Ergonomie des postes de travail et algorithmes de combat des véhicules blindés prometteurs

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Ergonomie des postes de travail et algorithmes de combat des véhicules blindés prometteurs
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Anonim

Dans des articles précédents, nous avons examiné les moyens d'accroître la connaissance de la situation des équipages de véhicules blindés et la nécessité d'augmenter la vitesse de ciblage des armes et des moyens de reconnaissance. Un point tout aussi important est d'assurer une interaction intuitive efficace des membres d'équipage avec les armes, capteurs et autres systèmes techniques des véhicules de combat.

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Équipages de véhicules blindés

À l'heure actuelle, les lieux de travail des membres d'équipage sont hautement spécialisés - un siège de conducteur séparé, des lieux de travail séparés pour le commandant et le tireur. Initialement, cela était dû à la disposition des véhicules blindés, y compris une tourelle rotative et des dispositifs d'observation optique. Tous les membres d'équipage n'avaient accès qu'à leurs commandes et dispositifs d'observation, n'étant pas en mesure d'exercer les fonctions d'un autre membre d'équipage.

Une situation similaire a déjà été observée dans l'aviation; à titre d'exemple, on peut citer les postes de travail du pilote et du navigateur-opérateur du chasseur-intercepteur MiG-31 ou de l'hélicoptère de combat Mi-28N. Avec une telle disposition de l'espace de travail, la mort ou la blessure d'un des membres d'équipage rend impossible la réalisation de la mission de combat, même le processus même de retour à la base devenait difficile.

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Actuellement, les développeurs essaient d'unifier les emplois de l'équipage. Dans une large mesure, cela a été facilité par l'émergence d'écrans multifonctionnels, sur lesquels toutes les informations nécessaires peuvent être affichées, à partir de n'importe quel équipement de reconnaissance disponible à bord.

Les postes de travail unifiés du pilote et du navigateur-opérateur ont été développés dans le cadre de la création de l'hélicoptère de reconnaissance et d'attaque Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche. De plus, les pilotes de l'hélicoptère RAH-66 étaient censés pouvoir contrôler la plupart des fonctions du véhicule de combat sans lâcher les commandes. Dans l'hélicoptère RAH-66, il était prévu d'installer un système de visée commun monté sur casque de Kaiser-Electronics, capable d'afficher des images infrarouges (IR) et télévisées du terrain à partir des systèmes de visualisation de l'hémisphère avant ou d'une carte numérique en trois dimensions. de la zone sur l'écran du casque, réalisant le principe des « yeux à l'extérieur du cockpit ». La présence d'un écran monté sur le casque vous permet de piloter un hélicoptère et l'opérateur de l'arme peut rechercher des cibles sans regarder le tableau de bord.

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Le programme d'hélicoptères RAH-66 a été clôturé, mais il ne fait aucun doute que les développements obtenus lors de sa mise en œuvre sont utilisés dans d'autres programmes pour créer des véhicules de combat prometteurs. En Russie, les postes de travail unifiés du pilote et du navigateur-opérateur sont mis en œuvre dans l'hélicoptère de combat Mi-28NM sur la base de l'expérience acquise lors de la création de l'hélicoptère d'entraînement au combat Mi-28UB. De plus, pour le Mi-28NM, un casque de pilote est en cours de développement avec un affichage d'image sur l'écran facial et un système de désignation de cible monté sur le casque, dont nous avons parlé dans l'article précédent.

L'émergence de casques capables d'afficher des informations, de tourelles sans pilote et de modules d'armes télécommandés (DUMV) unifiera les lieux de travail dans les véhicules de combat au sol. Avec une forte probabilité, les lieux de travail de tous les membres d'équipage, y compris le conducteur, peuvent être unifiés à l'avenir. Les systèmes de commande modernes ne nécessitent pas de connexion mécanique entre les commandes et les actionneurs. Par conséquent, un volant compact ou même une poignée de commande latérale à basse vitesse - un joystick de haute précision - peuvent être utilisés pour conduire un véhicule blindé.

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Selon des informations non confirmées, la possibilité d'utiliser un joystick en remplacement du volant ou des leviers de commande a été envisagée depuis 2013 lors du développement du système de contrôle du char T-90MS. Le panneau de contrôle du véhicule de combat d'infanterie Kurganets (BMP) est également censé être à l'image de la console de jeu Sony Playstation, mais il n'est pas précisé si cette télécommande est destinée à contrôler le mouvement du BMP, ou uniquement à contrôler des armes..

Ainsi, pour contrôler le mouvement des véhicules de combat prometteurs, une option peut être envisagée à l'aide d'un manche de commande latéral à basse vitesse, et si cette option est jugée inacceptable, alors le volant se rétracte dans un état inactif. Par défaut, les commandes de déplacement du véhicule doivent être actives côté conducteur, mais si nécessaire, tout membre d'équipage doit pouvoir le remplacer. La règle de base dans la conception des éléments de contrôle des véhicules de combat devrait être le principe - "les mains sont toujours sur les commandes".

Les lieux de travail unifiés des membres d'équipage devraient être situés dans une capsule blindée isolée des autres compartiments d'un véhicule de combat, comme mis en œuvre dans le projet Armata.

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Les fauteuils à angle d'inclinaison variable, montés sur amortisseurs, doivent permettre de réduire les effets des vibrations et des secousses lors de la conduite sur terrain accidenté. À l'avenir, des amortisseurs actifs pourront être utilisés pour éliminer les vibrations et les secousses. Les sièges de l'équipage peuvent être équipés d'une ventilation intégrée avec une climatisation multizone.

Il peut sembler que de telles exigences soient excessives, puisqu'un char n'est pas une limousine, mais un véhicule de combat. Mais la réalité est que l'époque des armées composées de recrues non entraînées est irrévocablement révolue. La complexité et le coût croissants des véhicules de combat nécessitent l'implication des professionnels qui leur correspondent, qui doivent offrir un lieu de travail confortable. Compte tenu du coût des véhicules blindés, qui est de l'ordre de cinq à dix millions de dollars l'unité, l'installation d'équipements augmentant le confort de l'équipage n'affectera pas beaucoup le montant total. À leur tour, des conditions de travail normales amélioreront l'efficacité de l'équipage, qui n'a pas besoin d'être distrait par les désagréments quotidiens.

Orientation et solution

L'un des problèmes d'automatisation les plus difficiles est d'assurer une interaction efficace entre les humains et la technologie. C'est dans ce domaine qu'il peut y avoir des retards importants dans le cycle OODA (Observation, Orientation, Décision, Action) aux étapes "orientation" et "décision". Pour comprendre la situation (orientation) et prendre des décisions efficaces (décision), les informations destinées à l'équipage doivent être affichées sous la forme la plus accessible et la plus intuitive. Avec l'augmentation de la puissance de calcul du matériel et l'émergence de logiciels (logiciels), y compris l'utilisation de technologies d'analyse d'informations basées sur des réseaux de neurones, une partie des tâches de traitement des données de renseignement précédemment effectuées par l'homme peut être attribuée aux systèmes logiciels et matériels.

Par exemple, lors d'une attaque contre un ATGM, l'ordinateur de bord d'un véhicule blindé peut analyser indépendamment l'image d'une caméra thermique et de caméras fonctionnant dans l'ultraviolet (UV) (trace du moteur-fusée), les données du radar, et éventuellement de capteurs acoustiques, détecte et capture un lanceur ATGM, sélectionne les munitions requises et en informe l'équipage, après quoi la défaite de l'équipage ATGM peut être effectuée en mode automatique, avec une ou deux commandes (tour d'arme, tir).

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L'électronique embarquée des véhicules blindés prometteurs devrait être capable de déterminer de manière indépendante des cibles potentielles par leurs signatures thermique, UV, optique et radar, calculer la trajectoire de mouvement, classer les cibles selon le degré de menace et afficher des informations sur l'écran ou dans un casque sous une forme facile à lire. Des informations insuffisantes ou au contraire redondantes peuvent conduire à des retards dans la prise de décision ou à des prises de décisions erronées aux étapes "orientation" et "décision".

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Le mélange d'informations provenant de divers capteurs et affichées sur un même écran/couche peut devenir une aide importante dans le travail des équipages de véhicules blindés. En d'autres termes, les informations provenant de chaque dispositif d'observation situé sur un véhicule blindé doivent être utilisées pour former une image unique la plus pratique pour la perception. Par exemple, pendant la journée, des images vidéo provenant de caméras de télévision couleur haute définition sont utilisées comme base pour construire une image. L'image de la caméra thermique est utilisée comme auxiliaire pour mettre en évidence les éléments de contraste thermique. En outre, des éléments d'image supplémentaires sont affichés en fonction des données du radar ou des caméras UV. La nuit, l'image vidéo des appareils de vision nocturne devient la base de la construction d'une image, qui est donc complétée par des informations provenant d'autres capteurs.

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Des technologies similaires sont désormais utilisées même dans les smartphones avec plusieurs caméras, par exemple, lorsqu'une matrice noir et blanc avec une sensibilité à la lumière plus élevée est utilisée pour améliorer la qualité d'image d'une caméra couleur. Les technologies de combinaison de l'image sont également utilisées à des fins industrielles. Bien entendu, la possibilité de visualiser l'image de chaque dispositif de surveillance séparément doit rester une option.

Lorsque des blindés opèrent en groupe, des informations peuvent être affichées en tenant compte des données reçues par les capteurs des blindés voisins selon le principe « on voit - tout le monde voit ». Les informations provenant de tous les capteurs situés sur les unités de reconnaissance et de combat sur le champ de bataille devraient être affichées au niveau supérieur, traitées et fournies au commandement supérieur sous une forme optimisée pour chaque niveau spécifique de prise de décision, ce qui assurera un commandement et un contrôle très efficaces des troupes.

On peut supposer que dans les véhicules de combat prometteurs, le coût de création d'un logiciel représentera la majeure partie du coût de développement d'un complexe. Et c'est le logiciel qui déterminera en grande partie les avantages d'un véhicule de combat par rapport à un autre.

Éducation

L'affichage de l'image sous forme numérique permettra la formation des équipages des véhicules blindés sans l'utilisation de simulateurs spécialisés, directement dans le véhicule de combat lui-même. Bien sûr, une telle formation ne remplacera pas une formation à part entière avec le tir d'armes réelles, mais elle simplifiera tout de même considérablement la formation des équipages. L'entraînement peut être effectué à la fois individuellement, lorsque l'équipage d'un véhicule blindé agit contre l'IA (intelligence artificielle - bots dans un programme informatique), et en utilisant un grand nombre d'unités de combat de différents types sur un champ de bataille virtuel. Dans le cas d'exercices militaires, le champ de bataille réel peut être complété par des objets virtuels, en utilisant la technologie de réalité augmentée dans le logiciel des véhicules blindés.

Ergonomie des postes de travail et algorithmes de combat des véhicules blindés prometteurs
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L'énorme popularité des simulateurs en ligne d'équipements militaires suggère que le logiciel de formation de véhicules blindés prometteurs, adapté pour une utilisation sur des ordinateurs ordinaires, peut être utilisé pour la formation préliminaire sous forme de jeu du futur personnel militaire potentiel. Bien entendu, ces logiciels doivent être modifiés pour garantir la dissimulation des informations constituant des secrets d'État et militaires.

L'utilisation de simulateurs comme moyen d'accroître l'attractivité du service militaire devient progressivement un outil populaire dans les forces armées des pays du monde. Selon certains rapports, la marine américaine a utilisé le simulateur de jeu informatique Harpoon de batailles navales pour former des officiers de marine à la fin du 20e siècle. Depuis lors, les possibilités de créer un espace virtuel réaliste se sont multipliées, tandis que l'utilisation de véhicules de combat modernes s'apparente souvent de plus en plus à un jeu informatique, en particulier lorsqu'il s'agit d'équipements militaires sans pilote (contrôlés à distance).

conclusions

Les équipages de véhicules blindés prometteurs seront en mesure de prendre les bonnes décisions dans un environnement complexe et dynamiquement changeant, et de les mettre en œuvre à une vitesse nettement plus élevée que ce qui est possible dans les véhicules de combat existants. Celle-ci sera facilitée par les postes de travail ergonomiques unifiés de l'équipage et l'utilisation de systèmes intelligents de traitement et d'affichage des informations. L'utilisation de véhicules blindés comme simulateur permettra d'économiser des ressources financières sur le développement et l'achat d'aides à la formation spécialisées, offrira à tous les équipages la possibilité de s'entraîner à tout moment dans un espace de combat virtuel ou lors d'exercices militaires utilisant les technologies de réalité augmentée.

On peut supposer que la mise en œuvre des solutions ci-dessus en termes d'augmentation de la connaissance de la situation, d'optimisation de l'ergonomie du poste de pilotage et d'utilisation de commandes de guidage à grande vitesse permettra d'abandonner l'un des membres d'équipage sans perdre en efficacité au combat, par Par exemple, il est possible de cumuler les postes de commandant et de tireur. Cependant, le commandant d'un véhicule blindé peut se voir confier d'autres tâches prometteuses, dont nous parlerons dans le prochain article.

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