Máquinas fotográficas
Alguns dos sistemas de camuflagem ativa propostos têm câmeras instaladas diretamente no objeto camuflado, e alguns sistemas têm câmeras IR remotas. Se o esquema do sistema for tal que a câmera deve ser instalada diretamente no objeto a ser mascarado, então uma restrição é imposta - a câmera deve estar ativamente camuflada ou ser pequena o suficiente. Existem muitos modelos de microcâmeras atualmente disponíveis para os consumidores, dos quais algumas câmeras coloridas em miniatura comerciais podem ser adequadas para certos tipos de sistemas de camuflagem ativa.
Resolução e imagem
Ao determinar a resolução de tela necessária, a distância da tela ao visualizador deve ser levada em consideração. Se o observador estiver a apenas 2 metros de distância, a resolução não deve ser muito maior do que o detalhe da visão humana àquela distância, ou seja, aproximadamente 289 pixels por cm2. Se o observador estiver mais longe (o que geralmente está), a resolução pode ser reduzida sem comprometer a qualidade do mascaramento.
Além disso, a visualização deve levar em consideração como o campo de visão dos observadores muda dependendo da distância a que estão da tela. Por exemplo, uma pessoa olhando para uma tela a 20 metros de distância pode ver mais do que está atrás da tela em comparação com uma pessoa a 5 metros de distância. Portanto, o sistema deve determinar de onde o observador está olhando para ajustar a imagem ou o tamanho da imagem e determinar suas bordas.
Uma das soluções de visualização é a criação de um modelo digital 3-D do espaço circundante. Supõe-se que o modelo digital será gerado em tempo real, pois é muito provável que seja impraticável modelar as localizações do mundo real antes do previsto. Um par de câmeras estereoscópicas permitirá que o sistema determine a localização, a cor e o brilho. Um processo chamado de imagem de raio viajante é proposto para traduzir o modelo em uma imagem 2-D em um display.
Novos materiais nanocompósitos tecidos são criados usando campos magnéticos e elétricos para alcançar o posicionamento preciso de nanopartículas funcionais dentro e fora das fibras poliméricas. Essas nanofibras podem ser personalizadas para fornecer propriedades como correspondência de cores e controle de assinatura NIR para aplicações de camuflagem ativa.
Representação esquemática da camuflagem ativa usada para camuflar uma pessoa em frente a um grupo de pessoas
Monitores
As tecnologias de display flexível foram desenvolvidas por mais de 20 anos. Vários métodos foram propostos na tentativa de criar uma tela mais flexível, durável e mais barata que também tenha resolução, contraste, cor, ângulo de visão e taxa de atualização adequados. Atualmente, os designers de monitores flexíveis estão estudando os requisitos do consumidor para determinar a tecnologia mais adequada, em vez de oferecer a melhor solução única para todas as aplicações. As soluções disponíveis incluem RPT (Tecnologia de Projeção Retrorrefletiva), Diodos Emissores de Luz Orgânicos (OLEDs), Monitores de Cristal Líquido (LCDs), Transistores de Filme Fino (TFTs) e E-Paper …
Os monitores padrão modernos (incluindo monitores flexíveis) são apenas para visualização direta. Portanto, um sistema também deve ser projetado de forma que a imagem possa ser vista claramente de diferentes ângulos. Uma solução seria uma exibição de conjunto de lentes hemisféricas. Além disso, dependendo da posição do sol e do observador, a tela pode ser significativamente mais clara ou mais escura do que a área circundante. Se houver dois observadores, são necessários dois níveis de brilho diferentes.
Por todos esses fatores, há grandes expectativas em relação ao desenvolvimento futuro da nanotecnologia.
Limitações tecnológicas
Atualmente, inúmeras limitações tecnológicas restringem a produção de sistemas ativos de camuflagem para sistemas de soldados. Embora algumas dessas limitações estejam sendo superadas ativamente com uma solução sugerida dentro de 5 a 15 anos (por exemplo, telas flexíveis), ainda existem alguns obstáculos notáveis que ainda precisam ser superados. Alguns deles são mencionados abaixo.
O brilho das telas. Uma das limitações dos sistemas de camuflagem ativa baseados em tela é a falta de brilho para trabalhar em condições de luz do dia. O brilho médio de um céu claro é 150 W / m2 e a maioria dos monitores aparecem em branco em plena luz do dia. Será necessária uma tela mais brilhante (com luminescência próxima à de um semáforo), o que não é um requisito em outras áreas de desenvolvimento (por exemplo, monitores de computador e telas de informações não devem ser tão brilhantes). Conseqüentemente, o brilho das telas pode ser a direção que irá atrasar o desenvolvimento da camuflagem ativa. Além disso, o sol é 230.000 vezes mais intenso do que o céu ao redor. As telas com brilho igual ao do sol devem ser projetadas de forma que, quando o sistema passar na frente do sol, não pareça turvo ou tenha qualquer sombra.
Poder de computação. As principais limitações do controle ativo de imagem e sua atualização constante para fins de atualização contínua (invisibilidade) para o olho humano são que softwares poderosos e grande tamanho de memória são necessários nos microprocessadores de controle. Além disso, como estamos considerando um modelo 3-D, que deve ser construído em tempo real com base em métodos de obtenção de imagens de câmeras, o software e as características dos microprocessadores de controle podem se tornar uma grande limitação. Além disso, se quisermos que este sistema seja autônomo e carregado por um soldado, o laptop deve ser leve, pequeno e flexível o suficiente.
Alimentado por bateria. Quando você leva em consideração o brilho e o tamanho da tela, bem como a potência de processamento necessária, as baterias modernas são muito pesadas e se esgotam rapidamente. Se esse sistema for levado pelo soldado ao campo de batalha, baterias mais leves e com maior capacidade precisarão ser desenvolvidas.
Posição de câmeras e projetores. Considerando a tecnologia RPT, a limitação significativa aqui é que câmeras e projetores precisarão ser posicionados com antecedência, e apenas para um observador inimigo, e que este observador precisará ser posicionado em uma posição exata na frente da câmera. É improvável que tudo isso seja observado no campo de batalha.
Camuflagem se torna digital
Antecipando tecnologias exóticas que permitirão desenvolver um verdadeiro "manto da invisibilidade", o mais recente e significativo progresso no campo da camuflagem é a introdução dos chamados padrões digitais (templates).
“Camuflagem digital” descreve um micropadrão (micropadrão) formado por uma série de pequenos pixels retangulares de cores diferentes (idealmente até seis, mas geralmente por razões de custo não mais do que quatro). Esses micropadrões podem ser hexagonais ou redondos ou quadrangulares e são reproduzidos em várias sequências em toda a superfície, seja em tecido, plástico ou metal. Várias superfícies padronizadas são semelhantes a pontos digitais, que formam uma imagem completa de uma fotografia digital, mas são organizados de forma a borrar o contorno e a forma do objeto.
Fuzileiros navais em uniformes de combate MARPAT para florestas
Em teoria, esta é uma camuflagem muito mais eficaz do que a camuflagem padrão baseada em grandes manchas, devido ao fato de que imita as estruturas variadas e bordas irregulares encontradas em ambientes naturais. Isso se baseia em como o olho humano e, portanto, o cérebro, interage com imagens pixeladas. A camuflagem digital é mais capaz de confundir ou enganar o cérebro que não percebe o padrão, ou de fazer o cérebro ver apenas uma certa parte do padrão, de modo que o contorno real do soldado não seja discernível. No entanto, para um trabalho real, os pixels devem ser calculados por equações de fractais muito complexos que permitem obter padrões não repetitivos. Formular tais equações não é uma tarefa fácil e, portanto, os padrões de camuflagem digital são sempre protegidos por patentes. Apresentada pela primeira vez pelas Forças Canadenses como CADPAT e pelo Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA como MARPAT, a camuflagem digital desde então conquistou o mercado e foi adotada por muitos exércitos em todo o mundo. É interessante notar que nem o CADPAT nem o MARPAT estão disponíveis para exportação, embora os Estados Unidos não tenham problemas para vender sistemas sofisticados de armas.
Comparação entre os padrões de camuflagem de veículos de combate regulares e digitais
Modelo canadense CAPDAT (versão florestal), modelo MARPAT para fuzileiros navais (versão deserto) e novo modelo de Cingapura
A Advanced American Enterprise (AAE) anunciou melhorias em sua manta vestível de camuflagem ativa / adaptativa (foto). O dispositivo, denominado Stealth Technology System (STS), está disponível no visível e no NIR. Mas esta declaração, no entanto, levanta uma quantidade significativa de ceticismo.
Atualmente, existe outra abordagem … Pesquisadores da Rensselier e da Rice University obtiveram o material mais escuro já criado pelo homem. O material é uma fina camada de matrizes descarregadas de nanotubos de carbono mal alinhados; tem uma refletância geral de 0,045%, ou seja, absorve 99,955% da luz incidente. Assim, o material chega muito perto do chamado objeto "super preto", que pode ser praticamente invisível. A foto mostra um novo material com 0,045% de refletância (centro), significativamente mais escuro do que 1,4% do padrão de refletância NIST (à esquerda) e um pedaço de carbono vítreo (à direita)
Saída
Os sistemas de camuflagem ativa para soldados de infantaria podem ajudar muito nas operações secretas, especialmente considerando que as operações militares no espaço urbano estão se tornando mais prevalentes. Os sistemas de camuflagem tradicionais mantêm a mesma cor e forma, no entanto, no espaço urbano, as cores e padrões ideais podem mudar constantemente a cada minuto.
Buscar apenas um possível sistema de camuflagem ativa não parece adequado o suficiente para empreender o desenvolvimento necessário e caro da tecnologia de exibição, poder de computação e energia da bateria. No entanto, devido ao fato de que tudo isso será necessário em outras aplicações, é bastante previsível que a indústria possa desenvolver tecnologias que serão facilmente adaptadas para sistemas de camuflagem ativa no futuro.
Nesse ínterim, sistemas mais simples podem ser desenvolvidos que não resultam em invisibilidade perfeita. Por exemplo, um sistema que atualiza ativamente a cor aproximada será mais útil do que os sistemas de camuflagem existentes, independentemente de a imagem ideal ser exibida. Além disso, dado que o sistema de camuflagem ativa pode ser mais justificado quando a posição do observador é conhecida com precisão, pode-se supor que nas primeiras soluções uma única câmera ou detector estacionário poderia ser usado para camuflagem. No entanto, um grande número de sensores e detectores que não funcionam no espectro visível estão disponíveis atualmente. Um microbolômetro térmico ou sensor sensível, por exemplo, pode identificar facilmente um objeto mascarado por uma camuflagem visual ativa.
