一眼看透你裝甲透視技術

王桂芝

2017年，國外裝甲透視技術研究取得重要進展。美國霍尼韋爾公司利用裝甲透視系統成功完成沙漠環境封閉艙駕駛試驗；以色列埃爾比特系統公司和烏克蘭透明裝甲公司分別推出“鐵視”頭盔系統和“環繞觀察”系統，可使乘員在艙內實現對周圍環境的360°態勢感知。裝甲透視技術是裝甲裝備態勢感知技術發展的飛躍，將使裝甲裝備具備封閉艙作戰能力，對提高裝甲裝備的生存力和智能化水平有重要影響，有望促進新一代裝甲裝備的新變革。

透視裝甲的奧秘

裝甲透視是借助車載分布式傳感器以及先進智能頭盔等系統，利用信息融合、虛擬/增強現實、通信導航等技術，將戰場信息投影在頭盔顯示器或車載顯示器上，使裝甲裝備乘員能夠在封閉甚至無窗的乘員艙內“透過”車輛裝甲，獲得對車外環境的實時態勢感知能力，完成駕駛車輛與指揮作戰等任務。

裝甲透視概念源于航空飛機駕駛艙設計。美國霍尼韋爾公司裝甲透視系統利用了航空飛機駕駛艙經驗，集成感知、虛擬現實、顯示等技術；英國BAE系統公司“戰場視圖”360利用航空飛機駕駛艙技術，集成透視顯示和數字化機動繪圖等技術；以色列埃爾比特系統公司“鐵視”頭盔系統以航空飛機傳感器和系統架構為基礎，并集成了英國商用現貨頭盔顯示器、感知、C4I和告警等技術；烏克蘭透明裝甲公司“環繞觀察”系統則是以聯合攻擊戰機分布式孔徑系統為基礎，集成美國商用現貨全息透鏡、傳感器、專用軟件等技術。

目前實現乘員車內透視主要有兩種技術方案：一種是為乘員佩戴專用的頭盔顯示器，所有信息均顯示在頭盔顯示器上，但佩戴頭盔會影響乘員車內視覺，為此英國BAE系統公司的“戰場視圖”360系統的頭盔采用單片透明眼鏡顯示器，僅遮護乘員一只眼睛。另一種是在車內安裝顯示器，所有信息均顯示在顯示器上，例如美國霍尼韋爾公司采用虛擬顯示儀表板取代車窗，為乘員佩戴專用虛擬現實耳機，用車內環繞式顯示器顯示全景高清圖像。

這些國家在做

目前美國、英國、以色列、烏克蘭等國家均在開展裝甲透視技術研究，推出多款可提供全景圖像的裝甲透視系統，其中美國和英國的裝甲透視系統已開始在裝甲車輛上試驗。

美國裝甲透視技術完成封閉艙內駕駛試驗

在美國防高級研究計劃局“地面X戰車”項目下，霍尼韋爾公司正通過飛機駕駛艙研發經驗，利用虛擬顯示儀表板取代車窗，為乘員配備專用虛擬現實耳機，用車內環繞式顯示器顯示車輛周圍戰場360°高清全景圖像，并利用增強現實技術疊加來自各信息源的關鍵信息，增強駕駛員“視覺”，使其能“透過”車輛裝甲獲取戰場態勢感知能力。

2017年10月，該公司對這種透視裝甲技術進行了演示驗證。駕駛員依靠虛擬現實系統所提供的“視覺”，以超過56千米/時的車速在崎嶇的沙漠越野路線上成功完成駕駛任務。這項測試是用160°視場進行的，國防高級研究計劃局的最終目標是實現360°視場。美陸軍和海軍陸戰隊也在關注透視裝甲技術的發展，陸軍還提出在下一代坦克上采用透視裝甲技術來提供更高的態勢感知能力。

英國已開始用戶測試

英國BAE系統公司在噴氣式飛機駕駛艙技術的基礎上，研制出“戰場視圖”360系統。該系統由安裝在車輛外部的攝像機、傳感器和智能頭盔組成，能夠將3D地圖數據與其它戰場信息融合，與頭部運動同步生成戰場全景視圖，顯示在智能頭盔的透明單片眼鏡顯示器上。智能頭盔的透明單片眼鏡顯示器僅遮護一只眼睛，保留乘員坦克內視覺能力。該系統采用開放式系統設計，能無縫集成于現在和未來的裝甲裝備上，其技術核心是數字繪圖系統，可?？?、追蹤和顯示車輛乘員關注的信息，并通過2D或3D視圖呈現。

“戰場視圖”360系統于2015年在英國防務展上展出，并在CV90裝甲車和“布雷德利”步兵戰車上進行了演示，目前正開展用戶測試。BAE系統公司還致力于將“戰場視圖”360系統與無人機集成，通過從空中偵察地面狀態來進一步增強態勢感知能力。

以色列裝甲透視技術將用于“梅卡瓦”主戰坦克升級

以色列埃爾比特系統公司以飛機成熟的傳感器和系統架構設計為基礎，集成了英國費朗蒂技術公司的頭盔顯示器以及先進的感知、C4I和告警等技術，在2017年研制出“鐵視”頭盔系統。該系統可收集來自車輛內部與車輛周圍不同信息源的信息，顯示和跟蹤乘員感興趣的目標特征，包括距離車輛數米站立或爬行的人員，以及150～300米遠的機動車輛，并以全彩、零延遲模式將高清圖像投影在乘員頭盔顯示器上，使車輛乘員能“透過”車輛裝甲獲得全面實時的態勢感知能力。endprint

該系統的主要技術特征是：具有無縫360°視場，使用了增強顯示技術和頭部追蹤技術，利用先進失真校正算法解決視覺變形與暈動問題，具備觀察-鎖定-發射和夜視功能。以裝甲透視技術為主的封閉艙作戰能力是以色列“梅卡瓦”MK4主戰坦克的主要升級內容之一，升級后的坦克稱為“梅卡瓦”MK4“巴拉克”（或“閃電”），預計在未來3～4年內投入使用。

烏克蘭推出采用全息透鏡的裝甲透視系統

烏克蘭透明裝甲公司以聯合攻擊戰斗機分布式孔徑系統與頭盔指示系統技術為基礎，集成美國微軟公司全息透鏡以及先進的傳感器等技術，研制出“環繞觀察”系統。該系統由集成全息透鏡的頭盔、安裝在裝甲車側面的晝夜攝像機和透明裝甲軟件組成，可為車輛乘員實時提供戰場360°高清視圖；其全息透鏡還能投影視頻、非任務目標、敵軍目標和其它重要信息，使用戶能夠觀察、鎖定并攻擊目標?！碍h繞觀察”系統的主要技術特征包括：能夠顯示300米范圍內的全景視圖，無延遲視頻流；能突出顯示與識別友軍和敵軍位置，自動追蹤目標；可接收來自無人機系統等其它信息源的目標標識與視頻信號。

2017年10月，“環繞觀察”系統在烏克蘭基輔安防展上展出。烏克蘭透明裝甲公司未來計劃在車輛上安裝受控于頭盔的機槍、反坦克導彈或防空導彈，使“環繞觀察”系統能夠用于武器控制。

重要意義

裝甲透視技術發展對提高乘員的生存力和態勢感知能力、裝甲裝備的智能化水平有重要影響，同時能改變裝甲裝備設計與操作方式。

提高乘員生存力

傳統裝甲裝備乘員主要依靠車載觀瞄裝置或通過車窗以及探身車外感知周圍態勢，不僅視場受限而且乘員容易遭受敵火力殺傷。裝甲透視技術能為車輛乘員提供360°視場，使乘員能在封閉艙狀態駕駛車輛以及高效指揮戰斗，規避了因探身車外觀察遭敵火力殺傷的危險。

提升乘員態勢感知能力

裝甲透視技術可為裝甲裝備乘員提供周邊環境的實時全景視圖，克服了乘員的視場局限（如美國M1A2 SEP主戰坦克駕駛員視場僅達到120°），解決了車輛目標觀察死角問題，極大地提高了快速發現、識別、捕獲目標的態勢感知能力，相比于傳統裝甲裝備態勢感知能力而言是一次質的飛躍。而且，裝甲透視系統顯示器還可疊加無人機或其它信息源信息，增強乘員“視覺”，極大地擴展與提高乘員態勢感知能力，使乘員快速做出合理決策。

變革裝甲裝備外觀設計和操作方式

國外裝甲透視技術正趨于成熟，并開始裝備試驗，不久的將來即將裝備或應用。裝甲透視技術的應用，將改變裝甲裝備傳統設計和操作方式，如傳統車窗設計可用虛擬現實儀表板代替，駕駛員在封閉艙內駕駛車輛，車長可在封閉艙內指揮戰斗。

提升裝甲裝備智能化水平

裝甲透視系統綜合應用虛擬/增強現實技術、人工智能技術、自主控制技術等，能夠顯示敵友位置、規劃路線、監控進程、計算最佳路線，使乘員能夠快速獲取完整信息、快速鎖定目標、快速攻擊，從而提升裝甲裝備的智能化水平。例如，“鐵視”頭盔系統可大幅簡化車長決策依據，減輕乘員精神負擔，提高決策效率。烏克蘭“環繞觀察”系統計劃與武器控制集成，實現“觀察-鎖定-發射”全鏈條輔助功能。

前景光明

裝甲透視技術涉及開放式架構、融合感知、虛擬/增強現實、數字繪圖等關鍵技術。其中開放式架構技術基于航空飛機的開放式架構；融合感知技術方面是盡量減少所需獨立傳感器的數量，并發展低虛警率的大視場傳感器；虛擬/增強現實技術用于高度集成現實全景視圖；數字繪圖技術可實時?？?、追蹤、顯示融合信息。隨著通信安全、人工智能等前沿科技的發展和成熟，裝甲透視技術將有望應用于新一代裝甲裝備。endprint