גילגולה של משקפת השדה
בשנים האחרונות התפתח דור חדש של משקפות המבוסס על אופטרוניקה מודרנית. תמיר פורת בוחן את ההיבט העיצובי החשוב של משקפות אלו
הגנה לישראל
| 19/05/2011
אלביט Coral (צילום: אלביט מערכות)
במשך מאות שנים הסתמך לוחם היבשה על המשקפת לצורך זיהוי איומים ממרחק, יכולת שהקנתה לו יתרונות טקטיים במהלך הלחימה. אולם, התנאים הקשים השוררים בשדה הקרב כגון חושך, אבק, עשן וערפל מגבילים את השימוש במשקפת הסטנדרטית במצבים מסוימים ומביאים לכך ששימוש בה אינו מעניק יתרון מרבי בלחימה יבשתית. כתוצאה ממגבלות אלו, התפתח בשנים האחרונות דור חדש של משקפות המבוסס על אופטרוניקה מודרנית ההופכת את המשקפת הסטנדרטית למערכת תצפית מתקדמת המסוגלת לספק ללוחם היבשה יכולת ניהול מהלכי לחימה בכל שעות היממה ובכל תנאי מזג אויר.
משקפות מתקדמות אלו הן חלק ממשפחה שלמה של אביזרי תצפית וגילוי המשתמשים בטכנולוגיית בידול תרמי. היתרון של משקפת מסוג זה טמון ביכולת שלה לייצר הדמיה תרמית של השטח הנראה לעין. באמצעות איסוף קרינה ממוקדת בעזרת עדשות הנסרקת על ידי גלאי אינפרה אדום, תרגום ושידור שלה בחלקיק שנייה לצג דיגיטלי בצורה של גוונים וצלליות, מקבל הלוחם בשטח תמונת מצב טובה ברורה וחדה יותר. אחד הגורמים המשפיעים על איכות המשקפת הוא אופן סידור האינפורמציה הגרפית הנראית דרך העיניות בצג המוקרן. לסידור זה חשיבות מבצעית רבה בכל הקשור למהירות רכישת האינפורמציה על ידי הלוחם וניתוחה.
.jpg "אלביט Mars (צילום: אלביט מערכות)")
מערכות ההדמיה התרמיות נחלקות לשני סוגים עיקריים. המערכות המקוררות נחשבות לאיכותיות יותר היות והן מספקות חדות תמונה ומרחק גילוי מוגדלים. יחד עם זאת, מערכות אלו משלמות בעדינות יתר ובמשקל גבוה. לעומתן, קיימות מערכות ללא קירור הנחשבות לבסיסיות ומציעות ביצועים פחות טובים. המתקדמות שבמערכות אלו מכילות בנוסף גם אמצעי תקשורת, GPS, מצפן דיגיטלי, מצלמת יום צבעונית, זום רציף, סמן לייזר ויכולות הקלטה.
היתרונות המבצעיים של משקפות מסוג זה באים לידי ביטוי במשקל נמוך שאינו דורש חצובה (בין 2-3.5 ק"ג ליחידה ידנית), גילוי וזיהוי איומים ממרחק גדול, ראיה בחושך, אבק, עשן וערפל, יכולת "סימון" מטרה עבור לוחמים אחרים בכוח, שיתוף ה"תמונה" של שדה הקרב בזמן אמת עם מקבלי החלטות וכוחות נוספים ואפשרות תיעוד והקלטה לצרכי מודיעין.
מלבד ההיבט הטכנולוגי, יש למערכות אלו גם היבט ארגונומי חשוב, היות ומדובר בממשק אדם-מכונה הדורש תשומת לב מיוחדת. הלוחם למעשה עוזב כל פעילות אחרת ונדרש פיזית להתמזגות מוחלטת עם המשקפת, כאשר כל חושיו מופעלים והוא נכנס לרמת ריכוז ודריכות גבוהה. במצב זה הפעלת הפקדים נעשית באמצעות חוש המישוש בלבד ולכן שיקולי עיצוב כדוגמת אופן סידור הפקדים, גודלם, משוב הלחיצה ולוגיקת ההפעלה, משפיעים בצורה ישירה על היכולת המבצעית של הכוח הלוחם.
.jpg "ITL Harrier (צילום: אלביט מערכות)")
למרבית מערכות ההדמיה התרמיות מבנה פונקציונאלי דומה הכולל מיכל מרכזי המכיל את הרכיבים האלקטרוניים. בצד הפונה למשתמש יש זוג עיניות מרופדות גומי רך המשמשות להנחת העיניים והסתכלות על תוצאת ההדמיה ונתוני הקריאה ובצד הפונה החוצה יש מערכת עדשות, ציינים ומחברים. צידי המכשיר מיועדים לאחיזה ומאובטחים לרוב על ידי רצועה אופקית המושחלת לחחים תואמים. בחלק העליון והפנימי של אזורי האחיזה ממוקמים הפקדים העיקריים הנבדלים זה מזה במשטח צבעוני וטקסטורה שונה ועל גב המכשיר במרכזו קיימת מסילה המאפשרת עיגון אמצעים נוספים.
ישראל הינה מהמדינות המובילות במחקר ובפיתוח בתחום האופטרוני ומערכות הדמיה תרמיות מתוצרת כחול–לבן נחשבות למתקדמות מסוגן ונמצאות בשימוש בצה"ל ובצבאות רבים בעולם. בין החברות הישראליות הבולטות בפיתוח מערכות תצפית מוחזקות יד לשוק הצבאי ניתן למצוא את אלביט El-Op יצרנית דגמי Coral ו-Mars, אלביט ITL יצרנית דגמי Coyote ו-Harrier ואת חברת New Noga Light יצרנית דגם NTL.
יחד עם זאת, התחרות בשוק הבין לאומי למול יצרנים של מערכות מקבילות מחייבת את התעשיות בארץ לשמור על מצוינות לא רק ביכולות הנדסיות וטכנולוגיות, אלא גם ברמת עיצוב המוצר. בשונה מהדעה הרווחת, בחלק מהעסקאות מקבלי ההחלטות אינם מנהלי רכש מקצועיים, אלא אנשי צבא ופוליטיקאים המייחסים לנראות משקל רב יותר ממאפיינים טכנולוגיים. מציאות זו מאתגרת את המעצב הצריך לייצר הרמוניה ויזואלית באמצעות צורה, טקסטורה, צבע ושפה גרפית שתחזק את תחושת הביטחון של הלקוח בתפקוד המערכת.
.JPG "ניו נוגה לייט NTL (צילום: ניו נוגה לייט)")
המעצב צריך לפלס דרכו בין שלל ההתניות ההנדסיות, המבצעיות והחומריות, ל"שחק" בפיסוליות המשטחים ובמעברים בין רכיבי המערכת כגון גוף, עדשות, עיניות ופקדים. כפי שניתן לראות בתמונות, התוצאה הסופית היא הרבה מעבר לקופסה מרובעת. מדובר על מערכת אסטטית עם אוריינטציה טכנולוגית ונוכחות קשיחה שמזמינה לאחיזה ותפעול.
אין ספק כי על אף החידושים האחרונים בתחום מערכות ההדמיה התרמיות, התעשייה עדיין נמצאת בשלביה הראשונים. אחד האתגרים העיקריים העומדים בפני יצרני המערכות הוא הטמעה שלהן בתוך קסדת הלוחם, בדומה למה שנעשה בקסדות טייסים על ידי מזעור הרכיבים. התפתחות כזו תממש את חזון הטכנולוגיה הצבאית הלבישה ותאפשר לכוח הלוחם לזהות איומים מרחוק גם בשדה הקרב העתידי.
***
תמיר פורת הוא מעצב תעשייתי המשמש גם כיועץ ומרצה לגופים ביטחוניים. חברת 'ורסיה מיליטרי דיזיין' שבבעלותו מספקת שירותי עיצוב ביטחוני למגוון חברות בארץ ובעולם.
תמונות:
- אלביט Mars (צילום: אלביט מערכות)
- ITL Harrier (צילום: אלביט מערכות)
- ניו נוגה לייט NTL (צילום: ניו נוגה לייט)
במשך מאות שנים הסתמך לוחם היבשה על המשקפת לצורך זיהוי איומים ממרחק, יכולת שהקנתה לו יתרונות טקטיים במהלך הלחימה. אולם, התנאים הקשים השוררים בשדה הקרב כגון חושך, אבק, עשן וערפל מגבילים את השימוש במשקפת הסטנדרטית במצבים מסוימים ומביאים לכך ששימוש בה אינו מעניק יתרון מרבי בלחימה יבשתית. כתוצאה ממגבלות אלו, התפתח בשנים האחרונות דור חדש של משקפות המבוסס על אופטרוניקה מודרנית ההופכת את המשקפת הסטנדרטית למערכת תצפית מתקדמת המסוגלת לספק ללוחם היבשה יכולת ניהול מהלכי לחימה בכל שעות היממה ובכל תנאי מזג אויר.
משקפות מתקדמות אלו הן חלק ממשפחה שלמה של אביזרי תצפית וגילוי המשתמשים בטכנולוגיית בידול תרמי. היתרון של משקפת מסוג זה טמון ביכולת שלה לייצר הדמיה תרמית של השטח הנראה לעין. באמצעות איסוף קרינה ממוקדת בעזרת עדשות הנסרקת על ידי גלאי אינפרה אדום, תרגום ושידור שלה בחלקיק שנייה לצג דיגיטלי בצורה של גוונים וצלליות, מקבל הלוחם בשטח תמונת מצב טובה ברורה וחדה יותר. אחד הגורמים המשפיעים על איכות המשקפת הוא אופן סידור האינפורמציה הגרפית הנראית דרך העיניות בצג המוקרן. לסידור זה חשיבות מבצעית רבה בכל הקשור למהירות רכישת האינפורמציה על ידי הלוחם וניתוחה.
מערכות ההדמיה התרמיות נחלקות לשני סוגים עיקריים. המערכות המקוררות נחשבות לאיכותיות יותר היות והן מספקות חדות תמונה ומרחק גילוי מוגדלים. יחד עם זאת, מערכות אלו משלמות בעדינות יתר ובמשקל גבוה. לעומתן, קיימות מערכות ללא קירור הנחשבות לבסיסיות ומציעות ביצועים פחות טובים. המתקדמות שבמערכות אלו מכילות בנוסף גם אמצעי תקשורת, GPS, מצפן דיגיטלי, מצלמת יום צבעונית, זום רציף, סמן לייזר ויכולות הקלטה.
היתרונות המבצעיים של משקפות מסוג זה באים לידי ביטוי במשקל נמוך שאינו דורש חצובה (בין 2-3.5 ק"ג ליחידה ידנית), גילוי וזיהוי איומים ממרחק גדול, ראיה בחושך, אבק, עשן וערפל, יכולת "סימון" מטרה עבור לוחמים אחרים בכוח, שיתוף ה"תמונה" של שדה הקרב בזמן אמת עם מקבלי החלטות וכוחות נוספים ואפשרות תיעוד והקלטה לצרכי מודיעין.
מלבד ההיבט הטכנולוגי, יש למערכות אלו גם היבט ארגונומי חשוב, היות ומדובר בממשק אדם-מכונה הדורש תשומת לב מיוחדת. הלוחם למעשה עוזב כל פעילות אחרת ונדרש פיזית להתמזגות מוחלטת עם המשקפת, כאשר כל חושיו מופעלים והוא נכנס לרמת ריכוז ודריכות גבוהה. במצב זה הפעלת הפקדים נעשית באמצעות חוש המישוש בלבד ולכן שיקולי עיצוב כדוגמת אופן סידור הפקדים, גודלם, משוב הלחיצה ולוגיקת ההפעלה, משפיעים בצורה ישירה על היכולת המבצעית של הכוח הלוחם.
למרבית מערכות ההדמיה התרמיות מבנה פונקציונאלי דומה הכולל מיכל מרכזי המכיל את הרכיבים האלקטרוניים. בצד הפונה למשתמש יש זוג עיניות מרופדות גומי רך המשמשות להנחת העיניים והסתכלות על תוצאת ההדמיה ונתוני הקריאה ובצד הפונה החוצה יש מערכת עדשות, ציינים ומחברים. צידי המכשיר מיועדים לאחיזה ומאובטחים לרוב על ידי רצועה אופקית המושחלת לחחים תואמים. בחלק העליון והפנימי של אזורי האחיזה ממוקמים הפקדים העיקריים הנבדלים זה מזה במשטח צבעוני וטקסטורה שונה ועל גב המכשיר במרכזו קיימת מסילה המאפשרת עיגון אמצעים נוספים.
ישראל הינה מהמדינות המובילות במחקר ובפיתוח בתחום האופטרוני ומערכות הדמיה תרמיות מתוצרת כחול–לבן נחשבות למתקדמות מסוגן ונמצאות בשימוש בצה"ל ובצבאות רבים בעולם. בין החברות הישראליות הבולטות בפיתוח מערכות תצפית מוחזקות יד לשוק הצבאי ניתן למצוא את אלביט El-Op יצרנית דגמי Coral ו-Mars, אלביט ITL יצרנית דגמי Coyote ו-Harrier ואת חברת New Noga Light יצרנית דגם NTL.
יחד עם זאת, התחרות בשוק הבין לאומי למול יצרנים של מערכות מקבילות מחייבת את התעשיות בארץ לשמור על מצוינות לא רק ביכולות הנדסיות וטכנולוגיות, אלא גם ברמת עיצוב המוצר. בשונה מהדעה הרווחת, בחלק מהעסקאות מקבלי ההחלטות אינם מנהלי רכש מקצועיים, אלא אנשי צבא ופוליטיקאים המייחסים לנראות משקל רב יותר ממאפיינים טכנולוגיים. מציאות זו מאתגרת את המעצב הצריך לייצר הרמוניה ויזואלית באמצעות צורה, טקסטורה, צבע ושפה גרפית שתחזק את תחושת הביטחון של הלקוח בתפקוד המערכת.
המעצב צריך לפלס דרכו בין שלל ההתניות ההנדסיות, המבצעיות והחומריות, ל"שחק" בפיסוליות המשטחים ובמעברים בין רכיבי המערכת כגון גוף, עדשות, עיניות ופקדים. כפי שניתן לראות בתמונות, התוצאה הסופית היא הרבה מעבר לקופסה מרובעת. מדובר על מערכת אסטטית עם אוריינטציה טכנולוגית ונוכחות קשיחה שמזמינה לאחיזה ותפעול.
אין ספק כי על אף החידושים האחרונים בתחום מערכות ההדמיה התרמיות, התעשייה עדיין נמצאת בשלביה הראשונים. אחד האתגרים העיקריים העומדים בפני יצרני המערכות הוא הטמעה שלהן בתוך קסדת הלוחם, בדומה למה שנעשה בקסדות טייסים על ידי מזעור הרכיבים. התפתחות כזו תממש את חזון הטכנולוגיה הצבאית הלבישה ותאפשר לכוח הלוחם לזהות איומים מרחוק גם בשדה הקרב העתידי.
***
תמיר פורת הוא מעצב תעשייתי המשמש גם כיועץ ומרצה לגופים ביטחוניים. חברת 'ורסיה מיליטרי דיזיין' שבבעלותו מספקת שירותי עיצוב ביטחוני למגוון חברות בארץ ובעולם.
תמונות:
- אלביט Mars (צילום: אלביט מערכות)
- ITL Harrier (צילום: אלביט מערכות)
- ניו נוגה לייט NTL (צילום: ניו נוגה לייט)
