Bekjemp overlegenhet for den moderne soldaten
Ettersom det stadig mer komplekse kamprommet stiller stadig flere taktiske krav til enheter, ønsker militæret og industrien å utvikle neste generasjons teknologier som kan gi taktisk overlegenhet over nesten like store motstandere med betydelige kampmuligheter
Neste generasjons teknologier som tar sikte på å gi den moderne soldaten de mest effektive midler for å utføre hele spekteret av operasjonelle evner, blir kontinuerlig forsket, utviklet og implementert i troppene for å optimalisere ildkraft, overlevelsesevne og nøyaktighet på alle taktiske nivåer, inkludert de laveste.
Listen over disse teknologiene er enorm, alt fra kommunikasjonssystemer og sluttbrukerenheter til autonome støttebiler og målinnsamlings- og anskaffelsessystemer som reduserer den fysiske og kognitive belastningen for den moderne soldaten.
I følge NATO -doktrinen er moderne operasjonsrom definert som "et rom som inkluderer alle nivåer av komplekse konflikter under vanskelige forhold, inkludert omstridte maritime territorier, der informasjon bør betraktes som et våpen."
Moderne militære styrker står overfor nesten like og mektige motstandere, som Kina, Iran, Nord -Korea og Russland, som ubarmhjertig bygger sine evner på en lang rekke områder. Som en konsekvens må militæret være forberedt ikke bare på å bekjempe tradisjonelle og eksisterende trusler, men også for å motvirke nye trusler knyttet til hybrid krigføring, som inkluderer både kinetiske og ikke-kinetiske midler.
Disse truslene er særlig bekymrede for demonterte nærkampenheter og spesialoperasjonsstyrker (MTR). Løsningen her kan imidlertid være ikke bare oppdatering av våpen, maskinvare og programvare, men også utvikling av prinsipper for kampbruk og taktikk, metoder og metoder for krigføring. Alt dette bør kombineres for å gi kampgrupper et sett med muligheter til å motvirke et bredt spekter av trusler i informasjons- og kybernetiske sfærer, så vel som innen elektronisk krigføring.
For eksempel har de russiske væpnede styrkene vellykket brukt begrepet Next Generation Warfare (sin egen versjon av hybridkrigføring). Implementeringen av den ble vakkert demonstrert under fiendtlighetene i Ukraina og Syria, der bakkenheter ble støttet av nøye forberedte informasjonsoperasjoner.
Det er denne aktiviteten som har tvunget hærene til mange land til å identifisere og utvikle en rekke nye teknologier for å støtte små kampgrupper (selskapsnivå og under), som kan få i oppgave å utføre operasjoner under forhold som hindrer tilgang / blokkering av sone der GPS -satellittsignaler og andre kommunikasjonssignaler lett kan blokkeres.
Bekjempelseserfaring i Øst -Europa, spesielt Ukraina, har vist at koalisjonsstyrker som opererer i nærheten av russiske styrker opplever forskjellige problemer i sine kommunikasjonsnettverk.
Ukrainas militærattaché i Storbritannia sa at elektronisk krigføring fortsatt er et "attraktivt" alternativ for russiske styrker som opererer i Øst -Ukraina."Elektronisk krigføring er et svært effektivt ikke-kinetisk angrep som er vanskelig å spore," la han til at koalisjonsstyrker i regionen godt vet hva VHF-kommunikasjon er. UHF- og GSM -nettverk.
Av ukjente årsaker stopper for eksempel "radiotrafikken plutselig", mens ubemannede luftfartøyer og mobile roboter på bakken, som hovedsakelig er avhengige av GPS -signaler, også forstyrres regelmessig.
I følge Getac -talsmann Jackson White investerer de væpnede styrkene i økende grad i C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance) teknologier. For å støtte "strategien for asymmetrisk krigføring og digitalisering". Som et eksempel nevnte han selskapets X500-server og bærbare datamaskin, samt den siste sluttbrukerenheten, den robuste MX50-nettbrettet. utgitt i 2017.
Denne 15-tommers nettbrettet gir datautveksling med store volumer for 3D-kartprogrammer og andre programmer for operativ kontroll og situasjonsbevissthet. En mobilenhet på størrelse med en skolepennetui kan lagre opptil 6 terabyte med data, behandler og distribuerer data mottatt fra bakken og luftplattformer, og gir avanserte enheter muligheten til å "analysere plattformdata, utført oppdrag og andre parametere for å sikre operativ stabilitet under vanskelige kampforhold ".
X500 -nettbrettet har en generisk basearkitektur som tillater integrering i eksisterende og fremtidige C4ISTAR -nettverk. Enheten kjører på et Windows 10 -operativsystem som gir databeskyttelse, autentisering og fysisk sikker oppstart. Hvis nettbrettet faller i fiendens hender, kan det deaktiveres eksternt ved hjelp av programvaren Mobile Device Management.
Nektet i forbindelse
Behovet for sikker melding i hele det omstridte og overbelastede kampområdet er fortsatt en kritisk og vesentlig forutsetning for væpnede styrker som effektivt ønsker å utføre oppdrag i dagens og fremtidige operasjonsmiljøer.
Ifølge noen eksperter burde neste generasjons kommunikasjonskommunikasjonssystemer i dag ikke bare ha forbedret beskyttelse mot jammere (som angitt av eksemplet på Ukraina), men også gi b Ohøyere datahastigheter for å gi soldater muligheten til å støtte hele spekteret av C4ISTAR -evner.
Disse behovene har drevet fremveksten og spredningen av neste generasjon programmerbare radioer. De er i stand til å godta mange spesielle kommunikasjonsprotokoller og gi kommunikasjon i de vanskeligste miljøene.
I tillegg søker mange mer avanserte militærer å utvide sin innflytelse og etablere globalt samarbeid. Dette krever høyere kommunikasjonssystemers interaksjon med lokale allierte, som ikke har høyteknologiske programmerbare radiosystemer og taktiske radiostasjoner tilgjengelig for "vestlige" hærer.
Michael McFerron fra den første amerikanske marinedivisjonen, og bemerket behovet for å forbedre signaturhåndteringen av små kampgruppekommunikasjoner, advarte: “Vi må vurdere den elektromagnetiske forstyrrelsen og signalene vi sender. Hvis du sender ut signaler, er du død."
“Hvordan handle i et slikt rom? Spurte McFerron og påpekte viktigheten av å slå av fiendtlige kommunikasjonssystemer mens vi beskytter Marine Corps kommunikasjon. “Hvis vi opererer i et miljø som dette, kan vi beskytte systemene våre mot mer avanserte trusler? Hvordan forbereder og lærer vi å jobbe i dette miljøet?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - trådløse desentraliserte selvorganiserende nettverk som består av mobile enheter. Hver slik enhet kan uavhengig bevege seg i hvilken som helst retning og som et resultat ofte bryte og etablere forbindelser med naboer. Slike nettverk, uavhengig av satellittkonstellasjoner, blir mer og mer populære. Denne teknologien sprer seg gradvis til infanterienheter og MTR, og gir personell selvhelbredende og interferensbestandige kommunikasjonssystemer.
Jimi Henderson fra Silvus Technologies har sitt eget perspektiv på de nye kravene til dagens driftsmiljø. De gir mulighet for spetsnaz og infanteri i direkte kontakt med fienden, så vel som UAVs og NMR, til å opptre i opposisjon når kommunikasjonskanaler kan være fastkjørt med stor sannsynlighet.
For eksempel forbedres personell og fjernstyrte systemers evne til å motstå interferens ved bruk av dobbeltbåndsradioer som støtter to radiofrekvensbånd (f.eks. 2 og 4 GHz) i en enkelt fysisk enhet. Ifølge Henderson lar en slik løsning den moderne soldaten raskt og enkelt bytte mellom alternative frekvenser for å unngå forstyrrelser uten behov for maskinvaremodifikasjon.
"Det handler om spektrumkunnskap," forklarte han og bemerket at da kan eksisterende radiosystemer "overse" ytelses- og interferensproblemer. Henderson bemerket også at taktiske radiosystemer skulle fungere inne i tunnelbygninger og underjordiske strukturer, der kommunikasjon fra synsfeltet lett kan forstyrres. Det er derfor muligheten til å opprettholde kommunikasjon utenfor synsfelt mellom operatører og ubemannede kjøretøyer fortsatt er et kritisk operativt krav.
Disse løsningene inkluderer radiostasjoner fra StreamCaster -familien fra Silvus Technologies. Eventuelt støtter de tilkoblingen av 2x2 og 4x4 overførende retningsantenner, som gir en signalforsterkning på henholdsvis 2-3 dB og 5-6 dB. Derfor er de godt egnet for "ekstreme situasjoner der abonnenter beveger seg raskt eller er utenfor synsfeltet, og antennelengde og avstand ikke spiller noen rolle," sa Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 med MIMO-teknologi (multiple-input multiple-output-en metode for romlig signalkoding som gjør det mulig å øke kanalbåndbredden, der dataoverføring og mottak utføres av systemer med flere adaptive antenner med svak korrelasjon), det minste systemet i porteføljeselskapet, er i stand til å gi de nødvendige egenskapene til MTR og infanterienheter. Radioen med en utgangseffekt på opptil 4 watt er tilgjengelig i en "herdet hånd" -versjon; lav sannsynlighet for fastkjøring er gitt av "push-to-talk" -modus (bare ved å trykke på knappen) og dual-band-kommunikasjon.
I følge Henderson er Streamcaster -radioer i stand til å støtte opptil 380 MANET -noder på et enkelt nettverk. Dette gjør det mulig å kringkaste signaler effektivt fra en node til en annen i en automatisk modus, noe som reduserer all avhengighet av GPS -signaler og satellittkommunikasjon generelt.
Streamcaster 4200-radioen kan også koble til Wi-Fi og GPS-enheter via en ekstern kontakt. Hvert system kan lagre opptil 128 GB data i sitt interne minne. Henderson sa at et nettverk av slike radioer kunne oppnå "ultralav latens, i gjennomsnitt 7 millisekunder per hopp mellom noder."
Som svar på den nåværende etterspørselen etter kampoppdrag i alle C2D2E (Communications Degraded / Communications Denied Environment) scenarier, er flere og flere spesialiserte kommunikasjons MANET -plattformer tilgjengelig på markedet for militæret. For eksempel den alternative programmerbare radioen TW-950 Shadow fra TrellisWare Technologies. Den ble presentert i mai 2017 på SOFIC Special Forces Conference.
I likhet med Streamcaster er Shadow håndholdt radio i stand til å operere i et utvidet RF -område. Dette gir mulighet for høyere dataoverføringshastigheter og, ifølge Mat Fellows fra TrellisWare Technologies, "se en rekke HD-video og er fullt kompatibelt med enheter som bruker den proprietære TSM-X-protokollen."
Shadow-enheten veier 312 gram, opererer i frekvensbåndene 225-450 MHz og 1250-2600 MHz, og har en sendeeffekt på 2 watt. Radiostasjonen støtter opptil 16 kanaler med en forsinkelse på "mindre enn et sekund" og kan operere under vann på to meters dybde.
Fellows bekreftet også at forskjellige MTR-enheter allerede bruker forskjellige typer MANET-kompatible radiosystemer, spesielt for å bekjempe terrorisme i befolkede områder og i fravær av et GPS-signal.
Persistent Systems markedsfører sitt MPU5 -system, hvor hovedkomponenten er en 3x3 -radio med MIMO -teknologi. I følge Herbert Rubens, direktør for vedvarende systemer, "genererer den overføringseffekt på opptil 6 watt, og gir et sikkert IP -nettverk (Internet Protocol) under alle forhold og datahastigheter på over 100 megabit per sekund."
MPU5 inkluderer også en integrert videokoder / dekoder som kan distribuere HD -videostrømmer i sanntid; Android -operativsystemet som ATAK -programvaren kjører på; samt 16 radiokanaler med trafikk over IP (RoI).
“MPU5 øker situasjonsbevisstheten, bidrar til misjons suksess og forbedrer også den generelle sikkerheten. I tillegg er MPU5 -systemet en ekstremt kostnadseffektiv løsning ved å implementere mange muligheter i ett kommersielt produkt,”forklarte Rubens om selskapets posisjon.
Autonom støtte og kunstig intelligens
MANET-kompatible radiosystemer blir i økende grad brukt til å kommunisere med autonome plattformer, inkludert UAV og NMR. De er aktivt utplassert i operasjonelle scenarier for å redusere byrden for MTR -personell og infanterienheter.
Verdensmarkedet tilbyr for tiden et mylder av forskjellige bakkebaserte robotsystemer eller HMP-er. Dette inkluderer små sporede HMP -er som er i stand til å avhende ueksplodert ammunisjon og improviserte eksplosive enheter, samt andre opplysninger om innsamling av informasjon. Det er også en rekke store hjulplattformer på markedet som brukes til både godstransport og kampstøtte. NMP kan til og med tilby brannstøtte på heltid til demonterte overfallsgrupper og spesialstyrker.
Ny teknologi tillater nå bruk av HMP i stadig mer komplekse kampscenarier. Spesielt er det et økt behov for MWD for å utføre oppgaver i bebygde områder og underjordiske verktøy.
Industrielle kilder hevder at dette teknologiske oppsvinget i mindre grad handlet om å designe og utvikle helt nye plattformer, men mer om å implementere åpne arkitekturstandarder for forenklet integrering av nyttelast og plug-and-play-kontrollere. Selvfølgelig er det nødvendig med avveininger mellom størrelse, vekt og kraft, og det er fortsatt bekymringer for dagens autonomi på tvers av hele NMR-spekteret.
Ifølge representanten for Applied Research Associates Matthew Fordham, har den moderne soldaten først begynt å dra nytte av autonom teknologi.
I mer enn et tiår har det amerikanske forsvarsdepartementet forpliktet seg til utbredt bruk av HMP-terreng for militære oppgaver, men inntil nylig ble utviklingen hovedsakelig drevet av forskningsprosjekter.
"Det var først i 2017 at forsvarsdepartementet begynte målrettet finansiering for militære applikasjoner ved å utstede en RFP for Route Clearance Interrogation System (RCIS) og Squad Multipurpose Equipment Transport (SMET) -programmet," forklarte han.
Den amerikanske hæren valgte i desember 2017 fire deltakere til SMET -prosjektet: Applied Research Associates (ARA) og Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; og Howe & Howe Technologies.
Dette programmet ble navngitt i det strategiske dokumentet til den amerikanske hæren Robotic and Autonomous Systems, utgitt i mars 2017, som en kortsiktig prioritet (til 2020) for bakkestyrker. Manned-Unmanned Teaming (MUM-T) -konseptet er å integrere kombinerte robotiske og autonome evner med hærenheter samtidig som den opprettholder full jagerfunksjonalitet.
De første prinsippene for kampbruk og SMET -krav knyttet til et kjøretøy som kunne følge soldater som gikk med en hastighet på 3 km / t i opptil 72 timer uten å fylle bensin over en distanse på 97 km. Til syvende og sist må enheten fungere i tre moduser: autonom, semi-autonom og fjernkontroll.
Plattformen må bære en belastning på 454 kg og generere 3 kW når den er parkert og 1 kW i bevegelse. Transport av 454 kg vil redusere belastningen på hver soldat i troppen med 45 kg. Ved å redusere belastningen vil plattformen tillate infanteribrigade Combat Team infanteribrigadegrupper å reise lange avstander, mens generering av elektrisitet fra denne plattformen vil tillate lading av utstyr og batterier mens du er på farten.
SMET -plattformen er designet for å utføre en rekke oppgaver, inkludert transport av ammunisjon, vann, batterier og spesialutstyr; C4ISTAR; og brannstøtte.
Forsvarsdepartementet forventes å bekrefte SMETs offisielle programstatus i midten av neste år. Den amerikanske hæren vurderer å kjøpe opptil 80 plattformer etter å ha valgt en foretrukket hovedentreprenør.
Ifølge Fordham er plattformene og sensorteknologiene knyttet til slike HMP-utviklinger i dag modne nok til å bli bredt distribuert til støtte for den moderne soldaten og kostnadseffektive nok til påfølgende investeringer.
Med henvisning til de fremtidige utfordringene ved den eksplosive utviklingen av HMP, kalte Fordham "absolutt sikkerhet" det viktigste elementet i et vellykket robotplattformsprosjekt. Driften av HMP må alltid være trygg, uten utilsiktede bevegelser eller uventet oppførsel.
"Bare ett sikkerhetsproblem kan sette robotikken til side i årevis. Forutsigbar plattformytelse er nøkkelen til suksess. For det første er sikkerhet alltid den viktigste utfordringen. Redundans av kontrollere, sikker programvare, grundig analyse, kontroll og testbarhet - alt dette er grunnlaget for å lykkes med å oppnå det nødvendige sikkerhetsnivået."
For det andre er det mange problemer med terrengroboter. Vi har ikke Google Maps som viser den beste ruten, trafikkregler med skilt som i kommersielle applikasjoner. Men vi har mange steiner, trær, hull og brå endringer i relieff, som ikke er merket på kartet, og systemet må løse alt dette i sanntid, forklarte Fordham.
Applied Research Associates har slått seg sammen med Polaris under SMET -programmet for å tilby en løsning basert på Polaris MRZR ATV (terrengbil), som allerede er i tjeneste med infanteri og spesialstyrker i NATO -land og deres allierte. MRZR X -varianten er en autonom, valgfritt kontrollert variant av MRZR ATV designet for å gi en jevnere overgang fra bemannede til autonome robotsystemer.
MRZR X er utstyrt med Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), som tillater integrering av autonome teknologier samtidig som den fysiske og programvarearkitekturen til eksisterende bebodde plattformer opprettholdes.
Matthew Fordham sa at en av fordelene med MRZR X er at "en lignende plattform allerede er i bruk i det amerikanske militæret. Produksjonskostnadene vil være lave og støtte er tilgjengelig over hele verden. Maskinen er enkel å betjene og vedlikeholde, og overgangen fra manuell til ubemannet modus skjer ved å vri på en vippebryter. Fremskritt innen maskinlæringsalgoritmer, videobehandling og brukerprogrammerbar gate array (FPGA) -teknologi har gitt betydelige bidrag til den semi-autonome ytelsen som militæret for tiden ser etter."
“HMP -markedet vokser stadig. Etter hvert som soldatenes tillit til robotplattformer vokser, vil vi se en økende spredning av slike systemer. Budsjettene vil bli dannet med tanke på behovet for å innføre flere bakkebaserte robotsystemer i det militære arsenalet. Vi ser på våre potensielle motstandere og streber etter å utvide funksjonaliteten til robotene våre. De vil kunne gjøre det skitneste og farligste arbeidet for våre soldater."
Ronen Fishman fra det israelske selskapet Automotive Robotic Industry var enig i at utviklingen av HMP er avgjørende for den moderne soldaten.
Imidlertid mener han at HMR -markedet for nasjonale sikkerhetsstrukturer fortsatt er mer utviklet enn HMW -markedet for militære strukturer. Imidlertid vil disse teknologiene i nær fremtid bli utbredt i mange hærer i verden.
"Forståelsen for at HWM -er bør spille en ledende rolle i den neste kampen er allerede der, men det vil ta ytterligere to eller tre år før denne forståelsen oversettes til reell handling."
I følge Fishman er de viktigste kravene for en HMP som jobber side om side med en moderne soldat høy manøvrerbarhet og utmerket manøvrerbarhet. Imidlertid er programvare fortsatt et sentralt element i ethvert HMP -utviklingsprogram, ettersom bare programvare gjør det mulig å implementere de forskjellige frakoblede modusene.
"Den vanskeligste delen med å lage programvare er at den må få flere delsystemer til å fungere i perfekt harmoni og likevel være fleksible nok til å integrere nye avanserte undersystemer på en brøkdel av tiden."
Automotive Robotic Industry tilbyr for tiden flere HMP -hjul med hjul inkludert AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 og AMSTAF 4 4x4, som hun utvikler i samarbeid med BFL India.
Samtidig gjennomgår HMP -markedet en prosess for å redusere størrelsen på plattformer og nyttelast for å optimalisere støtten til infanteri og spesialenheter, spesielt når det utføres rekognosering og ueksploderte oppdrag for disponering av ammunisjon.
