ERDAS IMAGINE^® в военных приложениях

Требования национальной безопасности в быстро меняющемся мире определяют необходимость точной переработки данных разведки и географических данных в информацию, которую можно использовать для принятия решений. Хотя разведка по изображениям (imagery intelligence — IMINT) и текстовые сообщения служат основными источниками данных для многих пользователей, эта информация остается неполной, пока не будет представлена во взаимоотношениях с географическим пространством. Местоположение, контекст и деятельность цели служат ключевыми факторами, которые влияют на эти взаимоотношения, равно как и условия местности и метеорологическая обстановка.

Концепция, стоящая за понятием географического изображения (Geographic Imaging), заключается в том, чтобы поместить все эти источники в единую среду, используя точные координаты местоположения в трехмерном пространстве. Готовое к использованию коммерческое программное обеспечение ERDAS IMAGINE позволяет пользователям быстро и точно извлекать из данных полезную информацию для принятия как тактических, так и стратегических решений.

Военные приложения на основе данных изображений

Потребность в данных дистанционного зондирования для наземных, воздушных и морских военных приложений экспоненциально растет с каждым днем. Системы вооружения становятся столь развитыми, что требуют привлечения информации, извлекаемой из данных дистанционного зондирования, для обеспечения действенности и/или эффективности. В современную эпоху точнодействующих боевых средств и систем вооружения, виртуальных полей битвы и возможных угроз на неизвестной территории, данные дистанционного зондирования становятся принципиально необходимыми для современного информационного бойца на цифровом поле битвы.

От операций Overlord и Desert Storm до операции Provide Promise данные дистанционного зондирования играли ключевую роль в тактических военных действиях, гуманитарных акциях и миротворческих миссиях. Во время Второй Мировой войны, войн в Корее, Вьетнаме, Персидском заливе, Гаити, Сомали, Боснии и других военных операциях командование полагалось на разного вида изображения для определения целей, анализа рельефа, разведки, картирования, управления и контроля, планирования задач, оценки боевых потерь, дешифрирования и анализа угроз. Без "глаз в небе" у командиров не было бы надежной общей картины поля битвы и района операции.

Аналитики изображений и "целевики" используют изображения для обнаружения целей и оценки сопутствующих разрушений. Аналитики получают по изображениям картографические или сеточные координаты для их ввода в системы вооружения, такие как наземная или морская артиллерия, а в последнее время, в системы точного наведения и бомбометания. С помощью изображений обнаруживаются, прослеживаются и докладываются полевым командирам сведения о позициях противника, складах вооружений и подвижных целях (например, ракетных установках СКАД).

Картографы и аналитики местности используют изображения для создания новых материалов, таких как карты проходимости, ситуационные карты (Sit-Maps), космические карты на неизвестную территорию, и других продуктов для включения их в Разведывательную подготовку поля битвы (Intelligence Preparation of the Battlefield — IPB).

Области военных задач

Типичной целью в военных приложениях является быстрая обработка изображений и географических данных и предоставление их в цифровом и распечатанном виде для широкого круга задач, связанных с принятием решений. Эта цель достигается с использованием методов, разработанных для ряда конкретных задач, в том числе:

- Разведка по изображениям

- Определение целей

- Картирование

- Анализ местности

- Погода

- Визуализация

Каждая из областей задач в действительности может представлять собой набор компьютеров и периферийных устройств, сконфигурированных в среде клиент-сервер. Основной сервер для каждой области задач поддерживает деятельность компьютеров в локальной сети, и он же выдает конечные информационные продукты, необходимые для других областей задач в сети. Это означает, что система самоподдерживается, а цифровые продукты, созданные одной областью задач легко используются в другой для создания объединенных дополнительных продуктов. Кроме того, каждая область задач географического изображения может быть представлена всего одним компьютером или любым числом компьютеров, в зависимости от нагрузки на конкретную станцию. Реальная конфигурация аппаратного и программного обеспечения и периферии определяется местными нуждами.

Станции с дополнительными задачами, такими как анализ телекоммуникаций, могут добавляться в зависимости от потребностей организации. Методы визуализации, лежащие в ядре структуры геопространственной обработки, обеспечивают быстрый доступ ко всей информации, используя функциональные возможности сетевого просмотра, поиска и отображения.

ERDAS IMAGINE может служить основным программным обеспечением для каждой из областей военных задач. ERDAS IMAGINE — это программное обеспечение для географического изображения, которое работает со всеми типами разведывательных изображений для производства разведывательной и географической информации. Уникальная особенность ERDAS IMAGINE состоит в том, что при необходимости пользовательский интерфейс можно настраивать под каждую конкретную область задач. Это означает, что многие средства ГИС и обработки изображений будут общими для всех областей задач, и, одновременно, они будут так организованы в цепи программного обеспечения, чтобы производить те типы продуктов, которые специфичны для конкретных потребностей.

Область задач разведки по изображениям

Разведка по изображениям (IMINT) гарантирует точное и своевременное обеспечение информацией о важных элементах (essential elements of information — EEI) на основе цифрового дешифрирования изображений из разных источников. С помощью области задач IMINT компьютер становится одновременно и фотолабораторией, и световым столом для дешифрирования, и графическим средством. В дополнение к стандартным процедурам, таким как фильтрация для подчеркивания изображения, цифровая коррекция контраста и яркости, различные измерения, область IMINT может выполнить другие задачи, специфичные только для компьютерной обработки изображений. К таким функциям относится автоматическое выявление изменений, извлечение объектов и создание разведывательных баз данных с географической привязкой, которые дают возможность показать пространственные взаимосвязи между разными целями разведки.

ERDAS IMAGINE может производить широкий спектр как цифровых так и бумажных копий продуктов IMINT на основе дешифрирования изображений, которое обычно состоит из трех фаз. Первая фаза дешифрирования состоит в создании простого текстового рапорта разведки, отражающего важнейшие элементы информации. На второй фазе создается расширенный рапорт, включающий графику с аннотированным изображением цели. На третьей фазе выполняется дешифрирование с гораздо большей детальностью и создается серия изображений и текстовых рапортов. Эти функции реализуются в среде клиент-сервер, и они играют важную роль в области задач IMINT.

Сервер обеспечивается очень мощным процессором, чтобы быстро выполнять некоторые трудоемкие функции. Тем не менее, основная задача IMINT, требующая много времени, состоит в извлечении существенных элементов информации и создании детальных графических продуктов. Но эта задача не является трудоемкой, поэтому системы клиента, выполняющие эту работу, менее мощные, чем сервер. Если задача IMINT является главной функциональной областью, то подключенные серверы и поддерживающая их сеть должны иметь большую пропускную способность, а также большие возможности для хранения цифровых продуктов. Сервер IMINT как главный поставщик информации для каждой из остальных областей задач является одним из самых используемых компонентов сети.

Средства обработки изображений ERDAS IMAGINE образуют главный программный инструментарий для создания EEI из исходных изображений. Стандартный пользовательский интерфейс для этих инструментов можно настроить так, чтобы его было легче использовать в соответствии с требованиями к работе IMINT. К таким требованиям может относиться:

- оцифровка изображения по фотокопии,

- очистка и подчеркивание изображений из любого источника,

- получение информации по измерению объекта прямо на изображении,

- извлечение интересующих объектов для включения в базы данных с географической привязкой,

- производство высококачественной графики с детальной аннотацией,

- использование информации, полученной в процессе IMINT для создания детальных текстовых рапортов.

(Продолжение этой статьи будет опубликовано в следующем номере газеты).