Bojová převaha moderního vojáka
Vzhledem k tomu, že stále komplexnější bojový prostor klade na jednotky stále více taktických požadavků, armáda a průmysl se snaží vyvinout technologie příští generace, které mohou poskytnout taktickou převahu nad téměř rovnocennými protivníky s významnými bojovými schopnostmi
Technologie příští generace, jejichž cílem je poskytnout modernímu vojákovi nejefektivnější prostředky k provádění celého spektra operačních schopností, jsou v jednotkách neustále zkoumány, vyvíjeny a implementovány s cílem optimalizovat palebnou sílu, schopnost přežití a přesnost na všech taktických úrovních, včetně nejnižší.
Seznam těchto technologií je obrovský, od komunikačních systémů a zařízení koncových uživatelů až po autonomní podpůrná vozidla a systémy pro získávání a získávání cílů, které snižují fyzickou a kognitivní zátěž moderního vojáka.
Podle doktríny NATO je moderní operační prostor definován jako „prostor, který zahrnuje všechny úrovně složitých konfliktů v obtížných podmínkách, včetně sporných námořních území, kde by informace měly být považovány za zbraň“.
Moderní vojenské síly čelí téměř rovnocenným a mocným protivníkům, jako je Čína, Írán, Severní Korea a Rusko, kteří si neustále budují své schopnosti v nejrůznějších oblastech. V důsledku toho musí být armáda připravena nejen na boj s tradičními a stávajícími hrozbami, ale také na boj proti novým hrozbám spojeným s hybridní válkou, které zahrnují kinetické i nekinetické prostředky.
Tyto hrozby se týkají zejména sesazených jednotek na blízko a jednotek speciálních operací (MTR). Řešením zde však může být nejen aktualizace zbraní, hardwaru a softwaru, ale také rozvoj zásad bojového použití a taktiky, metod a metod vedení války. To vše by se mělo spojit, aby se bojovým skupinám poskytl soubor schopností čelit široké škále hrozeb v informační a kybernetické sféře, jakož i v oblasti elektronického boje.
Ruské ozbrojené síly například úspěšně uplatnily koncept války příští generace (jejich vlastní verze hybridního boje). Jeho implementace byla krásně demonstrována během nepřátelských akcí na Ukrajině a v Sýrii, kde přední pozemní jednotky byly podporovány pečlivě připravenými informačními operacemi.
Právě tato činnost donutila armády mnoha zemí identifikovat a rozvíjet řadu nových technologií na podporu malých bojových skupin (na úrovni společnosti a níže), které by mohly být pověřeny prováděním operací v podmínkách odepření přístupu / blokování zóna, kde lze snadno blokovat satelitní signály GPS a další komunikační signály.
Bojové zkušenosti ve východní Evropě, zejména na Ukrajině, ukázaly, že koaliční síly působící v těsné blízkosti ruských sil mají ve svých komunikačních sítích různé problémy.
Ukrajinský vojenský atašé ve Velké Británii uvedl, že elektronické válčení zůstává „atraktivní“možností pro ruské síly působící na východní Ukrajině."Elektronické válčení je vysoce účinný nekinetický útok, který je těžké vystopovat," dodává, že koaliční síly v regionu velmi dobře vědí, co ruší komunikaci VKV. UHF a GSM sítě.
Například z neznámých důvodů je „rádiový provoz náhle zastaven“, zatímco pravidelně jsou narušovány také bezpilotní prostředky a pozemní mobilní roboti, kteří spoléhají převážně na signály GPS.
Podle mluvčího Getacu Jacksona Whitea ozbrojené síly stále více investují do technologií C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance). Pro podporu „strategie asymetrické války a digitalizace“. Jako příklad uvedl server a notebook X500 své společnosti a nejnovější zařízení koncového uživatele, robustní tablet MX50. vydáno v roce 2017.
Tento 15palcový tablet poskytuje velkoobjemovou výměnu dat pro 3D mapovací aplikace a další programy pro řízení provozu a situační povědomí. Mobilní zařízení o velikosti školního penálu může ukládat až 6 terabajtů dat, zpracovávat a distribuovat data přijatá z pozemních a leteckých platforem a poskytuje pokročilé jednotky s možností „analyzovat data platformy, provedené úkoly a další parametry, aby bylo zajištěno operační stabilita v obtížných bojových podmínkách “.
Tablet X500 je vybaven generickou základní architekturou, která umožňuje integraci do stávajících i budoucích sítí C4ISTAR. Zařízení běží na operačním systému Windows 10, který poskytuje ochranu dat, ověřování a fyzicky zabezpečené spouštění. Pokud se tablet dostane do rukou nepřítele, lze jej deaktivovat na dálku pomocí softwaru pro správu mobilních zařízení.
V souvislosti odmítnuto
Potřeba bezpečného zasílání zpráv v celém sporném a přetíženém bojovém prostoru zůstává kritickým a zásadním předpokladem pro ozbrojené síly usilující o efektivní plnění misí v dnešním i budoucím operačním prostředí.
Podle některých odborníků by komunikační komunikační systémy příští generace dnes měly mít nejen zvýšenou ochranu proti rušičům (jak ukazuje příklad Ukrajiny), ale také poskytovat b Óvyšší přenosové rychlosti, aby měli vojáci možnost podporovat celou škálu schopností C4ISTAR.
Tyto potřeby vedly ke vzniku a šíření další generace programovatelných rádií. Jsou schopni akceptovat mnoho speciálních komunikačních protokolů a poskytovat komunikaci v těch nejobtížnějších prostředích.
Mnoho vyspělejších armád se navíc snaží rozšířit svůj vliv a navázat globální spolupráci. To vyžaduje vyšší úroveň interakce komunikačních systémů s místními spojenci, kteří nemají k dispozici „západní“armády high-tech programovatelné rádiové systémy a taktické rádiové stanice.
Michael McFerron z 1. americké námořní divize, který si všiml potřeby zlepšit správu podpisů komunikace malých bojových skupin, varoval: „Musíme zvážit elektromagnetické rušení a signály, které vysíláme. Pokud vysíláte signály, jste mrtví."
"Jak se v takovém prostoru chovat?" Zeptal se McFerron a poukázal na důležitost vypnutí nepřátelských komunikačních systémů při ochraně komunikace námořní pěchoty. "Pokud pracujeme v takovém prostředí, můžeme chránit naše systémy před pokročilejšími hrozbami?" Jak se připravíme a naučíme se pracovat v tomto prostředí? “
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - bezdrátové decentralizované samoorganizující se sítě skládající se z mobilních zařízení. Každé takové zařízení se může nezávisle pohybovat v libovolném směru a v důsledku toho často přerušuje a navazuje spojení se sousedy. Takové sítě, nezávislé na satelitních konstelacích, jsou stále oblíbenější. Tato technologie se postupně šíří do pěchotních jednotek a MTR a poskytuje personálu samoléčebné a interferenční odolné komunikační systémy.
Jimi Henderson ze Silvus Technologies má svůj vlastní pohled na nové požadavky dnešního operačního prostředí. Zajišťují schopnost spetsnazů a pěchoty v přímém kontaktu s nepřítelem, stejně jako UAV a NMR, jednat v opozici, když lze komunikační kanály s vysokou pravděpodobností zaseknout.
Například schopnost personálu a dálkově ovládaných systémů odolávat rušení je vylepšena použitím dvoupásmových rádií, která podporují dvě rádiová frekvenční pásma (např. 2 a 4 GHz) v jednom fyzickém zařízení. Podle Hendersona takové řešení umožňuje modernímu vojákovi rychle a snadno přepínat mezi alternativními frekvencemi, aby se vyhnul zdrojům rušení bez nutnosti hardwarových úprav.
"Je to o znalosti spektra," vysvětlil a poznamenal, že stávající rádiové systémy by pak mohly "přehlédnout" problémy s výkonem a rušením. Henderson také poznamenal, že taktické rádiové systémy by měly fungovat uvnitř tunelových budov a podzemních struktur, kde lze snadno narušit komunikaci na přímou viditelnost. Z tohoto důvodu zůstává schopnost udržovat komunikaci mimo dohled mezi operátory a bezpilotními vozidly kritickým provozním požadavkem.
Tato řešení zahrnují rozhlasové stanice rodiny StreamCaster od Silvus Technologies. Volitelně podporují připojení směrových antén vysílajících 2x2 a 4x4, které poskytují zisk signálu 2–3 dB, respektive 5–6 dB. Proto se dobře hodí pro „extrémní situace, kdy se předplatitelé pohybují rychle nebo jsou mimo dohled a na délce a rozteči antény nezáleží,“řekl Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 s technologií MIMO (vícenásobný vstup s více výstupy-metoda kódování prostorového signálu, která umožňuje zvětšit šířku pásma kanálu, ve které přenos a příjem dat provádí systémy několika adaptivních antén se slabou korelací), přičemž nejmenší systém v portfoliu společnosti, je schopen poskytnout potřebné schopnosti jednotkám MTR a pěchoty. Rádio s výstupním výkonem až 4 watty je k dispozici ve verzi „tvrzená ruka“; nízkou pravděpodobnost rušení zajišťuje režim „push-to-talk“(pouze stisknutím tlačítka) a dvoupásmová komunikace.
Podle Hendersona jsou rádia Streamcaster schopna podporovat až 380 uzlů MANET v jedné síti. To umožňuje efektivně vysílat signály z jednoho uzlu do druhého v automatickém režimu, což snižuje jakoukoli závislost na signálech GPS a satelitní komunikaci obecně.
Rádio Streamcaster 4200 se také může připojit k zařízením Wi-Fi a GPS prostřednictvím volitelného externího konektoru. Každý systém může do své vnitřní paměti uložit až 128 GB dat. Henderson řekl, že síť takových rádií by mohla dosáhnout „ultra nízké latence, v průměru 7 milisekund na skok mezi uzly“.
V reakci na aktuální poptávku po bojových misích ve všech scénářích C2D2E (Communications Degraded / Communications Denied Environment) je na trhu pro armádu k dispozici stále více specializovaných komunikačních platforem MANET. Například alternativní programovatelné rádio TW-950 Shadow od TrellisWare Technologies. Byl představen v květnu 2017 na konferenci SOFIC Special Forces Conference.
Ruční rádio Shadow je stejně jako Streamcaster schopné pracovat v rozšířeném rádiovém dosahu. To umožňuje vyšší přenosové rychlosti dat a podle Mat Fellows z TrellisWare Technologies „prohlíží různé video ve vysokém rozlišení a je plně interoperabilní se zařízeními využívajícími proprietární protokol TSM-X“.
Zařízení Shadow váží 312 gramů, pracuje ve frekvenčních pásmech 225-450 MHz a 1250-2600 MHz a má vysílací výkon 2 watty. Rozhlasová stanice podporuje až 16 kanálů se zpožděním „méně než sekundu“a může pracovat pod vodou v hloubce dvou metrů.
Členové rovněž potvrdili, že různé jednotky MTR již používají různé typy rádiových systémů kompatibilních s MANET, zejména pro boj proti terorismu v obydlených oblastech a při absenci signálu GPS.
Společnost Persistent Systems propaguje svůj systém MPU5, jehož hlavní součástí je rádio 3x3 s technologií MIMO. Podle Herberta Rubense, ředitele společnosti Persistent Systems, „generuje přenosový výkon až 6 wattů, poskytuje zabezpečenou síť IP (internetový protokol) za všech podmínek a přenosové rychlosti přesahuje 100 megabitů za sekundu“.
MPU5 také obsahuje integrovaný kodér / dekodér videa schopný distribuovat video streamy s vysokým rozlišením v reálném čase; operační systém Android, na kterém běží software ATAK; stejně jako 16 rádiových kanálů s provozem přes IP (RoI).
"MPU5 zvyšuje situační povědomí, přispívá k úspěchu mise a také zlepšuje celkovou bezpečnost." Systém MPU5 je navíc mimořádně nákladově efektivní řešení díky implementaci mnoha možností do jednoho komerčního produktu, “vysvětlil pozici své společnosti Rubens.
Autonomní podpora a umělá inteligence
Rádiové systémy kompatibilní s MANET se stále častěji používají ke komunikaci s autonomními platformami, včetně UAV a NMR. Jsou aktivně nasazováni v operačních scénářích ke snížení zátěže personálu MTR a pěchotních jednotek.
Světový trh v současné době nabízí nespočet různých pozemních robotických systémů nebo HMP. To zahrnuje malé sledované HMP schopné likvidovat nevybuchlou munici a improvizovaná výbušná zařízení, jakož i další úkoly při shromažďování informací. Na trhu je také řada velkých kolových plošin používaných jak pro přepravu nákladu, tak pro bojovou podporu. NMP může dokonce poskytovat nepřetržitou palebnou podporu sesazeným útočným skupinám a speciálním silám.
Nové technologie nyní umožňují použití HMP ve stále složitějších bojových scénářích. Zejména existuje zvýšená potřeba, aby společnost MWD plnila úkoly v zastavěných oblastech a podzemních inženýrských sítích.
Průmyslové zdroje tvrdí, že tento technologický vzestup byl méně o navrhování a vývoji zcela nových platforem, ale spíše o implementaci standardů otevřené architektury pro zjednodušenou integraci užitečného zatížení a řadičů typu plug-and-play. Samozřejmě jsou nutné kompromisy mezi velikostí, hmotností a výkonem a přetrvávají obavy ohledně současných úrovní autonomie v celém spektru NMR.
Podle zástupce Applied Research Associates Matthewa Fordhama teprve nyní začal moderní voják těžit z autonomní technologie.
Americké ministerstvo obrany se již více než deset let zavázalo k rozsáhlému využívání terénních HMP pro vojenské úkoly, ale až donedávna byl jejich vývoj tažen především výzkumnými projekty.
"Až v roce 2017 zahájilo ministerstvo obrany cílené financování vojenských aplikací vydáním žádosti o povolení pro dotazovací systém Route Clearance Interrogation System (RCIS) a program Squad Multipurpose Equipment Transport (SMET)," vysvětlil.
Americká armáda v prosinci 2017 vybrala do projektu SMET čtyři účastníky: Applied Research Associates (ARA) a Polaris Defence (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; a Howe & Howe Technologies.
Tento program byl pojmenován ve strategickém dokumentu americké armády Robotic and Autonomous Systems, zveřejněném v březnu 2017, jako krátkodobá priorita (do roku 2020) pro pozemní síly. Koncept Manned Unmanned Teaming (MUM-T) má integrovat kombinované robotické a autonomní schopnosti s armádními jednotkami při zachování plné funkčnosti stíhaček.
Počáteční zásady použití v boji a požadavky SMET se týkaly vozidla, které mohlo doprovázet vojáky kráčející rychlostí 3 km / h po dobu až 72 hodin bez tankování na vzdálenost 97 km. V konečném důsledku bude muset zařízení pracovat ve třech režimech: autonomní, poloautonomní a dálkové ovládání.
Plošina musí nést zatížení 454 kg a při parkování generovat 3 kW a v pohybu 1 kW. Přeprava 454 kg sníží zatížení každého vojáka v týmu o 45 kg. Snížením zátěže platforma umožní skupinám pěších brigád pěchotních brigád cestovat na dlouhé vzdálenosti, zatímco výroba elektřiny z této platformy umožní dobíjení vybavení a baterií na cestách.
Platforma SMET je navržena tak, aby plnila řadu úkolů, včetně přepravy munice, vody, baterií a speciálního vybavení; C4ISTAR; a palebnou podporu.
Očekává se, že ministerstvo obrany potvrdí oficiální status programu SMET v polovině příštího roku. Americká armáda zvažuje nákup až 80 platforem po výběru preferovaného hlavního dodavatele.
Podle Fordhama jsou platformy a senzorové technologie spojené s takovým vývojem HMP dnes dostatečně vyspělé na to, aby mohly být široce nasazeny na podporu moderního vojáka, a dostatečně efektivní pro následné investice.
S odkazem na budoucí výzvy, které přináší explozivní vývoj HMP, Fordham označil „absolutní bezpečnost“za nejdůležitější prvek každého úspěšného projektu robotické platformy. Provoz HMP musí být vždy bezpečný, bez nechtěných pohybů nebo neočekávaného chování.
"Pouze jeden bezpečnostní problém může robotiku odložit na několik let." Předvídatelný výkon platformy je klíčem k úspěchu. Za prvé, bezpečnost je vždy nejdůležitější výzvou. Redundance ovladačů, zabezpečený software, pečlivá analýza, kontrola a testovatelnost - to vše je základem pro úspěšné dosažení požadované úrovně bezpečnosti. “
"Za druhé, s terénními roboty je mnoho problémů." Nemáme Mapy Google, které by zobrazovaly nejlepší trasu, dopravní pravidla se značkami jako v komerčních aplikacích. Máme ale spoustu kamenů, stromů, děr a náhlých změn v reliéfu, které nejsou na mapě vyznačeny, a to vše musí systém vyřešit v reálném čase, “vysvětlil Fordham.
Společnost Applied Research Associates se spojila se společností Polaris v rámci programu SMET a nabídla řešení založené na čtyřkolce Polaris MRZR (terénní vozidlo), která je již v provozu u pěchoty a speciálních sil zemí NATO a jejich spojenců. Varianta MRZR X je autonomní, volitelně ovládaná varianta čtyřkolky MRZR navržená tak, aby poskytovala plynulejší přechod z posádky na autonomní robotické systémy.
MRZR X je vybaven Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), který umožňuje integraci autonomních technologií při zachování fyzické a softwarové architektury stávajících obydlených platforem.
Matthew Fordham řekl, že jednou z výhod MRZR X je, že „podobná platforma se již používá v americké armádě. Výrobní náklady budou nízké a podpora je k dispozici po celém světě. Stroj se snadno obsluhuje a udržuje a přechod z manuálního do bezpilotního režimu nastává otočením přepínacího spínače. Pokroky v algoritmech strojového učení, zpracování videa a technologiích uživatelsky programovatelného hradlového pole (FPGA) významně přispěly k semi-autonomnímu výkonu, který armáda v současné době hledá. “
"Trh s HMP neustále roste." Jak roste důvěra vojáků v robotické platformy, uvidíme rostoucí šíření takových systémů. Rozpočty budou vytvářeny s přihlédnutím k potřebě zavést do vojenského arzenálu další pozemní robotické systémy. Při pohledu na naše potenciální protivníky se snažíme rozšířit funkčnost našich robotů. Budou moci dělat tu nejšpinavější a nejnebezpečnější práci pro naše vojáky. “
Ronen Fishman z izraelské společnosti Automotive Robotic Industry souhlasil, že vývoj HMP je pro moderního vojáka zásadní.
Věří však, že trh HMR s národními bezpečnostními strukturami zůstává rozvinutější než trh HMW s vojenskými strukturami. V blízké budoucnosti se však tyto technologie rozšíří v mnoha armádách světa.
„Pochopení, že HWM by měly hrát hlavní roli v příští bitvě, již existuje, ale bude trvat další dva nebo tři roky, než se toto porozumění promění v reálné akce.“
Podle Fishmana jsou nejdůležitější požadavky na HMP pracující bok po boku s moderním vojákem vysoká manévrovatelnost a vynikající manévrovatelnost. Software však zůstává klíčovým prvkem jakéhokoli vývojového programu HMP, protože pouze software umožňuje implementaci různých offline režimů.
„Nejtěžší na tvorbě softwaru je to, že musí zajistit, aby více subsystémů fungovalo v dokonalé harmonii a přitom bylo dostatečně flexibilní, aby za zlomek času integrovalo nové pokročilé subsystémy.“
Automobilový robotický průmysl v současné době nabízí několik kolových HMP včetně AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 a AMSTAF 4 4x4, které vyvíjí ve spolupráci s BFL India.
Trh HMP zároveň prochází procesem zmenšování platforem a užitečného zatížení s cílem optimalizovat podporu pěchoty a speciálních jednotek, zejména při provádění průzkumných a nevybuchlých misí likvidace munice.
