Furtherium UG / Furtherium Inc.
Whitepaper for Experts of Cyber Innovation Hub der Bundeswehr (CIHBw)
Description of the application, features, and main characteristics of the upcoming electronic device ARHUDFM: Augmented Reality Head-Up Display Fullface Mask
Revised on February 10, 2023
Notes:
- This document covers only application and technical issues. All questions related to development, distribution, business model, cost, unit economics, competitors and other topics can be found in the public FAQ section of our Wiki at https://wiki.furtherium.com
- This is the printed version of the electronic document located at https://wiki.furtherium.com/wiki/Public:ARHUDFM_Features_Summary
Contact Basil Boluk at basil.boluk@furtherium.com if you have any questions or comments.
.PDF, a text in 2 columns, footnotes below (meanings). See structure example on FAA docs.
Introduction
В настоящее время в вооружённых силах и службах безопасности действует строгая специализация, основанная на полученных компетенциях и навыках. Однако для задач ISR очень важно учитывать человеческий фактор и фактор неожиданности. Часто специалист требуемой квалификации вместе с необходимым оборудованием не сможет оказаться в нужное время в нужном месте. Погодные условия, ландшафт и удалённость создают препятствия для более раннего обнаружения и идентификации угроз. В то же время каждый пользователь ARHUDFM приобретает ранее недостижимые возможности для радиоразведки, радиопеленгации, определения направления и удалённости источника сигнала или радиопомех, обнаружения большинства типов ЛА, включая малые UAV, обнаружение артиллерийских расчётов и концентрации сил противника, мин-ловушек и др. задач. В том числе в автоматическом режиме и с возможностями междоменной коммуникации один-ко-многим и многие-ко-многим на разных частотных диапазонах. К примеру, экипаж штурмовой группы может корректировать работу вертолётной и истребительной авиации (быстрый воздух).
Main Features
Head-Up Display
- effect of total reflection, without glowing holographic waveguide
- FOV 105°h and 70°v
- DLP technology display smoother (1080p FHD, 2K, 4K) images without jitter, perfect geometry and superior grayscale linearity, higher contrast, wider color gamut
- dynamically changing transparency of the screen areas
Hands-Free Control
- voice control, inaudible from outside (including via the mask's built-in microphone)
- hand tracking
- joystick and buttons
Situational Awareness
- easy GNSS positioning (Teseo III which supports GPS, Glonass, Galileo, BeiDou and QZSS)
- maps and navigation (ATAK-MIL)
- digital zoom and measurement
- friend-or-foe identification
- drone and external cameras view
- radio direction finding system (RDF)
Communication
- Cross-Domain Interaction (CDI): one-to-many and many-to-many communication solutions
- voice call
- text messages and tasks (including spech-to-text and voice playback)
- icon messages (instant messaging system)
- image exchange (photos, video, auto-confirmation)
- Software Defined Radio (SDR) MANET network for VHF/UHF 30-512 MHz Receiver-Transmitter
- Wi-Fi Direct (p2p network) for integrated computing, up to 200 m / 250 Mbps, IEEE 802.11a, g, or n, 2.4 and 5 GHz
- Bluetooth 5.3 for near field protect communications, resistant to radio interference, low signal strength 2.5 mW, 128-битное AES-шифрование, up to 400 m / 2 Mbps , IEEE 802.15.1, 2.4 GHz
- WLAN 10.7-12.5 GHz Ku-band[1], up to ....
- 5G ...
Основные проблемы: недостаток частот, перегруженные каналы, качество связи, помехи, отсутствие прямой видимости и многократно переотражённый сигнал, отсутствие междоменной коммуникации без посредников один-ко-многим и многие-ко-многим.
Intelligence, Surveillance, Reconnaissance (ISR)
- Software Defined Radio (16-bit SDR) VLF, LF, MW, HF, VHF, UHF and L-band 1 kHz to 6 GHz range Scanner-Receiver and Spectrum Analyzer
- enemy position computing (RDF, p2p) report and exchange
Firing Assistance
Battlefield Task Management
Respiratory and Facial Protection
Other Features
- L-STE
Human Factor
Mobility Factor
Unexpectedness Factor
Chapter 1, 2, 3, ..., N
Icon Messaging System Императивные: ОК Требуется уточнение, инфо Выполнено Не могу выполнить, инфо Следуй за мной Не следуй за мной Разделиться, инфо указатель, номера Сгруппироваться, инфо Найти укрытие Занять оборону Занять позицию, инфо Сменить позицию, инфо Ждать команду, инфо Запрашиваю команду, инфо Внимание! Угроза, инфо Внимание! Гражданские лица, инфо Вести наблюдение, инфо Проверить, инфо Полная тишина! Провести разведку, инфо Запросить уточнение, инфо Нет информации Нет связи, инфо Координаты цели, инфо Уничтожение цели подтверждаю, инфо Сообщение о неисправности, инфо Сообщение о ранении, инфо Сообщение о боеприпасах, инфо
User Cases
Table of all features (incl. Stages)
Compatibility Chart
References
See Also
This Whitepaper, Pitch Decks, FAQ links
Vision
- Увеличение изображения до 24x.
- Тепловизионное изображение без ИК подсветки и с ИК источником. ИК источник может находится отдельно и не демаскировать пользователей.
- Наложение видео HD стереокамеры и тепловизионного изображение. Выделение контуров объектов (движущихся, с отличной от окружающей температурой, по габаритам).
- Измерение расстояния без лазерного источника с помощью измерений HD стереокамеры. Нет демаскирующего эффекта.
Communication and Detection
SDR Receiver, RF Scanner and Spectrum Analyser
SDR (Software Defined Radio) module is a single-tuner wideband full featured 16-bit SDR which covers the entire RF spectrum from 1kHz to 3.2GHz giving up to 10MHz of spectrum visibility. It contains three antenna ports, two of which use SMA connectors and operate across the full 1 kHz to 2 GHz range and the third uses a BNC connector which operates up to 200MHz.[2] The SDR module provide enhanced performance with additional and improved pre-selection filters, improved intermodulation performance, the addition of a user selectable DAB notch filter and more software selectable attenuation steps . The SDR module introduces a special HDR (High Dynamic Range) mode for reception within selected bands below 2MHz. HDR mode delivers improved intermodulation performance and fewer spurious responses for those challenging bands.
- Covers all frequencies from 1kHz through VLF, LF, MW, HF, VHF, UHF and L-band to 3.2GHz, with no gaps
- Passive radar A-, B-, C-, D-bands
- Receive, monitor and record up to 10MHz of spectrum at a time
- Performance below 2MHz substantially enhanced – improved dynamic range and selectivity
- Software selectable choice of 3 antenna ports
- Enhanced ability to cope with extremely strong signals
- External clock input for synchronisation purposes, or connection to GPS reference clock for extra frequency accuracy
- Excellent dynamic range for challenging reception conditions
- Calibrated S meter/ RF power and SNR measurement
- Documented API provided to allow demodulator or application development on multiple platforms
- Быстрый поиск активных радиочастот (RF surveying), до 100 каналов в секунду, включая мобильную связь, готовые паттерны для точной идентификации (тип модуляции, тип импульса, мощность). В групповом режиме задачи поиска распределены между несколькими пользователями и не дублируются. Найденные частоты запоминаются для последующего периодического сканирования. Задачи сканирования ранее найденных частот тоже распределены между несколькими пользователями. Таким образом кратно повышается производительность сканирования радиоэфира. Задачи сканирования выполняются в автоматическом фоновом режиме и не требуют постоянного внимания пользователя. Пользователь может анализировать на экране спектр частот, измерять мощность, управлять работой фильтров, определять источники радиочастотных помех (RFI/EMC detection).
- Для эффективной междоменной связи модуль использует полнодуплексную связь одновременно на нескольких частотах. При этом в соответствии с алгоритмом во время сеанса приём и передача осуществляется на разных каналах. Также система передаёт собеседнику цифровой код для смены частоты в течение одного сеанса. Смена частоты производится бесшовно за примерно 20 мс во время идентификации коротких пауз в разговоре после завершения фразы. Также одновременно передаётся новый ключ шифрования (1024, 2048, 4096 бит).
- Для верификации ключей шифрования используется система блокчейн, которая предотвращает подмену ключа.
- Broadcast integrity monitoring
- см. Arinst webcite
- Фильтры ?
- Модуляции ?
- Шифрование ?
- распознавание иностранной речи и перевод - субтитры
- Кроме голосовой связи используется обмен текстовыми сообщениями. Речь преобразуется в текст для передачи. Полученное текстовое сообщение выводится на экран и может быть дополнительно озвучено.
- Кроме голосовой связи и обмена текстовыми сообщениями применяется система обмена символами (символьная связь). Протоколо символьной связи предполагается разработать совместно с военными экспертами. За основу предлагается принять коды жестов, применяемых подразделениями специального назначения и систему дорожных знаков. Пользователь будет видеть символ, реакция на который однозначная и в несколько раз быстрее, чем на голосовое или текстовое сообщение. Для передачи символьных кодов могут использоваться специально заученные команды (в маске пользователь не слышен окружающим) или распознавание жестов пользователя.
- Кроме голосовых, текстовых и символьных сообщений предусмотрена передача видео и фото. Включение режима записи видео или серии фото может быть сделано вручную пользователем или автоматически по триггеру (Computer Vision, сигнал от другого пользователя, сигнал от командования, сигнал от пилота вертолёта или самолёта). Важно для документально подтверждения цели и подтверждения уничтожения цели, уточнения координат.
- Модуль использует собственные процессоры, независимые от основного процессора вычислительного модуля.
SDR Transmitter
- 30 MHz to 512 MHz frequency range
- Multi channel radio system
- Multiple waveforms support
- Simultaneous voice and IP data
- Virtual voice channels
- True MANET network for VHF/UHF
- Position reporting system (GPS, Galileo, Glonass)
- AES based COMSEC/TRANSEC
- Up to 10 W power output
- Mission Modules support
- Backward compatibility with the RF20 radio system
Technical parameters:
| Frequency range | 30 MHz to 512 MHz |
| Modulation type | FM, AM, CPM |
| Transmission power | 5W / 10W burst |
| Channel bandwidth | 25 kHz, 250 kHz |
| Waveforms | LOS FM/AM (STANAG 4204/4205)
WF40 (VHF/UHF MANET waveform) HW20 (VHF EPM waveform) |
| Communication encryption | AES, key length up to 384 bits |
| GNSS receiver | built in (GPS/Glonass/Galileo) |
| Data interfaces | Ethernet, USB, Serial |
Mechanical and climatic resistance, EMC:
| Dimensions including battery pack | 75 mm x 202 mm x 41 mm |
| Weight including battery pack | 0.9 kg |
| Operating temperature range | -40°C to +70°C |
| Environmental specification | MIL-STD-810G |
| EMC specification | MIL-STD-461F |
10W скорее всего встроенный антенный усилитель. Пример, 8W Baofeng складная антенна 47.5 см до 6.5 миль
VHF/UHF (136-174 MHz / 400-520 MHz) но это гражданские частоты
Найти антенны для военных. Foldable antennas.
Почитать: транкинговая связь, шифрование и типы/ключи, смена ключей и обмен ключами, HAM radio.
см. DIG 6002-410-021 USRP B205mini-i: 1x1 USB SDR-Plattform, 6 GHz и стр. SDR, also here, here, here
WLAN (Wi-Fi Direct)
Основной канал связи для передачи видео и фото.
Bluetooth
Канал связи может применяться для обмена внутри подразделения или части подразделения, действующих на близком расстоянии друг от друга. Преимущество в том, что радиоперехват на расстоянии более 400 м практически невозможен.
External Active and Passive Radar
Для обнаружения источников РЛС, ЛА и артиллерийских установок может применяться внешний активный и пассивный радар, работающий в широком диапазоне 0.25-20 GHz (B, C, D, E, F, G, H, J, I).[3][4]
Antennas
- Ретрансляцию связи многие-ко-многим из VHF/UHF диапазона в HF и обратно способны обеспечить наземная группа обеспечения, состоящая из гусеничных роботов (одна 5м вертикальная пневматическая телескопическая антенна - 160м? диапазон и дипольная двухдиапазонная горизонтальная 10+10м антенна для 40/80м диапазона - поддерживая двумя телескопическими 9м пневматическими карбоновыми подвесами, разводимыми в стороны сервоприводом и реечной передачей на вершине вертикальной антенны, либо двумя пневматическими карбоновыми опорами с пневматическими упорами снизу для регулирования угла опор и с растяжками сверху к концу вертикальной мачты вертикальной антенны). Автоматическое развёртывание и свёртывание антенн. Возможно 3 или 4 горизонтальных антенн на 3-х или 4-х опорах.
- Вариантом быстрого развёртывания ретранслятора также может быть использование 3-х робособак с пневматическими телескопическими мачтами для антенн.
- Ретрансляцию также обеспечивает группа из 3-х или более аэростатически разгруженных дронов на высоте 900-3500м.
- Гусеничные роботы также обеспечивают перемещение и быстрое развёртывание источника излучения для пассивных радаров. Маршрут их движения и остановки, а также способность работы на ходу должны снизить вероятность уничтожения огнем противника.
Positioning
The GNSS/Positioning community has been created for GNSS/Positioning application enthusiasts, developers, makers, universities, research institutes, and engineers. STMicroelectronics is involved in Positioning applications since 1993. The first multi-constellation receivers in the world was introduced in the market by STMicroelectronics with the Teseo II. ... and we improved our Teseo solution introducing the Teseo III which supports GPS, Glonass, Galileo, BeiDou and QZSS. We are leader as GNSS provider in the Car-Maker market and now we want provide our GNSS technology to everybody: enthusiasts, developers, makers, universities, research institutes, engineers. Our GNSS modules is there to provide you our GNSS technology in an easy form-factor.[5]
Troubleshooting
Areas of research
Related fields
Future ideas
Further reading
See also
References
- ↑ Todd E. Humphreys, Peter A. Iannucci, Zacharias M. Komodromos, Andrew M. Graff, Signal Structure of the Starlink Ku-Band Downlink, (Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics, The University of Texas at Austin; Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Texas at Austin; Jan 19, 2023)
- ↑ SDRplay RSP2 Pro, RSPdx, (SDRplay)
- ↑ Radars Spectrum, (Radar Tutorial)
- ↑ Radar Detection, (Wikipedia)
- ↑ Francesco Virlinzi, "GNSS Positioning", st.com, (STMicroelectronics International N.V., 39, Chemin du Champ des Filles, 1228 Plan-Les-Ouates – Geneva - Switzerland, February 19, 2019)