MSPO 2017: Systemy termowizyjne i noktowizyjne od PCO

Indywidualne systemy noktowizyjne i termowizyjne to jedna z niewielu dziedzin, w której polski przemysł zbrojeniowy jest w stanie zabezpieczyć wszelkie potrzeby polskich Sił Zbrojnych jak również innych resortów związanych z bezpieczeństwem państwa i obywateli. Stało się to możliwie dzięki spółce PCO z Warszawy, która przez lata badań i produkcji wypracowała cały katalog rozwiązań – przydatnych zarówno dla spieszonych żołnierzy, jak i kierowców pojazdów i pilotów statków powietrznych.

Serwis Specjalny Defence24: MSPO 2017 - wiadomości i analizy z Międzynarodowego Salonu Przemysłu Obronnego w Kielcach

Dzięki temu decyzja, jaki procent pododdziałów wojskowych będzie przygotowany do działań nocnych zależy w tej chwili tylko od wielkości zamówień złożonych ze strony Ministerstwa Obrony Narodowej. A jest z czego wybierać. Rozwiązania spółki PCO mają bowiem budowę modułową i można je łączyć, stąd powstają hybrydy – np. gogle zbudowane z oferowanych również oddzielnie monokularów noktowizyjnych. Ponadto coraz częściej systemy obserwacyjne są oferowane zarówno w wersji wojskowej, jak i cywilnej.

Gogle noktowizyjne – szeroka gama dostępnych produktów

Wyposażenie indywidualne oferowane przez spółkę PCO można podzielić na trzy kategorie: gogle noktowizyjne, celowniki strzeleckie i lornetki. Pierwsza kategoria dotyczy urządzeń montowanych bezpośrednio na głowie ludzi - dających im możliwość prowadzenia obserwacji nocnej bez ograniczania swobody rąk.

Najprostszym i najtańszym rozwiązaniem są monokulary noktowizyjne, ponieważ dotyczą one tylko jednego zestawu optycznego. Pozwalają one na obserwację i celowanie jednooczne jednak nie oddają takiego zobrazowania głębi, jak gogle noktowizyjne, które składają się z dwóch systemów optycznych połączonych na jednym, nahełmowym mostku. Takie rozwiązania były wcześniej proponowane tylko dla kierowców i pilotów, ale obecnie są również oferowane żołnierzom piechoty, Wojsk Obrony Terytorialnej oraz operatorom wojsk specjalnych.

Spółka PCO ma w swojej ofercie oba rodzaje zestawów obserwacyjnych, które zresztą często wywodzą się jeden z drugiego. Przykładowo łącząc specjalnym mostkiem dwa monokulary MU-3AM „Koliber” stworzono gogle noktowizyjne MU-3ADM.

Wszystkie urządzenia są dostarczane z pełnym zestawem akcesoriów, którego skład zależy jedynie od wymagań zamawiającego. Zawsze jest to uchwyt Flip-up z mocowaniem pozwalający na szybkie zaczepianie lub odczepianie monokularu/gogli na hełmie lub kasku oraz mostek montażowy. Mostek ten jest najczęściej tak skonstruowany, że monokulary mogą być chwilowo odchylane na boki lub całość - podnoszona do góry (w pozycję transportową).

Wyposażenie może być jednak o wiele bardziej bogate. Przykładowo zgodnie z zamówieniem złożonym przez polską Policję do monokularów MU-3AM dostarczonych przez PCO dołączane są m.in.: mostki montażowe z mocowaniem zarówno na prawe jak i na lewe oko, uchwyt flip-up z mocowaniem na hełm, uchwyt do montażu na broń strzelecką za pomocą szyny Picatinny, skrzynka transportowa typu Peli, futerał przystosowany do montażu na system MOLLE (Modular Lightweight Load-bearing Equipment) oraz linka zabezpieczająca.

Monokular MU-3AM „Koliber”

Monokular noktowizyjny MU-3AM „Koliber” to jedno z najlżejszych obecnie urządzeń noktowizyjnych na świecie. Jest to tak naprawdę głęboko zmodernizowana wersja noktowizora MU-3 „Kos”, który wcześniej wszedł na wyposażenie Wojsk Lądowych.

W porównaniu do swojego pierwowzoru MU-3M jest o 15 mm krótszy (ma długość 97 mm) i lżejszy aż o 110 g (bez baterii waży 250 g – z baterią 270 g). W zestawie „Kolibra” są oferowane dodatkowo: ramię do podwieszania monokularu (lewe/prawe), adapter Flip-up do montażu na hełmie, uchwyt na hełm, uprząż nagłowna oraz sznurek zabezpieczający przed upadkiem na ziemię. Istnieje również możliwość zamontowanie drugiego MU-3M dzięki znajdującemu się w zestawie mostkowi i złożenie w ten sposób gogli noktowizyjnych.

„Koliber” to urządzenie wielofunkcyjne, które może być wykorzystywane jako noktowizor żołnierza, kierowców wozów bojowych i samochodów lub również jako strzelecki celownik noktowizyjny współpracując z celownikiem kolimatorowym lub optycznym. W tym celu w zestawie znajduje się nasadka do montażu noktowizora na broni posiadającej szynę Picatinny.

MU-3M jest urządzeniem prostym w obsłudze i wydajnym. Może być bowiem zasilany standardową baterią alkaliczną AA, która wystarcza na 20 godzin ciągłej pracy. Mogą to być również akumulatory AA 1,2 V, bateria litowa AA 3,6 V lub bateria alkaliczna CR123 3,0 V (przy zastosowaniu baterii CR123 czas pracy MU-3M wydłuża się do 40 godzin). Poziom zasilania jest cały czas kontrolowany i w przypadku rozładowania włącza się mała czerwona dioda w polu widzenia monokularu informująca o potrzebie wymiany baterii.

Baterie/akumulatory są wkładane do pojemnika umieszczonego pod monokularem. To na tym pojemniku znajdują się dwa przyciski: „ON” i „IR”, które są wykorzystywane do sterowania urządzeniem. Dodatkowo zmienia się zakres ogniskowania obiektywu od 0,25 m i zakres ogniskowania okularu od -6 do +2 dpr.

„Kolibr” wykorzystuje najnowszej generacji, pasywny wzmacniacz obrazu Intens^® o średnicy fotokatody 16 mm. W przypadku MU-3M wyeliminowano wadę starszych urządzeń noktowizyjnych – czyli możliwość oślepienia żołnierza poprzez nagłe włączenie silnego źródła światła (np. przez rzucenie granatu hukowo-błyskowego). Zabezpieczono się przed tym zjawiskiem poprzez zastosowanie wzmacniacza wyposażonego w system autogatingu (autobramkowania). Zmniejsza on automatycznie wzmocnienie w przypadku, gdy natężenie światła zbyt szybko zacznie rosnąć.

Dzięki temu noktowizor MU-3M można używać w miejscach, gdzie bardzo szybko zmienia się oświetlenie (np. w mieście), a nawet w słoneczny dzień. W tym przypadku konieczne jest jednak założenie znajdującej się w zestawie specjalnej przysłony lub filtru, która zabezpiecza wzmacniacz obrazu przed zdegradowaniem.

W czasie działań w miejscach, gdzie poziom światła szczątkowego jest zbyt mały na zastosowanie noktowizorów pasywnych (np. w jaskiniach, piwnicach - w warunkach absolutnej ciemności) można wykorzystać wbudowany w MU-3M podświetlacz podczerwony o zasięgu około 12 m, który w zależności od potrzeb włącza się przyciskiem „IR” na pojemniku baterii w tryb niskiego (krótkie wciśnięcie) lub wysokiego (długie wciśnięcie - na około 3 s) poziomu oświetlenia.

Czytaj więcej: Najnowsze informacje i analizy z Międzynarodowego Salonu Przemysłu Obronnego w Kielcach

O włączeniu trybu podświetlania operator jest informowany przez zaświecenie zielonej diody w wizjerze monokularu. Jest to o tyle ważne, że włączenie oświetlacza zdradza pozycję wykorzystującego go żołnierza przeciwnikowi wykorzystującemu pasywne noktowizory. Ponadto należy pamiętać, że zasięg pasywnych noktowizorów w odniesieniu do „aktywnych” jest zdecydowanie większy.

Duże znaczenie w „Kolibrze” ma możliwość prezentowania obrazu nie w standardowym, zielonym kolorze ale w czarno białym. Obraz wtedy jest wyraźniejszy (rozróżnianie szczegółów jest wyższe o 20 proc. od klasycznej noktowizji), ale z drugiej strony wzrok operatora się szybciej męczy niż w przypadku obrazu „zielonego” (nie nadaje się więc do prowadzenia długotrwałych patroli).

Jedną z zalet noktowizora MU-3M jest możliwość jego „spersonalizowania”. Przykładowo pracę „Kolibra” w trudnych warunkach można poprawić poprzez zamontowanie na monokularze przystawki termowizyjnej ClipIR (Clip on thermal ImageR) o zasięgu 150 m, produkowanej przez szwajcarsko brytyjskie konsorcjum DEP Imaging i Thermoteknix System Ltd.

Obraz z niej otrzymany jest nakładany na obraz noktowizyjny, co pozwala łączyć zalety i jednego, i drugiego rozwiązania. W przypadku noktowizora to dobre odwzorowanie szczegółów i widzenie przestrzenne, a w przypadku przystawki termowizyjnej to uniezależnienie się od poziomu oświetlenia (nie ma konieczności stosowania podświetlacza). Wadą jest większa cena, konieczność zastosowania dodatkowej baterii AA oraz większa waga całego zestawu nahełmowego (wzrasta ona o 150 g - do 420 g).

Można również zakupić przystawki powiększające. Standardowy monokular MU-3M nie powiększa obrazu, jednak zaczep bagnetowy jest przystosowany do zamontowania przystawek powiększających obraz trzy i pięciokrotnie. Wadą takiego rozwiązania jest jednak jego rozmiar i waga, co ogranicza jego zastosowanie tylko do monokularów trzymanych w ręku. Dodatkowo zmniejsza się pole widzenia z maksymalnie 38° bez nasadki, do 11,5° przy nasadce 3x i do 6,5° przy nasadce 5x.

Twórcy noktowizora MU-3M „Koliber” byli wielokrotnie wyróżniani – w tym nagrodą Defender na MSPO 2013.

Gogle noktowizyjne MU-3ADM

Gogle noktowizyjne MU-3ADM powstały z połączenia specjalnym mostkiem dwóch monokularów MU-3AM „Koliber”. Powstało urządzenie, które znalazło uznanie w Siłach Zbrojnych, czego dowodem jest trzyletni kontrakt podpisany w grudniu 2016 roku za 352,5 mln zł przez Inspektorat Uzbrojenia. W ramach części tej umowy PCO ma dostarczyć w latach 2017-2019 788 zestawów MU-3ADM.

Zestawy te zachowują wszystkie zalety „Kolibrów”. Dodatkowo dzięki połączeniu dwóch monokularów uzyskano dwa niezależne kanały optyczne, pozwalając na zachowanie naturalnych kształtów, głębi oraz rozmiarów obserwowanych obiektów.

Gogle noktowizyjne PNL-2ADM „Szpak”

Gogle noktowizyjne PNL-2ADM „Szpak” są uznawane za następcę gogli PNL -2AD „Sokół”, których podstawową wadą jest waga – większa niż 1 kg. „Szpak” waży praktycznie dwa razy mniej bo jedynie około 700 g (bez źródeł zasilania 590 g).

I w tym przypadku uzyskano większą naturalność obrazu dzięki zastosowaniu dwóch kanałów łączności. Wprowadzono dodatkowo zobrazowanie czarno-białe dzięki czemu uzyskano rozróżnialność szczegółów większą o 20 proc. od klasycznej noktowizji. Wprowadzono także dodatkowe źródło oświetlenia w podczerwieni dzięki czemu można je również wykorzystywać w zamkniętych pomieszczeniach i przy absolutnej ciemności.

Gogle PNL-2ADM „Szpak” mają uniwersalne mocowania pozwalające na ich montaż na każdym typie hełmu stosowanego w Wojskach Lądowych i Wojskach Obrony Terytorialnej. Mogą być również stosowane jako lornetka obserwacyjna, trzymane w ręku. „Szpak” ma dwa źródła zasilania: w zestawie gogli i w pojemniku montowanym z tyłu hełmu. Pojemnik ten ma jeszcze tę zaletę, że pozwala na równomierne rozmieszczenie ciężaru na hełmie. Standardowym zasilaniem jest: jedna bateria AA 1,5 V, jeden akumulator AA 1,2 V lub jedna bateria litowa AA 3,6 V (zapewniająca ciągłą pracę przez 15 godzin).

„Szpak” wykorzystuje 16-mm wzmacniacz obrazu Intens^® z funkcją autogating - zmniejszającego automatycznie wzmocnienie w przypadku, gdy natężenie światła zbyt szybko zacznie rosnąć (eliminując możliwość oślepienia żołnierza poprzez nagłe włączenie silnego źródła światła lub wybuch granatu hukowo-błyskowego). Zasięg obserwacji określono na minimum 600 m.

Gogle PNL-2ADM nie powiększają obrazu i mają pole widzenia maksymalnie 40°. Zachowano możliwość dopasowania ich do indywidualnych cech operatora poprzez regulację dioptrii: od -6 do +2 dtp.

Lotnicze gogle noktowizyjne PNL-3M „Orlik”

Zminiaturyzowane lotnicze gogle noktowizyjne PNL-3M „Orlik”, służą pilotom i załogom śmigłowców do obserwacji terenu i wykrywania celów podczas lotów nocnych. Ich konstrukcja opiera się na wzmacniaczach obrazu 16-mm Intens^® z autogatingiem. Dzięki temu gogle noktowizyjne „Orlik” mogą być wykorzystywane w czasie błysków i nagle zmieniających się warunków oświetlenia nie powodując oślepienia użytkownika.

W celu użycia tych gogli w kabinie konieczne jest jednak zastosowanie wewnątrz statku powietrznego odpowiedniego oświetlenia i podświetlania wskaźników (diody spełniające wymagania norm MIL-L-85762A oraz MIL-STD 3009). „Orlik” jest jednocześnie przystosowany do współpracy z Nocnym Wyświetlaczem Nahełmowym (NWN-1), który jest przeznaczony do zobrazowania parametrów lotu śmigłowca przy słabym oświetleniu, a więc do jego kontrolowania bez spoglądania na wskaźniki przyrządów pokładowych.

Pole widzenia gogli jest nie mniejsze niż 38°. Zakres ogniskowania obiektów jest możliwy w zakresie od 25 cm do ∞. Sam układ optyczny gogli zapewnia komfortową stereoskopową obserwację otoczenia z zachowaniem odczucia naturalnych kształtów i wielkości obserwowanych przedmiotów oraz scenerii, co ułatwia pilotom orientowanie się w przestrzeni. Sprzyja temu optymalnie dobrana odległość źrenicy wyjściowej (23 mm ± 1 mm od ostatniej powierzchni optycznej okularu).

Gogle „Orlik” są łatwe do montażu oraz mało uciążliwe i bezpieczne w użytkowaniu. Dzięki specjalnemu systemowi zaczepów mogą być mocowane bezpośrednio na hełmie pilota typu THL-5 NV, HGU-56 lub ALPHA, w sposób praktycznie nieograniczający pilotowi ruchów głową oraz prowadzenia obserwacji wzrokowej. Pomagają w tym niewielkie rozmiary oraz mała masa gogli – obciążenie jest równoważone pojemnikiem z zasilaczem i bateriami, który jest mocowany z tyłu hełmu za pomocą taśmy samoczepnej. Pakiet posiada jednocześnie złącze dla przewodów łączących gogle z instalacją pokładową. Masa gogli wynosi 840 g.

„Orliki” mogą być zasilane: albo niezależnie, przez jedną baterię/akumulator typu AA (od 1,2 V do 3,6 V) z możliwością pracy do 15 godzin, albo przez sieć pokładową statku powietrznego o napięciu 27 V.

Sam system mocowania gogli na hełmie posiada możliwość dopasowania go do indywidualnych cech wzroku użytkownika za pomocą pokręteł regulacyjnych. Dzięki temu można regulować: rozstaw osi okularów (od 52 do 74 mm), odległość okularów od oka, wysokość ustawienie gogli względem krawędzi hełmu oraz kąt pochylenia. Dodatkowo wprowadzono indywidualną możliwość regulacji dioptryjnej (od +2 do -5 dioptrii).

Gogle posiadają specjalny bezpiecznik przeciążeniowy, zapewniający automatyczne wypinanie się gogli z mocowania w warunkach awaryjnego lądowania lub katastrofy (w przypadku przeciążenia przekraczającego 5g). Dzięki temu jest mniejsze prawdopodobieństwo, że użytkownik w razie wypadku dozna urazu głowy lub szyjnego odcinka kręgosłupa.

Lornetka termowizyjna TSO-1 „Agat”

Lornetka termowizyjna TSO-1 „AGAT” jest przeznaczona do obserwacji dziennej i nocnej bez względu na poziom panującego oświetlenia, warunki atmosferycznych (działając we mgle i zadymieniu) i klimatycznych. Jest to tak naprawdę zestaw obserwacyjny, który może działać samodzielnie lub w systemie – podłączony np. do monitora lub wyświetlacza nagłownego.

Obraz termowizyjny jest bowiem prezentowany na dwóch wyświetlaczach OLED, ale może być również wysyłany do wskazanego miejsca poprzez cyfrowe wyjście video. Dodatkowo istnieje możliwość rejestrowania statycznych obrazów termowizyjnych i ich późniejsze odtwarzanie (na wewnętrznych wyświetlaczach lornetki) lub przegranie z wewnętrznej pamięci np. do komputera.

Zasadniczym elementem lornetki jest matrycowy detektor bolometryczny o rozdzielczości 640x480 pikseli, pracujący w długofalowym zakresie podczerwieni od 8 do 14µm, z rozmiarem piksela 17µm i o czułości temperaturowej NETD ≤ 50mK. Pozwala on na wykrycie obiektu o rozmiarach 2,3m x 2,3 m do odległości 3200 m. Lornetka posiada obiektyw z kątem pola widzenia 12° x 9° i możliwość zamontowania nasadki powiększającej (zoom cyfrowy x2 i x4) o kącie pola widzenia 6° x 4,5°. Sam moduł okularu pozwala na indywidualne dopasowanie lornetki do każdego oka poprzez niezależną regulację dioptrii w zakresie od -6 do +2.

Dzięki zastosowanym rozwiązaniom konstrukcyjnym i zaawansowanym metodom przetwarzania obrazu termowizyjnego inżynierom z PCO udało się uzyskać wysokiej jakości obraz termowizyjny, przy zachowaniu niewielkiej masy (około 800 g) i małego poboru energii (wystarczają cztery baterie/akumulatory klasy AA zapewniające ciągłą pracę przez maksymalnie 6 godzin, a w cyklu przerywanym przez 8 godzin). Lornetka jest gotowa do pracy dwadzieścia sekund po włączeniu i jedną sekundę po uruchomieniu ze stanu uśpienia.

TSO-1 może również wyświetlać na ekranie współrzędne geograficzne i czas (po połączeniu zestawu z wojskowym odbiornikiem GPS poprzez interfejs komunikacyjny) oraz pozwala na orientacyjny pomiar odległości do celu z wykorzystaniem siatki celowniczej (o wysokości 1,75 m).

Urządzenie ma dwa złącza elektryczne. Główne pozwala na wyprowadzenie sygnału wideo z pamięci wewnętrznej, podanie sygnału zdalnego sterowania, podłączenie zewnętrznego źródła zasilania (od 8 do 32V) oraz wyprowadzenie napięcia zasilania (5 V). Drugie złącze – serwisowe, pozwala np. na aktualizację oprogramowania systemowego oraz odczyt danych z odbiornika GPS.

Dzienny celownik modułowy DCM-1 „Szafir”

„Szafir” to tak naprawdę lekki (ważący około 400 gram) zespół celowników dziennych, składający się z lunetki celowniczej LDK-4 (z czterokrotnym powiększeniem) i zamocowanego na niej miniaturowego kolimatora typu otwartego MK-1. Zastosowanie celownika z kolimatorem zwiększa bowiem skuteczność prowadzenia ognia na bliższych odległościach. Przy czym lunetkę LDK-4 można dostosować do balistyki konkretnego wzoru broni poprzez wykonanie odpowiedniej siatki celowniczej.

Lunetka LDK-4 jest dodatkowo przygotowana do współpracy z urządzeniami termo- i noktowizyjnymi (np. monokularami MU-3/MU-3M) mocowanymi przed celownikiem. Pozwala to na wykorzystanie celownika w nocy i w warunkach ograniczonej widoczności. Jest to system pasywny, a dodatkowym zabezpieczeniem przed wykryciu strzelca przez przeciwnika jest filtr szczelinowy na celowniku.

Zasilanie zapewnia jedna bateria AA 1,5 V, jeden akumulator AA 1,2 V lub jedna bateria litowa 3,6 V. Przy czym czas pracy przy baterii litowej i temperaturze normalnej jest większy niż 100 godzin.

DCM-1 jest przeznaczony przede wszystkim do broni wykorzystywanej lub planowanej do wykorzystania przez polskiego żołnierza - karabinków szturmowych wz.96 „Beryl” oraz karabinków MSBS (kalibru 5,56 mm). Ma więc zabezpieczać prowadzenia ognia na bliskich i średnich dystansach.

Celownik LDK-4 ma dodatkowo możliwość regulacji podświetlenia krzyża celowniczego, a kolimator MK-1 posiada mechanizm blokady układu regulacji osi celowniczej.

Celownik termowizyjny SCT-2

Celownik termowizyjny SCT-2 to następca systemu SCT „Rubin”. W odróżnieniu od swojego poprzednika przede wszystkim zmniejszono jego wagę o ponad 30 procent (do 0,9 kg). Celownik posiada niechłodzony detektor mikrobolometryczny o rozdzielczości 640x480 pracujący w długofalowym paśmie podczerwieni (od 8 do 14 μm).

SCT-2 posiada uchwyt do montażu na broń strzelecką posiadającą szyny Picatinny. Zasięg celownika określony zgodnie z normami STANAG 4351 i STANAG 4348 do celu o wymiarach 2,3 m x 2,3 m to około 3,2 km.

W SCT-2 zachowano wszelkie możliwości celowników „Rubin”, a więc możliwość:

• prowadzenie ognia do wykrytych celów po zamontowaniu za pomocą szyny montażowej na broni strzeleckiej;
• realizacji zadań z ukrycia zza przeszkody terenowej ( np. budynek, mur, pojazd itp.) poprzez wykorzystanie dodatkowego wyświetlacza;
• podłączenia wizjera za pomocą przewodu;
• obserwację pola walki po zdemontowaniu celownika z broni.