Guerre et paix. Réalité augmentée dans les viseurs et les systèmes de navigation

Ce vendredi, nous proposons de parler de l'évolution des viseurs, dans lesquels les technologies de réalité augmentée ont également joué un rôle.

La plupart des percées technologiques et des nouvelles technologies sont le plus souvent forgées dans le creuset de la guerre, et pendant la guerre, elles sont testées et améliorées.



Les viseurs de collimateur et les écrans de projection (HUD) ne font pas exception. Des tentatives pour améliorer la visée des armes à feu ont été faites depuis son invention. Il y a eu des expériences avec des vues ouvertes et fermées.

Toutes sortes de formes et de formes de viseurs ouverts avec un guidon et le tout ont été inventés:



Viseurs annulaires, ouverture et dioptrie:





D'autres améliorations ont inclus l'installation de lentilles dans les viseurs et ont conduit à la création de viseurs optiques. L'ajout de composants électroniques aux viseurs optiques a conduit à la création de collimateurs et de systèmes holographiques, et a compliqué davantage les systèmes gyrostabilisés, les ordinateurs balistiques, et enfin les écrans de projection et les systèmes à réalité augmentée.

Les premiers viseurs électroniques ont été des collimateurs.

Un collimateur (le nom du réflecteur a pris racine dans les sources anglaises) est un dispositif optique qui combine une image naturelle d'une cible avec une image parallèle d'une marque de visée projetée à l'infini.



Cela donne deux grands avantages: premièrement, vous pouvez viser avec deux yeux, ce qui ne rétrécit pas le champ de vision et vous permet de réagir aux changements de la situation en temps opportun; deuxièmement, le cadre de visée est projeté dans l'œil dans un flux parallèle et reste sur l'axe de visée optique quelle que soit la position de la tête de l'opérateur - la marque se déplace le long du verre de visée, mais reste au point de visée.

Les viseurs optiques vous permettent de produire des tirs de haute précision sur de longues distances, mais en termes de vitesse de visée et d'efficacité de travail avec des cibles qui se déplacent rapidement, les viseurs de collimateur en bénéficient considérablement.



Cette technologie a été développée et brevetée en 1900 par l'opticien irlandais Howard Grabb.


Howard Grubb avec son invention

De plus, la technologie a été créée à l'origine pour les armes légères et pour toutes sortes de plates-formes d'armes. La formation de la marque de visée peut être effectuée en collectant la lumière naturelle à l'aide d'un guide d'onde optique, mais les systèmes modernes utilisent principalement un éclairage actif avec des LED ou un laser.

Les collimateurs ont réussi à participer à la Première Guerre mondiale. Par exemple, ils ont été installés sur des chasseurs Albatross et Fokker.


Fokker D.VII, capture d'écran de Rise Of Flight

Au début de la Seconde Guerre mondiale, cette technologie était devenue assez courante. Surtout dans ces conditions où il était nécessaire de calculer instantanément et avec précision la distance à la cible, sa vitesse et sa direction, et de prendre également en compte la préemption des tirs - dans l'aviation, la défense aérienne, la marine.

Ci-dessous, le collimateur britannique MARK - 9. Il peut être vu sur des tourelles et des mitrailleuses défensives de bombardiers, ainsi que sur quatre supports anti-aériens.



Et ce sont des vues avec un ordinateur balistique. Une technologie avancée de son temps!





Comment ça marche:





Plus tard, d'autres données nécessaires ont été ajoutées à l'image du réticule et de l'ordinateur balistique, telles que les modes de fonctionnement du moteur, les conditions de navigation, etc.

L'affichage de projection classique pour l'aviation est apparu:





En règle générale, la technologie militaire trouve son application pacifique. Cela s'est produit dans l'aviation civile, où le plus important est la sécurité maximale.

Selon les statistiques, les périodes de vol les plus dangereuses et les plus stressantes sont le décollage et l'atterrissage. Aux mêmes moments, les pilotes de l'avion connaissent la charge maximale d'informations.

Des écrans de projection ont été installés pour la première fois sur des avions de ligne civils au début des années 80 en Alaska. Contrairement au combat, des projecteurs civils étaient fixés au plafond et le réflecteur n'était incliné que si nécessaire:





L'objectif principal de ce dispositif est de permettre des décollages et des atterrissages de nuit et dans des conditions météorologiques difficiles. Lors de l'atterrissage, l'écran affiche la direction de la bonne piste, la trajectoire de descente optimale et calcule même le point de contact. Tout cela permet au pilote de ne pas se laisser distraire par les appareils et de garder constamment la piste en vue.

Les écrans de projection sont encore largement utilisés dans l'aviation militaire, mais ils présentent un inconvénient important. Le combat aérien se déroule dans un espace en trois dimensions, ce qui oblige le pilote à tourner la tête à 360 degrés, et les informations vitales sont affichées sur un écran fixe.



C'est pourquoi les concepteurs songent depuis longtemps à intégrer le HUD dans un casque de vol.

La première tentative en série dans la marine américaine remonte à 1969 et s'appelait VTAS (Visual Target Acquisition System). Dans la première génération, le monoculaire descendant a permis au pilote de capturer la cible et de diriger des missiles air-air sans utiliser un écran de projection fixe.





Des analogues domestiques ont été développés pour les MIG-29 et SU-27, remplissaient les mêmes fonctions et étaient appelés «Sura» et «Slit».





Les pilotes d'hélicoptère ne sont pas non plus ignorés. Dans le célèbre KA-50, le complexe Obzor-800 a été utilisé.



Et les pilotes Apache utilisent les monoculaires IHADSS les plus avancés:



Il s'agit d'un appareil plus sérieux qui fournit non seulement la désignation de cible, mais également la navigation, la sortie d'image infrarouge pour les vols de nuit et bien plus encore.

Dans le même temps, la formation à travailler avec IHADSS est très complexe, à long terme et provoque de terribles maux de tête. Le pilote s'adapte littéralement au mode de vision des caméléons, lorsque les pupilles des yeux droit et gauche commencent à travailler de manière asynchrone. Cette compétence est également oubliée après une longue pause, et vous devez vous adapter à nouveau.

Les systèmes modernes sont dépourvus de cet inconvénient, car ils sont binoculaires. En voici quelques uns:

Casque pour le pilote PAK FA:



Casque pour le pilote de BAE Systems:



Les systèmes modernes sont beaucoup plus légers et plus parfaits que la première génération, ils sont capables d'afficher toutes les données possibles sur le fonctionnement des systèmes embarqués, de contrôler les modes de vol et de navigation, ainsi que de fournir une image améliorée et traitée en temps réel.



Et si les premiers prototypes du siècle dernier ne sont pas entrés en série en raison du poids important et du risque pour le cou du pilote, alors dans le présent, ce problème est résolu:




Les innovations militaires sont adaptées à un usage civil, par exemple, le développement de la préoccupation de l'aviation civile THALES:



Il y a aussi une sphère où la navigation dans l'espace tridimensionnel est vitale - c'est le travail sous-marin. L'affichage de la vision augmentée des plongeurs (DAVD) est conçu pour naviguer, communiquer et faciliter le travail des plongeurs.



Voici comment fonctionne le complexe:



On peut affirmer qu'avec le développement des technologies HUD, nous verrons de plus en plus de types de viseurs pour toutes sortes d'armes, ainsi que des systèmes qui rendront les vols de l'aviation civile encore plus confortables pour le pilote et sûr pour les passagers.