IVAS项目大披露

《陆军时报》今天发表文章《New rollout for the Army’s $22 billion ‘mixed reality’ combat goggles》披露了大量IVAS项目的现状和进展细节，满满的干货。

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弗吉尼亚州贝尔沃堡——陆军的混合现实护目镜的装备将分三步，开发人员预计明年发布的两个早期版本将有助于重新设计第三个版本，以便在整个陆军中推广。

集成视觉增强系统 (IVAS) 是一个预计耗资近 220 亿美元的项目，陆军正在开发该项目，旨在将夜视、热视觉、战术边缘计算和战斗机飞行员的态势感知能力赋予最低级别的步兵士兵。该设备很可能是军事历史上专门用于近战步兵的最先进的单一技术。

项目执行办公室主任克里斯托弗·施奈德将军表示，陆军将在明年交付 5,000 个 IVAS 1.0 版本和另外 5,000 个 IVAS 1.1 版本。之前的预算报告表明陆军计划购买 4万台以上。1.0 和 1.1 的联合部署比之前计划的 2022 年 9 月的第一个装备装备日期推迟了，也比之前计划于 2021 年底的另一个初始部署推迟了。但短期滞留对于确保士兵接受该装置至关重要。

施耐德最近在接受《陆军时报》采访时谈到了 IVAS 计划，并指出两个现有版本1.0和1.1的列装将和 1.2 版本的开发同时进行。 IVAS 1.2 将具有新的微光传感器和重新设计的硬件和外形，计划于 2025 财年列装服役。“在 IVAS准备好之前，我们不会全面列装。”

陆军将向训练和条令司令部的单位（例如卓越机动中心）交付5,000 台 IVAS 1.0 设备，用于训练、校舍和实验。

5,000 台 IVAS 1.1 设备将列装尚未确定的作战单位，用于驻军、野战训练和战斗部署。第 82 空降师、第 75 游骑兵团和第 101 空降师等单位由于其独特的任务，通常会首先获得此类装备。

1.0 和 1.1 版本从外观上很相似。两者的夜视能力与大多数现役夜视系统一样好甚至更好，并且都配有热成像镜头。美军现役夜视仪中只有有限列装的ENVG/ENVG- B夜视仪配备有热成像镜头。

这两个版本还允许“被动定位”。 这使用户可以识别瞄准点和目标，而不会被其他夜视用户看到。“由于未来对手的士兵也配备有夜视仪。如果你使用肉眼不可见的激光目标瞄准器，就会暴露自己的位置。”施耐德说。而对于被动定位，这不是问题。“在子弹击中他们之前，他们不知道你正在瞄准他们，”施耐德说。

挑战在于，IVAS 不仅限于夜视功能。它旨在为单兵提供混合现实、信息共享、态势感知工具和许多其他功能。“人们认为 IVAS 是夜视镜，”施耐德说。但这更多是关于学习“如何在战术边缘使用云”。如何使用设备进行训练、执行任务和计划任务。”

— 陆军想要什么 —

IVAS 是一个独立系统，在一个软件包中包含态势感知工具，超越了陆军当前的任何系统，例如运行着Nett Warrior的军用智能手机或平板电脑等计算平台。该设备还可以为使用地面或空中载具的士兵提供集成工具。让士兵与直升机、Bradley 战车和 Stryker战车有机结合。例如，在Stryker战车上，士兵能够通过车体四周安装的摄像头和无线路由器在他们的IVAS上看到车外360度无死角的实时画面。

他补充说，在所有平台上，士兵都可以通过设备传递数据并使用语音通信。这项工作涉及 PEO 地面系统和陆军作战能力发展司令部。根据当前的列装计划，Burris预计会看到新的应用软件，并在使用该设备时从 TRADOC 和运营单位获得更多反馈。

混合现实是一种现在在游戏设备中常见的增强现实，将模拟对象、地形或角色叠加在现实世界上。它为士兵提供了一种现在只能在实验室或训练设施中使用的工具。该功能可以在飞行中、军营停车场、训练场或实际任务排练前几个小时使用。

“我们可以将 ISR 馈送输入设备，我们可以使用设备扫描区域并构建 3D 模型，”Schneider 说。

此项技术很有前途，但仍需要一些工作来完善。施耐德说，在室内设施中扫描、测绘和排练都没有问题。但是在户外场所使用时就有不少的挑战，对当前的技术提出更高的要求。如果士兵扫描一个区域，然后汽车移动，或者太阳移动和阴影变化，将会改变士兵视野内的成像内容。但是，施耐德说，一旦解决，士兵将能够看到一个可以与现实世界互动的计算机生成的数字敌军士兵。这提供了一个现实的训练选项，以前需要人类角色扮演者。

— 技术限制 —

但陆军仍有一些技术障碍需要克服。

当前的技术限制对在同一设备中同时拥有数字微光传感器和热瞄准器以及陆军所需的数据融合、集成和信息共享水平提出了挑战。

以ENVG-B为代表的，被称为 I2 的传统技术已经发展了近 70 年，并使用基于电子管的模拟设计。 施耐德说，这是一项非常强大的夜视技术。

“当前的高分辨率 I2 系统运行良好，但它不允许我们分享或利用士兵所看到的，”施耐德说。 “你不能使用计算机视觉软件，你不能在今天的模拟解决方案中使用（人工智能）。”

例如，热成像不能穿过玻璃，但弱光传感器可以。 同时，微光传感器无法透过灰尘、烟雾或其他遮蔽物进行观察，但热成像可以。 通过将两者结合起来，用户可以将成像效果最大化。

Schneider 说，经过 70 年的微调，I2 技术几乎达到了最佳性能水平。

权衡是现有的微光传感器和相机适用于数字技术。这在一定程度上提供了良好的夜视能力。但是现有的相机会在黑暗、不到四分之一月的条件下掉线。传统技术可以在这些水平上工作，但它确实会退化。在某个时刻，数字技术基本上停止工作。

“我们正试图用新的技术取代这项技术，我们认为我们终于找到了可以做到这一点的数字微光传感器，”施耐德说。

9 月 13 日，在佐治亚州本宁堡举行的机动作战人员会议上，陆军参谋长詹姆斯·麦康维尔将军重申了自己对该计划及其最终使用的承诺，并提供了他作为直升机飞行员的职业生涯的一些背景。

“1981年我带着夜视仪飞行，是那种大的全脸护目镜，我不知道我们是如何带着它们飞行的，”麦康维尔说。 “我们的脑后有配重。这不是很聪明，但已经是当时最好的设备了。”

这位负责人说，列装那些难以使用的新技术装备的日子已经一去不复返了。

— 项目延迟 —

陆军计划在 2021 年将该设备提供给士兵，但软件可靠性、显示器翘曲和潮湿问题暂停了该计划。 

陆军推迟发布以进行额外测试，以及一些硬件和软件修复。 其中包括减小最初雄心勃勃的80度视野以解决图像失真问题。

 大多数现役夜视镜都只有大约 40 度的视野，这意味着士兵只能看到40 度大小的图像。（真正的管中窥豹）

IVAS最初试图将其翻倍至 80 度视野，但由于图像失真需要将视角减小到 70 度，仍然是现役夜视仪视角的近两倍。

今年早些时候发布的国防部审计报告，建议IVAS开发人员寻求更多的士兵反馈以避免“浪费高达 218.8 亿美元的纳税人资金来部署士兵可能不想使用的设备。”

报告指出，尽管有数十次的“士兵接触点”测试，但陆军尚未确定如何衡量士兵对该设备的接受程度。

官员们认识到士兵接受护目镜的重要性，但这并不是唯一的因素。Patterson 说，士兵的反馈被纳入原型机开发过程中的众多设计决策和更新中。

计划于 10 月完成的测试报告可能会决定下一轮的拨款。在先前的延误之后，两院拨款委员会的国会议员都建议削减该计划的拨款。

当前计划中的下一笔资金将超过 4.24 亿美元。官员们表示，另一份关于最新可靠性修复和预期变化的报告将于 10 月发布。

— 改进 —

IVAS 1.2 版本将重新设计“外形”。 

当前的系统使用头带将其固定在用户的脸部和头盔上，几乎就像滑雪护目镜一样，1.2版将安装在头盔上，就像现役的夜视设备一样。

在 1.0 和 1.1 版本中，一根电缆从用户的前部向下延伸并连接到电池，将被移到头盔的后部，离开用户的胸部和肩部。 1.2 版本也会更轻更小。

整个 IVAS 1.0 系统（不包括电台）重约 3.4 磅，其中2.4磅在士兵的头上。

在 1.2 版中，开发人员计划将总重量减少到 2.85 磅或更少，与 ENVG-B 相同或更轻（头部负重低于1.85磅）。

去年审查中提到的湿度控制和湿度问题在1.0 及更高版本上得到解决。

所有三个版本都可以与FWS-I单兵热成像瞄准仪和快速目标获取软件一起使用。 目前FWS-I 已经与 ENVG-B 一同列装，允许士兵将他们的夜视仪无线连接到他们的步枪光学系统，以便在隐蔽物后更安全的进行瞄准和射击。

RTA 使用软件在光瞄或护目镜视野内提示目标，就像车载士兵系统所做的那样。这种组合还为士兵提供了“画中画”视图选项，让他们可以看到地形，但也可以看到较小版本的光学视图。

当前的 ENVG-B 微光传感器的性能确实优于 IVAS 1.0 上的微光传感器。但官员们表示，1.1 和 1.2 版本都将使用改进的传感器。

目前正在接受检测的1.1版IVAS上的微光传感器的性能已经超过了除 ENVG-B 之外的所有现役夜视仪。

尽管存在众多挑战，施耐德在接受《陆军时报》采访时强调，列装的 IVAS 设备需要像宣传的那样工作，才能获得士兵的认可。

“新计划将留出足够的时间。我们正在倾听反馈，我们将改进夜视仪，我们将获得正确的外形尺寸。我们将完善易用性为士兵的接受做好准备。“