Combat la superioritat del soldat modern
A mesura que l'espai de combat cada vegada més complex exigeix cada vegada més demandes tàctiques a les unitats, els militars i la indústria busquen desenvolupar tecnologies de nova generació que puguin proporcionar superioritat tàctica sobre oponents gairebé iguals amb capacitats de combat significatives
Les tecnologies de nova generació destinades a proporcionar al soldat modern els mitjans més efectius per realitzar tot l’espectre de capacitats operatives s’investiguen, desenvolupen i implementen contínuament a les tropes per tal d’optimitzar la potència de foc, la supervivència i la precisió a tots els nivells tàctics, inclòs el més baix.
La llista d’aquestes tecnologies és enorme, des dels sistemes de comunicació i els dispositius de l’usuari final fins als vehicles de suport autònoms i els sistemes d’adquisició i adquisició d’objectius que redueixen la càrrega física i cognitiva del soldat modern.
Segons la doctrina de l'OTAN, l'espai operatiu modern es defineix com "un espai que inclou tots els nivells de conflicte complex en condicions difícils, inclosos els territoris marítims en disputa, on la informació s'ha de considerar com una arma".
Les forces militars modernes s’enfronten a oponents gairebé iguals i poderosos, com la Xina, l’Iran, Corea del Nord i Rússia, que estan construint sense parar les seves capacitats en una àmplia varietat d’àrees. Com a conseqüència, els militars han d’estar preparats no només per combatre les amenaces tradicionals i existents, sinó també per combatre les noves amenaces associades a la guerra híbrida, que inclouen tant mitjans cinètics com no cinètics.
Aquestes amenaces preocupen especialment les unitats cos a cos desmuntades i les Forces d’Operacions Especials (MTR). No obstant això, la solució aquí no només pot ser l’actualització d’armes, maquinari i programari, sinó també el desenvolupament de principis d’ús de combat i tàctiques, mètodes i mètodes de guerra. Tot això s’hauria de combinar per proporcionar als grups de combat un conjunt de capacitats per combatre una àmplia gamma d’amenaces en les esferes informatives i cibernètiques, així com en el camp de la guerra electrònica.
Per exemple, les forces armades russes han aplicat amb èxit el concepte de guerra de nova generació (la seva pròpia versió de guerra híbrida). La seva implementació es va demostrar molt bé durant les hostilitats a Ucraïna i Síria, on les unitats terrestres avançades van ser recolzades per operacions d'informació acuradament preparades.
És aquesta activitat la que ha obligat els exèrcits de molts països a identificar i desenvolupar una sèrie de noves tecnologies per donar suport a petits grups de batalla (nivell d’empresa i inferior), que podrien encarregar-se de realitzar operacions en condicions de denegació d’accés / bloqueig de la zona on es poden bloquejar fàcilment els senyals de satèl·lit GPS i altres senyals de comunicació.
L’experiència de combat a l’Europa de l’Est, especialment a Ucraïna, ha demostrat que les forces de la coalició que operen molt a prop de les forces russes experimenten diversos problemes a les seves xarxes de comunicacions.
L'agregat militar d'Ucraïna al Regne Unit va dir que la guerra electrònica continua sent una opció "atractiva" per a les forces russes que operen a l'est d'Ucraïna."La guerra electrònica és un atac no cinètic altament eficaç i difícil de localitzar", i afegeix que les forces de la coalició a la regió saben molt bé què és el bloqueig de les comunicacions VHF. Xarxes UHF i GSM.
Per exemple, per raons desconegudes, "el trànsit de ràdio s'atura bruscament", mentre que els vehicles aèries no tripulats i els robots mòbils terrestres, que depenen principalment de senyals GPS, també es veuen afectats regularment.
Segons el portaveu de Getac, Jackson White, les forces armades inverteixen cada vegada més en tecnologies C4ISTAR (Comandament, control, comunicacions i informàtica, vigilància, adquisició d’objectius i reconeixement) per donar suport a la “estratègia de guerra i digitalització asimètrica”. Com a exemple, va citar el servidor i el portàtil X500 de la seva empresa, així com l’últim dispositiu d’usuari final, la resistent tauleta MX50. llançat el 2017.
Aquesta tauleta de 15 polzades proporciona intercanvi de dades de gran volum per a aplicacions de mapatge 3D i altres programes de control operacional i de coneixement de la situació. Un dispositiu mòbil de la mida d’una caixa de llapis escolar pot emmagatzemar fins a 6 terabytes de dades, processa i distribueix dades rebudes de plataformes terrestres i aèries, proporcionant unitats avançades amb capacitats per “analitzar les dades de la plataforma, la missió realitzada i altres paràmetres per tal de garantir "estabilitat operativa en condicions de combat difícils".
La tauleta X500 compta amb una arquitectura de base genèrica que permet la integració a xarxes C4ISTAR existents i futures. El dispositiu funciona amb un sistema operatiu Windows 10 que proporciona protecció de dades, autenticació i inici físicament segur. Si la tauleta cau en mans de l'enemic, es pot desactivar remotament mitjançant el programari de gestió de dispositius mòbils.
Rebutjat en connexió
La necessitat de missatgeria segura a tot l’espai de combat en conflicte i congestió continua sent un requisit previ essencial i essencial per a les forces armades que volen dur a terme missions de manera efectiva en entorns operatius actuals i futurs.
Segons alguns experts, els sistemes de comunicació de comunicacions de nova generació d'avui no només haurien d'haver millorat la protecció contra els jammers (tal com s'indica a l'exemple d'Ucraïna), sinó que també haurien de proporcionar b Ovelocitats de dades més altes per donar als soldats la possibilitat de suportar tota la gamma de capacitats C4ISTAR.
Aquestes necessitats han impulsat l’aparició i la proliferació de la propera generació de ràdios programables. Són capaços d’acceptar molts protocols de comunicació especials i proporcionar comunicacions en els entorns més difícils.
A més, molts militars més avançats intenten ampliar la seva influència i establir cooperació mundial. Això requereix nivells més alts d’interacció dels sistemes de comunicació amb aliats locals, que no tenen sistemes de ràdio programables d’alta tecnologia i estacions de ràdio tàctiques disponibles per als exèrcits “occidentals”.
Michael McFerron, de la 1a Divisió de Marina dels Estats Units, va assenyalar la necessitat de millorar la gestió de signatures de les comunicacions de petits grups de batalla, i va advertir: “Hem de tenir en compte la interferència electromagnètica i els senyals que enviem. Si emets senyals, estàs mort."
“Com actuar en un espai així? McFerron va preguntar, assenyalant la importància de tancar els sistemes de comunicacions enemics mentre es protegien les comunicacions del Cos de Marines. “Si operem en un entorn com aquest, podem protegir els nostres sistemes contra amenaces més avançades? Com ens preparem i aprenem a treballar en aquest entorn?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network): xarxes autoorganitzables descentralitzades sense fils que consisteixen en dispositius mòbils. Cada dispositiu es pot moure independentment en qualsevol direcció i, com a resultat, sovint trenca i estableix connexions amb els veïns. Aquestes xarxes, independents de les constel·lacions de satèl·lits, són cada vegada més populars. Aquesta tecnologia s'està estenent gradualment a les unitats d'infanteria i al MTR, proporcionant al personal sistemes de comunicació autocurables i resistents a les interferències.
Jimi Henderson de Silvus Technologies té la seva pròpia perspectiva sobre les noves demandes de l’entorn operatiu actual. Proporcionen la capacitat de l’espetsnaz i la infanteria en contacte directe amb l’enemic, així com els UAV i els RMN, per actuar en oposició, quan els canals de comunicació es poden encallar amb una alta probabilitat.
Per exemple, la capacitat del personal i dels sistemes controlats a distància per resistir les interferències es millora mitjançant l’ús de ràdios de doble banda que admeten dues bandes de radiofreqüència (per exemple, 2 i 4 GHz) en un sol dispositiu físic. Segons Henderson, aquesta solució permet al soldat modern canviar ràpida i fàcilment entre freqüències alternatives per evitar fonts d’interferència sense necessitat de modificar el maquinari.
"Es tracta de coneixement de l'espectre", va explicar, i va assenyalar que els sistemes de ràdio existents podrien "passar per alt" els problemes de rendiment i d'interferència. Henderson també va assenyalar que els sistemes de ràdio tàctics haurien de funcionar a l'interior d'edificis de túnels i estructures subterrànies, on les comunicacions de línia de visió es puguin interrompre fàcilment. És per això que la capacitat de mantenir les comunicacions fora de línia de visió entre operadors i vehicles no tripulats continua sent un requisit operatiu crític.
Aquestes solucions inclouen estacions de ràdio de la família StreamCaster de Silvus Technologies. Opcionalment, admeten la connexió d’antenes direccionals de transmissió 2x2 i 4x4, que proporcionen un guany de senyal de 2-3 dB i 5-6 dB, respectivament. Per tant, són molt adequats per a "situacions extremes en què els subscriptors es mouen ràpidament o estan fora de línia de visió, i la longitud i l'espaiat de l'antena no tenen importància", va dir Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 amb tecnologia MIMO (entrada múltiple de sortida múltiple: un mètode de codificació del senyal espacial que permet augmentar l’amplada de banda del canal, en el qual la transmissió i recepció de dades es duen a terme mitjançant sistemes de diverses antenes adaptatives amb correlació feble). el sistema més petit de la companyia de carteres, és capaç de donar les capacitats necessàries a les unitats MTR i d'infanteria. La ràdio amb una potència de sortida de fins a 4 watts està disponible en una versió de "mà endurida"; la baixa probabilitat de bloqueig la proporciona el mode "push-to-talk" (només prement el botó) i la comunicació de doble banda.
Segons Henderson, les ràdios Streamcaster són capaces de suportar fins a 380 nodes MANET en una sola xarxa. Això fa possible emetre senyals de manera eficient d’un node a un altre de manera automàtica, cosa que redueix la dependència dels senyals GPS i de les comunicacions per satèl·lit en general.
La ràdio Streamcaster 4200 també es pot connectar a dispositius Wi-Fi i GPS mitjançant un connector extern opcional. Cada sistema pot emmagatzemar fins a 128 GB de dades a la seva memòria interna. Henderson va dir que una xarxa d'aquest tipus de ràdios podria aconseguir una "latència ultra baixa, amb una mitjana de 7 mil·lisegons per salt entre nodes".
Com a resposta a la demanda actual de missions de combat en tots els escenaris C2D2E (Comunicacions Degradades / Comunicacions Denegades), cada vegada hi ha més plataformes MANET de comunicacions especialitzades disponibles per als militars. Per exemple, la ràdio programable alternativa TW-950 Shadow de TrellisWare Technologies. Es va presentar el maig del 2017 a la Conferència de Forces Especials SOFIC.
Igual que el Streamcaster, la ràdio de mà Shadow és capaç de funcionar en un ampli rang de RF. Això permet taxes de transferència de dades més altes i, segons Mat Fellows de TrellisWare Technologies, "visualitza una varietat de vídeo d'alta definició i és totalment interoperable amb dispositius que utilitzen el protocol TSM-X propietari".
El dispositiu Shadow pesa 312 grams, funciona a les bandes de freqüència de 225-450 MHz i 1250-2600 MHz i té una potència de transmissió de 2 watts. L'emissora de ràdio admet fins a 16 canals amb un retard de "menys d'un segon" i pot funcionar sota l'aigua a una profunditat de dos metres.
Els companys també van confirmar que diverses unitats MTR ja utilitzen diferents tipus de sistemes de ràdio compatibles amb MANET, en particular per combatre el terrorisme en zones poblades i en absència de senyal GPS.
Persistent Systems promou el seu sistema MPU5, el component principal del qual és una ràdio 3x3 amb tecnologia MIMO. Segons Herbert Rubens, director de sistemes persistents, "genera una potència de transmissió de fins a 6 watts, proporcionant una xarxa IP (Internet Protocol) segura en totes les condicions i velocitats de dades superiors a 100 megabits per segon".
El MPU5 també inclou un codificador / descodificador de vídeo integrat capaç de distribuir fluxos de vídeo d'alta definició en temps real; el sistema operatiu Android en què s’executa el programari ATAK; així com 16 canals de ràdio amb trànsit per IP (RoI).
“MPU5 millora la consciència de la situació, contribuint a l'èxit de la missió i també millora la seguretat general. A més, el sistema MPU5 és una solució extremadament rendible en implementar moltes possibilitats en un producte comercial”, explica Rubens sobre la posició de la seva empresa.
Suport autònom i intel·ligència artificial
Els sistemes de ràdio compatibles amb MANET s’utilitzen cada vegada més per comunicar-se amb plataformes autònomes, inclosos els UAV i els RMN. Es desenvolupen activament en escenaris operatius per reduir la càrrega del personal de MTR i de les unitats d'infanteria.
Actualment, el mercat mundial ofereix una infinitat de sistemes robotitzats terrestres o HMP. Això inclou petits HMP de rastreig capaços d’eliminar artefactes no explotats i dispositius explosius improvisats, així com altres tasques de recollida d’informació. També hi ha diverses plataformes de rodes grans al mercat que s’utilitzen tant per al transport de mercaderies com per al suport al combat. Fins i tot NMP pot proporcionar suport a foc a temps complet a grups d'assalt desmuntats i forces especials.
Les noves tecnologies ara permeten l’ús d’HMP en escenaris de combat cada vegada més complexos. En particular, hi ha una necessitat creixent de MWD per realitzar tasques en zones urbanitzades i serveis públics subterranis.
Fonts de la indústria argumenten que aquest repunt tecnològic no consistia tant en dissenyar i desenvolupar plataformes completament noves, sinó en implementar estàndards d’arquitectura oberta per a la integració simplificada de les càrregues útils i els controladors plug-and-play. Per descomptat, es requereixen compensacions entre mida, pes i potència, i es mantenen preocupacions sobre els nivells actuals d’autonomia en tot l’espectre de RMN.
Segons el representant d'Apple Research Associates Matthew Fordham, només ara el soldat modern ha començat a beneficiar-se de la tecnologia autònoma.
Des de fa més d’una dècada, el Departament de Defensa dels Estats Units s’ha compromès amb l’ús generalitzat d’HMP tot terreny per a tasques militars, però fins fa poc el seu desenvolupament estava impulsat principalment per projectes de recerca.
"No va ser fins al 2017 que el Departament de Defensa va començar a finançar específicament aplicacions militars mitjançant l'emissió d'una RFP per al Sistema d'Interrogació de Liquidació de Rutes (RCIS) i el programa de transport d'equips polivalents (SMET)", va explicar.
El desembre de 2017, l'exèrcit nord-americà va seleccionar quatre participants per al projecte SMET: Applied Research Associates (ARA) i Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; i Howe & Howe Technologies.
Aquest programa va ser nomenat al document estratègic de l’exèrcit nord-americà Robotic and Autonomous Systems, publicat el març del 2017, com a prioritat a curt termini (fins al 2020) per a les forces terrestres. El concepte Manned Unmanned Teaming (MUM-T) consisteix a integrar capacitats robotitzades i autònomes combinades amb unitats de l’exèrcit, mantenint al mateix temps la plena funcionalitat de combat.
Els principis inicials d’ús de combat i els requisits SMET relacionats amb un vehicle que podia acompanyar els soldats caminant a una velocitat de 3 km / h fins a 72 hores sense repostar a una distància de 97 km. En última instància, el dispositiu haurà de funcionar en tres modes: autònom, semi-autònom i control remot.
La plataforma ha de carregar 454 kg i generar 3 kW estacionada i 1 kW en moviment. El transport de 454 kg reduirà la càrrega de cada soldat de l’esquadra en 45 kg. En reduir la càrrega, la plataforma permetrà als grups de brigades d’infanteria de l’equip de combat de la brigada d’infanteria recórrer llargues distàncies, mentre que la generació d’electricitat des d’aquesta plataforma permetrà recarregar equips i bateries en moviment.
La plataforma SMET està dissenyada per realitzar diverses tasques, inclòs el transport de municions, aigua, bateries i equips especials; C4ISTAR; i suport de foc.
S'espera que el Departament de Defensa confirmi l'estat de programa oficial de SMET a mitjan l'any vinent. L'exèrcit nord-americà està considerant comprar fins a 80 plataformes després de seleccionar un contractista principal preferit.
Segons Fordham, les plataformes i les tecnologies de sensors associades a aquests desenvolupaments de HMP actuals són prou madures com per ser desplegades àmpliament en suport del soldat modern i prou rendibles per a inversions posteriors.
En referència als reptes futurs que planteja l'explosiu desenvolupament de l'HMP, Fordham va anomenar "seguretat absoluta" l'element més important de qualsevol projecte de plataforma robotitzada amb èxit. El funcionament de l'HMP ha de ser sempre segur, sense moviments involuntaris ni comportaments inesperats.
“Només un problema de seguretat pot deixar de banda la robòtica durant anys. El rendiment previsible de la plataforma és la clau de l’èxit. En primer lloc, la seguretat sempre és el repte més important. Redundància de controladors, programari segur, anàlisi acurat, control i testabilitat; tot això és la base per assolir amb èxit el nivell de seguretat requerit.
“En segon lloc, hi ha molts problemes amb els robots fora de carretera. No tenim Google Maps que mostri la millor ruta, regles de trànsit amb senyals com en aplicacions comercials. Però tenim moltes pedres, arbres, forats i canvis bruscs de relleu, que no estan marcats al mapa, i el sistema ha de resoldre tot això en temps real”, va explicar Fordham.
Applied Research Associates s’ha unit amb Polaris sota el programa SMET per oferir una solució basada en l’ATV (vehicle tot terreny) Polaris MRZR, que ja està en servei amb la infanteria i les forces especials dels països de l’OTAN i els seus aliats. La variant MRZR X és una variant autònoma controlada opcionalment de l’ATV MRZR dissenyada per proporcionar una transició més fluida dels sistemes robòtics tripulats als autònoms.
El MRZR X està equipat amb el kit d'aplicació modular de robòtica (M-RAK), que permet la integració de tecnologies autònomes mantenint l'arquitectura física i de programari de les plataformes habitades existents.
Matthew Fordham va dir que un dels avantatges del MRZR X és que “una plataforma similar ja s’utilitza a l’exèrcit nord-americà. Els costos de fabricació seran baixos i l’assistència està disponible a tot el món. La màquina és fàcil d’operar i mantenir, i la transició del mode manual al mode no tripulat es produeix al girar un commutador. Els avenços en algoritmes d’aprenentatge automàtic, processament de vídeo i tecnologies de matrius de portes programables per l’usuari (FPGA) han fet contribucions significatives al rendiment semiautònom que els militars estan buscant actualment.
“El mercat de l'HMP creix constantment. A mesura que creixi la confiança dels soldats en les plataformes robotitzades, veurem una proliferació creixent d’aquests sistemes. Els pressupostos es formaran tenint en compte la necessitat d’introduir sistemes robotitzats terrestres addicionals a l’arsenal militar. Mirant els nostres adversaris potencials, ens esforcem per ampliar la funcionalitat dels nostres robots. Podran fer la feina més bruta i perillosa per als nostres soldats.
Ronen Fishman, de l'empresa israeliana Automotive Robotic Industry, va coincidir en que el desenvolupament de l'HMP és essencial per al soldat modern.
Tot i això, creu que el mercat de les RMH per a les estructures de seguretat nacional continua sent més desenvolupat que el mercat de les RMS per a les estructures militars. No obstant això, en un futur proper, aquestes tecnologies es generalitzaran a molts exèrcits del món.
"La comprensió que els HWM haurien de tenir un paper principal en la pròxima batalla ja hi és, però passaran dos o tres anys més perquè aquesta comprensió es tradueixi en acció real".
Segons Fishman, els requisits més importants per a un HMP que treballi colze a colze amb un soldat modern són una elevada maniobrabilitat i una excel·lent maniobrabilitat. No obstant això, el programari continua sent un element clau de qualsevol programa de desenvolupament HMP, ja que només el programari permet implementar els diferents modes fora de línia.
"El més difícil de crear programari és que ha de fer que diversos subsistemes funcionin en perfecta harmonia i, tot i així, ser prou flexibles per integrar nous subsistemes avançats en una fracció del temps".
Actualment, Automotive Robotic Industry ofereix diversos HMP de rodes, inclosos AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 i AMSTAF 4 4x4, que està desenvolupant en col·laboració amb BFL India.
Al mateix temps, el mercat HMP està experimentant un procés de reducció de la mida de les plataformes i les càrregues útils per tal d’optimitzar el suport a la infanteria i a les unitats especials, especialment quan es realitzen missions de reconeixement i eliminació d’articles sense explotar.
