Bekæmp overlegenhed for den moderne soldat
Da det stadig mere komplekse kamprum stiller flere og flere taktiske krav til enheder, søger militæret og industrien at udvikle næste generations teknologier, der kan give taktisk overlegenhed over næsten lige store modstandere med betydelige kampmuligheder
Næste generations teknologier, der sigter mod at give den moderne soldat de mest effektive midler til at udføre hele spektret af operationelle kapaciteter, undersøges, udvikles og implementeres løbende i tropperne for at optimere ildkraft, overlevelsesevne og nøjagtighed på alle taktiske niveauer, herunder det laveste.
Listen over disse teknologier er enorm, lige fra kommunikationssystemer og slutbrugerenheder til autonome supportkøretøjer og målindsamlings- og erhvervelsessystemer, der reducerer den fysiske og kognitive byrde for den moderne soldat.
Ifølge NATO -doktrinen er moderne operationsrum defineret som "et rum, der omfatter alle niveauer af komplekse konflikter under vanskelige forhold, herunder omstridte maritime territorier, hvor information bør betragtes som et våben."
Moderne militære styrker står over for næsten lige og magtfulde modstandere, såsom Kina, Iran, Nordkorea og Rusland, der ubarmhjertigt opbygger deres kapaciteter på en lang række områder. Som en konsekvens heraf skal militæret være forberedt ikke kun på at bekæmpe traditionelle og eksisterende trusler, men også for at imødegå nye trusler forbundet med hybridkrigføring, som omfatter både kinetiske og ikke-kinetiske midler.
Disse trusler er særlig bekymrede for demonterede nærkampenheder og Special Operations Forces (MTR). Løsningen her kan imidlertid ikke kun være at opdatere våben, hardware og software, men også udviklingen af principper for kampbrug og taktik, metoder og metoder til krigsførelse. Alt dette bør kombineres for at give kampgrupper et sæt muligheder for at imødegå en lang række trusler i informations- og kybernetiske sfærer såvel som inden for elektronisk krigsførelse.
For eksempel har de russiske væbnede styrker med succes anvendt konceptet Next Generation Warfare (deres egen version af hybridkrigførelse). Dets gennemførelse blev smukt demonstreret under fjendtlighederne i Ukraine og Syrien, hvor fremadrettede enheder blev understøttet af omhyggeligt forberedte informationsoperationer.
Det er denne aktivitet, der har tvunget mange landes hære til at identificere og udvikle en række nye teknologier til støtte for små kampgrupper (virksomhedsniveau og derunder), som kunne få til opgave at udføre operationer under betingelser om nægtelse af adgang / blokering af zone, hvor GPS -satellitsignaler og andre kommunikationssignaler let kan blokeres.
Bekæmpelseserfaring i Østeuropa, især Ukraine, har vist, at koalitionsstyrker, der opererer i nærheden af russiske styrker, oplever forskellige problemer i deres kommunikationsnetværk.
Ukraines militærattaché i Storbritannien sagde, at elektronisk krigsførelse fortsat er en "attraktiv" mulighed for russiske styrker, der opererer i det østlige Ukraine."Elektronisk krigsførelse er et yderst effektivt ikke-kinetisk angreb, der er svært at spore," tilføjede, at koalitionskræfterne i regionen meget godt ved, hvad der blokerer VHF-kommunikation. UHF- og GSM -netværk.
Af ukendte årsager stopper f.eks. "Radiotrafikken pludselig", mens ubemandede luftfartøjer og mobile robotter på jorden, der hovedsagelig er afhængige af GPS -signaler, også regelmæssigt afbrydes.
Ifølge talsmand for Getac Jackson White investerer de væbnede styrker i stigende grad i C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance) teknologier. For at understøtte "strategien om asymmetrisk krigsførelse og digitalisering". Som et eksempel nævnte han sin virksomheds X500-server og bærbare computer samt den nyeste slutbrugerenhed, den robuste MX50-tablet. udgivet i 2017.
Denne 15-tommer tablet giver dataudveksling i stor mængde til 3D-kortapplikationer og andre programmer til operativ kontrol og situationsfornemmelse. En mobil enhed på størrelse med en skolepennetaske kan gemme op til 6 terabyte data, behandler og distribuerer data modtaget fra jord- og luftplatforme og giver avancerede enheder mulighed for at "analysere platformdata, udført mission og andre parametre for at sikre driftsstabilitet under vanskelige kampforhold ".
X500 -tabletten har en Generic Base Architecture, der tillader integration i eksisterende og fremtidige C4ISTAR -netværk. Enheden kører på et Windows 10 -operativsystem, der giver databeskyttelse, godkendelse og fysisk sikker opstart. Hvis tabletten falder i hænderne på fjenden, kan den fjernbetjenes deaktiveres ved hjælp af Mobile Device Management -softwaren.
Nægtet i forbindelse
Behovet for sikker besked i hele det omstridte og overbelastede kamprum er fortsat en kritisk og væsentlig forudsætning for væbnede styrker, der effektivt ønsker at udføre missioner i nutidens og fremtidige operationelle miljøer.
Ifølge nogle eksperter burde den næste generations kommunikationskommunikationssystemer i dag ikke kun have forbedret beskyttelse mod jammere (som angivet af Ukraine -eksemplet), men også give b Ohøjere datahastigheder for at give soldater mulighed for at understøtte hele spektret af C4ISTAR -kapaciteter.
Disse behov har drevet fremkomsten og spredningen af den næste generation af programmerbare radioer. De er i stand til at acceptere mange særlige kommunikationsprotokoller og levere kommunikation i de vanskeligste miljøer.
Desuden søger mange mere avancerede militærer at udvide deres indflydelse og etablere globalt samarbejde. Dette kræver højere kommunikationssystemers interaktion med lokale allierede, som ikke har højteknologiske programmerbare radiosystemer og taktiske radiostationer til rådighed for "vestlige" hære.
Michael McFerron fra den første amerikanske marinedivision og bemærkede behovet for at forbedre signaturstyringen af små kampgruppekommunikationer advarede:”Vi skal overveje den elektromagnetiske interferens og signaler, vi sender. Hvis du udsender signaler, er du død."
”Hvordan handler man i sådan et rum? Spurgte McFerron og påpegede vigtigheden af at lukke fjendtlige kommunikationssystemer, samtidig med at Marine Corps kommunikation beskyttes.”Hvis vi opererer i et miljø som dette, kan vi beskytte vores systemer mod mere avancerede trusler? Hvordan forbereder og lærer vi at arbejde i dette miljø?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - trådløse decentrale selvorganiserende netværk bestående af mobile enheder. Hver sådan enhed kan uafhængigt bevæge sig i enhver retning og som følge heraf ofte bryde og etablere forbindelser med naboer. Sådanne netværk, uafhængigt af satellitkonstellationer, bliver mere og mere populære. Denne teknologi breder sig gradvist til infanterienheder og MTR og giver personalet selvhelbredende og interferensbestandige kommunikationssystemer.
Jimi Henderson fra Silvus Technologies har sit eget perspektiv på de nye krav i nutidens driftsmiljø. De giver mulighed for spetsnaz og infanteri i direkte kontakt med fjenden, såvel som UAV'er og NMR'er, til at handle i opposition, når kommunikationskanaler med stor sandsynlighed kan sidde fast.
For eksempel forbedres personalets og fjernstyrede systemers evne til at modstå interferens ved brug af dual-band radioer, der understøtter to radiofrekvensbånd (f.eks. 2 og 4 GHz) i en enkelt fysisk enhed. Ifølge Henderson giver en sådan løsning den moderne soldat mulighed for hurtigt og nemt at skifte mellem alternative frekvenser for at undgå kilder til interferens uden behov for hardwareændring.
"Det handler om spektrumkundskab," forklarede han og bemærkede, at eksisterende radiosystemer derefter kunne "overse" ydelses- og interferensproblemer. Henderson bemærkede også, at taktiske radiosystemer skulle fungere inde i tunnelbygninger og underjordiske strukturer, hvor kommunikation fra synsfeltet let kan blive afbrudt. Derfor er evnen til at opretholde kommunikation ude af syne mellem operatører og ubemandede køretøjer et kritisk operationelt krav.
Disse løsninger omfatter radiostationer fra StreamCaster -familien fra Silvus Technologies. Eventuelt understøtter de tilslutningen af 2x2 og 4x4 transmitterende retningsantenner, som giver en signalforstærkning på henholdsvis 2-3 dB og 5-6 dB. Derfor er de velegnede til "ekstreme situationer, hvor abonnenter bevæger sig hurtigt eller er ude af syne, og antennelængde og afstand ikke er ligegyldige," sagde Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 med MIMO-teknologi (multiple-input multiple-output-en metode til rumlig signalkodning, der gør det muligt at øge kanalbåndbredden, hvor dataoverførsel og modtagelse udføres af systemer med flere adaptive antenner med svag korrelation), idet det mindste system i porteføljeselskabet, er i stand til at give de nødvendige kapaciteter til MTR og infanterienheder. Radioen med en udgangseffekt på op til 4 watt fås i en "hærdet hånd" version; lav sandsynlighed for fastklemning tilbydes af "push-to-talk" -tilstanden (kun ved at trykke på knappen) og dual-band-kommunikation.
Ifølge Henderson er Streamcaster -radioer i stand til at understøtte op til 380 MANET -noder på et enkelt netværk. Dette gør det muligt effektivt at udsende signaler fra en knude til en anden i en automatisk tilstand, hvilket reducerer enhver afhængighed af GPS -signaler og satellitkommunikation generelt.
Streamcaster 4200-radioen kan også oprette forbindelse til Wi-Fi- og GPS-enheder via et eksternt stik. Hvert system kan gemme op til 128 GB data i sin interne hukommelse. Henderson sagde, at et netværk af sådanne radioer kunne opnå "ultra-lav latens, i gennemsnit 7 millisekunder pr. Hop mellem noder."
Som svar på den nuværende efterspørgsel efter kampmissioner i alle C2D2E (Communications Degraded / Communications Denied Environment) scenarier, er flere og flere specialiserede kommunikations MANET -platforme tilgængelige på markedet for militæret. For eksempel den alternative programmerbare radio TW-950 Shadow fra TrellisWare Technologies. Det blev præsenteret i maj 2017 på SOFIC Special Forces Conference.
Ligesom Streamcaster er Shadow håndholdt radio i stand til at fungere i et udvidet RF -område. Dette giver mulighed for højere dataoverførselshastigheder og, ifølge Mat Fellows fra TrellisWare Technologies, "se en række HD-video og er fuldt ud interoperabel med enheder, der bruger den proprietære TSM-X-protokol."
Shadow-enheden vejer 312 gram, fungerer i frekvensbåndene 225-450 MHz og 1250-2600 MHz og har en sendeeffekt på 2 watt. Radiostationen understøtter op til 16 kanaler med en forsinkelse på "mindre end et sekund" og kan fungere under vand i to meters dybde.
Fellows bekræftede også, at forskellige MTR-enheder allerede bruger forskellige typer MANET-kompatible radiosystemer, især til bekæmpelse af terrorisme i befolkede områder og i mangel af et GPS-signal.
Persistent Systems promoverer sit MPU5 -system, hvis hovedkomponent er en 3x3 radio med MIMO -teknologi. Ifølge Herbert Rubens, direktør for vedvarende systemer, "Den genererer transmissionseffekt på op til 6 watt og giver et sikkert IP -netværk (Internet Protocol) under alle forhold og datahastigheder på over 100 megabit pr. Sekund."
MPU5 indeholder også en integreret videokoder / dekoder, der er i stand til at distribuere HD -videostreams i realtid; Android -operativsystemet, hvor ATAK -softwaren kører; samt 16 radiokanaler med trafik over IP (RoI).
“MPU5 øger situationsfornemmelsen, bidrager til missionens succes og forbedrer også den generelle sikkerhed. Derudover er MPU5 -systemet en ekstremt omkostningseffektiv løsning ved at implementere mange muligheder i et kommercielt produkt,”forklarede Rubens om sin virksomheds position.
Autonom støtte og kunstig intelligens
MANET-kompatible radiosystemer bruges i stigende grad til at kommunikere med autonome platforme, herunder UAV'er og NMR'er. De er aktivt indsat i operationelle scenarier for at reducere byrden for MTR -personale og infanterienheder.
Verdensmarkedet tilbyder i øjeblikket et utal af forskellige jordbaserede robotsystemer eller HMP'er. Dette omfatter små sporede HMP'er, der er i stand til at bortskaffe ueksploderet ammunition og improviserede eksplosive anordninger samt andre oplysninger om indsamling af oplysninger. Der er også en række store hjulplatforme på markedet, der bruges til både godstransport og kampstøtte. NMP kan endda levere brandstøtte på fuld tid til demonterede overfaldsgrupper og specialstyrker.
Nye teknologier tillader nu brug af HMP i stadig mere komplekse kampscenarier. Især er der et øget behov for MWD til at udføre opgaver i bebyggede områder og underjordiske forsyningsselskaber.
Industrielle kilder hævder, at dette teknologiske opsving handlede mindre om at designe og udvikle helt nye platforme, men mere om at implementere åbne arkitekturstandarder for forenklet integration af nyttelast og plug-and-play-controllere. Selvfølgelig kræves afvejninger mellem størrelse, vægt og effekt, og der er fortsat bekymringer om de nuværende autonominiveauer på tværs af hele NMR-spektret.
Ifølge repræsentanten for Applied Research Associates Matthew Fordham er den moderne soldat først nu begyndt at drage fordel af autonom teknologi.
I mere end et årti har det amerikanske forsvarsministerium været engageret i udbredt brug af terrængående HMP'er til militære opgaver, men indtil for nylig var deres udvikling hovedsageligt drevet af forskningsprojekter.
"Det var først i 2017, at forsvarsministeriet begyndte målrettet finansiering af militære applikationer ved at udstede en RFP for Route Clearance Interrogation System (RCIS) og Squad Multipurpose Equipment Transport (SMET) -programmet," forklarede han.
Den amerikanske hær valgte i december 2017 fire deltagere til SMET -projektet: Applied Research Associates (ARA) og Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; og Howe & Howe Technologies.
Dette program blev navngivet i det strategiske dokument fra den amerikanske hær Robotic and Autonomous Systems, der blev offentliggjort i marts 2017, som en kortsigtet prioritet (indtil 2020) for landstyrkerne. Manned-Unmanned Teaming (MUM-T) konceptet er at integrere kombinerede robotiske og autonome kapaciteter med hærenheder, samtidig med at den fulde jagerfunktion bevares.
De første principper for kampbrug og SMET -krav vedrørte et køretøj, der kunne ledsage soldater, der gik med en hastighed på 3 km / t i op til 72 timer uden at tanke op over en afstand på 97 km. I sidste ende skal enheden fungere i tre tilstande: autonom, semi-autonom og fjernbetjening.
Platformen skal bære en belastning på 454 kg og generere 3 kW, når den er parkeret og 1 kW i bevægelse. Transport af 454 kg reducerer belastningen på hver soldat i truppen med 45 kg. Ved at reducere belastningen tillader platformen infanteribrigade Combat Team infanteribrigadegrupper at rejse lange afstande, mens produktionen af elektricitet fra denne platform tillader genopladning af udstyr og batterier på farten.
SMET -platformen er designet til at udføre en række opgaver, herunder transport af ammunition, vand, batterier og specialudstyr; C4ISTAR; og brandstøtte.
Forsvarsministeriet forventes at bekræfte SMETs officielle programstatus i midten af næste år. Den amerikanske hær overvejer at købe op til 80 platforme efter at have valgt en foretrukken hovedentreprenør.
Ifølge Fordham er platforme og sensorteknologier forbundet med sådanne HMP-udviklinger i dag modne nok til at blive bredt indsat til støtte for den moderne soldat og omkostningseffektive nok til efterfølgende investeringer.
Med henvisning til de fremtidige udfordringer ved den eksplosive udvikling af HMP kaldte Fordham "absolut sikkerhed" det vigtigste element i ethvert vellykket robotplatformsprojekt. Betjeningen af HMP skal altid være sikker uden utilsigtede bevægelser eller uventet adfærd.
”Blot et sikkerhedsproblem kan sætte robotten til side i årevis. Forudsigelig platformpræstation er nøglen til succes. For det første er sikkerhed altid den vigtigste udfordring. Redundans af controllere, sikker software, omhyggelig analyse, kontrol og testbarhed - alt dette er grundlaget for at opnå det nødvendige sikkerhedsniveau."
”For det andet er der mange problemer med terrængående robotter. Vi har ikke Google Maps, der viser den bedste rute, trafikregler med skilte som i kommercielle applikationer. Men vi har mange sten, træer, huller og pludselige ændringer i relief, som ikke er markeret på kortet, og systemet skal løse alt dette i realtid,”forklarede Fordham.
Applied Research Associates har samarbejdet med Polaris under SMET -programmet for at tilbyde en løsning baseret på Polaris MRZR ATV (terrængående køretøj), som allerede er i tjeneste med infanteri og specialstyrker i NATO -lande og deres allierede. MRZR X -varianten er en autonom, valgfrit kontrolleret variant af MRZR ATV designet til at give en glattere overgang fra bemandede til autonome robotsystemer.
MRZR X er udstyret med Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), som tillader integration af autonome teknologier, samtidig med at den fysiske og softwarearkitektur af eksisterende beboede platforme opretholdes.
Matthew Fordham sagde, at en af fordelene ved MRZR X er, at "en lignende platform allerede er i brug i det amerikanske militær. Produktionsomkostninger vil være lave, og support er tilgængelig på verdensplan. Maskinen er let at betjene og vedligeholde, og overgangen fra manuel til ubemandet tilstand sker ved at dreje på en vippekontakt. Fremskridt inden for maskinlæringsalgoritmer, videobehandling og brugerprogrammerbare gate array (FPGA) teknologier har ydet betydelige bidrag til den semi-autonome ydeevne, som militæret i øjeblikket leder efter."
”HMP -markedet vokser konstant. Når soldaternes tillid til robotplatforme vokser, vil vi se en stigende spredning af sådanne systemer. Budgetterne vil blive dannet under hensyntagen til behovet for at indføre yderligere jordbaserede robotsystemer i det militære arsenal. Vi ser på vores potentielle modstandere og stræber efter at udvide funktionaliteten af vores robotter. De vil være i stand til at udføre det mest beskidte og farligste arbejde for vores soldater."
Ronen Fishman fra det israelske firma Automotive Robotic Industry var enig i, at udviklingen af HMP er afgørende for den moderne soldat.
Han mener imidlertid, at HMR -markedet for nationale sikkerhedsstrukturer stadig er mere udviklet end HMW -markedet for militære strukturer. Imidlertid vil disse teknologier i den nærmeste fremtid blive udbredt i mange hærer i verden.
"Forståelsen for, at HWM'er skal spille en ledende rolle i det næste slag, er allerede der, men det vil tage yderligere to eller tre år, før denne forståelse omsættes til reel handling."
Ifølge Fishman er de vigtigste krav for et HMP, der arbejder side om side med en moderne soldat, høj manøvredygtighed og fremragende manøvredygtighed. Imidlertid er software stadig et centralt element i ethvert HMP -udviklingsprogram, da kun software tillader de forskellige offline -tilstande at blive implementeret.
"Den sværeste del ved at oprette software er, at den skal få flere undersystemer til at fungere i perfekt harmoni og alligevel være fleksible nok til at integrere nye avancerede undersystemer på en brøkdel af tiden."
Automotive Robotic Industry tilbyder i øjeblikket flere HMP'er på hjul, herunder AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 og AMSTAF 4 4x4, som hun udvikler i samarbejde med BFL Indien.
Samtidig er HMP -markedet i gang med at reducere størrelsen på platforme og nyttelast for at optimere støtten til infanteri og særlige enheder, især når der udføres rekognoscering og ueksploderede affaldsbortskaffelsesmissioner.
