“透視裝甲”這樣煉就

　　“透視裝甲”這樣煉就

　　■楊龍霄　 郭 辰　 劉含鈺　　

　　圖①：以色列“梅卡瓦”坦克;圖②：以色列“鐵視”系統(tǒng)采用頭盔顯示器來完成人機交互。資料圖片　 供圖：陽 明

　　在去年的美國陸軍協(xié)會年會上，美國一家公司首次對外展示了“艾布拉姆斯X”新一代主戰(zhàn)坦克(演示樣車)。按照設計方案，該坦克除了能與其他作戰(zhàn)平臺互聯(lián)互通外，還配有360度態(tài)勢感知系統(tǒng)，能通過布置在坦克不同位置的攝像頭，配合車組乘員佩戴的AR頭盔，為其提供“透視裝甲”能力。

　　提出為坦克配備“透視裝甲”，美國這家公司是“后來者”。在此之前，已有以色列、英國、俄羅斯等多個國家把“透視裝甲”搬上了坦克或裝甲車，在試驗或使用中顯現(xiàn)出“透視裝甲”的作用。

　　觀察通道較少、視野較窄，是影響坦克作用發(fā)揮的重要因素之一。厚重的裝甲為坦克手提供了生命護盾，同時也影響了他們的視場，使坦克手長期以來只能借助僅有的幾個通道，如觀察孔、潛望鏡等設備來發(fā)現(xiàn)目標。

　　但現(xiàn)在，“透視裝甲”為解決這個問題提供了新思路。從本質上看，“透視裝甲”是一套系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，坦克手坐在密閉的戰(zhàn)車內(nèi)也能對車外情況一目了然。

　　那么，這種“透視”裝甲的能力是如何獲得的?它會給裝甲戰(zhàn)車帶來什么樣的變化?有何長處與短板?請看——

　　看穿對手前先要“看透”裝甲

　　坦克作為“陸戰(zhàn)之王”，長期以來靠一身厚實的“盔甲”縱橫沙場，威名大震。

　　但近年來，在一些軍事熱點地區(qū)，坦克的處境略顯尷尬。來自對手無人機、反坦克導彈、反坦克地雷以及坦克炮的火力，經(jīng)常讓坦克“丟盔棄甲”。究其原因，一方面是各種反坦克武器的效能在增強，另一方面則是因為面對這些襲擊，坦克缺少足夠的實時發(fā)現(xiàn)能力。

　　要對這些襲擊加以反制，并充分發(fā)揮出坦克“陸戰(zhàn)之王”的威力，必須先解決其在感知戰(zhàn)場環(huán)境方面存在的問題。

　　其中，有一個問題長期存在，那就是坦克賴以立身的裝甲，從感知戰(zhàn)場環(huán)境方面看就是難以繞過的障礙。為獲得更好的視野，即使在戰(zhàn)場上，也有坦克駕駛員選擇開窗行駛，一些車長甚至會將身體探出車外觀察敵情，并因此造成不小傷亡。

　　這種選擇折射出一種無奈，那就是極端渴望更強感知能力的坦克乘員，始終對裝甲帶來的視場障礙無計可施。

　　步兵戰(zhàn)車的出現(xiàn)，使坦克有了“帶刀侍衛(wèi)”，也為坦克感知戰(zhàn)場環(huán)境提供了新選擇。尤其是科技的發(fā)展，使步兵戰(zhàn)車可以搭載更多的傳感設備，與坦克實現(xiàn)信息共享。以新加坡“獵人”步兵戰(zhàn)車為例，該戰(zhàn)車擁有大量數(shù)字化設備，除能高效感知戰(zhàn)場環(huán)境外，還可與坦克等其他作戰(zhàn)平臺共享信息，有針對性地對目標發(fā)起打擊。

　　但是，這種“外力”式地施以援手，也有不少弊端。最主要的一點是，坦克自身的感知能力沒有取得實質性突破，尤其是面對更強調實時、靈活的高烈度戰(zhàn)斗，坦克自身感知能力的高低有時關乎戰(zhàn)斗勝敗。

　　看穿對手的行動意圖，先要“看透”裝甲，這幾乎成為解鎖坦克更多能力過程中避不開的一個課題。

　　“透視”能力從“天”而降

　　為攻克這個難題，各國的武器專家絞盡腦汁，最后想到了另辟蹊徑從“天”上搬“救兵”——采用“艙體透視”技術。

　　“艙體透視”這一概念源于飛行員座艙的演變。

　　一戰(zhàn)后期，為更好地保護飛行員，飛機的敞篷式駕駛艙被加裝了座艙罩。這種改變在帶來好處的同時，也引發(fā)了新的問題——飛行員僅能通過小玻璃窗觀察外部環(huán)境，視野受限。

　　二戰(zhàn)時期，空中格斗成為戰(zhàn)機的主要作戰(zhàn)方式。為讓飛行員擁有更廣闊的視野，“泡型艙罩”應運而生。

　　之后，“光電分布式孔徑系統(tǒng)”又被引入，戰(zhàn)機飛行員由此重新獲得寬廣視野。

　　利用布置在戰(zhàn)斗機周身的多個光電傳感器，該系統(tǒng)能對多個方向的情況實時感知，并在處理后將其投射到頭盔面罩上，使飛行員可像置身于VR世界那樣，隨時察看戰(zhàn)機周圍空情變化，及時加以應對。

　　借助傳感器可實現(xiàn)“隔物視人”，這一特點使研發(fā)人員聯(lián)想到將其用于坦克，以破解坦克乘員在車內(nèi)視野受限的難題。此后，又將其應用到更多裝甲車輛上，“透視裝甲”由此得名。

　　“移植”過來后，飛行員的先進頭盔系統(tǒng)經(jīng)改造戴在了坦克乘員的頭上，傳感器的“宿主”則變成了包括坦克在內(nèi)的裝甲車輛。結合全息成像與計算機控制技術，裝甲車輛的乘員就可實現(xiàn)“身體不出車，悉知周圍事”。

　　多種技術提供支撐

　　和“艙體透視”一樣，“透視裝甲”并不是把裝甲變得像玻璃一樣透明，而是借助有線、無線傳輸手段“繞過”裝甲遮擋，把圖像送到裝甲車輛乘員的眼前。

　　這種“本領”的背后，是多種技術的強力支撐。其核心是傳感器技術、通信技術和計算機控制技術。

　　在這些技術支撐下，由紅外傳感器、雷達、攝像頭等獲取的信息，經(jīng)過數(shù)字化處理后，會進行圖像重建，并將其投影到人機交互系統(tǒng)如智能頭盔上，裝甲車輛乘員由此可獲得全方位的戰(zhàn)場環(huán)境信息。

　　當前，“透視裝甲”所用的人機交互設備大體有兩種：頭盔顯示器和車載顯示器。

　　坦克乘員所用的頭盔顯示器，作用類似于戰(zhàn)機飛行員頭盔，只不過功能上側重于對地面目標進行感知。在此基礎上，一些頭盔集成了快速處理信息功能，可輔助坦克乘員決策。以色列“鐵視”系統(tǒng)便采用了此類頭盔顯示器。該系統(tǒng)在“透視裝甲”基礎上，還能夠追蹤和識別坦克乘員可能關注的其他目標，并具備從觀察、鎖定到發(fā)射彈藥等一系列操作的連貫輔助能力。英國BAE系統(tǒng)公司的“戰(zhàn)場視圖360”系統(tǒng)，則選擇了單片透明眼鏡顯示器設計，僅需遮擋坦克乘員一只眼睛便能達成目的。

　　車載顯示器，相當于用顯示屏幕取代了車窗的功能。在增強現(xiàn)實技術的幫助下，裝甲車輛乘員可通過顯示屏了解周圍情況。顯示屏幕既能顯示車外的實時目視圖像，還能顯示周圍環(huán)境的熱成像圖。據(jù)稱，美國霍尼韋爾公司前幾年已對該系統(tǒng)進行了初步試驗，還曾完成在沙漠環(huán)境下的閉窗駕駛試驗。

　　此外，“透視裝甲”還涉及其他幾種關鍵技術，如數(shù)字繪圖、開放式架構設計、模塊化融合技術等。如此，就可以將所需的獨立傳感器數(shù)量降到最低，更方便地將新型傳感器整合到其中，獲取更加清晰適用的實時信息，為實施下一步行動提供數(shù)據(jù)支撐。

　　快速發(fā)展的背后也有隱憂

　　有的“透視裝甲”已經(jīng)投入使用，比如以色列的“鐵視”系統(tǒng)已經(jīng)應用于“梅卡瓦”坦克，并能與其先進的火控系統(tǒng)配合使用;有的“透視裝甲”則還在研制中。

　　對“透視裝甲”研發(fā)的熱衷，源于其能有效提升裝甲車輛乘員的態(tài)勢感知能力，進而提升戰(zhàn)斗力和戰(zhàn)場生存力。

　　同時，在一定程度上，“透視裝甲”也使得裝甲車輛進一步智能化。簡單來說，在“透視裝甲”支持下，人工智能能夠更有效地完成識別敵方目標、顯示目標狀態(tài)、規(guī)劃調整路線、實施跟蹤鎖定、快速發(fā)起打擊等任務，取得更好的效果。

　　當然，“透視裝甲”在發(fā)展過程中也暴露出一些短板。首先，“透視裝甲”畢竟是“后來者”，對經(jīng)過長期發(fā)展、結構已相對“穩(wěn)定”的裝甲車輛尤其是坦克來說，如何在深度融入其中的同時為使用者減負，就是一個較大課題。

　　其次，面對高性能攝像機等各類設備獲取的大量信息，要對其進行實時處理，仍需要對“透視裝甲”的“大腦”進行升級。

　　再次，“透視裝甲”的運行基礎，是分布于戰(zhàn)車上的各種傳感器。傳感器一般由高靈敏度的電子元件組成，在對抗外部沖擊方面處于劣勢。高強度的作戰(zhàn)，很容易造成傳感器的損毀。

　　最后，“透視裝甲”在個性化方面的要求也不少。比如，如何讓攝像頭獲取的圖像更接近于人眼觀察效果等。諸多要求使得“透視裝甲”的成本居高不下，如何降低成本也是各國需要解決的問題。

　　隨著無人化兵器時代的到來，未來的“透視裝甲”還需要向無人化方向“轉身”。如何把所獲信息高效傳輸?shù)綉?zhàn)車指控系統(tǒng)，并且持續(xù)增強戰(zhàn)場生存力，將成為“透視裝甲”要面對的新課題。