Rete di sensori Tesori incustoditi di Elbit Systems (sopra)
Questo rilevatore di veicoli e persone Sand (sotto) di Elbit Systems si distingue per una buona sensibilità.
Uno dei motivi principali per l'introduzione della tecnologia dei sensori automatici a terra è che nessun rilevatore, sia esso acustico, optoelettronico, magnetico, sismico, a infrarossi o radar, può fornire una copertura completa di tutti i bersagli a tutte le distanze. L'utente deve invece adottare un approccio a più livelli, ovvero l'implementazione simultanea di diversi tipi di sensori completamente interconnessi per ottenere quante più informazioni possibili dalla scena monitorata
I sensori di terra automatici possono svolgere molti compiti e persino in alcuni casi sostituire una mina antiuomo fungendo da dispositivo di segnalazione. Tuttavia, come già notato in premessa, non esiste una panacea per tutti i farmaci, un sensore sismico creato per rilevare l'avvicinamento di una cisterna a lunghe distanze non è adatto a determinare l'avvicinamento di un pedone.
Per i clienti che cercano sensori optoelettronici e infrarossi, Northrop Grumman offre il sistema di riconoscimento automatico del bersaglio Scorpion. Lo Scorpion è costituito da sensori optoelettronici e infrarossi in grado di identificare e classificare veicoli fino a 100 metri e una persona fino a 30 metri. Lo Scorpion ha un tasso di falsi allarmi di circa il cinque percento e la sua combinazione di basso consumo energetico e lunga durata della batteria gli consente di funzionare per sei mesi.
Per semplificare il funzionamento, è possibile utilizzare un'interfaccia grafica intuitiva per la pianificazione delle attività e il monitoraggio dei sensori. Nel marzo 2008, Northrop Grumman si è aggiudicata un contratto per la fornitura di ulteriori sistemi Scorpion all'esercito degli Stati Uniti oltre al contratto precedente, in base al quale la società ha fornito 600 sistemi.
Per la termocamera V-520, Critical Imaging fornisce sensori optoelettronici automatici; La fotocamera opera in un intervallo di temperatura da -25°C a -+60°C, ha un intervallo spettrale di 8-12 micron ed è impermeabile fino a due metri. L'utente può visualizzare l'immagine dalla fotocamera V-520 su un computer che esegue un software basato su Windows.
Flux Data fornisce anche sensori di immagine automatici sotto forma di UGS-X1 Ground Image Sensor. L'UGS-X1 dispone di una telecamera diurna e del vicino infrarosso per il funzionamento diurno e notturno e può essere collegato ad altri sensori acustici, sismici e magnetici, nonché ai sistemi di comunicazione dell'utente che fungono da base per la sua rete di sensori.
Ulteriori soluzioni di imaging sono fornite dalla società israeliana Seraphim Optronics, che fornisce a Mugi (Mini Unattended Ground Imager) sensori a infrarossi (IR) e optoelettronici convenzionali (EO). Mugi è in grado di rilevare una persona a una distanza di 2,5 km con una fotocamera convenzionale o di 1,2 km con una termocamera.
La telecamera è accompagnata da un'unità operatore, che consiste in un computer tablet temprato del peso di circa cinque kg e un dispositivo portatile del peso di tre kg. Consumo energetico Mugi può funzionare fino a 12 giorni utilizzando un pacco batteria ricaricabile o fino a 80 giorni con batterie non ricaricabili, fornendo al contempo una trasmissione a vista fino a 20 km.
Il sistema iscout di McQ include rilevatori termici e magnetici oltre a un'uscita display per laptop. I sensori installati per un massimo di 14 giorni sono collegati a un ripetitore, che a sua volta è collegato a un laptop
Lo Scorpion Automatic Ground Sensor di Northrop Grumman combina sensori OE e IR. La carica della batteria dura fino a 6 mesi; il sensore è attualmente in servizio con l'esercito americano
Il software Hirsa (High Resolution Situational Awareness) di 21 CSI integra un'ampia varietà di sistemi di sensori per gestire una rete complessa da un'unica posizione. Inoltre, Hirsa può essere utilizzato come strumento di pianificazione per il posizionamento ottimale delle apparecchiature dei sensori.
Suono
Insieme a speciali sistemi optoelettronici, geofoni e sensori acustici svolgono un ruolo nel monitoraggio dell'ambiente. Il sensore automatico miniaturizzato a terra Dragon Sense di Frontline Defense Systems è costituito da un ricevitore sismico e da un microfono per identificare e classificare persone, veicoli, velivoli a bassa quota e operazioni di scavo.
Questi sensori sono collegati in una rete mesh wireless autorigenerante; ogni sensore è in grado di rilevare e classificare le persone a una distanza superiore a 50 metri. Può anche distinguere tra un individuo o un gruppo di persone, veicoli su ruote a una distanza di 200 metri e veicoli cingolati a una distanza di oltre 800 metri.
Ogni sensore pesa circa 700 grammi e funziona a frequenze radio diverse. Oltre alle capacità sismiche e acustiche, Dragon Sense integra anche infrarossi passivi, sensori magnetici e telecamere nella sua rete mesh.
I sensori optoelettronici e sismici, insieme ai rilevatori magnetici e termici, sono combinati nel sistema iscout di McQ. Il sistema di ricognizione completo include un display mobile tattico di un laptop più i sensori di ricognizione stessi, un ripetitore collegato al server, nonché un display mobile e un ripetitore wireless che consente di trasmettere i dati raccolti dai sensori a un palmare display mobile. Il consumo energetico di questi sensori consente loro di essere implementati per un massimo di 14 giorni, sebbene quando collegati a fonti di alimentazione esterne, questo periodo aumenta fino a un anno.
Elbit Systems produce Sand (Smart All-Terrain Networked Detector), che, secondo l'azienda, può rilevare il movimento di veicoli e persone su qualsiasi terreno. Questi sensori (vedi prima foto) possono essere collegati a una rete wireless e utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni, ad esempio per la sicurezza perimetrale e per il riconoscimento sul campo di battaglia. In termini di posizionamento, i sensori possono essere posizionati direttamente a terra o interrati a poca profondità. Vari modelli sono offerti con una durata di cinque-dieci anni.
Con una distanza di riconoscimento di una persona fino a 100 metri e veicoli fino a 500 metri, i sensori optoelettronici EL/I-6001 possono integrare i sensori sismici e acustici del sistema, dispiegati mediante malte e funzionanti fino a 30 giorni dal proprio fonte di potere. Oltre ai sensori acustici, sismici e optoelettronici, la rete di sensori a terra Elta EL / I-6001 può includere un radar EL / M-2107 a energia solare in miniatura della stessa azienda, in grado di rilevare persone a una distanza di 300 metri
Sentimenti misti
Il radar è collegato a due strumenti di rilevamento automatico, sensori sismici e acustici. È impossibile descrivere in dettaglio in un articolo la miriade di sistemi radar progettati per condurre la sorveglianza a terra e in aria o determinare la posizione dell'artiglieria. Anche così, vale la pena considerare il sistema di sensori radar compatti di Raytheon BBN Technologies. Con un peso inferiore a due libbre e fisicamente leggermente più grande di una lattina di bevanda, il sistema può tracciare persone e veicoli e può essere accoppiato a un sistema optoelettronico che invierà segnali a un bersaglio rilevato dal radar. A sua volta, il radar può essere collegato a comunicazioni satellitari a lungo raggio per trasmettere dati ad altri utenti.
I vantaggi della miniaturizzazione tecnologica hanno permesso di combinare più sensori in un unico set. Questo concetto è utilizzato nei prodotti multisensore Umra 1G ID, Umra 1G CL e Umra Mini offerti dalla società svedese Exensor. L'unità sensore Umra 1G ID include due sonde con cinque sensori, di cui uno acustico, un sensore sismico e tre sensori magnetici. Le informazioni raccolte da questi sensori vengono trasmesse tramite un collegamento a relè radio a una stazione base composta da un laptop e un ricevitore radio in esecuzione con il software specializzato Umra.
Utilizzando la stazione base, l'operatore può vedere e analizzare le informazioni ricevute dai sensori. Il software include anche modelli di veicoli in modo che l'operatore possa determinare il tipo di veicolo che sta manovrando vicino al sensore, nonché la sua velocità e direzione. I sensori possono rilevare le persone a 15 metri e il rilevamento dei veicoli è possibile a una distanza di 200 metri.
Nel frattempo, il sensore di terra automatico Umra 1G di Exensor è in grado di rilevare vari tipi di veicoli, inclusi motocicli, autocarri leggeri e biciclette, nonché carri armati e veicoli blindati. Questo sensore ha un raggio visivo fino a 15 km e un canale RF di 138-144 MHz.
Il sistema di sensori di terra controllati a distanza Rembass-ll (Remotely Monitored Battlefield Sensor System-II) della compagnia L-3 è in servizio con l'esercito americano. Può rilevare persone a una distanza di 75 metri e veicoli cingolati fino a 350 metri utilizzando il sensore sismico e acustico Mk-2965 / GSR
Il sensore Umra Mini ha un ricevitore sismico e un microfono per rilevare e classificare vari bersagli, incluso il personale a una distanza di 50 metri e veicoli pesanti fino a 500 metri. Questi sensori possono essere combinati in una rete mesh wireless autorigenerante. Exensor fornisce anche una "cassetta degli attrezzi" che collega questi sensori a una rete mesh avanzata a bassa potenza.
Gli utenti dei sensori di terra automatici devono affrontare l'arduo compito di collegare e controllare la miriade di sensori radar, acustici, optoelettronici, sismici e magnetici che costituiscono il loro sistema di sorveglianza a terra.
Una delle soluzioni a questo problema è l'uso del software Hirsa (High Resolution Situational Awareness) di 21CSI. Il software Hirsa può essere caricato su un laptop o un PC desktop, fornisce all'operatore una mappa con la posizione dei sensori e visualizza sullo schermo le informazioni raccolte dagli stessi. Hirsa è un sistema "indipendente dai sensori" e, secondo i funzionari dell'azienda, funziona con "tutti i sensori e le piattaforme".
Il software consente inoltre all'utente di pianificare il posizionamento del sensore utilizzando una mappa delle esatte aree di copertura di ciascun sensore in base al terreno.
Il fascino di Hirsa sta nel fatto che questo software è scalabile e può servire non solo le apparecchiature per la protezione di un edificio, ma anche complessi complessi di sensori progettati per la protezione delle frontiere. Le funzioni di pianificazione di Hirsa sono migliorate grazie al fatto che il sistema monitora costantemente lo stato dei sensori, dà all'operatore un allarme quando il sensore rileva un evento di interesse.
Hirsa, infatti, può essere configurato in modo che alcuni eventi quotidiani (di routine) non siano motivo di preoccupazione, come l'identificazione di un'auto che si avvicina lentamente al cancello di ingresso di un edificio. Tuttavia, il software Hirsa avviserà l'operatore, ad esempio, quando si avvicina allo stesso cancello auto ad alta velocità con l'intenzione probabile di sfondare.
La società israeliana IAI Elta Systems ha sviluppato sensori di terra originali che possono essere installati sparando un mortaio. Fanno parte della rete di sensori di terra automatici EL / I-6001 di questa azienda.
I sensori acustici e sismici per la consegna dell'artiglieria possono funzionare senza una fonte di alimentazione esterna fino a 30 giorni, rilevare persone in movimento a una distanza di 30-50 metri e veicoli fino a 500 metri. Il sistema EL/I-6001 può essere integrato con un sensore optoelettronico automatico che rileva i veicoli a una distanza di oltre 500 metri e le persone oltre i 100 metri, nonché un radar EL/M-2107 a energia solare in miniatura opzionale con rilevamento del veicolo portata e persone 300 metri.
Tutti questi sensori possono essere controllati dall'apposito centro di comando e controllo EL/I-6001, che include un computer di controllo, un'interfaccia uomo-macchina, un modem e un ricetrasmettitore per la rete di sensori di terra automatici.
Trident Systems integra più sensori nel suo nodo di sensori di intelligenza al suolo, costituito da rilevatori acustici, optoelettronici, infrarossi, sismici e magnetici. Integrati in un'innovativa rete di comunicazione a banda larga con bassi tassi di intercettazione e rilevamento, questi sensori alimentati a batteria pesano solo 1,3 kg; possono trasmettere dati all'interno della linea di vista ea seconda del terreno a una distanza di 200 metri.
La velocità di trasferimento dati di questo canale di comunicazione è fino a 5 Mb/s in modalità standard e fino a 1 Mb/s in modalità a consumo ridotto. Temperature di esercizio da -30°C a +60°C, la carica della batteria dura 15 giorni.
Nel frattempo, i nodi del sensore automatico di Trident sono dotati di sensori di movimento IR e GPS integrato. Con un peso di poco più di mezzo chilo, questi sensori rimangono operativi fino a 90 giorni, trasmettendo i dati a una velocità standard di 50 Kbps, sebbene sia possibile una velocità massima di 250 Kbps. A seconda del terreno, il raggio di trasmissione wireless di questi sensori arriva fino a 300 metri.
Mentre Trident Systems fornisce al consumatore sistemi di rilevamento delle minacce aeree e terrestri, Textron Defense Systems produce prodotti che possono essere utilizzati sia sul campo che in ambienti urbani.
Il modulo di raccolta informazioni, sorveglianza e ricognizione di questa società può identificare persone, aerei e veicoli, classificare questi obiettivi e fornire informazioni sulla loro posizione. Le informazioni raccolte da lui vengono trasmesse al nodo gateway, che combina i dati dai sensori e trasmette informazioni generali su un canale di comunicazione a lunga distanza ad altri utenti.
Oltre al modulo di raccolta informazioni, sorveglianza e ricognizione, gli utenti possono integrare il modulo OE/IR per raccogliere immagini diurne e notturne. I dati entrano nel modulo gateway insieme ai dati dal nodo radiologico, che rileva e segnala la radiazione gamma e la sua potenza.
L'esercito degli Stati Uniti ha dispiegato circa 1.800 sistemi di allerta precoce L-3, noti anche come Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Le truppe sperano di ottenere circa 8.200 di questi piccoli sistemi di difesa di zona.
Il modulo di intelligence, ricognizione e sorveglianza di Textron può raccogliere informazioni su aria, terra e personale e trasmetterle all'operatore attraverso il nodo gateway
Il mini sistema di rilevamento delle intrusioni Emids avanzato è uno dei tre prodotti forniti da Qual-Tron come sensore di terra automatico facilmente installabile. Emids opera anche su tre bande di frequenza fino a 1920 canali
Il software Vantage di Selex Galileo fornisce la mappatura convenzionale e 3D. È prezioso per determinare il posizionamento dei sensori automatici e monitorarli. Vantage è una parte fondamentale del sistema Hydra della stessa azienda.
Il sensore di terra automatico Hydra di Selex Galileo incorpora sensori acustici (nella foto) insieme a telecamere e rilevatori di sostanze tossiche come il rilevatore chimico Nexsense-C
Textron sottolinea l'eccellente scalabilità dei suoi prodotti, che possono essere utilizzati per proteggere qualsiasi cosa, da convogli di camion in movimento a basi operative fisse. I sensori dell'azienda sono progettati per semplicità e facilità d'uso, in modo che possano essere rapidamente implementati dai fanti per operazioni relativamente brevi o installati per lungo tempo per compiti a lungo termine.
Un esempio delle funzionalità di cui sopra è la linea di prodotti Microobserver dell'azienda, che consiste in un nodo Microobserver MO-1045 e batterie che durano fino a 24 giorni e un nodo Microobserver MO-2730 che può rimanere in un posto senza servizio per un massimo di due anni.
L'esercito degli Stati Uniti sta attualmente utilizzando il Battlefield Sensor System-II (Rembass-II) dell'L-3. Il Rembass-II include un sensore sismico e acustico Mk-2965 / GSR, in grado di rilevare veicoli cingolati fino a 350 metri, veicoli gommati fino a 250 metri e persone fino a 75 metri. L'Mk-2965 / GSR può, a sua volta, accettare il modulo IR intercambiabile Mk-2967, che rileva veicoli cingolati e gommati a una distanza fino a 50 metri e persone fino a 20 metri; mentre il Mk-2966/GSR, facilmente integrabile anche nel Mk-2965/GSR, fornisce il rilevamento magnetico di veicoli cingolati a una distanza di 25 metri, veicoli gommati a 15 metri e persone a 3 metri.
Tutti questi sensori sono collegati alla stazione di ricezione radio portatile AN/PSQ-16, che a sua volta è collegata a un laptop in modo che l'utente possa vedere le informazioni raccolte dai sensori. Nel kit Rembass-II è incluso anche il ripetitore radio RT-1175C / GSQ, che estende la portata del sensore superando i limiti della linea di vista.
I sensori stessi hanno un raggio di trasmissione fino a 15 km, anche se può essere aumentato a 150 km utilizzando l'UAV come ripetitore, o a distanze globali quando si utilizza l'unità processore Rembass-II di un ripetitore di comunicazione satellitare.
Nell'ottobre 2010, a L-3 è stato assegnato un contratto per la fornitura all'esercito degli Stati Uniti del sistema di allarme rapido Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Ad oggi, l'esercito degli Stati Uniti ha schierato circa 1.800 di questi sistemi che possono essere utilizzati da piccole unità. Alla fine, le truppe riceveranno circa 8200 sistemi.
Il mini sistema di rilevamento delle intrusioni avanzato (Emids) di Qual-Tron è un dispositivo facile da installare composto dal trasmettitore 13D0219 MMCT, dal ripetitore 13D0243 MSRY e dal ricevitore 13D0209 MMCR. Emids ha un sistema di diagnosi dei guasti integrato; Il dispositivo utilizza un sistema di comunicazione multicanale sintetizzato con varie gamme di frequenza di 138-153 MHz, 154-162 MHz o 162-174 MHz.
Il sistema di rilevamento delle mini-intrusioni di Qual-Tron utilizza un'unica frequenza fissa; Comprende un trasmettitore MXMT 13D0159, un ripetitore MRLY 13D0126 e un ricevitore MPDM 13D0109-1.
Infine, un mini sistema di allerta precoce modificato Mmids (Mini Intrusion Detection System-Modified) della stessa azienda opera su un'unica frequenza fissa di 138-174 MHz ed è composto da un trasmettitore MXMT (M) 13D0269, un ricevitore MPDM (M) 13D0370 e un sensore sismico e un dispositivo di trasmissione MSID (M) 123D0368. I trasmettitori dei sistemi Emids, Mids e Mmids possono essere collegati a sensori infrarossi passivi, magnetici, sismici e acustici. Quando i sensori vengono attivati, attivano a loro volta il trasmettitore, che invia immediatamente un segnale radio al dispositivo ricevente.
Molte delle aziende discusse in questo articolo producono sensori di terra automatici da un po' di tempo. Selex Galileo, ad esempio, ha mostrato il suo Halo (Hostile Artillery Locating System) a metà degli anni '90. Da allora a questo prodotto si è affiancato il prodotto di punta Hydra, che Selex Galileo descrive come un “serbatoio” di capacità sensoriali. Il cuore di Hydra è il suo software Vantage, che può essere eseguito su qualsiasi cosa, dai dispositivi palmari alle grandi reti basate su server.
Il software ricorda la posizione di ogni nodo e di ogni sensore, sia su mappa che su fotografie aeree. Inoltre, le funzionalità di Vantage includono la mappatura 3D, che consente all'utente di determinare se gli edifici o il terreno interferiscono con i sensori utilizzati. Il software Vantage, a sua volta, è direttamente connesso al nodo Hydra.
Il nodo Hydra fornisce un collegamento tra i sensori e il software Vantage e dettaglia la posizione di questi sensori. Il nodo può anche eseguire una quantità ragionevole di elaborazione dei dati utilizzando algoritmi complessi, consentendo l'identificazione e la classificazione di obiettivi, come i veicoli.
I sensori utilizzati nel sistema Hydra sono forniti dall'azienda stessa, come il sensore chimico Selex Galileo Nexsense-C, o provengono da terzi. L'azienda osserva in particolare che il sistema Hydra è veramente "indipendente dal sensore". Il software Vantage può anche trasmettere le informazioni raccolte ad altri utenti tramite canale VHF, canale microonde o canale satellitare.
Selex Galileo vede un reale potenziale di crescita nella famiglia Hydra ed è attualmente nella sua fase finale di espansione per sviluppare sensori piccoli, leggeri ma potenti che potrebbero essere facilmente dispiegati da forze smontate. Questi sensori saranno in grado di comunicare con il nodo Hydra, e da lì, rispettivamente, con il software Vantage.
La società sta anche valutando l'integrazione di Hydra con veicoli terrestri senza equipaggio e UAV. Ciò consentirebbe a uno dei sensori dell'Hydra di avvisare una di queste piattaforme di un obiettivo di interesse che potrebbe quindi essere rilevato.
Negli ultimi anni, le dimensioni fisiche dei sensori a terra sono notevolmente diminuite, mentre la loro funzionalità è aumentata notevolmente. In larga misura, ciò è stato facilitato dal processo di miniaturizzazione, che ha permesso di posizionare sensori radiologici, biologici e chimici in blocchi piccoli e discreti. Allo stesso modo, la durata della batteria viene gradualmente estesa, consentendo ai sensori di funzionare per periodi sempre più lunghi.
Attualmente, molti di questi sistemi sono controllati utilizzando un laptop o un PC desktop. Tuttavia, nei prossimi anni, i sensori e le informazioni che raccolgono saranno sempre più gestiti da dispositivi palmari come gli assistenti digitali personali (PDA) o gli smartphone. Forse nel prossimo futuro sarà disponibile il software per controllare questi sensori sotto forma di applicazioni scaricabili per smartphone o PDA, che diventano i soliti mezzi per equipaggiare le unità da combattimento.
