“透视装甲”这样炼就

　　“透视装甲”这样炼就

　　■杨龙霄　 郭 辰　 刘含钰　　

　　图①：以色列“梅卡瓦”坦克;图②：以色列“铁视”系统采用头盔显示器来完成人机交互。资料图片　 供图：阳 明

　　在去年的美国陆军协会年会上，美国一家公司首次对外展示了“艾布拉姆斯X”新一代主战坦克(演示样车)。按照设计方案，该坦克除了能与其他作战平台互联互通外，还配有360度态势感知系统，能通过布置在坦克不同位置的摄像头，配合车组乘员佩戴的AR头盔，为其提供“透视装甲”能力。

　　提出为坦克配备“透视装甲”，美国这家公司是“后来者”。在此之前，已有以色列、英国、俄罗斯等多个国家把“透视装甲”搬上了坦克或装甲车，在试验或使用中显现出“透视装甲”的作用。

　　观察通道较少、视野较窄，是影响坦克作用发挥的重要因素之一。厚重的装甲为坦克手提供了生命护盾，同时也影响了他们的视场，使坦克手长期以来只能借助仅有的几个通道，如观察孔、潜望镜等设备来发现目标。

　　但现在，“透视装甲”为解决这个问题提供了新思路。从本质上看，“透视装甲”是一套系统。通过该系统，坦克手坐在密闭的战车内也能对车外情况一目了然。

　　那么，这种“透视”装甲的能力是如何获得的?它会给装甲战车带来什么样的变化?有何长处与短板?请看——

　　看穿对手前先要“看透”装甲

　　坦克作为“陆战之王”，长期以来靠一身厚实的“盔甲”纵横沙场，威名大震。

　　但近年来，在一些军事热点地区，坦克的处境略显尴尬。来自对手无人机、反坦克导弹、反坦克地雷以及坦克炮的火力，经常让坦克“丢盔弃甲”。究其原因，一方面是各种反坦克武器的效能在增强，另一方面则是因为面对这些袭击，坦克缺少足够的实时发现能力。

　　要对这些袭击加以反制，并充分发挥出坦克“陆战之王”的威力，必须先解决其在感知战场环境方面存在的问题。

　　其中，有一个问题长期存在，那就是坦克赖以立身的装甲，从感知战场环境方面看就是难以绕过的障碍。为获得更好的视野，即使在战场上，也有坦克驾驶员选择开窗行驶，一些车长甚至会将身体探出车外观察敌情，并因此造成不小伤亡。

　　这种选择折射出一种无奈，那就是极端渴望更强感知能力的坦克乘员，始终对装甲带来的视场障碍无计可施。

　　步兵战车的出现，使坦克有了“带刀侍卫”，也为坦克感知战场环境提供了新选择。尤其是科技的发展，使步兵战车可以搭载更多的传感设备，与坦克实现信息共享。以新加坡“猎人”步兵战车为例，该战车拥有大量数字化设备，除能高效感知战场环境外，还可与坦克等其他作战平台共享信息，有针对性地对目标发起打击。

　　但是，这种“外力”式地施以援手，也有不少弊端。最主要的一点是，坦克自身的感知能力没有取得实质性突破，尤其是面对更强调实时、灵活的高烈度战斗，坦克自身感知能力的高低有时关乎战斗胜败。

　　看穿对手的行动意图，先要“看透”装甲，这几乎成为解锁坦克更多能力过程中避不开的一个课题。

　　“透视”能力从“天”而降

　　为攻克这个难题，各国的武器专家绞尽脑汁，最后想到了另辟蹊径从“天”上搬“救兵”——采用“舱体透视”技术。

　　“舱体透视”这一概念源于飞行员座舱的演变。

　　一战后期，为更好地保护飞行员，飞机的敞篷式驾驶舱被加装了座舱罩。这种改变在带来好处的同时，也引发了新的问题——飞行员仅能通过小玻璃窗观察外部环境，视野受限。

　　二战时期，空中格斗成为战机的主要作战方式。为让飞行员拥有更广阔的视野，“泡型舱罩”应运而生。

　　之后，“光电分布式孔径系统”又被引入，战机飞行员由此重新获得宽广视野。

　　利用布置在战斗机周身的多个光电传感器，该系统能对多个方向的情况实时感知，并在处理后将其投射到头盔面罩上，使飞行员可像置身于VR世界那样，随时察看战机周围空情变化，及时加以应对。

　　借助传感器可实现“隔物视人”，这一特点使研发人员联想到将其用于坦克，以破解坦克乘员在车内视野受限的难题。此后，又将其应用到更多装甲车辆上，“透视装甲”由此得名。

　　“移植”过来后，飞行员的先进头盔系统经改造戴在了坦克乘员的头上，传感器的“宿主”则变成了包括坦克在内的装甲车辆。结合全息成像与计算机控制技术，装甲车辆的乘员就可实现“身体不出车，悉知周围事”。

　　多种技术提供支撑

　　和“舱体透视”一样，“透视装甲”并不是把装甲变得像玻璃一样透明，而是借助有线、无线传输手段“绕过”装甲遮挡，把图像送到装甲车辆乘员的眼前。

　　这种“本领”的背后，是多种技术的强力支撑。其核心是传感器技术、通信技术和计算机控制技术。

　　在这些技术支撑下，由红外传感器、雷达、摄像头等获取的信息，经过数字化处理后，会进行图像重建，并将其投影到人机交互系统如智能头盔上，装甲车辆乘员由此可获得全方位的战场环境信息。

　　当前，“透视装甲”所用的人机交互设备大体有两种：头盔显示器和车载显示器。

　　坦克乘员所用的头盔显示器，作用类似于战机飞行员头盔，只不过功能上侧重于对地面目标进行感知。在此基础上，一些头盔集成了快速处理信息功能，可辅助坦克乘员决策。以色列“铁视”系统便采用了此类头盔显示器。该系统在“透视装甲”基础上，还能够追踪和识别坦克乘员可能关注的其他目标，并具备从观察、锁定到发射弹药等一系列操作的连贯辅助能力。英国BAE系统公司的“战场视图360”系统，则选择了单片透明眼镜显示器设计，仅需遮挡坦克乘员一只眼睛便能达成目的。

　　车载显示器，相当于用显示屏幕取代了车窗的功能。在增强现实技术的帮助下，装甲车辆乘员可通过显示屏了解周围情况。显示屏幕既能显示车外的实时目视图像，还能显示周围环境的热成像图。据称，美国霍尼韦尔公司前几年已对该系统进行了初步试验，还曾完成在沙漠环境下的闭窗驾驶试验。

　　此外，“透视装甲”还涉及其他几种关键技术，如数字绘图、开放式架构设计、模块化融合技术等。如此，就可以将所需的独立传感器数量降到最低，更方便地将新型传感器整合到其中，获取更加清晰适用的实时信息，为实施下一步行动提供数据支撑。

　　快速发展的背后也有隐忧

　　有的“透视装甲”已经投入使用，比如以色列的“铁视”系统已经应用于“梅卡瓦”坦克，并能与其先进的火控系统配合使用;有的“透视装甲”则还在研制中。

　　对“透视装甲”研发的热衷，源于其能有效提升装甲车辆乘员的态势感知能力，进而提升战斗力和战场生存力。

　　同时，在一定程度上，“透视装甲”也使得装甲车辆进一步智能化。简单来说，在“透视装甲”支持下，人工智能能够更有效地完成识别敌方目标、显示目标状态、规划调整路线、实施跟踪锁定、快速发起打击等任务，取得更好的效果。

　　当然，“透视装甲”在发展过程中也暴露出一些短板。首先，“透视装甲”毕竟是“后来者”，对经过长期发展、结构已相对“稳定”的装甲车辆尤其是坦克来说，如何在深度融入其中的同时为使用者减负，就是一个较大课题。

　　其次，面对高性能摄像机等各类设备获取的大量信息，要对其进行实时处理，仍需要对“透视装甲”的“大脑”进行升级。

　　再次，“透视装甲”的运行基础，是分布于战车上的各种传感器。传感器一般由高灵敏度的电子元件组成，在对抗外部冲击方面处于劣势。高强度的作战，很容易造成传感器的损毁。

　　最后，“透视装甲”在个性化方面的要求也不少。比如，如何让摄像头获取的图像更接近于人眼观察效果等。诸多要求使得“透视装甲”的成本居高不下，如何降低成本也是各国需要解决的问题。

　　随着无人化兵器时代的到来，未来的“透视装甲”还需要向无人化方向“转身”。如何把所获信息高效传输到战车指控系统，并且持续增强战场生存力，将成为“透视装甲”要面对的新课题。