Combat superioritatea soldatului modern
Pe măsură ce spațiul de luptă din ce în ce mai complex pune unități din ce în ce mai multe tactice, armata și industria caută să dezvolte tehnologii de generație următoare care pot oferi superioritate tactică față de oponenți aproape egali cu capacități de luptă semnificative
Tehnologiile de ultimă generație care vizează furnizarea soldaților moderni cu cele mai eficiente mijloace de realizare a întregului spectru de capabilități operaționale sunt continuu cercetate, dezvoltate și implementate în trupe pentru a optimiza puterea de foc, supraviețuirea și acuratețea la toate nivelurile tactice, inclusiv la cele mai mici.
Lista acestor tehnologii este uriașă, variind de la sisteme de comunicații și dispozitive pentru utilizatorii finali la vehicule de asistență autonome și sisteme de achiziție și achiziție de ținte care reduc povara fizică și cognitivă asupra soldatului modern.
Conform doctrinei NATO, spațiul operațional modern este definit ca „un spațiu care include toate nivelurile de conflict complex în condiții dificile, inclusiv teritoriile maritime disputate, unde informațiile ar trebui considerate ca o armă”.
Forțele militare moderne se confruntă cu oponenți aproape egali și puternici, precum China, Iranul, Coreea de Nord și Rusia, care își construiesc neîncetat capacitățile într-o mare varietate de domenii. În consecință, armata trebuie să fie pregătită nu numai pentru a combate amenințările tradiționale și existente, ci și pentru a contracara noile amenințări asociate cu războiul hibrid, care include atât mijloace cinetice, cât și non-cinetice.
Aceste amenințări sunt deosebit de preocupante pentru unitățile de corp la corp și pentru Forțele de Operațiuni Speciale (MTR). Cu toate acestea, soluția aici poate fi nu numai actualizarea armelor, hardware-ului și software-ului, ci și dezvoltarea principiilor de utilizare a luptei și a tacticii, metodelor și metodelor de război. Toate acestea ar trebui combinate pentru a oferi grupurilor de luptă un set de capacități pentru a contracara o gamă largă de amenințări în sfera informațională și cibernetică, precum și în domeniul războiului electronic.
De exemplu, forțele armate ruse au aplicat cu succes conceptul războiului de generație următoare (propria lor versiune a războiului hibrid). Implementarea sa a fost frumos demonstrată în timpul ostilităților din Ucraina și Siria, unde unitățile terestre înainte au fost susținute de operațiuni de informare pregătite cu atenție.
Această activitate a forțat armatele din multe țări să identifice și să dezvolte o serie de noi tehnologii pentru a sprijini grupurile mici de luptă (la nivelul companiei și mai jos), care ar putea fi însărcinate cu efectuarea operațiunilor în condiții de refuz de acces / blocare a zonă în care semnalele GPS prin satelit și alte semnale de comunicație pot fi ușor blocate.
Experiența de luptă din Europa de Est, în special Ucraina, a arătat că forțele coaliției care operează în imediata apropiere a forțelor rusești au diverse probleme în rețelele lor de comunicații.
Atașatul militar al Ucrainei în Marea Britanie a declarat că războiul electronic rămâne o opțiune „atractivă” pentru forțele rusești care operează în estul Ucrainei.„Războiul electronic este un atac non-cinetic extrem de eficient, care este dificil de depistat”, adăugând că forțele coaliției din regiune știu foarte bine ce este blocarea comunicațiilor VHF. Rețele UHF și GSM.
De exemplu, din motive necunoscute, „traficul radio se oprește brusc”, în timp ce vehiculele aeriene fără pilot și roboții mobili la sol, care se bazează în principal pe semnalele GPS, sunt, de asemenea, perturbați în mod regulat.
Potrivit purtătorului de cuvânt al lui Getac, Jackson White, forțele armate investesc din ce în ce mai mult în tehnologiile C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance) pentru a sprijini „strategia de război asimetric și digitalizare”. Ca exemplu, el a citat serverul și laptopul companiei sale X500, precum și cel mai recent dispozitiv pentru utilizatorul final, tableta robustă MX50. lansat în 2017.
Această tabletă de 15 inci oferă schimb de date cu volum mare pentru aplicații de cartografiere 3D și alte programe de control operațional și de conștientizare a situației. Un dispozitiv mobil de dimensiunea unei creioane școlare poate stoca până la 6 terabyți de date, prelucrează și distribuie date primite de pe platformele terestre și aeriene, oferind unități avansate cu capacități de „analiză a datelor platformei, misiunea îndeplinită și alți parametri pentru a asigura stabilitate operațională în condiții dificile de luptă.
Tableta X500 are o Arhitectură de bază generică care permite integrarea în rețelele existente și viitoare C4ISTAR. Dispozitivul rulează pe un sistem de operare Windows 10 care oferă protecție a datelor, autentificare și pornire sigură fizic. Dacă tableta cade în mâinile inamicului, aceasta poate fi dezactivată de la distanță folosind software-ul Mobile Device Management.
Refuzat în legătură
Nevoia de mesagerie sigură în spațiul de luptă contestat și aglomerat rămâne o condiție esențială esențială pentru forțele armate care caută să efectueze în mod eficient misiuni în mediile operaționale de astăzi și viitoare.
Potrivit unor experți, sistemele de comunicații de comunicații de generația următoare ar trebui să aibă astăzi nu numai o protecție sporită împotriva jammerilor (așa cum se indică în exemplul Ucrainei), ci și să ofere b Orate de date mai mari pentru a oferi soldaților capacitatea de a susține întreaga gamă de capacități C4ISTAR.
Aceste nevoi au condus la apariția și proliferarea următoarei generații de aparate de radio programabile. Sunt capabili să accepte multe protocoale speciale de comunicare și să asigure comunicarea în cele mai dificile medii.
În plus, mulți militari mai avansați caută să-și extindă influența și să stabilească o cooperare globală. Acest lucru necesită niveluri mai ridicate de interacțiune a sistemelor de comunicație cu aliații locali, care nu au sisteme radio programabile de înaltă tehnologie și stații radio tactice disponibile armatelor „occidentale”.
Michael McFerron de la Divizia 1 a Marinei SUA, observând necesitatea îmbunătățirii gestionării semnăturilor comunicațiilor de grupuri de luptă mici, a avertizat: „Trebuie să luăm în considerare interferențele electromagnetice și semnalele pe care le trimitem. Dacă emiți semnale, ești mort."
„Cum să acționezi într-un astfel de spațiu? A întrebat McFerron, subliniind importanța închiderii sistemelor de comunicații inamice, protejând în același timp comunicațiile Corpului Marin. „Dacă operăm într-un mediu ca acesta, ne putem proteja sistemele de amenințări mai avansate? Cum ne pregătim și învățăm să lucrăm în acest mediu?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - rețele de auto-organizare descentralizate fără fir, formate din dispozitive mobile. Fiecare astfel de dispozitiv se poate deplasa independent în orice direcție și, ca urmare, deseori rupe și stabilește conexiuni cu vecinii. Astfel de rețele, independente de constelațiile de satelit, devin din ce în ce mai populare. Această tehnologie se răspândește treptat la unitățile de infanterie și MTR, oferind personalului sisteme de comunicare auto-vindecătoare și rezistente la interferențe.
Jimi Henderson de la Silvus Technologies are propria sa perspectivă asupra noilor cerințe ale mediului de operare actual. Acestea asigură capacitatea spetsnazului și a infanteriei în contact direct cu inamicul, precum și a UAV-urilor și a RMN-urilor, de a acționa în opoziție, atunci când canalele de comunicare pot fi blocate cu o probabilitate mare.
De exemplu, capacitatea personalului și a sistemelor controlate de la distanță de a rezista la interferențe este îmbunătățită prin utilizarea radiourilor cu bandă duală care acceptă două benzi de frecvență radio (de exemplu, 2 și 4 GHz) într-un singur dispozitiv fizic. Potrivit lui Henderson, o astfel de soluție permite soldatului modern să comute rapid și ușor între frecvențe alternative pentru a evita sursele de interferență fără a fi nevoie de modificări hardware.
„Este vorba despre cunoașterea spectrului”, a explicat el, menționând că atunci sistemele radio existente ar putea „trece cu vederea” problemele de performanță și interferențe. Henderson a remarcat, de asemenea, că sistemele radio tactice ar trebui să funcționeze în interiorul clădirilor de tuneluri și al structurilor subterane, unde comunicațiile de linie de vedere pot fi ușor întrerupte. Acesta este motivul pentru care capacitatea de a menține comunicațiile în afara vederii între operatori și vehiculele fără pilot rămâne o cerință operațională critică.
Aceste soluții includ posturi de radio din familia StreamCaster de la Silvus Technologies. Opțional, acestea acceptă conectarea antenelor direcționale de transmisie 2x2 și 4x4, care asigură un câștig de semnal de 2-3 dB și respectiv 5-6 dB. Prin urmare, acestea sunt potrivite pentru „situații extreme în care abonații se mișcă rapid sau sunt în afara vederii, iar lungimea și distanța antenei nu contează”, a spus Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 cu tehnologie MIMO (multiple-input multiple-output - o metodă de codificare a semnalului spațial care permite creșterea lățimii de bandă a canalului, în care transmisia și recepția datelor sunt efectuate de sisteme de mai multe antene adaptive cu corelație slabă), fiind cel mai mic sistem din compania de portofoliu, este capabil să ofere capacitățile necesare unităților MTR și infanterie. Radioul cu o putere de ieșire de până la 4 wați este disponibil într-o versiune „cu mână întărită”; probabilitatea redusă de blocare este asigurată de modul „push-to-talk” (doar prin apăsarea butonului) și de comunicarea dual-band.
Potrivit lui Henderson, radiourile Streamcaster sunt capabile să suporte până la 380 de noduri MANET pe o singură rețea. Acest lucru face posibilă transmiterea eficientă a semnalelor de la un nod la altul într-un mod automat, ceea ce reduce orice dependență de semnalele GPS și de comunicațiile prin satelit în general.
Radio Streamcaster 4200 se poate conecta și la dispozitive Wi-Fi și GPS printr-un conector extern opțional. Fiecare sistem poate stoca până la 128 GB de date în memoria sa internă. Henderson a declarat că o rețea de astfel de aparate de radio ar putea atinge o „latență ultra-scăzută, în medie cu 7 milisecunde pe salt între noduri”.
Ca răspuns la cererea actuală de misiuni de luptă în toate scenariile C2D2E (Comunicări degradate / Comunicații refuzate de mediu), din ce în ce mai multe platforme MANET de comunicații specializate sunt disponibile pe piață pentru militari. De exemplu, radioul alternativ programabil TW-950 Shadow de la TrellisWare Technologies. A fost prezentat în mai 2017 la Conferința Forțelor Speciale SOFIC.
La fel ca Streamcaster, radioul portabil Shadow este capabil să funcționeze într-o gamă extinsă de RF. Acest lucru permite rate de transfer de date mai mari și, potrivit Mat Fellows de la TrellisWare Technologies, „vizualizează o varietate de videoclipuri de înaltă definiție și este pe deplin interoperabil cu dispozitivele care utilizează protocolul TSM-X brevetat”.
Dispozitivul Shadow cântărește 312 grame, funcționează în benzile de frecvență 225-450 MHz și 1250-2600 MHz și are o putere de transmisie de 2 wați. Postul de radio acceptă până la 16 canale cu o întârziere de „mai puțin de o secundă” și poate funcționa sub apă la o adâncime de doi metri.
Bursierii au confirmat, de asemenea, că diferite unități MTR utilizează deja diferite tipuri de sisteme radio compatibile MANET, în special pentru combaterea terorismului în zonele populate și în absența unui semnal GPS.
Persistent Systems își promovează sistemul MPU5, a cărui componentă principală este un radio 3x3 cu tehnologie MIMO. Potrivit lui Herbert Rubens, directorul sistemelor persistente, „generează o putere de transmisie de până la 6 wați, oferind o rețea IP (Internet Protocol) sigură în toate condițiile și rate de date de peste 100 megabiți pe secundă”.
MPU5 include, de asemenea, un codificator / decodor video integrat capabil să distribuie fluxuri video de înaltă definiție în timp real; sistemul de operare Android pe care rulează software-ul ATAK; precum și 16 canale radio cu trafic peste IP (RoI).
„MPU5 îmbunătățește conștientizarea situației, contribuind la succesul misiunii și, de asemenea, îmbunătățește siguranța generală. În plus, sistemul MPU5 este o soluție extrem de rentabilă prin implementarea multor posibilități într-un singur produs comercial”, a explicat Rubens despre poziția companiei sale.
Suport autonom și inteligență artificială
Sistemele radio compatibile MANET sunt din ce în ce mai utilizate pentru a comunica cu platforme autonome, inclusiv UAV-uri și RMN-uri. Acestea sunt desfășurate activ în scenarii operaționale pentru a reduce povara asupra personalului MTR și a unităților de infanterie.
Piața mondială oferă în prezent o multitudine de sisteme robotizate la sol sau HMP-uri. Aceasta include HMP-uri mici urmărite capabile să elimine muniții neexplodate și dispozitive explozive improvizate, precum și alte sarcini de colectare a informațiilor. Există, de asemenea, pe piață o serie de platforme mari cu roți utilizate atât pentru transportul de mărfuri, cât și pentru sprijinul de luptă. NMP poate oferi chiar și asistență la foc cu normă întreagă grupurilor de asalt descărcate și forțelor speciale.
Noile tehnologii permit acum utilizarea HMP în scenarii de luptă din ce în ce mai complexe. În special, este o nevoie crescută ca MWD să îndeplinească sarcini în zonele construite și utilitățile subterane.
Surse din industrie susțin că această creștere tehnologică a fost mai puțin despre proiectarea și dezvoltarea de platforme complet noi, ci mai mult despre implementarea standardelor de arhitectură deschisă pentru integrarea simplificată a sarcinilor utile și a controlerelor plug-and-play. Desigur, sunt necesare compromisuri între dimensiune, greutate și putere și rămân îngrijorări cu privire la nivelurile actuale de autonomie pe întregul spectru RMN.
Potrivit reprezentantului Associated Research Associates Matthew Fordham, abia acum soldatul modern a început să beneficieze de tehnologie autonomă.
De mai bine de un deceniu, Departamentul Apărării al SUA s-a angajat să utilizeze pe scară largă HMP-uri pentru toate terenurile pentru sarcini militare, dar până de curând, dezvoltarea lor a fost determinată în principal de proiecte de cercetare.
„Abia în 2017, Departamentul Apărării a început finanțarea direcționată pentru aplicații militare, prin emiterea unei cereri de oferte pentru Sistemul de interogare a autorizației rutei (RCIS) și pentru programul de transport al echipamentelor multifuncționale (SMET)”, a explicat el.
Armata SUA în decembrie 2017 a selectat patru participanți pentru proiectul SMET: Applied Research Associates (ARA) și Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; și Howe & Howe Technologies.
Acest program a fost numit în documentul strategic al armatei americane Robotic and Autonomous Systems, publicat în martie 2017, ca prioritate pe termen scurt (până în 2020) pentru forțele terestre. Conceptul Manned Unmanned Teaming (MUM-T) este de a integra capacități robotizate și autonome combinate cu unitățile armatei, menținând în același timp funcționalitatea completă a luptătorilor.
Principiile inițiale ale utilizării în luptă și cerințele SMET legate de un vehicul care ar putea însoți soldații care merg cu o viteză de 3 km / h timp de până la 72 de ore fără realimentare pe o distanță de 97 km. În cele din urmă, dispozitivul va trebui să funcționeze în trei moduri: autonom, semi-autonom și telecomandă.
Platforma trebuie să poarte o sarcină de 454 kg și să genereze 3 kW atunci când este parcată și 1 kW în mișcare. Transportul a 454 kg va reduce sarcina pe fiecare soldat din echipă cu 45 kg. Prin reducerea încărcăturii, platforma va permite grupurilor de brigadă de infanterie ale echipei de luptă a brigăzii de infanterie să parcurgă distanțe lungi, în timp ce generarea de energie electrică de pe această platformă va permite reîncărcarea echipamentelor și a bateriilor din mers.
Platforma SMET este concepută pentru a îndeplini o varietate de sarcini, inclusiv transportul de muniție, apă, baterii și echipamente speciale; C4ISTAR; și sprijin pentru foc.
Se așteaptă ca Departamentul Apărării să confirme statutul oficial al programului SMET la mijlocul anului viitor. Armata SUA are în vedere achiziționarea a până la 80 de platforme după ce a ales un antreprenor principal preferat.
Potrivit Fordham, platformele și tehnologiile senzorilor asociate cu astfel de dezvoltări HMP astăzi sunt suficient de mature pentru a fi utilizate pe scară largă în sprijinul soldatului modern și suficient de rentabile pentru investițiile ulterioare.
Referindu-se la provocările viitoare prezentate de dezvoltarea explozivă a HMP, Fordham a numit „siguranța absolută” cel mai important element în orice proiect de platformă robotică de succes. Funcționarea HMP trebuie să fie întotdeauna sigură, fără mișcări neintenționate sau comportamente neașteptate.
„Doar o problemă de siguranță poate pune robotica deoparte de ani de zile. Performanța previzibilă a platformei este cheia succesului. În primul rând, siguranța este întotdeauna cea mai importantă provocare. Redundanță de controlere, software securizat, analiză atentă, control și testabilitate - toate acestea stau la baza realizării cu succes a nivelului de siguranță cerut."
„În al doilea rând, există multe probleme cu roboții off-road. Nu avem Google Maps care arată cel mai bun traseu, reguli de trafic cu semne precum în aplicațiile comerciale. Dar avem o mulțime de pietre, copaci, găuri și schimbări bruște de relief, care nu sunt marcate pe hartă, iar sistemul trebuie să rezolve toate acestea în timp real”, a explicat Fordham.
Asociații de cercetare aplicată s-au unit cu Polaris în cadrul programului SMET pentru a oferi o soluție bazată pe ATV-ul Polaris MRZR (vehicul de teren), care este deja în serviciu cu infanteria și forțele speciale din țările NATO și aliații lor. Varianta MRZR X este o variantă autonomă, controlată opțional, a ATV-ului MRZR concepută pentru a oferi o tranziție mai lină de la sistemele robotizate pilotate la cele autonome.
MRZR X este echipat cu kitul modular de aplicații robotice (M-RAK), care permite integrarea tehnologiilor autonome, menținând în același timp arhitectura fizică și software a platformelor locuite existente.
Matthew Fordham a spus că unul dintre avantajele MRZR X este că „o platformă similară este deja utilizată în armata SUA. Costurile de fabricație vor fi reduse, iar asistența este disponibilă în întreaga lume. Mașina este ușor de operat și de întreținut, iar trecerea de la modul manual la modul fără pilot are loc la întoarcerea unui comutator. Progresele în algoritmii de învățare automată, procesarea video și tehnologiile programabile de utilizator (FPGA) au adus contribuții semnificative la performanța semi-autonomă pe care militarii o caută în prezent."
„Piața HMP este în continuă creștere. Pe măsură ce încrederea soldaților în platformele robotice crește, vom vedea o proliferare din ce în ce mai mare a unor astfel de sisteme. Bugetele vor fi formate luând în considerare necesitatea introducerii unor sisteme robotice suplimentare la sol în arsenalul militar. Ne uităm la potențialii noștri adversari, ne străduim să extindem funcționalitatea roboților noștri. Vor putea face cea mai murdară și periculoasă muncă pentru soldații noștri."
Ronen Fishman al companiei israeliene Automotive Robotic Industry a fost de acord că dezvoltarea HMP este esențială pentru soldatul modern.
Cu toate acestea, el crede că piața HMR pentru structurile de securitate națională rămâne mai dezvoltată decât piața HMW pentru structurile militare. Cu toate acestea, în viitorul apropiat, aceste tehnologii vor deveni răspândite în multe armate ale lumii.
„Înțelegerea faptului că HWM-urile ar trebui să joace un rol principal în următoarea bătălie este deja acolo, dar vor mai dura doi sau trei ani pentru ca această înțelegere să se traducă în acțiuni reale”.
Potrivit lui Fishman, cele mai importante cerințe pentru un HMP care lucrează cot la cot cu un soldat modern sunt manevrabilitatea ridicată și manevrabilitatea excelentă. Cu toate acestea, software-ul rămâne un element cheie al oricărui program de dezvoltare HMP, deoarece numai software-ul permite implementarea diferitelor moduri offline.
„Cea mai grea parte a creării de software este că trebuie să facă mai multe subsisteme să funcționeze în perfectă armonie și totuși să fie suficient de flexibil pentru a integra noi subsisteme avansate într-o fracțiune din timp.”
Industria robotică auto oferă în prezent mai multe HMP-uri pe roți, inclusiv AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 și AMSTAF 4 4x4, pe care le dezvoltă în colaborare cu BFL India.
În același timp, piața HMP trece printr-un proces de reducere a dimensiunii platformelor și a încărcăturilor utile pentru a optimiza sprijinul pentru infanterie și unitățile speciale, în special atunci când efectuează misiuni de recunoaștere și de eliminare a materialelor neexplodate.
