Boj nad superiornostjo sodobnega vojaka
Ker vse bolj zapleten bojni prostor postavlja enotam vse več taktičnih zahtev, si vojska in industrija prizadevata razviti tehnologije naslednje generacije, ki lahko zagotovijo taktično premoč nad skoraj enakovrednimi nasprotniki s pomembnimi bojnimi sposobnostmi
Tehnologije naslednje generacije, katerih namen je sodobnemu vozniku zagotoviti najučinkovitejša sredstva za izvajanje celotnega spektra operativnih zmogljivosti, se v četah nenehno raziskujejo, razvijajo in izvajajo z namenom optimizacije ognjene moči, preživetja in natančnosti na vseh taktičnih ravneh, vključno z najnižjimi..
Seznam teh tehnologij je ogromen, od komunikacijskih sistemov in naprav končnih uporabnikov do avtonomnih podpornih vozil ter sistemov za pridobivanje in pridobivanje ciljev, ki zmanjšujejo fizično in kognitivno breme sodobnega vojaka.
Skladno z Natovo doktrino je sodobni operativni prostor opredeljen kot "prostor, ki vključuje vse ravni kompleksnih konfliktov v težkih razmerah, vključno s spornimi morskimi ozemlji, kjer je treba informacije obravnavati kot orožje."
Sodobne vojaške sile se soočajo s skoraj enakimi in močnimi nasprotniki, kot so Kitajska, Iran, Severna Koreja in Rusija, ki neusmiljeno krepijo svoje zmogljivosti na najrazličnejših področjih. Posledično mora biti vojska pripravljena ne le na boj proti tradicionalnim in obstoječim grožnjam, temveč tudi na nove grožnje, povezane s hibridnim vojskovanjem, ki vključujejo kinetična in nekinetična sredstva.
Te grožnje so še posebej zaskrbljene za razkosane enote za bojevanje in sile za posebne operacije (MTR). Vendar pa rešitev tukaj ni le posodobitev orožja, strojne in programske opreme, ampak tudi razvoj načel bojne uporabe in taktike, metod in načinov bojevanja. Vse to je treba združiti, da bi bojnim skupinam zagotovili niz zmogljivosti za boj proti široki paleti groženj na informacijskem in kibernetičnem področju, pa tudi na področju elektronskega bojevanja.
Na primer, ruske oborožene sile so uspešno uporabile koncept vojne nove generacije (njihova lastna različica hibridnega bojevanja). Njegovo izvajanje je bilo lepo prikazano med sovražnostmi v Ukrajini in Siriji, kjer so bile napredne kopenske enote podprte s skrbno pripravljenimi informacijskimi operacijami.
Ta dejavnost je prisilila vojske mnogih držav, da opredelijo in razvijejo številne nove tehnologije za podporo majhnim bojnim skupinam (na ravni podjetij in manj), ki bi lahko bile zadolžene za izvajanje operacij v pogojih zavrnitve dostopa / blokiranja območje, kjer lahko satelitske signale GPS in druge komunikacijske signale enostavno blokirate.
Bojne izkušnje v Vzhodni Evropi, zlasti v Ukrajini, so pokazale, da koalicijske sile, ki delujejo v neposredni bližini ruskih sil, doživljajo različne težave v svojih komunikacijskih omrežjih.
Ukrajinski vojaški ataše v Veliki Britaniji je dejal, da elektronsko bojevanje ostaja "privlačna" možnost za ruske sile, ki delujejo na vzhodu Ukrajine."Elektronsko bojevanje je zelo učinkovit nekinetični napad, ki ga je težko izslediti," dodajajo, da koalicijske sile v regiji zelo dobro vedo, kaj ovira komunikacijo VHF. UHF in GSM omrežja.
Iz neznanih razlogov se na primer "radijski promet nenadoma ustavi", medtem ko so brezpilotna letala in zemeljski mobilni roboti, ki se večinoma opirajo na signale GPS, prav tako redno moteni.
Po besedah predstavnika podjetja Getac Jackson White oborožene sile vse bolj vlagajo v tehnologije C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance). Kot primer je navedel strežnik in prenosnik svojega podjetja X500 ter najnovejšo napravo za končnega uporabnika, robustno tablico MX50. izšla leta 2017.
Ta 15-palčni tablični računalnik omogoča obsežno izmenjavo podatkov za aplikacije za kartiranje 3D in druge operativne programe za nadzor in ozaveščanje o situacijah. Mobilna naprava v velikosti šolske omarice lahko shrani do 6 terabajtov podatkov, obdeluje in distribuira podatke, prejete s talnih in zračnih platform, naprednim enotam pa omogoča "analizo podatkov platforme, opravljene misije in drugih parametrov, da se zagotovi operativna stabilnost v težkih bojnih razmerah ".
Tablica X500 ima generično osnovno arhitekturo, ki omogoča integracijo v obstoječa in prihodnja omrežja C4ISTAR. Naprava deluje v operacijskem sistemu Windows 10, ki zagotavlja zaščito podatkov, preverjanje pristnosti in fizično varen zagon. Če tablični računalnik pade v roke sovražnika, ga lahko na daljavo onemogočite s programsko opremo za upravljanje mobilnih naprav.
V zvezi zavrnjeno
Potreba po varnem sporočanju v vseh spornih in prezasedenih bojnih prostorih ostaja ključni in bistveni predpogoj za oborožene sile, ki si prizadevajo za učinkovito izvajanje misij v današnjem in prihodnjih operativnih okoljih.
Po mnenju nekaterih strokovnjakov bi morali današnji komunikacijski komunikacijski sistemi naslednje generacije imeti ne le okrepljeno zaščito pred zagozditvami (kot kaže primer Ukrajine), ampak tudi zagotavljati b Ovišje hitrosti prenosa podatkov, da bi vojaki podprli celoten obseg zmogljivosti C4ISTAR.
Te potrebe so spodbudile nastanek in širjenje naslednje generacije programabilnih radijskih sprejemnikov. Sposobni so sprejeti številne posebne komunikacijske protokole in komunicirati v najtežjih okoljih.
Poleg tega si mnogi naprednejši vojaki prizadevajo razširiti svoj vpliv in vzpostaviti globalno sodelovanje. To zahteva višjo stopnjo interakcije komunikacijskih sistemov z lokalnimi zavezniki, ki nimajo visokotehnoloških programabilnih radijskih sistemov in taktičnih radijskih postaj, ki so na voljo "zahodnim" vojskam.
Michael McFerron iz prve ameriške divizije Marine je opozoril, da je treba izboljšati upravljanje podpisov komunikacij majhnih bojnih skupin, in opozoril: »Upoštevati moramo elektromagnetne motnje in signale, ki jih pošiljamo. Če oddajate signale, ste mrtvi."
»Kako ravnati v takem prostoru? Je vprašal McFerron in izpostavil pomen zaustavitve sovražnikovih komunikacijskih sistemov ob hkratni zaščiti komunikacij Marine Corps. »Če delujemo v takem okolju, ali lahko svoje sisteme zaščitimo pred naprednejšimi grožnjami? Kako se pripravimo in naučimo delati v tem okolju?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - brezžično decentralizirano samoorganizirano omrežje, sestavljeno iz mobilnih naprav. Vsaka takšna naprava se lahko neodvisno premika v katero koli smer in posledično pogosto prekine in vzpostavi povezave s sosedi. Takšna omrežja, neodvisno od satelitskih ozvezdij, postajajo vse bolj priljubljena. Ta tehnologija se postopoma širi na enote pehote in MTR, osebju pa zagotavlja samozdravilne in komunikacijske sisteme, odporne na motnje.
Jimi Henderson iz podjetja Silvus Technologies ima svoj pogled na nove zahteve današnjega delovnega okolja. Zagotavljajo sposobnost spetsnazov in pehote v neposrednem stiku s sovražnikom ter brezpilotnimi letali in NMR, da delujejo v nasprotju, ko je komunikacijski kanal z veliko verjetnostjo moten.
Na primer, sposobnost osebja in daljinsko vodenih sistemov, da se uprejo motnjam, se poveča z uporabo dvopasovnih radijskih sprejemnikov, ki podpirajo dva radijska frekvenčna pasova (npr. 2 in 4 GHz) v eni fizični napravi. Po Hendersonu takšna rešitev sodobnemu vozniku omogoča hitro in enostavno preklapljanje med alternativnimi frekvencami, da bi se izognili virom motenj brez kakršne koli spremembe strojne opreme.
"Gre za znanje o spektru," je pojasnil in opozoril, da bi lahko obstoječi radijski sistemi "spregledali" vprašanja glede delovanja in motenj. Henderson je tudi opozoril, da bi morali taktični radijski sistemi delovati v predorskih stavbah in podzemnih objektih, kjer je komunikacija vidnega polja lahko zlahka motena. Zato je sposobnost vzdrževanja komunikacije izven vidnega polja med operaterji in vozili brez posadke še vedno kritična operativna zahteva.
Te rešitve vključujejo radijske postaje družine StreamCaster iz podjetja Silvus Technologies. Izbirno podpirajo priključitev oddajnih usmerjenih anten 2x2 in 4x4, ki zagotavljajo ojačanje signala 2-3 dB oziroma 5-6 dB. Zato so zelo primerni za "ekstremne situacije, ko se naročniki hitro premikajo ali so izven vidnega polja, dolžina antene in razmik pa nista pomembna," je dejal Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 s tehnologijo MIMO (več vhodov z več izhodi-metoda kodiranja prostorskega signala, ki omogoča povečanje pasovne širine kanala, pri kateri prenos in sprejem podatkov poteka po sistemu več prilagodljivih anten s šibko korelacijo), ki je najmanjši sistem v portfeljskem podjetju, lahko daje potrebne zmogljivosti enotam MTR in pehotam. Radio z izhodno močjo do 4 vatov je na voljo v različici "utrjena roka"; majhno verjetnost zastojev zagotavlja način "Pritisni in govori" (samo s pritiskom na gumb) in dvopasovna komunikacija.
Po besedah Hendersona radijski sprejemniki Streamcaster podpirajo do 380 vozlišč MANET v enem omrežju. To omogoča učinkovito oddajanje signalov iz enega vozlišča v drugo v samodejnem načinu, kar zmanjšuje vsako odvisnost od signalov GPS in satelitske komunikacije na splošno.
Radio Streamcaster 4200 se lahko prek dodatnega zunanjega priključka poveže tudi z napravami Wi-Fi in GPS. Vsak sistem lahko v notranji pomnilnik shrani do 128 GB podatkov. Henderson je dejal, da bi mreža takšnih radijskih postaj lahko dosegla "ultra nizko zakasnitev, v povprečju 7 milisekund na skok med vozlišči".
Kot odziv na trenutno povpraševanje po bojnih misijah v vseh scenarijih C2D2E (komunikacija degradirano / komunikacija zavrnjeno okolje) je na trgu za vojsko na voljo vse več specializiranih komunikacijskih platform MANET. Na primer alternativni programabilni radio TW-950 Shadow podjetja TrellisWare Technologies. Predstavljen je bil maja 2017 na konferenci posebnih sil SOFIC.
Tako kot Streamcaster lahko tudi ročni radio Shadow deluje v razširjenem RF območju. To omogoča višje hitrosti prenosa podatkov in po mnenju Mat Fellowsa iz podjetja TrellisWare Technologies "gleda različne videoposnetke visoke ločljivosti in je popolnoma interoperabilno z napravami, ki uporabljajo lastniški protokol TSM-X."
Naprava Shadow tehta 312 gramov, deluje v frekvenčnih pasovih 225-450 MHz in 1250-2600 MHz in ima oddajno moč 2 vata. Radijska postaja podpira do 16 kanalov z zamudo "manj kot sekundo" in lahko deluje pod vodo na globini dveh metrov.
Štipendisti so tudi potrdili, da različne enote MTR že uporabljajo različne vrste radijskih sistemov, združljivih z MANET, zlasti za boj proti terorizmu v naseljenih območjih in v odsotnosti signala GPS.
Persistent Systems promovira svoj sistem MPU5, katerega glavna komponenta je radio 3x3 s tehnologijo MIMO. Herbert Rubens, direktor podjetja Persistent Systems, pravi: "Proizvaja prenosno moč do 6 vatov, kar zagotavlja varno omrežje IP (internetni protokol) v vseh pogojih in hitrost prenosa podatkov več kot 100 megabitov na sekundo."
MPU5 vključuje tudi integriran video kodirnik / dekoder, ki lahko v realnem času distribuira video tokove visoke ločljivosti; operacijski sistem Android, na katerem deluje programska oprema ATAK; pa tudi 16 radijskih kanalov s prometom prek IP (RoI).
»MPU5 povečuje zavedanje o položaju, prispeva k uspehu misije in izboljšuje tudi splošno varnost. Poleg tega je sistem MPU5 izjemno stroškovno učinkovita rešitev z implementacijo številnih možnosti v enem komercialnem izdelku, «je Rubens pojasnil položaj svojega podjetja.
Avtonomna podpora in umetna inteligenca
Radijski sistemi, združljivi z MANET, se vse pogosteje uporabljajo za komunikacijo z avtonomnimi platformami, vključno z UAV in NMR. Aktivno se uporabljajo v operativnih scenarijih za zmanjšanje bremena osebja MTR in pehotnih enot.
Svetovni trg trenutno ponuja nešteto različnih zemeljskih robotskih sistemov ali HMP. To vključuje majhne sledilne HMP, ki lahko odstranijo neeksplodirana bojna sredstva in improvizirane eksplozivne naprave ter druge naloge zbiranja informacij. Na trgu obstajajo tudi številne velike ploščadi na kolesih, ki se uporabljajo tako za prevoz tovora kot za bojno podporo. NMP lahko celo priskrbi strelno podporo za celoten delovni čas demontiranim napadalnim skupinam in posebnim enotam.
Nove tehnologije zdaj omogočajo uporabo HMP v vse bolj zapletenih bojnih scenarijih. Zlasti se povečuje potreba po MWD za opravljanje nalog v pozidanih območjih in podzemnih gospodinjstvih.
Viri v industriji trdijo, da je bil ta tehnološki dvig manj namenjen oblikovanju in razvoju popolnoma novih platform, temveč bolj uvajanju standardov odprte arhitekture za poenostavljeno integracijo koristnih obremenitev in krmilnikov plug-and-play. Seveda so potrebni kompromisi med velikostjo, težo in močjo, ostajajo pa pomisleki glede trenutnih ravni avtonomije v celotnem spektru NMR.
Po mnenju predstavnika Applied Research Associates Matthewa Fordhama je šele zdaj sodobni vojak začel uživati avtonomno tehnologijo.
Ministrstvo za obrambo ZDA se že več kot desetletje zavzema za široko uporabo terenskih HMP za vojaške naloge, vendar so njihov razvoj do nedavnega vodili predvsem raziskovalni projekti.
"Šele leta 2017 je obrambno ministrstvo začelo ciljno financiranje vojaških aplikacij z izdajo predloga RFP za sistem za zaslišanje pregledov poti (RCIS) in program za transport večnamenske opreme (SMET)", "je pojasnil.
Ameriška vojska je decembra 2017 za projekt SMET izbrala štiri udeležence: Applied Research Associates (ARA) in Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; in Howe & Howe Technologies.
Ta program je bil imenovan v strateškem dokumentu ameriške vojske Robotic and Autonomous Systems, objavljenem marca 2017, kot kratkoročna prednostna naloga (do leta 2020) za kopenske sile. Koncept združevanja brez posadke (MUM-T) s posadko naj bi združil združene robotske in avtonomne zmogljivosti z vojaškimi enotami, hkrati pa ohranil popolno funkcionalnost lovcev.
Začetna načela bojne uporabe in zahteve SMET se nanašajo na vozilo, ki bi lahko spremljalo vojake, ki hodijo s hitrostjo 3 km / h do 72 ur, ne da bi natočili gorivo na razdalji 97 km. Navsezadnje bo naprava morala delovati v treh načinih: avtonomnem, polavtonomnem in daljinskem upravljanju.
Platforma mora nositi obremenitev 454 kg in ustvariti 3 kW, ko je parkirana in 1 kW v gibanju. Prevoz 454 kg bo zmanjšal obremenitev vsakega vojaka v odredu za 45 kg. Z zmanjšanjem obremenitve bo platforma skupinam pehotne brigade pehotne brigade omogočila potovanje na velike razdalje, medtem ko bo proizvodnja električne energije s te platforme omogočala polnjenje opreme in baterij na poti.
Platforma SMET je zasnovana za izvajanje različnih nalog, vključno s prevozom streliva, vode, baterij in posebne opreme; C4ISTAR; in ognjeno podporo.
Ministrstvo za obrambo naj bi sredi prihodnjega leta potrdilo uradni status programa SMET. Ameriška vojska po izbiri želenega glavnega izvajalca razmišlja o nakupu do 80 platform.
Po Fordhamovih besedah so platforme in senzorske tehnologije, povezane s takšnim razvojem HMP, danes dovolj zrele, da jih je mogoče široko uporabiti v podporo sodobnemu vojaku in dovolj stroškovno učinkovite za kasnejše naložbe.
Kar zadeva prihodnje izzive, ki jih predstavlja eksplozivni razvoj HMP, je Fordham "absolutno varnost" označil za najpomembnejši element vsakega uspešnega projekta robotske platforme. Delovanje HMP mora biti vedno varno, brez nenamernih premikov ali nepričakovanega vedenja.
»Samo eno varnostno vprašanje lahko robote leta odloži. Predvidljiva zmogljivost platforme je ključ do uspeha. Prvič, varnost je vedno najpomembnejši izziv. Odvečnost krmilnikov, zaščitena programska oprema, skrbna analiza, nadzor in preverljivost - vse to je osnova za uspešno doseganje zahtevane ravni varnosti."
»Drugič, pri terenskih robotih je veliko težav. Nimamo Google Zemljevidov, ki bi prikazovali najboljšo pot, prometna pravila z znaki, kot v komercialnih aplikacijah. Imamo pa veliko kamenja, dreves, lukenj in nenadnih sprememb reliefa, ki niso označene na zemljevidu, sistem pa mora vse to rešiti v realnem času, «je pojasnil Fordham.
Applied Research Associates se je v okviru programa SMET združil s podjetjem Polaris, da bi ponudil rešitev, ki temelji na ATV -ju Polaris MRZR (terensko vozilo), ki je že v službi pehote in posebnih sil držav Nata in njihovih zaveznikov. Različica MRZR X je avtonomna, po izbiri nadzorovana različica ATV MRZR, zasnovana tako, da omogoča lažji prehod od avtonomnih robotskih sistemov s posadko.
MRZR X je opremljen z modularnim kompletom robotskih aplikacij (M-RAK), ki omogoča integracijo avtonomnih tehnologij, hkrati pa ohranja fizično in programsko arhitekturo obstoječih naseljenih platform.
Matthew Fordham je dejal, da je ena od prednosti MRZR X ta, da "se podobna platforma že uporablja v ameriški vojski. Stroški izdelave bodo nizki, podpora pa je na voljo po vsem svetu. Stroj je enostaven za upravljanje in vzdrževanje, prehod iz ročnega v način brez posadke pa se zgodi s premikom stikala. Napredek v algoritmih strojnega učenja, obdelavi videa in tehnologijah, ki jih lahko programira uporabnik (FPGA), je pomembno prispeval k polavtonomni zmogljivosti, ki jo vojska trenutno išče."
»Trg HMP nenehno raste. Z naraščanjem zaupanja vojakov v robotske platforme bomo videli vse večjo širitev takšnih sistemov. Proračuni bodo oblikovani ob upoštevanju potrebe po uvedbi dodatnih zemeljskih robotskih sistemov v vojaški arzenal. Če pogledamo svoje potencialne nasprotnike, si prizadevamo razširiti funkcionalnost naših robotov. Zmogli bodo narediti najbolj umazano in najbolj nevarno delo za naše vojake."
Ronen Fishman iz izraelskega podjetja Automotive Robotic Industry se je strinjal, da je razvoj HMP bistven za sodobnega vojaka.
Vendar pa meni, da trg HMR za strukture nacionalne varnosti ostaja bolj razvit kot trg HMW za vojaške strukture. Vendar bodo v bližnji prihodnosti te tehnologije postale razširjene v mnogih vojskah sveta.
"Razumevanje, da bi morali imeti HWM vodilno vlogo v naslednji bitki, že obstaja, vendar bo trajalo še dve ali tri leta, da se bo to razumevanje prelevilo v resnično dejanje."
Po mnenju Fishmana sta najpomembnejši zahtevi za HMP, ki dela vzporedno s sodobnim vojakom, visoka manevriranost in odlična vodljivost. Vendar programska oprema ostaja ključni element vsakega razvojnega programa HMP, saj le programska oprema omogoča izvajanje različnih načinov brez povezave.
"Najtežji del pri ustvarjanju programske opreme je, da mora več podsistemov delovati v popolni harmoniji in hkrati biti dovolj prilagodljiv, da v del časa vključi nove napredne podsisteme."
Avtomobilska robotska industrija trenutno ponuja več HMP na kolesih, vključno z AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 in AMSTAF 4 4x4, ki ju razvija v sodelovanju z BFL India.
Hkrati na trgu HMP poteka proces zmanjševanja velikosti ploščadi in tovora, da bi optimizirali podporo pehotam in posebnim enotam, zlasti pri opravljanju izvidniških in misij odstranjevanja neeksplodiranih bojnih sredstev.
