智能战车：精准传感器网络关系战场生存能力

在ACV-30两栖战斗车辆的炮塔上，可以看到泰雷兹（Thales）的Catherine热成像传感器，它为武器站和乘员提供先进的威胁探测和成像功能。

【外媒，2024.11】地面车辆平台的威胁环境已经发生了显著变化。机动编队现在面临多方面的威胁，包括动能对抗威胁、无人机系统威胁以及非动能效应，如主动电子战，或是两者的结合。电子战（EW）是一个特别的挑战，不仅要能够探测和应对威胁，还要能够理解和削弱编队自身的电子战特征，以降低被敌人发现的可能性。

这些综合威胁正在通过一个三重作战结构来缓解，该结构提供了对战场的全面了解、探测威胁的能力以及拒绝或降低这些威胁的能力。它们共同为机动部队提供了一种手段，以了解编队和每个单独平台周围的情况。在这些场景中，态势感知的实现依赖于三类关键技术：

将热成像仪、摄像机和声学检测系统集成到车辆平台上，为在装甲作战中的乘员提供增强的态势感知。

网络化系统，通过C5ISR/EW模块化开放标准（CMOSS）和VICTORY等强大的网络和互操作性标准，实现编队内部的数据共享和协调。

通过智能配电和控制系统进行电源管理，以支持增加的传感器和处理负载、降低信号特征以及静默监视能力。

尽管在美国中央司令部或欧洲司令部等责任区，具体的威胁和能力要求可能有所不同，但态势感知、威胁探测和对抗措施能力的核心原则对于确保车辆和乘员的生存能力仍然至关重要。

“我们现在必须假定我们总是在有争议的环境中作战，”泰雷兹防务与安全公司（TDSI）地面车辆业务发展总监埃里克·巴拉西克（Erik Balascik）说，“如果你是装甲平台指挥官，你现在是在一个封闭的环境中，也就是你的车辆内部作战。现在，考虑到乘员和车辆生存能力的威胁和技术，乘员在封闭舱口下作战。他们物理上位于车辆内部，要么在炮塔内，要么在车体内，他们必须依靠外部传感器来获得态势感知。”

用于封闭舱口作战的传感器

对于车辆生存能力而言，最重要的传感器类型包括 用于视觉的红外传感器、用于射击保护的声学传感器以及用于瞄准的热成像仪。

（1）HD Minerva红外热成像传感器

HD Minerva是泰雷兹最新的非制冷型热成像传感器，它是驾驶员视觉增强（DVE）和局部态势感知（LSA）的“外部眼睛”，当车辆乘员进行装甲机动时，它发挥着重要作用。

泰雷兹（Thales）的Minerva HD非制冷热成像传感器是车辆乘员在装甲下进行作战时的“外部眼睛”，其1280×1024高清探测器比之前的VGA传感器提供了多两倍的像素。

Minerva由泰雷兹在加拿大的全球非制冷技术中心设计和制造，集成了非制冷长波红外（LWIR）HD 1280×1024、12微米探测器——这在非制冷设备中十分罕见——以及全高清1920×1080可见光模块。Minerva的传感器输出全数字60 Hz视频（3G-SDI），其低延迟和自动图像处理算法确保用户无需调整即可立即优化态势感知，体验无延迟操作。这意味着用户可以信赖实时图像为他们提供快速行动所需的信息，感到安全，并获得至关重要的战术优势。

“我们的相机提供的像素是之前传感器的两倍，乘员将立即根据他们过去使用的设备感受到这种差异，”Balascik说，“你可以比站在车外用自己的眼睛看得更远、更清晰。这是一种完全不同的体验周围世界的方式，以了解你的车辆和编队中其他车辆正在做什么。”

（2）HD Minerva声学传感器

如果说HD Minerva是增强型驾驶员视觉增强（DVE）/局部态势感知（LSA）系统的眼睛，那么通过泰雷兹的Acusonic系统实现的枪声保护就是耳朵。Acusonic枪声检测系统克服了其他射击检测系统的固有弱点。它不仅仅依赖于仅通过捕捉枪口焰来提供准确方位——这是其他系统因误报而存在的致命弱点——Acusonic还利用弹丸的超音速冲击波和尾流特征来增强枪口焰的检测，从而在复杂的战场环境中提供检测和威胁定位能力。

泰雷兹（Thales）为机器人应用推出的Acusonic系统，通过为机器人车辆操作员提供远程遥控能力，将该系统转变为多功能传感器。

“这就是我们与以往系统的不同之处，”Balascik说道，并指出Acusonic已被选为英国陆军Ajax装甲战车和Boxer机械化步兵战车项目的装备。“它正在美国的多款原型车上进行测试，而我们之所以能获得这样的认可，是因为该系统不会持续发出误报。它实际上是作战力量的倍增器，而非阻碍因素。”它已证明，不仅能在陆地上的移动平台上，还能在水上为在沿海水域或河流环境中作战的特种部队提供准确的敌方火力点位置信息，在这些环境中，敌方的火力点可能隐蔽起来。

从Acusonic收集的信号还可以在地面机器人平台上（如XM30机械化步兵战车）发挥重要作用，提供所谓的“远程遥控”功能。大多数机器人车辆仅提供视觉感知，但配备Acusonic的机器人车辆可以让操作员不仅看到机器人所看到的景象，还能听到它所收集到的声音，从而更好地了解周围环境。

（3）热成像和激光测距仪

车辆生存能力的第三类关键传感器是热成像和激光测距仪，用于目标定位。泰雷兹在目标定位方面拥有广泛的产品组合，包括一款名为SharpView的制冷型热成像仪，美国海军陆战队已将其整合到海军陆战队防空综合系统（MADIS）防空车辆上，以及一个名为全景装甲上置云台（PAAG）的系统。

“无论是用于像MADIS这样的防空系统，还是用于像海军陆战队高级侦察车这样的新型车辆，我们的摄像机系统都为这些车辆乘员提供了下一代热成像仪，” Balascik说道，“这至关重要，因为军方正在升级至30毫米中口径武器系统炮塔。这意味着您需要热成像仪具有额外的距离，以便能够看到与武器系统相同的最大有效射程。”

智能电源管理和标准

在空间有限的车辆中，整合这些系统会带来其特有的挑战。例如，车辆系统本身需要具备某些智能功能，如车内网络管理和尤其是能源管理。

“与多年前的车辆相比，我们今天的车辆可以做出更多决策，但它们仍然是从A点到B点的交通工具，并且只有有限的电力来驱动这些车辆以及为车辆内的系统供电，”TDSI国防部业务发展总监帕特里克·艾里森（Patrick Allison）说道。“没有电力就无法上战场,这是绝对必要的，而您如何管理电力可能会决定您的作战计划是成是败。”

泰雷兹拥有一系列电源管理系统，它们不仅能分配电力，还能将适量的电力输送到车辆上的各个系统，这也有助于减轻车辆特征管理。电源负载得到智能管理，允许操作员在必要时从一个区域获取电力并将其留作他用。这在夜间和隐蔽行动中尤为重要，因此乘员可以在车辆未启动的情况下让系统保持运行，实现静默监视能力。

符合CMOSS和VICTORY等标准是关键使能技术，它们允许政府和原始设备制造商（OEM）随着威胁和需求的发展，将新功能整合到车辆上。“在指挥、控制、通信、计算机和情报（C4I）领域，2030年后推出的车辆将要求符合CMOSS和CMFF标准，”艾里森指出。“这将使陆军能够基于开放标准和架构以及允许系统在不同平台之间互换的接口，对这些平台进行升级或添加系统。泰雷兹正在研究CMOSS的C4I方面，并为战场上的语音和数据传输提供能力。”

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