и Rover-5i (также известный как mRover), спроектированы как приемопередатчики, которые могут обрабатывать изображения с устойчивым шифрованием в соответствии со стандартами Type-1 Агентства национальной безопасности США и совместимы с коммуникационным протоколом Common Data Link (CDL) Ku-диапазона. Rover-5i это экспортный вариант Rover-5 с шифрованием AES-256, появившийся в продаже в 2010 году.

В январе 2013 года ВВС США испытали беспроводной роутер Net-T (устройство для соединения сетей, использующих разные архитектуры и протоколы) для подвесных контейнерных систем целеуказания Northrop Grumman AN/AQQ-28(V) Litening и Lockheed Martin AN/AAQ-33 Sniper, который позволяет через ретрансляторы связи этих же контейнерных систем самолета задействовать Rover-5 для обмена информационными, голосовыми и графическими данными между солдатами, оснащенными этим терминалом. В ВВС США надеются развернуть Net-T в 2014 году.

Между тем, если терминалы Rover-5/5i представляют собой переносные устройства, то их преемник Rover-6, пожалуй, лучше подходит для "полустационарных" установок, например полевых штабов, кораблей или транспортных средств. Сам по себе Rover-6 является развитием более раннего терминала Rover-3/4 (см. выше). Наряду с использованием частот связи, описанных выше, Rover-6 может обрабатывать работать на ультравысоких частотах (UHF) (300 МГц – 3 ГГц). Кроме того, Rover-6 может подсоединяться к цифровому каналу связи, используемому дроном RQ-11 Raven. Безопасность гарантируется за счет использования стандартов шифрования Triple-DES (Data Encryption Standard), AES и Type-1. Поскольку Rover-6 является двухканальной системой, то эти два канала могут использоваться для обработки трафика двух разных частотных каналов или могут быть объединены для приема изображений от одного источника. Самым маленьким вариантом в семействе Rover компании L-3 является пятиполосный терминал Tactical Rover (UHF, C, L, S и Ku), представляющий собой переносной приемник с шифрованием AES.

Компания SAGEM

Может создаться впечатление, что в основном компании из США и Израиля поставляют RVT, однако французская Sagem также активна в этой сфере и производит тактический удаленный видеотерминал TRVT (Tactical Remote Video Terminal). Он построен на упрочненном ручном сенсорном экране, который интегрирован в упрочненный же лэптоп Panasonic Toughbook CF-19. TRVT работает в диапазонах C, S и UHF; при использовании всенаправленной антенны дальность действия составляет около 20 км. В него встроены также GPS и обновляемые карты с опцией шифрования (по запросу пользователя). Масса всей системы TRVT составляет 11 кг и она может работать до 4 часов от одной зарядки батарей.

 

Компания TADIRAN SPECTRALINK

Израильская компания Tadiran Spectralink также придерживается инновационных методов. Ее устройство V-Rambo получило свое имя от акронима «Video Receiver and Monitor for Tactical Battlefield Operations» (видеоприемник и монитор для тактических боевых операций), а не в честь героя боевиков Джона Рэмбо. В то время как дисплей системы V-Rambo может одеваться на запястье солдата, соответствующие антенна, видеоприемник и батарея переносятся в солдатском жилете. V-Rambo может принимать изображения в диапазонах C и S, также в систему встроена GPS. Возможна продолжительная работа до 5 часов, а масса всей системы немного превышает 1 кг.

V-Rambo один из нескольких подобных терминалов, выпускаемых компанией Tadiran Spectralink. Носимый на запястье SL-Rambo, например, может включать опциональное шифрование AES, хотя он получает изображения только в диапазоне S в отличие от V-Rambo, работающего в диапазонах S и C. Он принимает изображения со скоростью до 1,4 Мбит/с и может работать либо в режиме с фиксированной частотой, либо в режиме скачкообразного переключения частоты. SL-Rambo работает до 4 часов работы, а весит чуть меньше, чем V-Rambo. И, наконец, для транспортных средств предназначен терминал V-TVR (Vehicle Tactical Video Recorder) от Tadiran Spectralink . Он работает в диапазонах S и C и может использовать всенаправленные, направленные и полусферические передатчики. V-TVR может устанавливаться на самые разные транспортные средства, начиная джипами и кончая основными боевыми танками.

Эволюция

Почему бы военным просто не использовать технологию смартфонов из гражданского мира и адаптировать ее для своих нужд? В конце концов, технология там уже готова и проверена. Если сравнивать стоимость, то полноценные I-phone или Samsung Galaxy стоят неимоверно дешево по сравнению со своими военными аналогами. Недавний разговор с инженером из компании по военным средствам пролил свет на ситуацию: «Мы могли бы завтра использовать гражданскую сотовую связь для военнослужащих, чтобы обеспечить видео в движении. Но тогда мы должны гарантировать надежность технологии, ее работоспособность в различных внешних условиях, ее устойчивость, обеспечить возможность работы, по меньшей мере, с несколькими разными форматами изображений и видео». Всё это сильно резко повышает стоимость изделий для военных, плюс нужно учесть стоимость расширенных и интенсивных испытаний, объем которых несравним с объемом испытаний гражданских изделий. В конечном счете, эффективнее разрабатывать и изготавливать специализированные терминалы RVT для военных с нуля. Конечно, некоторые готовые компоненты могут быть включены в состав таких RVT, что позволит немного уменьшить их стоимость. Тем не менее, можно с определенной уверенностью сказать, что, как и для гражданских изделий, размеры, масса и энергопотребление выносных видеотерминалов для военных в будущем будут неуклонно снижаться.

Использованы материалы:
Armada International 5/2013
www.harris.com
www.bluebird-uav.com
www.aeronautics-sys.com
www.elbitsystems.com
www.l-3com.com
www.tadspec.com