Sammenfatning af optiske teknologier - hvad kan du forvente i 2025.

September 30, 2024

Moderne teknologier ændrer hurtigt vores verden. Hvad der virkede som science fiction for blot et par år siden, er nu meget brugt over hele verden. Dette er især mærkbart inden for nat- og termisk billedoptik. Dette område udvikler sig ekstremt hurtigt, så vi bliver præsenteret for nogle interessante nye produkter næsten hver måned. I vores guide vil vi fortælle dig om de optiske teknologiers indvirkning på hverdagen, kritiske områder af modernisering og udsigter til yderligere udvikling. Vi vil også separat diskutere de mest forventede innovationer præsenteret i 2025.

Optiske teknologier i den moderne verden

Populære enheder
Udvikling af sådanne optiske teknologier som termisk billeddannelse og nattesyn har gjort det muligt at skabe flere værdifulde enheder. Alle er populære blandt militære og civile, og hjælper dem med at klare forskellige daglige opgaver. Listen over de mest populære enheder inkluderer altid nattesynsbriller. De er universel optik lige velegnet til repræsentanter for alle erhverv. Sådanne briller er fastgjort på brugerens hoved og frigør hænderne til at udføre specifikt arbejde. De er så lette og kompakte som muligt, hvilket giver dig mulighed for at undgå ubehag under deres brug. Billedet dannet af brillerne vises foran brugerens øjne uden synlige forsinkelser, takket være hvilket det er muligt at se alt, hvad der sker i mørket i realtid.
Kikkerter og natkikkerter er alternativer til briller. De er også relativt små, har en mere omfattende funktionalitet og giver dig mulighed for at se i mørke over lange afstande. I modsætning til briller skal kikkerter og monokulærer holdes i hånden. Dette begrænser en smule brugerens handlinger og fratager ham muligheden for at observere og udføre ethvert arbejde samtidigt. Mange fordele dækker fuldstændigt over denne ulempe. Ud over de tidligere nævnte små dimensioner er kikkerter og monokulærer kendetegnet ved deres evne til at arbejde effektivt under alle ydre forhold. De fleste moderne modeller beskytter mod fugt, stød og udsættelse for høje/lave temperaturer. På grund af dette er de velegnede til de fleste militærpersoner og repræsentanter for forskellige civile erhverv. Alt ovenstående kan siges om termisk billedkikkert/monokulær. De er også til stor gavn for mennesker og hjælper dem med at se selv i tilfælde, hvor standard nattesynsapparater er ubrugelige (for eksempel i fuldstændig mørke).
En populær natoptik er et syn. Det bruges hovedsageligt af militært personel. Men i nogle situationer kan det være nyttigt for politibetjente, sikkerhedsvagter og jægere. Nattesynssigter har som regel en øget rækkevidde. De kan danne et klart og detaljeret billede selv i et magert lys. I fuldstændig mørke erstattes de ideelt set af termiske sigter, så du effektivt kan sigte og skyde med minimale misser. Moderne versioner af begge typer enheder er kompakte, nemme at bruge og kan fungere korrekt i ethvert miljø. Dette gør dem populære og meget udbredte i dag.
Termiske billedkameraer og nattesynskameraer lukker listen over populære enheder, der bruger forskellige optiske teknologier. Begge er meget udbredt inden for flere aktivitetsområder. De bliver ofte en del af sikkerhedssystemer, takket være hvilke det er muligt at overvåge et beskyttet område, dit eget hjem, individuelle enheder af maskiner og mekanismer, forskellige kommunikationer osv. døgnet rundt. Sådanne kameraer er ofte små i størrelse og har minimal vægt. Dette gør det muligt at installere dem næsten overalt og gøre dem usynlige for nysgerrige øjne. Moderne modeller af sådanne enheder har et minimum af ulemper. På grund af dette bruges de aktivt under alle forhold og for at nå mange mål.
Anvendelsesområder
Optiske teknologier spiller en væsentlig rolle i den moderne verden. De bruges i forskellige aktivitetsområder, der hver især giver betydelige fordele for mennesker. Først og fremmest er det nødvendigt at fremhæve militærindustrien. Der er nat- og termisk billedoptik en uundværlig egenskab for militært personel fra alle enheder. Det blev oprindeligt skabt specifikt til militærets behov, så selv i dag går alt det bedste, der findes i verden af ​​optiske teknologier, først til hæren og bliver først derefter tilgængeligt for civile. Nutidens modeller hjælper militært personel med at finpudse deres færdigheder og mestre evnerne til at udføre kampoperationer i mørke. De bruges også til at vurdere fjendens evner, koordinere enhedens handlinger, planlægge bestemte begivenheder og meget mere.
Moderne optiske teknologier er uundværlige i eftersøgnings- og redningsoperationer. Forskellige termiske kameraer og nattesynsapparater hjælper med at søge efter forsvundne personer, få dem ud under murbrokkerne, redde dem fra ild og vand og meget mere. Moderne optikmodeller fungerer effektivt selv under ekstreme forhold, så de er ideelle. Et andet anvendelsesområde for optiske teknologier er bilindustrien. Her bliver termisk billedudstyr og nattesynsudstyr en del af sikkerhedssystemer. Med deres hjælp modtager bilister, der kører om natten, maksimal information om andre køretøjer, fodgængere og vejforhindringer, hvilket hjælper med at reducere sandsynligheden for ulykker og andre problemer. Termisk billeddannelse og nattesynsteknologier bruges også aktivt til at skabe ubemandede køretøjer, der fuldstændig kan erstatte fremtidige menneskekontrollerede biler.
Nattesyn og termiske billedteknologier hjælper også mennesker inden for medicin. Her bruges de i forskelligt udstyr beregnet til diagnostiske foranstaltninger. Ved hjælp af moderne optiske teknologier er det muligt at identificere mange farlige sygdomme i tidlige stadier, hvilket øger en persons chancer for at blive rask. Gradvist vil termisk billeddannelse og nattesyn blive integreret i de fleste områder af medicin, hvilket vil forbedre kvaliteten af ​​diagnosticering og behandling af sygdomme markant. Optiske teknologier bruges også aktivt i luftfarten. De er implementeret i kontrolsystemer til forskellige flykomponenter og hjælper piloter med at betjene fly sikkert.
Optiske teknologier, der er tilgængelige i dag, er en vigtig komponent i retshåndhævende myndigheders og forskellige sikkerhedsorganisationers effektive arbejde. Ved hjælp af moderne udstyr er det muligt at se krænkere i mørket, identificere dem og stille dem for retten. Termisk billedoptik og nattesynsanordninger forhindrer også ethvert forsøg på at komme ind i et beskyttet område og begå ulovlige handlinger.
Optiske teknologier er også efterspurgte i aktiviteter som jagt, fiskeri og fuglekikkeri. I den første af disse hjælper forskellige enheder med at opdage dyr i mørke, nøjagtigt bestemme deres art, sigte og skyde med en minimumssandsynlighed for at savne. Ved natfiskeri vil optiske teknologier hjælpe med at overvåge redskaber på steder, hvor minimalt lys trænger ind, vælge den optimale bevægelsesrute på vandet eller langs kystområdet og meget mere. Nat- og termisk billedoptik vil gøre det muligt for fuglekigningsentusiaster at observere fugle, der fører en natlig livsstil. Optiske teknologier er udbredt selv i sport. De bruges under konkurrencer afholdt under kunstig belysning. Ved hjælp af moderne optik overvåger dommere overholdelsen af ​​reglerne, og trænere overvåger handlingerne i deres anklager. Optiske teknologier er mest efterspurgte inden for airsoft, paintball, skiskydning, cykling og bil- og motorcykelløb. Retningslinjer for udvikling af optiske teknologier
Universalisering
Hovedproblemet med de fleste enheder, der bruger forskellige optiske teknologier, er deres snævre specialisering. De er ideelle til at udføre bestemte opgaver eller arbejde under specifikke ydre forhold, men er ubrugelige i de fleste andre situationer. Denne ulempe skal fjernes snarest. Dette kan opnås ved at universalisere de producerede enheder. Producenter skal skabe dem ved at overveje muligheden for drift under alle miljøforhold og gøre dem egnede til at udføre mange opgaver. Denne udviklingsretning af optiske teknologier er en prioritet i dag, og der vil snart blive lagt særlig vægt på den.

Kompatibilitet
Moderne termokameraer og producenter af natsynsenheder stræber efter at skabe optik, der vil bruge begge populære teknologier. Specifikke succeser er allerede opnået i denne retning, men det ønskede resultat er stadig langt væk. Om kort tid vil der i stigende grad dukke modeller op, hvor termisk billeddannelse vil komplementere klassisk nattesyn. Dette vil hjælpe med at gøre enhederne mere alsidige og egnede til at udføre snesevis af enkle og komplekse opgaver. Også kompatibiliteten af ​​teknologier vil udvide rækkevidden af ​​anvendelser af natoptik. I dette tilfælde vil det blive mere nyttigt for militært personel og civile, da det kan danne et mere informativt billede.

Implementering af AI
I dag er det blevet moderne at bruge evnerne til kunstig intelligens. Det bliver implementeret i forskellige aktivitetsområder og arbejdet med snesevis af moderne enheder. Udviklere af natoptik ignorerer heller ikke AI. De tildeler kunstig intelligens rollen som en korrektor af det endelige billede, som vises på enhedens skærm. Takket være AI's muligheder er det muligt at eliminere forskellige defekter, øge klarheden og justere billedets lysstyrke. Dette gør det mere detaljeret og tilpasset til perception af det menneskelige øje. Samtidig vil udviklere af termisk billedbehandlingsudstyr og nattesynsudstyr ikke stoppe der. De planlægger at give kunstig intelligens nye opgaver, den teoretisk kan klare. På grund af dette vil integration af AI i optiske teknologier kun accelerere, og menneskeheden vil være i stand til at modtage visse fordele.

Forenkling og acceleration af arbejdet Nøgleretningen for udvikling af enhver teknologi er forenkling og acceleration af alle processer. Optisk teknologi er ingen undtagelse fra denne regel. Nye termiske billedbehandlingsenheder og modeller med klassisk nattesyn skabes årligt og bliver mere tilgængelige og hurtigere at betjene. Denne tendens vil fortsætte i lang tid, så opmærksomheden på retningen beskrevet af optikproducenter vil ikke falde. Tværtimod vil virksomheder i konkurrence med hinanden stræbe efter at overraske kunder med de mest ligetil og brugervenlige enheder, der kan reagere på brugerkommandoer hurtigere end konkurrenternes modeller.

Øget pålidelighed
Designegenskaberne ved moderne enheder, der bruger forskellige optiske teknologier, tillader dem ikke at blive super-pålideligt udstyr. Dette problem har eksisteret i flere år, og alle producenter arbejder aktivt på en løsning. For at gøre dette udvikler de opdaterede versioner af forskellige designelementer, bruger mere moderne materialer i produktionen, øger omkostningerne ved at teste modeller og meget mere. Alt dette forbedrer gradvist situationen og gør nye enheder mere pålidelige end NVD'er fra tidligere versioner. I fremtiden vil der blive lagt endnu mere opmærksomhed på spørgsmålene om optiks pålidelighed, hvilket vil gøre det muligt at nå de fastsatte mål gradvist.

Forbedring af billedkvalitet
Indtil for nylig var et af hovedproblemerne ved termiske kameraer og nattesynsenheder den lave kvalitet af det billede, der blev givet til brugeren. I dag er det lykkedes udviklere at rette op på situationen. De brugte mulighederne for den tidligere nævnte kunstige intelligens og foretog visse justeringer af designet af forskellige optik. Alt dette gjorde det muligt at eliminere de fleste defekter og opnå høj billedkvalitet. Samtidig er der ingen grænse for perfektion, så arbejdet i denne retning fortsætter. Om kort tid vil der dukke nye løsninger op, som hjælper med at forbedre billedets kvalitet yderligere, hvilket gør det mere præcist og detaljeret. Hvis sådanne resultater opnås, kan optiske teknologier introduceres i de aktivitetsområder, hvor dette aspekt er kritisk.

Udvidelse af funktionalitet
Opgradering af enheder, herunder dem, der understøtter forskellige optiske teknologier, er oftest rettet mod at forbedre ydeevnen og udvide funktionaliteten. Fremkomsten af ​​nye muligheder åbner straks nye horisonter for brugerne og gør det muligt at introducere optik i flere brancher. Nu arbejder producenter af termiske kameraer og night vision Priors aktivt på at give adgang til nye funktioner. Denne proces er ret kompleks og kræver noget tid. Der er dog ingen tvivl om, at udviklerne kan nå deres mål. Der vil blive lagt stor vægt på at udvide funktionaliteten i fremtiden, så der er grund til at forvente mange spændende innovationer.

Stigende tilgængelighed
Udviklingen af ​​optiske teknologier kræver betydelige økonomiske investeringer, så diverse udstyrsomkostninger er altid høje. Det er vanskeligt at løse dette problem og øge tilgængeligheden af ​​enheder nu, men det vil være muligt at opnå dette i fremtiden. Faktum er, at konkurrencen mellem producenter af termokameraer og nattesyn Priors vokser hvert år. Det vil uden tvivl tvinge virksomheder til at reducere omkostningerne ved deres produkter for at fastholde kunderne. Denne proces vil være ret langsom, så dybtgående ændringer bør kun forventes ved udgangen af ​​det nuværende årti.

Hvilke innovationer skal vi forvente i 2025?
Oprettelse af et ultratyndt IR-filter
Det mest forventede nye produkt i 2025 er det ultratynde IR-filter. Det blev udviklet på ARC Center of Excellence (Australien) af forskere, der arbejder med nattesynsteknologier. Dette filter er unikt, fordi det er skrøbeligt (ifølge udviklerne overstiger det ikke tykkelsen af ​​husholdningsfilm). På grund af dette sættes den let på almindelige briller, og i forskellige nattesynsapparater reducerer den strukturens vægt betydeligt. Et sådant IR-filter vil give brugerne mulighed for at observere det infrarøde og det synlige lysspektrum på samme tid.
Ifølge offentliggjorte data vil den nye udvikling forbedre den eksisterende lyskonverteringsteknologi. Det vil bruge en metaoverflade, ikke fra det velkendte galliumarsenid, men fra ikke-lokalt lithiumniobat. Den er kendetegnet ved maksimal gennemsigtighed, hvilket vil øge metasfladens effektivitet markant. En anden væsentlig forskel vil være evnen til at fordele fotonstrømmen over en større overflade. Dette vil mindske vinkeltab, og selv ved kanterne vil billedet være af højeste kvalitet.
Under eksperimenterne demonstrerede det nye ultratynde IR-filter sine muligheder perfekt. Det gav høj effektivitet af lysfluxkonvertering og hjalp med at forbedre det endelige billedes kvalitet. Samtidig fortsætter forskerne deres eksperimenter. Om kort tid planlægger de at øge følsomheden af ​​enheder med et ultratyndt IR-filter og derved udvide det bølgeområde, de opfatter. Teoretisk vil en sådan ændring være med til at opnå et bredbånds infrarødt billede og gøre det muligt at udvikle natoptik yderligere. Eksperimenter med det nye IR-filter vil fortsætte indtil udgangen af ​​dette år, så den officielle præsentation af det nye produkt forventes i 2025.
Hvis projektet gennemføres med succes, vil almindelige brugere have et bredere udvalg af muligheder for at bruge natoptik. Det nye IR-filter bliver endnu mere kompakt og nemt at bruge, ligesom vægten af ​​forskellige enheder også vil blive væsentligt reduceret. Alt dette vil gøre det seneste produkt efterspurgt for civile og den militære sfære. I fremtiden vil det ultratynde IR-filter kunne sættes på almindelige briller. Hvis dette sker, vil brugeren være i stand til at bemærke det synlige lysspektrum og det infrarøde spektrum.

Implementering af IVAS
En skelsættende begivenhed for hele det amerikanske forsvar forventes i 2025. Efter mange års udvikling og omfattende test er implementeringen af ​​IVAS version 1.2 planlagt. Dette visuelle augmentation-system er en unik augmented reality-brille designet til infanteristernes behov. De skal give soldaten mulighed for at se forskellige oplysninger for øjnene af ham, herunder et terrænkort, allierede placeringsmærker og meget mere. De nye briller vil også vise de nødvendige data til at kontrollere droner og tillade infanterister at skyde fra dækning (de vil vise information fra kameraer monteret på våben). En anden væsentlig egenskab ved IVAS 1.2 er nattesynstilstand. Den kan aktiveres og deaktiveres så hurtigt som muligt, hvilket giver soldater mulighed for konstant at vælge den optimale udstyrsoperation.
IVAS 1.2 er i øjeblikket den nyeste version af systemet. Det inkluderer så vigtige designelementer som en radiosender, nattesyn og termiske billedsensorer, en 60-graders synsfeltskærm, en computer kendt som en "puck" og tre batterier. Alle sikrer enhedens normale funktion og forenkler interaktionen mellem soldater. I øjeblikket er IVAS 1.2 ikke det letteste udstyr. Den vejer 1.5 kg og vil være udfordrende at have på hovedet i lang tid. I øjeblikket forsøger udviklerne at rette op på denne mangel og bringe vægten til de planlagte 1.3 kg.
Den største fordel ved IVAS 1.2 er dens software. Den bliver nu testet under træningskampe og fungerer perfekt. Udviklerne fortsætter dog med at forbedre deres produkt. De forfiner gradvist softwaren og udvider den funktionalitet, der er tilgængelig for soldater. Planerne omfatter tilføjelse af tips til de eksisterende muligheder for at hjælpe med at yde lægehjælp, udføre mere præcis skydning, evaluere enhedens og hver enkelt infanterists arbejde og meget mere.
IVAS 1.2-projektet er i øjeblikket i sin afsluttende fase. Systemet er testet under forskellige forhold, og ud fra de indhentede data foretages der visse justeringer af dets drift. Fuld brug af IVAS 1.2 er planlagt til 2025.

Udvidelse af ENVG-B programmet
I 2025 forventes fremkomsten og implementeringen af ​​forskellige innovative udviklinger inden for optiske teknologier, samt udvidelsen af ​​relaterede programmer. En af dem er ENVG-B. Som en del af dette programs næste fase (designet til 2024-2025) er det planlagt at bruge mere end 250 millioner dollars på udgivelsen af ​​forbedrede modeller af nattesynsbriller og kikkerter. De er optiske enheder af militær kvalitet, der er udviklet specifikt til den amerikanske hærs behov. Test af briller-kikkerter begyndte i 2018, og deres første brug i kampforhold fandt sted i 2021. Forbedrede versioner af disse enheder er ved at blive udviklet og produceret og planlægges fuldt ud i brug i 2025.
Natsynsapparaterne produceret under ENVG-B-programmet har en afgørende funktion. De anvender samtidig termisk billedbehandling og billedforstærkningsteknologi, hvilket markant udvider anvendelsesområdet for sådan optik. Soldater kan betjene unikke briller og kikkerter i tre tilstande. I den første vil de fungere som almindelige NVD'er med en tredjegenerations elektron-optisk konverter; i den anden, som termiske kameraer; og i den tredje, som universelle enheder, der er i stand til at kombinere termisk billeddannelse og standard nattesyn.
Goggles-kikkert består af 4 essentielle komponenter. Disse omfatter enheden, hjelmpositionerings- og monteringsenheder og en batteripakke. Sidstnævnte er ikke installeret i optikhuset, men er fastgjort bag på brugerens hjelm. Denne løsning gør det muligt at flytte tyngdepunktet og reducere belastningen på soldatens hals. Enhedshuset indeholder et vigtigt designelement: en IR-belysning. Det er beregnet til, at brugeren skal inspicere forskellige genstande (for eksempel våben, et papirkort, skærmen på en anden enhed osv.).

Idriftsættelse af RVS 2.0 systemet
Det moderne RVS 2.0-system skal efter planen tages i brug i 2025. Det er en forbedret version af RVS 1.0, som US Air Force har brugt i mange år til at udføre proceduren med tankning af fly i luften. Det nye system har fået flere opdateringer, hvilket gør driften mere effektiv. Den vigtigste ændring var introduktionen af ​​nattesynsenheder, der bruger moderne optiske teknologier og gør tankning mulig i mørke. Tidligere havde RVS 1.0 ikke natoptik, hvilket i høj grad begrænsede tiden til denne operation. RVS 2.0 var udstyret med to kameraer monteret direkte på bommen (et unikt teleskoprør fastgjort under skroget i haledelen og brugt til at levere brændstof fra tankfly til militære jagerfly) og kan effektivt operere dag og nat. De erstattede to af de fem tidligere eksisterende kameraer, hvilket betydeligt udvidede den tilgængelige driftsperiode for hele systemet.
Teoretisk vil RVS 2.0 give bomoperatøren mulighed for at se, hvad der sker fra ethvert punkt på tankflyet. Dette vil være muligt takket være et unikt 3D-display om bord, der er i stand til at transmittere video i høj kvalitet fra kameraer og skabe en tilstedeværelseseffekt. Denne funktion vil forenkle operatørens opgave og gøre det muligt at udføre nattankning hurtigt. RVS 2.0-projektet er ved at være afsluttet. Implementeringen tog meget længere tid end planlagt (19 måneder mere), men i sidste ende nåede systemets skabere deres mål. Hvis der ikke sker negative ændringer i den resterende tid, vil det nye RVS 2.0-system blive implementeret i oktober 2025.

Udviklingsmuligheder for det næste årti
I dag udvikler optiske teknologier sig i den hurtigste hastighed. De er dog stadig langt fra deres top. Dette bekræftes af, at der hvert år dukker spændende innovationer inden for termisk billeddannelse og nattesyn op, som ændrer vores forståelse af optiske teknologier. Moderne modeller kan ikke kaldes standarden, så der er ingen tvivl om, at de vil blive moderniseret mange gange.
I de næste ti år vil der ske mange ændringer. De vil påvirke alle aspekter, fra tilgangen til at producere forskellige optik til kvaliteten af ​​det resulterende billede. Gradvis modernisering af enheder, der understøtter nattesyn og termisk billedteknologi, vil muliggøre endnu et gennembrud om 10 år. Dets positive konsekvenser vil udvide anvendelsesområdet for optiske teknologier og yderligere integrere dem i vores daglige liv. Blandt de prioriterede udviklingsområder for det næste årti vil være universalisering af enheder, øge AIs indflydelse på driften af ​​forskellige optik og øge tilgængeligheden af ​​fremstillede modeller.
Aktiv udvikling af optiske teknologier har stået på i flere år, og det er for tidligt at tale om at nå et bestemt højdepunkt. De væsentligste ændringer sker om natten og termisk billedoptik, som efterhånden bliver uundværlige i vores daglige liv. De skabte enheder og systemer ændrer vores forståelse af mange ting og får os til at beundre forskellige innovationer igen. Denne proces vil fortsætte i temmelig lang tid, så 2025 bliver blot endnu et udviklingstrin. Ikke desto mindre vil det give os mange spændende ting og en grund til igen at blive overbevist om den lyse fremtid for optiske teknologier.