أنظمة المراقبة البحرية: المستشعرات الكهروضوئية على السفن

تمنح أنظمة المراقبة البحرية السفن وزوارق الدورية ومحطات السواحل القدرة على اكتشاف السفن السطحية والقوارب الصغيرة والطائرات والطائرات المسيّرة وتحديد هويتها وتتبعها على مدار الساعة. ويوفر الرادار صورة المنطقة الواسعة، بينما توفر الأنظمة الكهروضوئية (EO) المزودة بكاميرات نهارية وحرارية التعرف البصري الذي لا يستطيع الرادار تقديمه. وعلى متن سفينة متحركة، يجب أن تعمل هذه المعدات على منصة تتمايل وتهتز، وتحت رذاذ الملح والرياح القوية. يشرح هذا المقال المكونات الرئيسية لنظام المراقبة الكهروضوئية البحري وما يجب مراعاته عند اختيارها.

المهام النموذجية في البحر

• المراقبة السطحية: اكتشاف السفن والزوارق السريعة والأجسام العائمة وتحديد هويتها.
• اكتشاف الطائرات والمسيّرات: التأكيد البصري للطائرات المنخفضة والطائرات المسيّرة التي يرصدها الرادار.
• أمن الموانئ والسواحل: مراقبة مداخل الموانئ والمراسي والمنشآت الساحلية الحيوية.
• البحث والإنقاذ: العثور على الأشخاص في الماء ليلاً باستخدام الكاميرات الحرارية.
• دعم الملاحة: المراقبة البصرية في ظروف الرؤية الضعيفة والممرات الضيقة.
• التحكم في النيران والحماية الذاتية: توجيه محطات الأسلحة عن بُعد والكشافات نحو الأهداف المحددة.

المكونات الرئيسية

المستشعرات

تجمع الحمولة الكهروضوئية البحرية عادةً بين كاميرا نهارية ذات تقريب بعيد المدى وكاميرا حرارية مبرّدة أو غير مبرّدة ومقياس مسافة ليزري. ويُعد التصوير الحراري ذا قيمة خاصة في البحر، حيث يبرز هيكل القارب الدافئ أو الشخص في الماء بوضوح مقابل سطح البحر الأبرد.

موجّهات البان تيلت والتثبيت

تُحمل المستشعرات على وحدات بان تيلت آلية توجهها نحو إنذارات الرادار وتتابع الأهداف. وعلى السفن، يُعد التثبيت الفرق الأهم عن الأنظمة البرية، إذ إن تمايل السفينة واهتزازها ودورانها يحرك خط الرؤية ويجعل صور التقريب بعيدة المدى غير قابلة للاستخدام. وتقيس الموجّهات المثبتة بالجيروسكوب مثل سلسلة MPT-U المثبتة بالجيروسكوب حركة المنصة وتعوضها، فتبقي الكاميرا مثبتة على الهدف.

الإضاءة والمؤثرات

تدعم الكشافات والمضيئات بالأشعة تحت الحمراء التعرف والإشارة ليلاً. ويمكن أن تستخدم أنظمة الإضاءة وحلول الأسلحة المتحكم بها عن بُعد تقنية البان تيلت نفسها، بحيث تُربط بالمستشعر الكهروضوئي وتُوجَّه نحو الهدف نفسه.

التحكم والتكامل

يتحكم المشغلون في النظام من غرفة القيادة أو غرفة العمليات باستخدام عصا تحكم وشاشة مثل وحدة تحكم المشغل، أو عبر نظام إدارة القتال في السفينة. وتسهّل واجهات الفيديو والتحكم القياسية التكامل مع الرادار وأنظمة السفينة الأخرى.

التحديات البيئية في البحر

تُعد البيئة البحرية من أصعب البيئات على المعدات الإلكترونية والميكانيكية:

• رذاذ الملح والرطوبة يسببان التآكل، لذا تحتاج الهياكل والمثبتات والموصلات إلى مواد وطلاءات مناسبة.
• تسرب المياه يجب منعه بدرجة حماية IP عالية، وتحافظ وحدات كشف التسرب والتحكم في الرطوبة على جفاف داخل هياكل المستشعرات وتساعد على منع التكثف.
• الرذاذ والمطر على النوافذ البصرية يقللان جودة الصورة، وتحافظ المساحات على نظافة البصريات.
• الصدمات والاهتزازات الناتجة عن الأمواج والمحركات وإطلاق الأسلحة تتطلب ميكانيكا متينة واختبارات، عادةً وفق MIL-STD-810 أو المعايير البحرية التي يحددها العميل.
• أحمال الرياح على المعدات المثبتة على الصواري تؤثر في دقة التموضع ويجب احتسابها عند تحديد حجم المحركات والهيكل.

معايير الاختيار

1. مسافات الاكتشاف والتعرف: تحديد الهدف (قارب، شخص، طائرة مسيّرة) المطلوب اكتشافه أو التعرف عليه وعلى أي مسافة.
2. دقة التثبيت: كلما ضاق مجال رؤية الكاميرا، وجب أن يكون التثبيت أفضل.
3. سعة الحمولة: يجب أن يحمل الموجّه حزمة المستشعرات كاملة مع هامش لأحمال الرياح وحركة السفينة.
4. الوزن والتركيب: المساحة والوزن المتاحان أعلى الصاري محدودان، والتصاميم المدمجة تسهّل التركيب.
5. التأهيل البيئي: درجة الحماية IP والحماية من التآكل ونطاق الحرارة واختبارات الصدمات والاهتزاز.
6. الواجهات والتكامل: التوافق مع رادار السفينة وشبكتها وأنظمة التحكم فيها.
7. الصيانة: الوصول على متن السفينة محدود، والتصاميم المعيارية سهلة الصيانة تقلل وقت التوقف.

يشرح دليلنا كيف تختار وحدة البان تيلت؟ معايير الموجّهات بمزيد من التفصيل.

التطبيقات الساحلية والبرية

تُستخدم التقنية الكهروضوئية وتقنية التوجيه نفسها في أبراج المراقبة الساحلية والوحدات الساحلية المتنقلة، حيث تكمل الرادار الساحلي. وتشترك كثير من مبادئ التصميم مع أنظمة مراقبة الحدود وأنظمة المراقبة المثبتة على المركبات.

TRIYOSYS للتطبيقات البحرية

تصمم TRIYOSYS وتصنّع في أنقرة، تركيا، وحدات البان تيلت الآلية والمثبتة بالجيروسكوب والمساحات ووحدات التحكم في الرطوبة وأنظمة الإضاءة وأنظمة المراقبة لتطبيقات الدفاع والأمن. تواصل مع فريقنا لمناقشة متطلبات مشروعك البحري أو الساحلي.