Bojová prevaha moderného vojaka
Keďže stále komplexnejší bojový priestor kladie na jednotky stále viac taktických požiadaviek, armáda a priemysel sa snažia vyvinúť technológie ďalšej generácie, ktoré môžu poskytnúť taktickú prevahu nad takmer rovnými súpermi s výraznými bojovými schopnosťami
Technológie ďalšej generácie, ktorých cieľom je poskytnúť modernému vojakovi najúčinnejšie prostriedky na výkon celého spektra operačných schopností, sa v jednotkách neustále skúmajú, vyvíjajú a implementujú s cieľom optimalizovať palebnú silu, schopnosť prežiť a presnosť na všetkých taktických úrovniach vrátane najnižšej..
Zoznam týchto technológií je obrovský, od komunikačných systémov a zariadení koncových užívateľov až po autonómne podporné vozidlá a systémy získavania a získavania cieľov, ktoré znižujú fyzickú a kognitívnu záťaž moderného vojaka.
Podľa doktríny NATO je moderný operačný priestor definovaný ako „priestor, ktorý zahŕňa všetky úrovne zložitých konfliktov v ťažkých podmienkach, vrátane sporných námorných území, kde by informácie mali byť považované za zbraň“.
Moderné vojenské sily čelia takmer rovnocenným a mocným protivníkom, ako sú Čína, Irán, Severná Kórea a Rusko, ktorí si neustále budujú svoje schopnosti v rôznych oblastiach. V dôsledku toho musí byť armáda pripravená nielen na boj proti tradičným a existujúcim hrozbám, ale aj na boj proti novým hrozbám spojeným s hybridnou vojnou, ktoré zahŕňajú kinetické aj nekinetické prostriedky.
Tieto hrozby sa týkajú najmä demontovaných bojových jednotiek a špeciálnych operačných síl (MTR). Riešením tu však môže byť nielen aktualizácia zbraní, hardvéru a softvéru, ale aj rozvoj zásad bojového použitia a taktiky, metód a spôsobov vedenia vojny. Toto všetko by sa malo skombinovať, aby sa bojovým skupinám poskytol súbor spôsobilostí na boj proti širokému spektru hrozieb v informačnej a kybernetickej oblasti, ako aj v oblasti elektronického boja.
Ruské ozbrojené sily napríklad úspešne uplatnili koncept vojny ďalšej generácie (ich vlastnej verzie hybridnej vojny). Jeho implementácia bola krásne demonštrovaná počas nepriateľských akcií na Ukrajine a v Sýrii, kde boli dopredu pozemné jednotky podporované starostlivo pripravenými informačnými operáciami.
Práve táto aktivita prinútila armády mnohých krajín identifikovať a vyvíjať množstvo nových technológií na podporu malých bojových skupín (na úrovni spoločnosti a nižšie), ktoré by mohli mať za úlohu vykonávať operácie v podmienkach odoprenia prístupu / zablokovania zóna, kde je možné ľahko zablokovať satelitné signály GPS a ďalšie komunikačné signály.
Bojové skúsenosti vo východnej Európe, najmä na Ukrajine, ukázali, že koaličné sily pôsobiace v tesnej blízkosti ruských síl majú vo svojich komunikačných sieťach rôzne problémy.
Ukrajinský vojenský atašé vo Veľkej Británii uviedol, že elektronický boj zostáva „atraktívnou“možnosťou pre ruské sily pôsobiace na východe Ukrajiny.„Elektronické vojny sú vysoko efektívnym nekinetickým útokom, ktorý je ťažké vystopovať,“dodáva, že koaličné sily v regióne veľmi dobre vedia, čo ruší komunikáciu VKV. Siete UHF a GSM.
Napríklad z neznámych dôvodov je „rádiová prevádzka zrazu zastavená“, pričom sú pravidelne vyrušované aj bezpilotné prostriedky a pozemné mobilné roboty, ktoré sa spoliehajú väčšinou na signály GPS.
Podľa hovorcu Getacu Jacksona Whitea ozbrojené sily stále viac investujú do technológií C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance). Na podporu „stratégie asymetrického boja a digitalizácie“. Ako príklad uviedol server a notebook X500 svojej spoločnosti, ako aj najnovšie zariadenie koncového používateľa, odolný tablet MX50. vydané v roku 2017.
Tento 15-palcový tablet poskytuje veľkoobjemovú výmenu údajov pre 3D mapovacie aplikácie a ďalšie programy riadenia prevádzky a situačnej informovanosti. Mobilné zariadenie veľkosti školského peračníka dokáže uložiť až 6 terabajtov údajov, spracováva a distribuuje údaje prijaté z pozemných a leteckých platforiem a poskytuje pokročilým jednotkám možnosti „analyzovať údaje platformy, vykonanú misiu a ďalšie parametre s cieľom zaistiť operačná stabilita v ťažkých bojových podmienkach “.
Tablet X500 je vybavený generickou základnou architektúrou, ktorá umožňuje integráciu do existujúcich a budúcich sietí C4ISTAR. Zariadenie beží na operačnom systéme Windows 10, ktorý poskytuje ochranu údajov, autentifikáciu a fyzicky zabezpečené spustenie. Ak sa tablet dostane do rúk nepriateľa, dá sa na diaľku vypnúť pomocou softvéru Mobile Device Management.
V súvislosti odmietnuté
Potreba bezpečného zasielania správ v celom spornom a preplnenom bojovom priestore zostáva kritickým a základným predpokladom ozbrojených síl, ktoré sa snažia efektívne vykonávať misie v dnešnom a budúcom operačnom prostredí.
Podľa niektorých odborníkov by dnešné komunikačné komunikačné systémy ďalšej generácie mali mať nielen zvýšenú ochranu pred rušičmi (ako ukazuje príklad Ukrajiny), ale mali by poskytovať aj Ovyššie rýchlosti prenosu dát, aby mali vojaci možnosť podporovať celú škálu schopností C4ISTAR.
Tieto potreby boli hybnou silou vzniku a šírenia ďalšej generácie programovateľných rádií. Sú schopní akceptovať mnoho špeciálnych komunikačných protokolov a poskytovať komunikáciu v tých najťažších prostrediach.
Mnoho vyspelejších armád sa navyše snaží rozšíriť svoj vplyv a nadviazať globálnu spoluprácu. To si vyžaduje vyššiu úroveň interakcie komunikačných systémov s miestnymi spojencami, ktorí nemajú k dispozícii „západným“armádam high-tech programovateľné rádiové systémy a taktické rádiové stanice.
Michael McFerron z 1. americkej námornej divízie poznamenal, že je potrebné zlepšiť správu podpisov komunikácie malých bojových skupín, a varoval: „Musíme vziať do úvahy elektromagnetické rušenie a signály, ktoré vysielame. Ak vysielaš signály, si mŕtvy. “
„Ako sa správať v takom priestore? Spýtal sa McFerron a poukázal na dôležitosť vypnutia nepriateľských komunikačných systémov pri ochrane komunikácie námornej pechoty. "Ak pôsobíme v takom prostredí, môžeme chrániť svoje systémy pred pokročilejšími hrozbami?" Ako sa pripravíme a naučíme sa pracovať v tomto prostredí? “
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - bezdrôtové decentralizované samoorganizujúce sa siete pozostávajúce z mobilných zariadení. Každé takéto zariadenie sa môže nezávisle pohybovať v ľubovoľnom smere a v dôsledku toho sa často prerušuje a nadväzuje spojenie so susedmi. Takéto siete, nezávislé od satelitných konštelácií, sú stále obľúbenejšie. Táto technológia sa postupne šíri do pechotných jednotiek a MTR a poskytuje personálu samoopravné a komunikačné systémy odolné voči rušeniu.
Jimi Henderson zo spoločnosti Silvus Technologies má svoj vlastný pohľad na nové požiadavky dnešného operačného prostredia. Poskytujú schopnosť špiónov a pechoty v priamom kontakte s nepriateľom, ako aj UAV a NMR pôsobiť v opozícii, keď je možné komunikačné kanály s vysokou pravdepodobnosťou zaseknúť.
Napríklad schopnosť personálu a diaľkovo ovládaných systémov odolávať rušeniu je vylepšená použitím dvojpásmových rádií, ktoré podporujú dve rádiofrekvenčné pásma (napr. 2 a 4 GHz) v jednom fyzickom zariadení. Podľa Hendersona takéto riešenie umožňuje modernému vojakovi rýchlo a ľahko prepínať medzi alternatívnymi frekvenciami, aby sa vyhlo zdrojom rušenia bez akejkoľvek potreby hardvérovej úpravy.
"Ide o znalosti spektra," vysvetlil a poznamenal, že existujúce rádiové systémy potom môžu "prehliadať" problémy s výkonom a interferenciou. Henderson tiež poznamenal, že taktické rádiové systémy by mali fungovať vo vnútri tunelových budov a podzemných štruktúr, kde je možné ľahko narušiť komunikáciu na priamu viditeľnosť. Preto je schopnosť udržiavať komunikáciu mimo dohľadu medzi operátormi a bezpilotnými vozidlami naďalej kritickou prevádzkovou požiadavkou.
Tieto riešenia zahŕňajú rozhlasové stanice radu StreamCaster od Silvus Technologies. Voliteľne podporujú pripojenie smerových antén 2x2 a 4x4, ktoré poskytujú zosilnenie signálu 2-3 dB, respektíve 5-6 dB. Preto sú vhodné pre „extrémne situácie, kde sa predplatitelia rýchlo pohybujú alebo sú mimo zorného poľa a na dĺžke a rozstupe antény nezáleží,“povedal Henderson.
Rádio Streamcaster 4200 2x2 s technológiou MIMO (viacvstupový viacnásobný výstup-metóda kódovania priestorového signálu, ktorá umožňuje zväčšiť šírku pásma kanála, v ktorej prenos a príjem údajov vykonávajú systémy niekoľkých adaptívnych antén so slabou koreláciou), najmenší systém v portfóliovej spoločnosti, je schopný poskytnúť potrebné schopnosti jednotkám MTR a pechote. Rádio s výstupným výkonom až 4 watty je k dispozícii vo verzii „kalená ruka“; nízku pravdepodobnosť rušenia poskytuje režim „push-to-talk“(iba stlačením tlačidla) a dvojpásmová komunikácia.
Podľa Hendersona sú rádiá Streamcaster schopné podporovať až 380 uzlov MANET v jednej sieti. To umožňuje efektívne vysielať signály z jedného uzla do druhého v automatickom režime, čo znižuje akúkoľvek závislosť od signálov GPS a satelitnej komunikácie vo všeobecnosti.
Rádio Streamcaster 4200 sa dá pripojiť aj k zariadeniam Wi-Fi a GPS prostredníctvom voliteľného externého konektora. Každý systém môže do svojej vnútornej pamäte uložiť až 128 GB údajov. Henderson uviedol, že sieť takýchto rádií by mohla dosiahnuť „ultra nízku latenciu, v priemere 7 milisekúnd na skok medzi uzlami“.
V reakcii na súčasný dopyt po bojových misiách vo všetkých scenároch C2D2E (Communications Degraded / Communications Denied Environment) je na trhu pre armádu k dispozícii stále viac špecializovaných komunikačných platforiem MANET. Napríklad alternatívne programovateľné rádio TW-950 Shadow od TrellisWare Technologies. Bol predstavený v máji 2017 na konferencii špeciálnych síl SOFIC.
Rovnako ako Streamcaster, aj ručné rádio Shadow môže pracovať v rozšírenom dosahu RF. To umožňuje vyššie rýchlosti prenosu dát a podľa Mat Fellows z TrellisWare Technologies „prezerá rôzne videá vo vysokom rozlíšení a je plne interoperabilný so zariadeniami používajúcimi proprietárny protokol TSM-X“.
Zariadenie Shadow váži 312 gramov, pracuje vo frekvenčných pásmach 225-450 MHz a 1250-2600 MHz a má vysielací výkon 2 watty. Rozhlasová stanica podporuje až 16 kanálov so oneskorením „menej ako sekundu“a môže fungovať pod vodou v hĺbke dvoch metrov.
Členovia tiež potvrdili, že rôzne jednotky MTR už používajú rôzne typy rádiových systémov kompatibilných s MANET, najmä na boj proti terorizmu v obývaných oblastiach a bez signálu GPS.
Persistent Systems propaguje svoj systém MPU5, ktorého hlavnou súčasťou je rádio 3x3 s technológiou MIMO. Podľa Herberta Rubensa, riaditeľa spoločnosti Persistent Systems, „generuje prenosový výkon až 6 wattov, poskytuje bezpečnú sieť IP (internetový protokol) za všetkých podmienok a prenosové rýchlosti presahujú 100 megabitov za sekundu“.
MPU5 tiež obsahuje integrovaný kodér / dekodér videa schopný distribúcie video streamov s vysokým rozlíšením v reálnom čase; operačný systém Android, na ktorom beží softvér ATAK; ako aj 16 rádiových kanálov s prenosom cez IP (RoI).
„MPU5 zvyšuje informovanosť o situácii, prispieva k úspechu misie a tiež zvyšuje celkovú bezpečnosť. Systém MPU5 je navyše mimoriadne nákladovo efektívne riešenie implementáciou mnohých možností do jedného komerčného produktu, “vysvetlil pozíciu svojej spoločnosti Rubens.
Autonómna podpora a umelá inteligencia
Rádiové systémy kompatibilné s MANET sa stále častejšie používajú na komunikáciu s autonómnymi platformami vrátane UAV a NMR. Aktívne sa nasadzujú v operačných scenároch, aby znížili zaťaženie personálu MTR a peších jednotiek.
Svetový trh v súčasnej dobe ponúka nespočetné množstvo rôznych pozemných robotických systémov alebo HMP. Patria sem malé sledované HMP, ktoré sú schopné likvidovať nevybuchnutú muníciu a improvizované výbušné zariadenia, ako aj ďalšie úlohy zhromažďovania informácií. Na trhu je tiež niekoľko veľkých kolesových plošín používaných na prepravu nákladu a bojovú podporu. NMP môže dokonca poskytovať nepretržitú palebnú podporu demontovaným útočným skupinám a špeciálnym silám.
Nové technológie teraz umožňujú používať HMP v stále komplexnejších bojových scenároch. Zvýšená je najmä potreba MWD vykonávať úlohy v zastavaných oblastiach a v podzemných sieťach.
Priemyselné zdroje tvrdia, že tento technologický vzostup nebol len o navrhovaní a vývoji úplne nových platforiem, ale skôr o implementácii štandardov otvorenej architektúry pre zjednodušenú integráciu užitočného zaťaženia a ovládačov plug-and-play. Samozrejme, sú potrebné kompromisy medzi veľkosťou, hmotnosťou a výkonom a stále pretrvávajú obavy zo súčasnej úrovne autonómie v celom spektre NMR.
Podľa zástupcu Applied Research Associates Matthewa Fordhama až teraz začal moderný vojak ťažiť z autonómnej technológie.
Americké ministerstvo obrany sa už viac ako desať rokov zaväzuje k rozsiahlemu využívaniu terénnych HMP na vojenské úlohy, ale až donedávna bol ich vývoj poháňaný predovšetkým výskumnými projektmi.
"Až v roku 2017 ministerstvo obrany začalo cielené financovanie vojenských aplikácií vydaním RFP pre vyšetrovací systém schválenia trasy (RCIS) a program prepravy viacúčelových zariadení (SMET)," vysvetlil.
Americká armáda v decembri 2017 vybrala do projektu SMET štyroch účastníkov: Applied Research Associates (ARA) a Polaris Defence (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; a Howe & Howe Technologies.
Tento program bol pomenovaný v strategickom dokumente americkej armády Robotic and Autonomous Systems, uverejnenom v marci 2017, ako krátkodobá priorita (do roku 2020) pre pozemné sily. Koncept Manned Unmanned Teaming (MUM-T) má integrovať kombinované robotické a autonómne schopnosti s armádnymi jednotkami pri zachovaní plnej funkcionality bojovníka.
Počiatočné zásady používania v boji a požiadavky SMET sa týkali vozidla, ktoré mohlo sprevádzať vojakov kráčajúcich rýchlosťou 3 km / h až 72 hodín bez tankovania na vzdialenosť 97 km. V konečnom dôsledku bude musieť zariadenie fungovať v troch režimoch: autonómnom, poloautonómnom a diaľkovom ovládaní.
Plošina musí uniesť zaťaženie 454 kg a pri parkovaní generovať 3 kW a v pohybe 1 kW. Preprava 454 kg zníži zaťaženie každého vojaka v skupine o 45 kg. Znížením zaťaženia platforma umožní skupinám pešej brigády pešej brigády Combat Team cestovať na dlhé vzdialenosti, zatiaľ čo výroba elektriny z tejto platformy umožní dobíjanie zariadení a batérií na cestách.
Platforma SMET je navrhnutá na vykonávanie rôznych úloh vrátane prepravy munície, vody, batérií a špeciálneho vybavenia; C4ISTAR; a palebnú podporu.
Očakáva sa, že ministerstvo obrany potvrdí oficiálny stav programu SMET v polovici budúceho roka. Americká armáda zvažuje nákup až 80 platforiem po výbere preferovaného hlavného dodávateľa.
Podľa Fordhama sú platformy a senzorové technológie súvisiace s takýmto vývojom HMP v dnešnej dobe dostatočne vyspelé na to, aby sa dali široko využívať na podporu moderného vojaka, a dostatočne nákladovo efektívne na následné investície.
Fordham s odkazom na budúce výzvy, ktoré prináša výbušný vývoj HMP, označil „absolútnu bezpečnosť“za najdôležitejší prvok v každom úspešnom projekte robotickej platformy. Prevádzka HMP musí byť vždy bezpečná, bez nechcených pohybov alebo neočakávaného správania.
"Len jeden bezpečnostný problém môže robotiku odložiť na niekoľko rokov." Predvídateľný výkon platformy je kľúčom k úspechu. Po prvé, bezpečnosť je vždy najdôležitejšou výzvou. Redundancia ovládačov, bezpečný softvér, starostlivá analýza, kontrola a testovateľnosť - to všetko je základom úspešného dosiahnutia požadovanej úrovne bezpečnosti. “
"Po druhé, s terénnymi robotmi je veľa problémov." Nemáme Mapy Google, ktoré by ukazovali najlepšiu trasu, pravidlá premávky so značkami ako v komerčných aplikáciách. Ale máme veľa kameňov, stromov, dier a náhlych zmien reliéfu, ktoré nie sú na mape vyznačené a systém to všetko musí vyriešiť v reálnom čase,”vysvetlil Fordham.
Spoločnosť Applied Research Associates sa spojila so spoločnosťou Polaris v rámci programu SMET a ponúka riešenie založené na štvorkolke Polaris MRZR (terénne vozidlo), ktorá je už v prevádzke s pechotou a špeciálnymi silami krajín NATO a ich spojencov. Variant MRZR X je autonómny, voliteľne riadený variant štvorkolky MRZR navrhnutý tak, aby poskytoval plynulejší prechod z posádky na autonómne robotické systémy.
MRZR X je vybavený Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), ktorý umožňuje integráciu autonómnych technológií pri zachovaní fyzickej a softvérovej architektúry existujúcich obývaných platforiem.
Matthew Fordham povedal, že jednou z výhod MRZR X je, že „podobná platforma sa už používa v americkej armáde. Výrobné náklady budú nízke a podpora je k dispozícii na celom svete. Stroj sa ľahko ovláda a udržiava a prechod z manuálneho do bezpilotného režimu sa deje preklopením prepínača. Pokroky v algoritmoch strojového učenia, technológiách spracovania videa a užívateľsky programovateľných hradlových poliach (FPGA) významne prispeli k semi-autonómnej výkonnosti, ktorú armáda v súčasnosti hľadá."
"Trh s HMP neustále rastie." Ako dôvera vojakov v robotické platformy rastie, budeme svedkami stále častejšieho šírenia takýchto systémov. Rozpočty sa vytvoria s prihliadnutím na potrebu zavedenia ďalších pozemných robotických systémov do vojenského arzenálu. Pri pohľade na našich potenciálnych protivníkov sa snažíme rozšíriť funkčnosť našich robotov. Budú schopní vykonať najšpinavšiu a najnebezpečnejšiu prácu pre našich vojakov. “
Ronen Fishman z izraelskej spoločnosti Automotive Robotic Industry súhlasil s tým, že rozvoj HMP je pre moderného vojaka zásadný.
Verí však, že trh HMR s národnými bezpečnostnými štruktúrami zostáva rozvinutejší než trh HMW s vojenskými štruktúrami. V blízkej budúcnosti sa však tieto technológie rozšíria v mnohých armádach sveta.
"Pochopenie, že HWM by mali hrať vedúcu úlohu v ďalšej bitke, už existuje, ale bude trvať ďalšie dva alebo tri roky, kým sa toto porozumenie prejaví v skutočnej akcii."
Podľa Fishmana sú najdôležitejšími požiadavkami na HMP pracujúceho bok po boku s moderným vojakom vysoká manévrovateľnosť a vynikajúca ovládateľnosť. Softvér však zostáva kľúčovým prvkom akéhokoľvek vývojového programu HMP, pretože iba softvér umožňuje implementáciu rôznych offline režimov.
„Najťažšie na vytváraní softvéru je to, že musí zaistiť, aby viac subsystémov fungovalo v dokonalej harmónii a aby bolo dostatočne flexibilné, aby v zlomku času integrovalo nové pokročilé subsystémy.“
Automobilový robotický priemysel v súčasnej dobe ponúka niekoľko kolesových HMP vrátane AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 a AMSTAF 4 4x4, ktoré vyvíja v spolupráci s BFL India.
Trh HMP zároveň prechádza procesom znižovania veľkosti platforiem a užitočného zaťaženia s cieľom optimalizovať podporu pechoty a špeciálnych jednotiek, najmä pri vykonávaní prieskumných misií a misií na likvidáciu nevybuchnutej munície.
