Home טכנולוגיה אינפרא-אדום החיישנים הזעירים שיעזרו לרחפנים לראות טוב יותר בחשיכה

החיישנים הזעירים שיעזרו לרחפנים לראות טוב יותר בחשיכה

Representational image of a thermal image

This post is also available in: English (אנגלית)

רחפנים נדרשים יותר ויותר לפעול בשעות הלילה, דרך עשן ובתנאים נוספים שבהם מצלמות רגילות מתקשות לספק תמונה ברורה. הדמיה תרמית יכולה להתמודד עם הבעיה באמצעות זיהוי קרינה אינפרא־אדומה במקום אור נראה, אך כל חיישן שמתווסף לכלי טיס קטן תופס מקום, מוסיף משקל וצורך חשמל. לכן, שיפור יכולות הראייה באינפרא־אדום מבלי להגדיל את הפלטפורמה או לקצר את זמן השהייה שלה באוויר הפך לאתגר הנדסי משמעותי.

צבא ארצות הברית מבקש להתמודד עם הפשרה הזו במסגרת יוזמת Delivering Unmatched Thermal Capability Hastened (DUTCH), שמטרתה לפתח חיישני אינפרא־אדום לא מקוררים שיהיו קטנים יותר, מתקדמים יותר וזולים יותר. חברת Teledyne FLIR OEM נבחרה לתרום לתוכנית את טכנולוגיות ההדמיה התרמית והשילוב שלה.

בניגוד לגלאי אינפרא־אדום מקוררים, חיישנים תרמיים לא מקוררים אינם זקוקים למערכות קירור קריוגניות כדי לפעול. הדבר מפשט את מערכת ההדמיה והופך אותה למתאימה יותר לפלטפורמות קומפקטיות כמו רחפנים, כוונות נשק, משקפות תרמיות וחימוש משוטט.

התוכנית מתמקדת במידה רבה בארבעה גורמים מרכזיים: גודל, משקל, צריכת חשמל ועלות. שיפור של אחד מהם עלול לבוא על חשבון האחרים. ביצועי הדמיה גבוהים יותר, למשל, עשויים לדרוש אופטיקה גדולה יותר או צריכת חשמל גבוהה יותר. המטרה היא לשפר את התמונה התרמית ובמקביל להקטין את החומרה ולאפשר ייצור שלה בכמויות גדולות ובעלות מעשית.

על פי דיווח של Interesting Engineering, אחת הדרכים להשיג זאת היא באמצעות הקטנת הפיקסלים בגלאי. חיישן תרמי מורכב ממערך פיקסלים המגיבים לאנרגיית אינפרא־אדום. הקטנתם מאפשרת לשלב מספר גדול יותר של רכיבי חישה בגלאי קומפקטי, או לחלופין להקטין את מודול ההדמיה כולו תוך שמירה על רמת פירוט שימושית בתמונה.

עבור כלי טיס בלתי מאוישים קטנים, להפחתת הגודל והמשקל יש השלכות שחורגות מהמצלמה עצמה. חיישן קל יותר משאיר כושר נשיאה נוסף לסוללות, לציוד תקשורת או למערכות משימה אחרות, בעוד שצריכת חשמל נמוכה יותר עשויה לתרום להארכת זמן הטיסה.

להדמיה תרמית חשיבות מיוחדת בתחום הביטחוני, משום שהיא מזהה הבדלי חום במקום להסתמך על אור יום מוחזר. כך יכולים רחפנים להשתמש בה כדי לאתר כלי רכב, בני אדם ועצמים אחרים בחשיכה, או כאשר מצלמות המבוססות על אור נראה מתקשות לפעול בשל סוגים מסוימים של מיסוך. טכנולוגיה דומה יכולה לספק גם יכולות איכון מטרות ומודעות מצבית לכוחות קרקעיים.

מטרת הצבא אינה מסתכמת בהשגת ביצועים טובים יותר בתנאי מעבדה. היוזמה שמה דגש גם על הפחתת עלויות הייצור ועל ייצור בהיקפים גדולים, לנוכח המספר ההולך וגדל של מערכות אוטונומיות ומתכלות שצפויות להזדקק לחיישני אינפרא־אדום.

היכולת לייצר את החיישנים בקנה מידה רחב הופכת לחשובה יותר ככל שצבאות עוברים לפריסה של רחפנים בכמויות גדולות בהרבה. חיישנים מתקדמים שעלותם גבוהה מדי או שקשה לייצר אותם בהיקף הנדרש עלולים להפוך במהירות לצוואר בקבוק.

בשלב הבא תשלב התוכנית את פיתוח החיישנים החדשים עם הדגמות הקשורות למאמצי המודרניזציה הרחבים יותר של הצבא. אם היוזמה תצליח, היא עשויה לאפשר לשלב הדמיה תרמית מתקדמת במגוון רחב יותר של פלטפורמות קטנות, ולהעניק לרחפנים עתידיים יכולת טובה יותר לפעול בחשיכה מבלי להעמיס עליהם מערכות חישה גדולות וכבדות יותר.