Public:ARHUDFM Features Summary

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:

1. 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
2. This is the printed version of the electronic document located at https://wiki.furtherium.com/wiki/Public:ARHUDFM_Features_Summary

Please contact Basil Boluk at basil.boluk@furtherium.com if you have any questions or comments.

Introduction

В настоящее время в вооружённых силах и службах безопасности действует специализация, основанная на полученных компетенциях и навыках, а также на используемом оборудовании. 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. Более дальние средства обнаружения угроз имеют ограничения, в т.ч. спутниковые и механизированные станции. В это же время каждый пользователь ARHUDFM приобретает ранее недостижимые возможности для локального визуального наблюдения днём и ночью с возможностью передачи фото и видео, передачи координат своему командованию и одновременно напрямую командованию других доменов для высокоточного наведения (long-range precision targeting), возможности локальной радиоразведки и радиопеленгации, определения направления и удалённости источника радиосигнала или радиопомех, обнаружения большинства типов ЛА, включая малые UAV, обнаружение артиллерийских расчётов и концентрации сил противника, мин-ловушек, минных полей и др. задач ISR.

Возможности разведки, слежения и обнаружения значительно расширяются благодаря активному внедрению миниатюрных наблюдательных дронов и наземных роботов, данные от которых могут быть получены только на небольших расстояниях. 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), артиллерийских подразделений.

Для сопровождения различных тактических операций большую роль может играть ещё одна наша разработка - Intelligence Surveillance Reconnaissance Airship Drone with Radio Relay (ISRADRR), аэростатически разгруженный дрон, работающий на высоте 900-5500 м, несущий в себе полезную нагрузку в виде оборудования для тропосферной связи в диапазоне VHF/UHF, трансвертеры для преобразования частот радиоволн, а также самостоятельное радиорелейное и радиолокационное оборудование (активные и пассивные радары). Основное преимущество в экономичности и энергоэффективности, длительном времени непрерывной работы с поддержанием геостационарной позиции, возможности быстрого уклонения и сложного маневрирования в случае угроз, низкой стоимости по сравнению с любыми другими видами воздушного базирования. Важно это упоминуть здесь потому, что таким образом формируется недорогие устойчивые каналы связи для пользователей радиосвязи VHF/UHF (в т.ч. ARHUDFM) со всенаправленными антеннами не только за пределами прямой видимости, но и каналы дальней связи в десятки тысяч километров. Это отдельная большая тема, которую мы не рассматриваем в данном документе.

Следует уточнить, что каждый пользователь сам по себе является не только оператором, но и сенсором, собирая и анализируя информацию с поля боя. Агрегированная информация в непрерывном потоке должна поступать в аналитические центры для последующего анализа больших данных с использованием искусственного интеллекта. Разработку в этом направлении ведут все крупные военно-технические корпорации и военно-инженерные центры, а также лаборатории многих университетов. Ниже мы приводим некоторые примеры, которые доступны в публичных медиа.

Electronic warfare is a fight for control of the spectrum, which militaries use for situational awareness, communications, weapons guidance and more. This contest is increasingly important as more advanced technologies are deployed on the battlefield and troops try to minimize their signatures to avoid detection. This also means sifting through all the noise in the congested electromagnetic spectrum to understand and prioritize specific targets.

Большую роль в последние годы и ещё большую в последующие играют системы электронной борьбы и управления полем боя на основе искусственного интеллекта. “We’re going to be designed to deliver long-range sense and effect, integrated SIGINT, EW and radio frequency-enabled cyber. But we’re going to do it at longer range and at echelons that do not have that capability organically at this time: division, corps and theater,” Maj. Joseph Fink, also an assistant product manager with the terrestrial spectrum warfare portfolio, said at the same event. “We also have different target sets. We have different signals of interest at each echelon. And those are being developed in real time.”

And that’s what really lays the groundwork for the Army to be able to actually achieve these programs as part of a family of systems. Moreover, the system will connect with other reconnaissance systems in an attempt to shorten the sensor-to-shooter timeline, which involves rapidly delivery sensitive data from sensors to the platforms or individuals who take action. Modernization of the Army’s networks and underlying computer infrastructure is among the service’s most pressing priorities.

Но не только боевые задачи ISR являются приоритетами при разработке ARHUDFM. Данное устройство также имеет защитные, вспомогательные, коммуникационные и организационные функции. При создании концепции мы исходили из непосредственных потребностей человеческих систем в армии и флоте. В-первую, очередь для нужд обороны, контртеррористических операций и безопасности, но и для гражданских спасательных целей и повышения эффективности работы медицинского персонала. Эта разработка будет полезной всем специалистам вне офиса. Мы создаём уникальную платформу, имеющую доступную стоимость, чтобы сделать эти технологии широко используемыми. Конечно, если мы собираемся делать какие-то уникальные вещи, или какую-то изысканную цель, мы будем делать это в партнерстве, делать интеграцию с другими технологиями и создавать интерфейсы для возможностей интеграции с нашей системой для других разработчиков.

Lessons from Ukraine and potential fights against China and Russia

The U.S. Defense Department is preparing for potential fights against China and Russia. The two world powers have constructed anti-access and area-denial infrastructure in an attempt to counter U.S. strengths and keep at bay forces or weapons that could overwhelm. Рост вооружений и концентрация технологий в военной сфере в Китае вызывает обеспокоенность у большинства экспертов. Открытое противостояние НАТО и России возможно, но ещё более вероятно такое противостояние с Китаем. Опыт войны в Украине показал, что только высокая организованность хорошо обученных и экипированных военных вместе с эффективным междоменным взаимодействием и гибкой тактикой, основанной на точных разведывательных данных, помогает находить и использовать уязвимости противника с максимальным для него уроном.

A prime example is in Ukraine, where even “six months ago, the environment looked very different than it looks now,” Mark Kitz said (Programm Executive Officer, PEO IEW&S). Both cyberwarfare and electronic warfare have played roles in the bloody Russia-Ukraine conflict, leaving government websites paralyzed, command-and-control methods jeopardized, and GPS signals jammed.

Учитывая потребность армии в гибкости и боеготовности, подкрепленную философией, известной как многодоменные операции, департамент обороны США не рассчитывает закупать большое количество жесткого снаряжения. Вместо этого эксперты считают, что правильным выбором будут небольшие партии модернизируемого и изменяемого комплекта, потому что угроза будет постоянно меняться. В то же время необходимы системы, которые будут быстро адаптироваться к изменениям, а с другой стороны не будут требовать значительных инвестиций. Таким образом срок полезного использования ARHUDFM 4 года и SaaS модель предоставления программного обеспечения по подписке, по нашему мнению, это оптимальная стратегия, которая соответствует современным условиям и потребностям вооружённых сил НАТО.

“We have got to be able to have systems or capabilities that can adapt,” Kitz said. “What we’re trying to understand in these prototyping activities is: How can we get to an adaptable system?”

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
• Identification Friend or Foe (IFF)
• 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, 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.

Подключаемая внешняя портативная УКВ радиостанция

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
• мобильная система ПВО

Electronic Warfare and Battlefield Management Systems

• All Source II (ASII), Palantir Technologies. AI based software that allows analysts to parse vast amounts of data and quickly provide leaders the latest battlefield information. The All Source II application is expected to be deployed as part of the Command Post Computing Environment, a tailorable mission command suite operated and maintained by soldiers. “ASII is integrated into, and built to interoperate with, the Command Post Computing Environment, which not only reduces the amount of hardware the Army intelligence community is required to maintain, but it also provides a streamlined way to deliver timely intelligence to the commander,” Col. Christopher Anderson, the project manager for intelligence systems and analytics, said in a statement. ... .
• Artificial intelligence and cloud-analytics company BigBear.ai won a Army contract to roll out the service’s Global Force Information Management system, meant to provide service leaders with an automated and holistic view of manpower, equipment, training and readiness. The system, referred to as GFIM, will consolidate 14 aging applications and provide real-time data to up to 160,000 Army users. It will also automate a slate of tasks that were previously done manually, such as determining unit readiness.
• The projects — essentially siblings — are known as the Terrestrial Layer System-Brigade Combat Team, TLS-BCT (Lockheed Martin Co., General Dynamics Mission Systems); the Terrestrial Layer System-Echelons Above Brigade, TLS-EAB (Lockheed Martin Co.); and the Multi-Function Electronic Warfare-Air Large, or MFEW-AL (Lockheed Martin Co.). The U.S. Army is assembling a family of systems to provide soldiers with electronic warfare, signals intelligence and cyber capabilities that they can employ from near and far, on the ground and in the air. “We don’t expect these systems to do their own mission; they have to be used in tandem, whether we’re using an MFEW-Air Large in the air to get range [or] looking at long-range precision fires with [TLS-EAB],” William Utroska, who works with the Army’s Program Executive Office Intelligence, Electronic Warfare and Sensors, told reporters in August at Aberdeen Proving Ground, Maryland. “That’s one of the points I wanted to make upfront,” he said. “We foresee these systems being mutual, used in tandem, in order to provide the commander the best effects.” Together, the three systems are expected to boost soldier situational awareness and efficacy in future fights, potentially against technologically savvy opponents such as China and Russia.
• The BCT system is more tactically focused and must be hosted on a platform common to tactical units with more mobility and the capability to interoperate with Army Mission Command Systems. The TLS-BCT is considered a next-generation platform for the Army that brings the service one step closer to satisfying the joint all-domain operations philosophy, a holistic approach to planning and fighting. The system is designed to boost awareness and offer troops more offensive options that can deny or degrade enemy systems.
• The EAB is an electromagnetic attack and collection system that integrates cyber, signal intelligence and electronic warfare capabilities. Put together, the system’s various capabilities can be used to give soldiers indications and warnings about their surroundings across thousands of miles. Coupled with the TLS Brigade Combat Team system, soldiers at all levels will have the ability to support Multi-Domain Operations with EW situational awareness and affects options. Compared to the BCT system, the EAB system will be focused on the higher and more strategic echelons of the Army, which require longer ranges and the ability to interoperate with a broader range of adjacent service, coalition and national and strategic partners, according to the Army’s Project Manager Electronic Warfare & Cyber office.
• Israel
• Rafael
• Germany
• L-STE

Respiratory and Facial Protection (RFP)

• This product provides the ability to use it without the removable lower mask module, which is designed to protect the respiratory system and the integrated hands-free built-in drinking system.
• The respiratory protection rating is one of the highest. It uses two interchangeable ULPA filters that provide a 99.9995% level of protection against gases, aerosols, dust, bacteria, and viruses. This is a multipurpose type of filter that has an additional filling of treated activated carbon. The filters are IP67 or better protected against moisture.
• The total area of the two filters is oversized so that the breathing resistance is as low as possible, lower than that of counterparts commercially available from leading manufacturers 3M, MCA, Dräger, etc. It is our intention that the wearer will be able to breathe without difficulty even during intense physical exertion.
• To protect the respiratory system from carbon monoxide, a special modification of the removable filters will be developed.
• In addition, an adapter will be used to attach a compressed air reducer for SCBA (Self Contained Breathing Apparatus) systems instead of the cover of one of the filters. The second cover, when using the SCBA, blocks the access of contaminated air.
• The mask protects the face in the area of the eyes, ears, forehead, and back of the head from shards of glass, wood chips, stones, and sandy debris, which can have high kinetic energy and cause superficial and penetrating wounds to the face and head. Together with the lower part of the respiratory protection module, the face is fully protected.
• The problem of lens fogging, which for a period of tens of seconds to several minutes completely deprives the user of optical situational awareness, is solved as follows. The mask has two visor lenses with an air insulation barrier between them and an elastic seal around the edges that prevents air exchange and air vapor access. When the mask is used together with the lower part, another seal around the face contour prevents air access to the inner lens surface. Together, an inert system of staggered temperature transitions is formed from the face around the eyes to the inner lens and then to the outer lens, separated by two insulated air chambers. When moving from a cooler to a warmer state, there is no condensation on the lens surface because the lens system retains its thermal inertia longer and does not experience a drastic difference. When in the cold, the exhaled warm air is led away through the insulating skirt to the exhaust valve. When in a fog, condensation from the air condenses on the cooler surfaces, but since the lens system is temperature dependent and much more inert than, for example, the lenses of typical eyeglasses, the outer lens is not cooled down sufficiently for a dew point to form on its outer surface. The physical meaning of the counteraction of condensation is always the same. The dew point at the temperature contrast between the body and the outside air must be in the area of the thermal insulating barrier, which itself has water and vapor barrier that prevents the penetration of air vapor.
• The air space around the eyes is also ventilated by using the lower part of the mask. The air pipes that connect the filters and the obscuring area have technological openings with elastic plugs. During inspiration, the purified air moves to the obscuring area and, by Bernoulli's effect, some air is also aspirated from the sealed area around the eyes, where a slight vacuum occurs. The outlet valve prevents outside air from entering bypassing the filter. The obscuring area inlet valves prevent air from moving back in during exhalation. During the pause between breaths, the pressure in the air chamber around the eye is balanced by the connection to the filter chambers.
• Reduced visibility in the infrared spectrum thermal imaging cameras. The mask protects the open areas of human face skin from thermal light. This reduces the temperature contrast between the surrounding objects and the body parts that the thermal imaging camera records. As you know, the face is the warmest part of the human body.
• Technological openings are provided in the headphone area so that the person does not lose acoustic awareness when using the mask. In the back of the mask, there are technological openings for ventilation of the electronic components with the airflow direction from top to bottom. This provides additional active ventilation of the user's under-helmet space and, on the other hand, directs warm air to the neck area, which also provides comfort in use, especially during the cooler seasons.

Icon Messaging System (IMS)

Система состоит из нескольких групп иконографических символов. Во многом она напоминает систему дорожных знаков, которые имеют лаконичный вид и воспринимаются мгновенно, вызывая соответствующую реакцию. Такая система воспринимается значительно быстрее, чем текст или голосовая команда. Примером тому служит язык жестов, используемый в подразделениях специального назначения. Также в отличие от голосового вызова сеанс связи намного короче, не перегружает линию связи, малый пакет данных не требователен к скорости передачи данных, цифровой пакет данных с контрольным уведомлением о получении всегда означает только 2 состояния, что сообщение получено или нет. Нет проблем с неразборчивостью сообщения, отсутствием ясности в сообщении. Нет необходимости сообщать, кто передаёт сообщение. Данный метод сам по себе очень лаконичный и исключает ненужную информацию, чем разгружает канал связи и внимание пользователей. Особенно важное значение данная система коммуникаций приообретает в международных контингентах и во время совместных учений.

Отправитель сообщения с помощью голосовой команды (голос пользователя акустически изолирован от окружающих обтюратором и корпусом маски) или жестом сообщает: группу или отдельного получателя (с помощью буквенно-цифрового кода), команду или ответ на команду (см. пример ниже), информацию для уточнения (курс, дистанция, количество, причина, код, название объекта). По умолчанию, если получатель не указан, каждое следующее сообщение адресовано тому же, что и предыдущее. Также по общему правилу, если уточняющая информация не указана, она не передаётся. Таким образом, коммуникация ещё более ускоряется. Произносится: <user> (<usergroup>) + <command> + <info>

Пользователь, отправивший сообщение видит, кому последнее сообщение не доставлено. В интерфейсе указываются данные пользователей, которые не отправили ответное сообщение о подтверждении. Также в интерфейсе видны последние полученные сообщения от пользователей.

Некоторые примеры голосовых команд на английском языке, применяемых в Icon Messaging System ("+i", когда по умолчанию предусмотрена уточняющая информация):

Notification	Reply	Command	Request	Report	ACP-131 Z-codes
Warning! Threat +i	Online	Total silence	Call <user>	Transmitting target coordinates +i	ZAL: Alter your wavelength.
Warning! Civilians +i	Standby	Cancel	Report	Fault report +i	ZAR: This is my .#. request (or reply).
Warning! Friendly forces +i	WILCO (will comply)	Cleared	Picture report	Injury report +i	ZDE *: Message ... undelivered, *..
Warning! Gas +i	CANNOT +i	Recleared	Requesting command +i	Ammo report +i	ZEK: No answer is required.
Cell leader <user>	Clarify me	Disregard	Requesting support +i	Picture report +i	ZDG: Accuracy of following message(s) (or message ...) is doubtful. Correction or confirmation will be forthcoming.
Hurry Up	Done	Cover me by fire	Requesting evacuation +i	Monitoring report +i	ZEL: This message is correctionto message ... (transmitted by ...).
Rally Point +i	Check it +i	Follow me	Requestion medical aid +i	Motion report +i	ZET: Message ... has been protected andno further action by ... is required.
	No info	Don't follow me	Requesting clarification +i	Radio monitoring data report +i	ZEV: Request you acknowledge message ... / Message (or message ...) is acknowledged.
	No connection +i	Dividing +i	Requesting comm channel +i	Meteo report +i	ZIP: Increase power.
	Target coordinates confirmed +i	Formation +i	Requesting target coordinates +i		ZOM: Delivery of this message by mail in lieu of broadcast permissible (to ...).
	Target destruction confirmed +i	Find shelter	Requesting ammunition +i		ZUE: Affirmative (Yes).
	Ready to fire	Take up defenses	Requestion radio scanning +i		ZUG: Negative (No).
	Confirm	Take position +i	Requestion meteo report +i		ZUH: Unable to comply.
	Negative	Change position +i			ZUJ: Stand by.
		Do surveillance +i			ZWF: Incorect.
		Perform tactical reconnaissance +i			ZWG: You are correct.
		Watch out! Fire			ZWH: Try again.
		Charge +i			ZWI: Answer last question (or question ...).
		Apply disguise +i
		Freeze
		Go here +i
		Go away +i
		Keep distance +i

User Interface

Меню

Экран разделён на зоны меню по контуру в верхней части, слева и справа, а также снизу. Меню не показывается целиком. Отображается только та часть меню, которая вызывается в данный момент (чтобы уменьшить ненужную информацию на экране и не создавать препятствия вниманию пользователя). Некоторые виды меню: разделы главернр меню, статусы (состояния включения и выключения функций, заряд батареи, уровень сигналов и др.), виджеты.

Виджеты

Существуют 2 вида виджетов для работы приложений. Одни, которые не требуют затемнения зоны экрана и хорошо видны пользователю в любое время суток при любой погоде в любой окружающей обстановке. Как правило, эти виджеты обеспечивают пользователя ключевой информацией и не должны существенно ограничивать видимость окружающей реальности. Другие виджеты, наоборот, требуют затемнения отдельных зон

Виджеты, не требующие затемнения зоны экрана: компас, коммуникации с другими пользователями, навигационная сетка, система свой-чужой, баллистические параметры, управление задачами.

Зоны затемнения экрана

Всего предусмотрено 7 зон затемнения: в центральной области экрана, по одной в левой и правой верхней половине, по две в левой и правой нижней половине. Зоны затемнения никогда не располагаются в перифирической зоне зрения, в верхней и нижней центральной области экрана. Также зоны затемнения никогда не ограничивают видимость для двух глаз одновременно.

User-friendly Use

We strongly oppose all external connections and cables, which can cause inconvenience and danger. However, in individual cases, there is no alternative. We have therefore arranged the connection points in such a way that free-hanging cables and flexible tubes are located as far back as possible so that they cannot be accidentally caught by the user. The mask can be connected to:

• drinking system tube, located in a backpack, through the sealed connector on the right side, near the right-hand filter cover
• UHF / VHF external antenna cable from a backpack, via BNC connector in the occipital area
• mask battery charging cable via a back connector (usually enough for more than 72 hours but a power bank can be used)
• handheld portable radio through the 4-pin connector on the left earpiece (built-in headset, not required if using built-in UHF / VHF Software Defined Radio)
• air supply tube to pressure reducer in place of filter cover left or right (usually used by firefighters and rescue workers)
• external device (flashlight, LiDAR, passive radar, other sensors) via NVG mount on the front of the mask topARHUD-OCP-Tactical-Helmet-L

We are researching promising options for troop security, such as the use of sensors (detectors) to remotely detect explosive tripwires (booby traps), pressure mines, and improvised explosive devices (IEDs) triggered by proximity. In the future, if successful, we will make such external devices available as an option for attachment via NVG mounts.

The following electronic components are built into the mask for a variety of applications:

• LED flashlight with an adjustable light level and several modes (including SOS signal)
• loudspeaker with an adjustable sound level which can be used for voice transmission over longer distances than normal and in noisy environments
• external microphone allows you to amplify the level of ambient sound to the level audible to the human ear, and is part of the Ambient Sound Filter, which allows the software to select and suppress not only certain frequencies of carriers but also to form recommendations to the user
• internal microphone is built into the obturator of the mask and allows the user to use the voice to communicate and for voice control while remaining inaudible to surrounding people
• headphones have the function of sound reproduction, protect against high noise levels, protect the user's ears and part of the head from outside influences, and have technological openings that allow the user to remain acoustically aware without the use of electronic assistants
• two HD / IR cameras in front and one rear camera enable to record of video and static images for monitoring, analysis, zooming, transmission to other users and also used in Computer Vision services and in stereo camera mode for measurements, besides using infrared illumination emitter the cameras transmit images at night visible in the infrared spectrum (night vision)
• front-facing thermal imaging camera transmits video and static images to the user, showing the temperature of the environmentARHUD-OCP-without helmet-45L

The mask is designed for long-term wear, so it contains a long-life battery (over 72 hours). The comfort of long-term use differentiates the mask from most other devices worn on the head. In particular, the mask is differentiated by its very low breathing resistance while protecting the respiratory organs and very low pressure on the soft tissues of the face and head. To prevent the user from experiencing dehydration, a drinking system is integrated into the mask. The design of the mask protects the user's eyes from direct sunlight and the visor of the mask is tinted.

Mask Characteristics

Despite the apparent high weight of the mask (approx. 1.3 kg or 2.8 lbs, without the removable lower mask module 0.9 kg or 2.0 lbs) together with a Class 2 ballistic helmet (1.5 kg or 1.3 lbs) the weight is evenly distributed across the head and has low torque, significantly lower than that of modern night vision devices with a lot of frontal protrusion. According to military experts, torque is significantly more important than static mass. For comparison, here is the mass of helmets that are widely used today:

• Class 2 helmet (IIIA NIJ) (1.5 kg or 3.3 lbs) + night vision device (1.2 kg or 2.7 lbs) = 2.7 kg or 6.0 lbs
• firefighter's helmet (1.5 kg or 3.3 lbs) + flashlight (200 g or 0.4 lbs) + full-face mask (650 g or 1.4 lbs) + compressed air reducer (300 g or 0.7 lbs) + radio headset (145 g or 0.3 lbs) = 2.8 kg or 6.2 lbs
• Titanium or composite class 2 helmet for special operations forces with visor (2.5-4.5 kg or 5.5-9.9 lbs) and radio headset = 2.7-4.7 kg or 6.0-10.2 lbs
• integral helmet (1.3-1.6 kg or 2.9-3.5 lbs) + radio headset (145 g or 0.3 lbs) + aerodynamic pressure at speeds >100 miles (4-9 kg or 8.8-19.8 lbs) = 5.4-10.7 kg or 11.9-23.6 lbs

We have high hygienic requirements for the product. The materials do not cause allergic reactions. Water and dust protection class IP67 or higher. The electronic components are sealed in a rugged housing and are actively cooled with an aluminum radiator on the top of the housing and on the inner surface at the front. The mask has interchangeable elements: 2 air filters, 2 filter covers, 1 face contour seal. The mask can be cleaned with water and alcohol sprays on the outside and inside. We do not recommend the use of alcohol-containing products to treat the transparent visor as this may cause clouding.

We have also provided different sets of functionality depending on the user's specialization. For example, some modifications will add additional digital communications, advanced vision and hearing capabilities, and digital assistants, while other modifications will not require some capabilities. All physical product modifications are similar. They differ in the composition of electronic modules and performance. ARHUD-OCP-without helmet-130L The size of the mask is adjusted to the size and shape of the head by using the rotating parts on the back of the mask with a locking mechanism. There are 14 soft wear-resistant cushioning pads to minimize the perceived pressure on the soft tissues of the forehead and occiput. Their area and geometry are large enough to ensure that the mask is held firmly on the head and that the pressure is evenly distributed so that it does not cause discomfort or interfere with blood flow to the soft tissues of the head. Four rigid tensioners connect the front and back of the mask. To remove the mask, use two fingers to squeeze the locking latch behind the ears. This can easily be done one-handed with or without gloves. The mask still remains on the head and will not fall off. Once the mask is removed, it can be folded and reduced in size.

Mask specific features

The mask, like any other mask or goggles, limits visibility in the peripheral area from below by about 30% of the visible lower peripheral area. We find this acceptable and will conduct future research and testing to reduce this effect if possible.

When a projection system is used, a beam of light is directed onto the visor screen from the inside at an angle of about 47° to the line of sight (between the outgoing ray and the surface normal). The masked person's face is only slightly illuminated and has no effect on the user's visibility in the dark. The source of the beam can only be seen by others at close range in the dark if the user lifts their head significantly. To reduce the effect of sunlight shining into the screen (visor), the mask has a solar cover. The visor is made of transparent polyurethane, comparable in strength to polycarbonate. As with any mask or goggles, the visor may produce glare when the sun or artificial light sources are placed low.

We provide for integration with ballistic helmets and helmets for firefighters and rescuers. The design of the helmets has been developed and will be manufactured by our partners, who currently have extensive experience in manufacturing such products.

Controls:

• buttons on the left and right earpiece bodies
• joystick on right earpiece body
• hand tracking control
• voice control

Abbreviations and Conventions

перенести вниз, in alphabet order

• AI (Artificial Intelligence) -
• AR (Augmented Reality) -
• ARHUDFM (Augmented Reality Head-Up Display Fullface Mask) -
• Comms (Communication) -
• CV (Computer Vision) -
• EP&MT (Electronic Planning and Management Tool / Task Management) -
• EW&BMS (Electronic Warfare and Battlefield Management Systems) -
• FA (Firing Assistance) -
• IFF (Identification Friend or Foe) -
• IMS (Icon Messaging System) - радиосвязь в ближнем радиусе действия до 400 м (very close range), используется в том числе при режиме радиомолчания во избежании радиоперехвата
• ISR (Intelligence Surveillance Reconnaissance) -
• ISRADRR (Intelligence Surveillance Reconnaissance Airship Drone with Radio Relay) -
• ML (Machine Learning) -
• p2p (peer-to-peer) -
• RFP (Respiratory and Facial Protection) -
• SA (Situational Awareness) -
• SDR (Software Defined Radio) -
• UAV/UAS (Unmanned Aerial Vehicle / Unmanned Aerial Systems) - ударные и разведывательные дроны, квадрокоптеры, гесакоптеры, октакоптеры, крылатые дроны фюзеляжного типа, two-winged bionic UAV, four-winged ornithopter UAV, аэростатически разгруженные реактивные с изменямым вектором тяги (ISRADRR). Remotely-piloted, fully autonomous, hybrid.
• VHF/UHF (Very High Frequencies / Ultra High Frequencies) - радиосвязь в частотном диапазоне 30-300 MHz / 300-3000 MHz, включает голосовые вызовы, текстовые сообщения, фото и видео, цифровые пакеты информации.

User Cases

контекстные меню для определений

Military

1. Army and Marine Corps operational units use:
   • SA -
   • Comms - IMS в ближнем радиусе и в режиме радиомолчания,
   • ISR
   • FA - Стрелок
   • EP&MT
   • EW&BMS
   • RFP
2. Army and Marine Corps reconnaissance teams, scouters - Разведгруппы, Скаутер, Оператор дрона / робота, Оператор мобильной станции ПВО
3. Special operations forces, rangers, navy seals, airborne - Группы специального назначения
4. Patrol and cover units - Военный патруль - дроны, распознавание лиц и объектов
5. Military engineers and sappers - Сапёр
6. Snipers and fire spotters - Снайпер
7. Machine gunners and grenade launchers - Пулемётчик / Гранатомётчик, Стрелок-пулемётчик вертолёта, Стрелок-пулемётчик на корабле или катере
8. Mortar crews - Миномётный расчёт
9. Artillery crews - Артиллерийский расчёт, Наводчик
10. Combat vehicle and tank crews - Наводчик, Механик-водитель
11. National Guard operational units
12. Military personnel of Navy ships combat units
13. Military personnel of Navy ships technical units - Оператор машинного отделения - IoT, tasks
14. Deck services of aircraft carriers
15. Patrol services of aircraft, naval, regional forces bases
16. Operational units of military police
17. Paramedics and doctors of medical service, surgeons - Парамедик / Фельдшер

• не требуется связист, все сами связисты

Civilian services

1. Coast Guard cutter and ship units - Береговая охрана (морское судно, вертолётное подразделение) - радиопеленгация, компьютерное зрение
2. Customs and Border protection units
3. Immigration and Customs Enforcement units
4. Police, Sheriff's, SWAT, FBI, DEA, ATF, USSS, USMS operational units
5. Police and Sheriff's patrol services
6. Patrol services of private security companies
7. Professional and volunteer firefighting crews
8. Civilian paramedics, doctors and surgeons

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. 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

see also SDR 1 and SDR 2

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).

Antennas

• Рамочная антенна с подключённой к ней синфазно штырьевой антенной способны обеспечить для SDR ресивера кардиоидную диаграмму направленности, чтобы использовать функцию радиопеленгации сигналов. Два пользователя на расстоянии друг от друга с высокой точностью определяют координаты источника локального радиосигнала.
• 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.

See also

• Public:ARHUDFM FAQ
• One-pager pitch
• 7-min pitch
• Pitch Deck for Business Angels
• Calculations
• Business Processes Flowchart
• Production Scheme
• Press Release Page

References

Проверить все ссылки, заменить русскоязычные ссылки!!!

External links

• Furtherium Website