Capteurs de sol automatiques

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Réseau de capteurs de trésors non surveillés d'Elbit Systems (ci-dessus)

Ce détecteur de véhicules et de personnes Sand (ci-dessous) d'Elbit Systems se distingue par une bonne sensibilité.

L'une des principales raisons de l'introduction de la technologie des capteurs automatiques au sol est qu'aucun détecteur, qu'il soit acoustique, optoélectronique, magnétique, sismique, infrarouge ou radar, ne peut fournir une couverture complète de toutes les cibles à toutes les distances. Au lieu de cela, l'utilisateur doit adopter une approche en couches, c'est-à-dire le déploiement simultané de plusieurs types différents de capteurs entièrement interconnectés afin d'obtenir autant d'informations que possible de la scène surveillée

Les capteurs automatiques au sol peuvent effectuer de nombreuses tâches et même dans certains cas remplacer une mine antipersonnel faisant office de dispositif de signalisation. Cependant, comme déjà noté dans l'introduction, il n'y a pas de panacée pour tous les médicaments, un capteur sismique créé pour détecter l'approche d'un réservoir à de longues distances n'est pas adapté pour déterminer l'approche d'un piéton.

Pour les clients à la recherche de capteurs optoélectroniques et infrarouges, Northrop Grumman propose le système de reconnaissance automatique de cibles Scorpion. Le Scorpion se compose de capteurs optoélectroniques et infrarouges qui permettent d'identifier et de classer des véhicules jusqu'à 100 mètres et une personne jusqu'à 30 mètres. Le Scorpion a un taux de fausses alarmes d'environ cinq pour cent, et sa combinaison de faible consommation d'énergie et de longue durée de vie de la batterie lui permet de fonctionner pendant six mois.

Pour simplifier le fonctionnement, une interface graphique intuitive peut être utilisée pour planifier les tâches et surveiller les capteurs. En mars 2008, Northrop Grumman a remporté un contrat pour la fourniture de systèmes Scorpion supplémentaires à l'armée américaine en plus du contrat précédent, en vertu duquel la société a fourni 600 systèmes.

Pour la caméra thermique V-520, Critical Imaging fournit des capteurs optoélectroniques automatiques; La caméra fonctionne dans une plage de température de -25°C à -+60°C, a une plage spectrale de 8-12 microns et est étanche jusqu'à deux mètres. L'utilisateur peut visualiser l'image de la caméra V-520 sur un ordinateur exécutant un logiciel basé sur Windows.

Flux Data fournit également des capteurs d'image automatiques sous la forme du capteur d'image au sol UGS-X1. L'UGS-X1 dispose d'une caméra diurne et proche infrarouge pour un fonctionnement de jour comme de nuit et peut être connecté à d'autres capteurs acoustiques, sismiques et magnétiques, ainsi qu'aux systèmes de communication de l'utilisateur servant de base à son réseau de capteurs.

Des solutions d'imagerie supplémentaires sont fournies par la société israélienne Seraphim Optronics, qui fournit à Mugi (Mini Unattended Ground Imager) des capteurs infrarouges (IR) et optoélectroniques conventionnels (EO). Mugi peut détecter une personne à une distance de 2,5 km avec une caméra conventionnelle ou de 1,2 km avec une caméra thermique.

La caméra est accompagnée d'une unité opérateur, qui se compose d'une tablette informatique durcie pesant environ cinq kg et d'un appareil portatif pesant trois kg. Consommation électrique Mugi peut fonctionner jusqu'à 12 jours avec une batterie rechargeable ou jusqu'à 80 jours avec des batteries non rechargeables, tout en offrant une transmission en visibilité directe jusqu'à 20 km.

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Le système iscout de McQ comprend des détecteurs thermiques et magnétiques ainsi qu'une sortie d'affichage pour ordinateur portable. Les capteurs installés jusqu'à 14 jours sont connectés à un répéteur, lui-même connecté à un ordinateur portable

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Le capteur de sol automatique Scorpion de Northrop Grumman combine des capteurs OE et IR. La charge de la batterie dure jusqu'à 6 mois; le capteur est actuellement en service dans l'armée américaine

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Le logiciel Hirsa (High Resolution Situational Awareness) de 21 CSI intègre une grande variété de systèmes de capteurs pour gérer un réseau complexe à partir d'un emplacement unique. De plus, Hirsa peut être utilisé comme outil de planification pour un placement optimal des équipements de capteurs.

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Avec les systèmes optoélectroniques spéciaux, les géophones et les capteurs acoustiques jouent un rôle dans la surveillance de l'environnement. Le capteur miniature automatique au sol Dragon Sense de Frontline Defence Systems se compose d'un récepteur sismique et d'un microphone pour identifier et classer les personnes, les véhicules, les avions volant à basse altitude et les opérations d'excavation.

Ces capteurs sont connectés dans un réseau maillé sans fil auto-réparateur; chaque capteur peut détecter et classer des personnes à une distance de plus de 50 mètres. Il peut également faire la distinction entre un individu ou un groupe de personnes, des véhicules à roues à une distance de 200 mètres et des véhicules à chenilles à une distance de plus de 800 mètres.

Chaque capteur pèse environ 700 grammes et fonctionne à différentes fréquences radio. En plus des capacités sismiques et acoustiques, Dragon Sense intègre également des capteurs infrarouges passifs, magnétiques et des caméras dans son réseau maillé.

Des capteurs optoélectroniques et sismiques, ainsi que des détecteurs magnétiques et thermiques, sont combinés dans le système iscout de McQ. Le système de reconnaissance complet comprend un affichage mobile tactique d'un ordinateur portable ainsi que les capteurs de reconnaissance eux-mêmes, un répéteur connecté au serveur, ainsi qu'un affichage mobile et un répéteur sans fil qui permet aux données collectées par les capteurs d'être transmises à un ordinateur de poche. affichage mobile. La consommation électrique de ces capteurs leur permet d'être déployés jusqu'à 14 jours, bien que lorsqu'ils sont connectés à des sources d'alimentation externes, cette période passe à un an.

Elbit Systems fabrique du Sand (Smart All-Terrain Networked Detector), qui, selon la firme, peut détecter le mouvement des véhicules et des personnes sur n'importe quel terrain. Ces capteurs (voir première photo) peuvent être connectés à un réseau sans fil et utilisés dans une grande variété d'applications, par exemple, pour la sécurité du périmètre et pour la reconnaissance sur le champ de bataille. En termes de placement, les capteurs peuvent être placés soit directement sur le sol, soit enterrés à faible profondeur. Différents modèles sont proposés avec une durée de vie de cinq à dix ans.

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Avec une distance de reconnaissance d'une personne jusqu'à 100 mètres et des véhicules jusqu'à 500 mètres, les capteurs optoélectroniques EL/I-6001 peuvent compléter les capteurs sismiques et acoustiques du système, déployés à l'aide de mortiers et fonctionnant jusqu'à 30 jours à partir de leurs propres source d'énergie. En plus des capteurs acoustiques, sismiques et optoélectroniques, le réseau de capteurs au sol Elta EL / I-6001 peut inclure un radar miniature EL / M-2107 à énergie solaire de la même entreprise, capable de détecter des personnes à une distance de 300 mètres.

Sentiments partagés

Le radar est attaché à deux outils de détection automatique, des capteurs sismiques et acoustiques. Il est impossible dans un article de décrire en détail la myriade de systèmes radar conçus pour effectuer une surveillance au sol et dans les airs ou déterminer l'emplacement de l'artillerie. Même ainsi, le système de capteur radar compact de Raytheon BBN Technologies mérite d'être considéré. Pesant moins de deux livres et physiquement légèrement plus gros qu'une canette de boisson, le système peut suivre les personnes et les véhicules, et peut être couplé à un système optoélectronique qui enverra des signaux à une cible détectée par radar. À son tour, le radar peut être connecté à des communications par satellite à longue portée pour transmettre des données à d'autres utilisateurs.

Les avantages de la miniaturisation technologique ont permis de combiner plusieurs capteurs en un seul ensemble. Ce concept est utilisé dans les produits multicapteurs Umra 1G ID, Umra 1G CL et Umra Mini proposés par la société suédoise Exensor. L'unité de capteur Umra 1G ID comprend deux sondes avec cinq capteurs, dont un acoustique, un capteur sismique et trois capteurs magnétiques. Les informations recueillies par ces capteurs sont transmises via une liaison relais radio à une station de base constituée d'un ordinateur portable et d'un récepteur radio fonctionnant sous le logiciel spécialisé Umra.

À l'aide de la station de base, l'opérateur peut voir et analyser les informations reçues des capteurs. Le logiciel comprend également des modèles de véhicules afin que l'opérateur puisse déterminer le type de véhicule qui manœuvre à proximité du capteur, ainsi que sa vitesse et sa direction. Les capteurs peuvent détecter des personnes à 15 mètres, et la détection de véhicules est possible à une distance de 200 mètres.

Pendant ce temps, le capteur au sol automatique Umra 1G d'Exensor peut détecter divers types de véhicules, y compris les motos, les camions légers et les vélos, ainsi que les chars et les véhicules blindés. Ce capteur a une portée en ligne de mire allant jusqu'à 15 km et un canal RF de 138-144 MHz.

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Le système de capteurs au sol télécommandés Rembass-ll (Remotely Monitored Battlefield Sensor System-II) de la société L-3 est en service dans l'armée américaine. Il peut détecter des personnes à une distance de 75 mètres et des véhicules à chenilles jusqu'à 350 mètres à l'aide du capteur sismique et acoustique Mk-2965 / GSR

Le capteur Umra Mini dispose d'un récepteur sismique et d'un microphone pour détecter et classer diverses cibles, y compris le personnel à une distance de 50 mètres et les véhicules lourds jusqu'à 500 mètres. Ces capteurs peuvent être combinés dans un réseau maillé sans fil auto-réparateur. Exensor fournit également une « boîte à outils » qui connecte ces capteurs à un réseau maillé avancé à faible consommation.

Les utilisateurs de capteurs automatiques au sol sont confrontés à la lourde tâche de connecter et de contrôler la myriade de capteurs radar, acoustiques, optoélectroniques, sismiques et magnétiques qui forment leur système de surveillance au sol.

Une des solutions à ce problème est l'utilisation du logiciel Hirsa (High Resolution Situational Awareness) de 21CSI. Le logiciel Hirsa peut être chargé sur un ordinateur portable ou un PC de bureau, il fournit à l'opérateur une carte avec l'emplacement des capteurs et affiche les informations collectées par ceux-ci sur l'écran. Hirsa est un système "indépendant des capteurs" et, selon les responsables de l'entreprise, il fonctionne avec "tous les capteurs et toutes les plates-formes".

Le logiciel permet également à l'utilisateur de planifier l'emplacement des capteurs à l'aide d'une carte des zones de couverture exactes de chaque capteur en fonction du terrain.

L'attrait d'Hirsa réside dans le fait que ce logiciel est évolutif et peut servir non seulement d'équipement pour la protection d'un bâtiment, mais aussi de complexes complexes de capteurs conçus pour la protection des frontières. Les fonctions de planification de Hirsa sont améliorées du fait que le système surveille en permanence l'état des capteurs, il donne à l'opérateur une alarme lorsque le capteur détecte un événement d'intérêt.

En fait, Hirsa peut être configuré de manière à ce que certains événements quotidiens (routines) ne soient pas préoccupants, comme l'identification d'une voiture s'approchant lentement du portail d'entrée d'un bâtiment. Cependant, le logiciel Hirsa alertera l'opérateur, par exemple, lorsqu'il s'approche du même portail de voiture à grande vitesse avec l'intention probable de percer.

La société israélienne IAI Elta Systems a développé des capteurs au sol originaux qui peuvent être installés en tirant un mortier. Ils font partie du réseau de capteurs automatiques au sol EL / I-6001 de cette société.

Les capteurs acoustiques et sismiques pour la livraison d'artillerie peuvent fonctionner sans source d'alimentation externe jusqu'à 30 jours, détecter les personnes en mouvement à une distance de 30 à 50 mètres et les véhicules jusqu'à 500 mètres. Le système EL/I-6001 peut être complété par un capteur optoélectronique automatique qui détecte les véhicules à une distance de plus de 500 mètres et les personnes à plus de 100 mètres, ainsi qu'un radar miniature EL/M-2107 à énergie solaire avec une détection de véhicule en option portée et personnes 300 mètres.

Tous ces capteurs peuvent être contrôlés à partir du centre de commande et de contrôle approprié EL / I-6001, qui comprend un ordinateur de contrôle, une interface homme-machine, un modem et un émetteur-récepteur pour le réseau de capteurs au sol automatique.

Trident Systems intègre plusieurs capteurs dans son nœud de capteurs d'intelligence au sol, composé de détecteurs acoustiques, optoélectroniques, infrarouges, sismiques et magnétiques. Intégrés dans un réseau de communication haut débit innovant avec de faibles taux d'interception et de détection, ces capteurs alimentés par batterie ne pèsent que 1,3 kg; ils peuvent transmettre des données dans la ligne de mire et en fonction du terrain à une distance de 200 mètres.

Le débit de transfert de données de ce canal de communication est jusqu'à 5 Mb/s en mode standard et jusqu'à 1 Mb/s en mode de consommation électrique réduite. Températures de fonctionnement de -30°C à +60°C, la charge de la batterie dure 15 jours.

Pendant ce temps, les nœuds de capteurs automatiques de Trident sont équipés de capteurs de mouvement IR et d'un GPS intégré. Pesant un peu plus d'un demi-kilogramme, ces capteurs restent opérationnels jusqu'à 90 jours, transmettant des données à une vitesse standard de 50 Kbps, bien qu'une vitesse maximale de 250 Kbps soit possible. Selon le terrain, la portée de transmission sans fil de ces capteurs peut aller jusqu'à 300 mètres.

Alors que Trident Systems fournit au consommateur des systèmes de détection des menaces aériennes et terrestres, Textron Defence Systems fabrique des produits pouvant être utilisés à la fois sur le terrain et en milieu urbain.

Le module de collecte d'informations, de surveillance et de reconnaissance de cette société permet d'identifier des personnes, des avions et des véhicules, de classer ces cibles et de fournir des informations sur leur localisation. Les informations collectées par lui sont transmises au nœud passerelle, qui combine les données des capteurs et transmet des informations générales sur un canal de communication longue distance à d'autres utilisateurs.

En plus du module de collecte d'informations, de surveillance et de reconnaissance, les utilisateurs peuvent intégrer le module OE/IR pour collecter des images diurnes et nocturnes. Les données entrent dans le module passerelle avec les données du nœud radiologique, qui détecte et signale le rayonnement gamma et sa puissance.

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L'armée américaine a déployé environ 1 800 systèmes d'alerte précoce L-3, également connus sous le nom de Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). Les troupes espèrent obtenir environ 8 200 de ces petits systèmes de défense de zone d'unité.

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Le module de renseignement, de reconnaissance et de surveillance de Textron peut collecter des informations sur l'air, le sol et le personnel et les transmettre à l'opérateur via le nœud de passerelle

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Le système de détection d'intrusion amélioré Emids Mini est l'un des trois produits fournis par Qual-Tron en tant que capteur au sol automatique facilement déployable. Emids fonctionne également sur trois bandes de fréquences avec jusqu'à 1920 canaux

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Le logiciel Vantage de Selex Galileo fournit une cartographie conventionnelle et 3D. Il est inestimable pour déterminer l'emplacement des capteurs automatiques et les surveiller. Vantage est un élément clé du système Hydra de la même entreprise.

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Le capteur de sol automatique Hydra de Selex Galileo intègre des capteurs acoustiques (photo) ainsi que des caméras et des détecteurs de toxiques tels que le détecteur chimique Nexsense-C

Textron met l'accent sur l'excellente évolutivité de ses produits, qui peuvent être utilisés pour tout protéger, des convois de camions en mouvement aux bases d'opérations fixes. Les capteurs de l'entreprise sont conçus pour être simples et faciles à utiliser, de sorte qu'ils peuvent être rapidement déployés par des fantassins pour des opérations relativement courtes ou installés à long terme pour des tâches à long terme.

Un exemple des capacités ci-dessus est la gamme de produits Microobserver de la société, qui se compose d'un nœud Microobserver MO-1045 et de batteries qui durent jusqu'à 24 jours, et d'un nœud Microobserver MO-2730 qui peut rester au même endroit sans service jusqu'à deux années.

L'armée américaine utilise actuellement le système de détection de champ de bataille télécommandé du L-3 (Rembass-II). Le Rembass-II comprend un capteur sismique et acoustique Mk-2965 / GSR, qui peut détecter des véhicules à chenilles jusqu'à 350 mètres, des véhicules à roues jusqu'à 250 mètres et des personnes jusqu'à 75 mètres. Le Mk-2965 / GSR peut, à son tour, accepter le module IR interchangeable Mk-2967, qui détecte les véhicules à chenilles et à roues à une distance allant jusqu'à 50 mètres et les personnes jusqu'à 20 mètres; tandis que le Mk-2966 / GSR, également facilement intégré au Mk-2965 / GSR, permet une détection magnétique des véhicules à chenilles à une distance de 25 mètres, des véhicules à roues à 15 mètres et des personnes à 3 mètres.

Tous ces capteurs sont connectés à la station de réception radio portable AN / PSQ-16, qui à son tour est connectée à un ordinateur portable afin que l'utilisateur puisse voir les informations collectées par les capteurs. Le répéteur radio RT-1175C / GSQ est également inclus dans le kit Rembass-II, qui étend la portée du capteur en surmontant les limitations de la ligne de visée.

Les capteurs eux-mêmes ont une portée de transmission allant jusqu'à 15 km, bien qu'elle puisse être augmentée à 150 km en utilisant l'UAV comme répéteur, ou à des portées globales en utilisant l'unité de traitement Rembass-II d'un répéteur de communication par satellite.

En octobre 2010, L-3 a remporté un contrat pour fournir à l'armée américaine le système d'alerte précoce Bais (Battlefield Anti-Intrusion System). À ce jour, l'armée américaine a déployé environ 1 800 de ces systèmes qui peuvent être utilisés par de petites unités. En fin de compte, les troupes recevront environ 8 200 systèmes.

Le mini système de détection d'intrusion amélioré de Qual-Tron (Emids) est un appareil facile à installer composé d'un émetteur 13D0219 MMCT, d'un répéteur 13D0243 MSRY et d'un récepteur 13D0209 MMCR. Emids dispose d'un système de diagnostic de pannes intégré; L'appareil utilise un système de communication multicanal synthétisé avec différentes plages de fréquences de 138-153 MHz, 154-162 MHz ou 162-174 MHz.

Le système de détection d'intrusion mini de Qual-Tron utilise une seule fréquence fixe; Il comprend un émetteur MXMT 13D0159, un répéteur MRLY 13D0126 et un récepteur MPDM 13D0109-1.

Enfin, un mini système d'alerte précoce modifié Mmids (Mini Intrusion Detection System-Modified) de la même société fonctionne à une fréquence fixe unique de 138-174 MHz et se compose d'un émetteur MXMT (M) 13D0269, d'un récepteur MPDM (M) 13D0370 et un capteur sismique et un dispositif de transmission MSID (M) 123D0368. Les émetteurs des systèmes Emids, Mids et Mmids peuvent être connectés à des capteurs infrarouges passifs, magnétiques, sismiques et acoustiques. Lorsque les capteurs sont activés, ils activent à leur tour l'émetteur, qui envoie immédiatement un signal radio à l'appareil récepteur.

Plusieurs des entreprises décrites dans cet article fabriquent des capteurs de sol automatiques depuis un certain temps. Selex Galileo, par exemple, a montré son Halo (Hostile Artillery Locating System) au milieu des années 90. Depuis lors, ce produit a été rejoint par le produit phare Hydra, que Selex Galileo décrit comme un « réservoir » de capacités sensorielles. Au cœur d'Hydra se trouve son logiciel Vantage, qui peut s'exécuter sur tout, des appareils portables aux grands réseaux basés sur des serveurs.

Le logiciel mémorise la position de chaque nœud et de chaque capteur, soit sur une carte, soit sur des photographies aériennes. De plus, les capacités de Vantage incluent la cartographie 3D, qui permet à l'utilisateur de déterminer si les bâtiments ou le terrain interfèrent avec les capteurs déployés. Le logiciel Vantage, à son tour, est directement connecté au nœud Hydra.

Le nœud Hydra fournit un lien entre les capteurs et le logiciel Vantage et détaille l'emplacement de ces capteurs. Le nœud peut également effectuer une quantité raisonnable de traitement de données à l'aide d'algorithmes complexes, permettant d'identifier et de classer des cibles, telles que des véhicules.

Les capteurs utilisés dans le système Hydra sont fournis par l'entreprise elle-même, comme le capteur chimique Selex Galileo Nexsense-C, ou proviennent de tiers. La société note spécifiquement que le système Hydra est vraiment "indépendant du capteur". Le logiciel Vantage peut également transmettre les informations collectées à d'autres utilisateurs via un canal VHF, un canal micro-ondes ou un canal satellite.

Selex Galileo voit un réel potentiel de croissance dans la famille Hydra et est actuellement dans sa phase finale d'expansion pour développer de petits capteurs légers mais puissants qui pourraient facilement être déployés par des forces débarquées. Ces capteurs pourront communiquer avec le nœud Hydra, et à partir de là, respectivement, avec le logiciel Vantage.

La société envisage également d'intégrer Hydra avec des véhicules terrestres sans pilote et des drones. Cela permettrait à l'un des capteurs Hydra d'alerter l'une ou l'autre de ces plates-formes sur une cible d'intérêt qui pourrait ensuite être étudiée.

Ces dernières années, les dimensions physiques des capteurs au sol ont considérablement diminué, tandis que leur fonctionnalité a considérablement augmenté. Dans une large mesure, cela a été facilité par le processus de miniaturisation, qui a permis de placer des capteurs radiologiques, biologiques et chimiques dans des blocs petits et discrets. De même, la durée de vie de la batterie est progressivement prolongée, permettant aux capteurs de fonctionner pendant des périodes de plus en plus longues.

Actuellement, bon nombre de ces systèmes sont contrôlés à l'aide d'un ordinateur portable ou d'un ordinateur de bureau. Cependant, dans les années à venir, les capteurs et les informations qu'ils collectent seront de plus en plus gérés par des appareils portables tels que les assistants numériques personnels (PDA) ou les smartphones. Peut-être que dans un futur proche, des logiciels seront disponibles pour contrôler ces capteurs sous forme d'applications téléchargeables pour smartphones ou PDA, qui deviennent le moyen habituel d'équiper les unités de combat.

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