Gevechtssuperioriteit voor de moderne soldaat
Omdat steeds complexere gevechtsruimten steeds hogere tactische eisen stellen aan eenheden, proberen het leger en de industrie technologieën van de volgende generatie te ontwikkelen die tactische superioriteit kunnen bieden ten opzichte van bijna-peer-tegenstanders met aanzienlijke gevechtscapaciteiten.
Nieuwe generatie technologieën, die erop gericht zijn de moderne soldaat de meest effectieve middelen te geven om het hele scala aan operationele capaciteiten uit te voeren, worden voortdurend onderzocht, ontwikkeld en geïntroduceerd in de troepen om vuurkracht, overlevingsvermogen en nauwkeurigheid op alle tactische niveaus te optimaliseren, inclusief de laagste.
De lijst van deze technologieën is enorm, variërend van communicatiesystemen en apparaten voor eindgebruikers tot autonome ondersteuningsvoertuigen en systemen voor het verwerven en verwerven van doelen die de fysieke en cognitieve belasting van de moderne soldaat verminderen.
Volgens de NAVO-doctrine wordt de moderne operationele ruimte gedefinieerd als "een ruimte die alle niveaus van complexe conflicten in complexe omgevingen omvat, inclusief betwiste maritieme gebieden, waar informatie moet worden beschouwd als armen.
Moderne legers worden geconfronteerd met bijna gelijkgestemde en machtige tegenstanders zoals China, Iran, Noord-Korea en Rusland, die meedogenloos hun capaciteiten op verschillende gebieden opbouwen. Als gevolg hiervan moet de krijgsmacht niet alleen klaar zijn om traditionele en bestaande dreigingen het hoofd te bieden, maar ook om nieuwe dreigingen die samenhangen met hybride oorlogsvoering, waaronder zowel kinetische als niet-kinetische wapens, het hoofd te bieden.
Deze dreigingen zijn van bijzonder belang voor gedemonteerde close combat units en Special Operations Forces (SOF). De oplossing hier kan echter niet alleen de vernieuwing van wapens, hardware en software zijn, maar ook de ontwikkeling van de principes van gevechtsgebruik en tactieken, methoden en methoden voor het uitvoeren van gevechtsoperaties. Dit alles moet worden gecombineerd om gevechtsgroepen te voorzien van een set aan capaciteiten om een breed scala aan dreigingen op het gebied van informatie en cybernetica, evenals op het gebied van elektronische oorlogsvoering, het hoofd te bieden.
De Russische strijdkrachten implementeren bijvoorbeeld met succes het concept van "Next Generation Warfare" (hun eigen versie van hybride oorlogsvoering). De uitvoering ervan werd prachtig gedemonstreerd tijdens de militaire operaties in Oekraïne en Syrië, waar geavanceerde grondeenheden werden ondersteund door zorgvuldig voorbereide informatie-operaties.
Het is deze activiteit die de legers van veel landen ertoe heeft gebracht een reeks nieuwe technologieën te identificeren en te ontwikkelen ter ondersteuning van kleine gevechtsgroepen (bedrijfsniveau en lager) die zouden kunnen worden belast met het uitvoeren van operaties onder de voorwaarden van het verbod op toegang / blokkeren van de gebied waar GPS-satellietsignalen en andere communicatiesignalen gemakkelijk kunnen worden geblokkeerd.
Gevechtservaringen in Oost-Europa, met name in Oekraïne, hebben aangetoond dat coalitietroepen die in de nabijheid van Russische troepen opereren, verschillende problemen ondervinden in hun communicatienetwerken.
De Oekraïense militaire attaché bij het VK zei dat elektronische oorlogsvoering een "aantrekkelijke" optie blijft voor Russische troepen die in Oost-Oekraïne opereren. "EW is een zeer effectieve niet-kinetische aanvalsvariant die vrij moeilijk te traceren is", eraan toevoegend dat coalitietroepen in de regio heel goed weten wat storing van VHF-communicatie betekent. UHF- en GSM-netwerken.
Om onbekende redenen stopt bijvoorbeeld het radioverkeer plotseling, terwijl ook regelmatig de werking van onbemande luchtvaartuigen en grondmobiel wordt verstoord robots, meestal afhankelijk van GPS-signalen.
Tijdens een oefening in Duitsland gebruikt een pelotonscommandant van de 173rd Airborne Brigade een eindgebruikersapparaat (tablet) om via het tactische netwerk informatie door te geven aan de compagniescommandant
Volgens Getac-vertegenwoordiger Jackson White investeren de strijdkrachten steeds meer in C4ISTAR-technologieën (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance - commando, controle, communicatie, computers, informatieverzameling, bewaking, doelaanduiding en inlichtingen ) om "asymmetrische oorlogsvoering en digitaliseringsstrategie" te ondersteunen. Als voorbeelden noemde hij de X500-server en laptop van zijn bedrijf, evenals het nieuwste apparaat voor eindgebruikers, de geharde MX50-tablet. uitgebracht in 2017.
Deze 15-inch tablet maakt gegevensuitwisseling in grote hoeveelheden mogelijk voor 6D-kaarttoepassingen en andere programma's voor operationeel beheer en situationeel bewustzijn. Het mobiele apparaat ter grootte van een etui kan tot XNUMX terabytes aan gegevens opslaan, gegevens van grond- en luchtplatforms verwerken en distribueren, waardoor frontlinie-eenheden "platform-, missie- en andere gegevens kunnen analyseren om operationele veerkracht in uitdagende gevechtsomgevingen te waarborgen".
De X500-tablet heeft een Generic Base Architecture die integratie in bestaande en toekomstige C4ISTAR-netwerken mogelijk maakt. Het apparaat draait op een Windows 10-besturingssysteem dat gegevensbescherming, authenticatie en fysiek veilig opstarten biedt. Als de tablet in handen van de vijand valt, kan deze op afstand worden uitgeschakeld met behulp van de Mobile Device Management-software.
Het leger op de laagste regionen maakt uitgebreid gebruik van smartphones en tablets, waaronder de Getac MX500
Communicatie geweigerd
De behoefte aan veilige berichtgeving in een omstreden en overvolle strijdruimte blijft een kritische en essentiële vereiste voor strijdkrachten die effectief willen presteren in de operationele omgevingen van vandaag en morgen.
Volgens sommige deskundigen zouden communicatiesystemen van de volgende generatie tegenwoordig niet alleen een betere bescherming tegen stoorzenders moeten hebben (dit wordt aangegeven door het voorbeeld van Oekraïne), maar ookоhogere datasnelheden om soldaten de mogelijkheid te geven om het volledige scala aan C4ISTAR-mogelijkheden te ondersteunen.
Dergelijke behoeften leidden tot de opkomst en distributie van programmeerbare radiostations van de volgende generatie. Ze kunnen veel speciale communicatieprotocollen accepteren en zorgen voor communicatie in de moeilijkste omstandigheden.
Bovendien proberen veel meer geavanceerde legers hun invloed uit te breiden en wereldwijde samenwerking tot stand te brengen. Dit vereist een hogere mate van interactie van communicatiesystemen met lokale bondgenoten, die geen hightech programmeerbare radiosystemen en tactische radio's ter beschikking hebben van de "westerse" legers.
Michael McFerron van de 1st Marine Division van de VS, die de noodzaak van een verbeterd handtekeningbeheer van de communicatie van kleine gevechtsgroepen opmerkte, waarschuwde: “We moeten rekening houden met de elektromagnetische interferentie en de signalen die we verzenden. Als je signalen uitzendt, ben je dood."
“Hoe te opereren in zo’n ruimte? vroeg McFerron, terwijl hij erop wees hoe belangrijk het is om vijandelijke communicatie af te sluiten en tegelijkertijd de communicatie van het Korps Mariniers te beschermen. “Als we in een dergelijke omgeving opereren, kunnen we onze systemen dan beschermen tegen meer geavanceerde bedreigingen? Hoe bereiden en trainen we onszelf om in deze omgeving te werken?”
MANET (Mobile Ad Hoc Network) zijn draadloze gedecentraliseerde zelforganiserende netwerken bestaande uit mobiele apparaten. Elk van deze apparaten kan onafhankelijk in elke richting bewegen en als gevolg daarvan vaak breken en verbindingen tot stand brengen met zijn buren. Dergelijke netwerken, onafhankelijk van satellietconstellaties, worden steeds populairder. Deze technologie verspreidt zich geleidelijk in de infanterie-eenheden en in de SOF, waardoor het personeel zelfherstellende en storingsbestendige communicatiesystemen krijgt.
Jimi Henderson van Silvus Technologies heeft zijn eigen kijk op de nieuwe eisen van de hedendaagse operationele ruimte. Ze voorzien in het vermogen van speciale troepen en infanterie in direct contact met de vijand, evenals UAV's en NMR, om tegenmaatregelen te nemen, wanneer communicatiekanalen met een grote waarschijnlijkheid kunnen worden geblokkeerd.
Het vermogen van personeel en op afstand bestuurde systemen om interferentie tegen te gaan wordt bijvoorbeeld verbeterd door dual-band radio's te gebruiken die twee radiofrequentiebanden (bijv. 2 en 4 GHz) in één fysiek apparaat ondersteunen. Volgens Henderson stelt een dergelijke oplossing een moderne soldaat in staat om snel en eenvoudig te schakelen tussen alternatieve frequenties om storingsbronnen te vermijden zonder dat er hardware hoeft te worden ontwikkeld.
"Het gaat erom het spectrum te kennen", legde hij uit, waarbij hij opmerkte dat bestaande radiosystemen prestatie- en interferentieproblemen zouden kunnen "overzien". Henderson merkte ook op dat tactische radiosystemen zouden moeten werken in tunnelgebouwen en in ondergrondse constructies waar de gezichtslijncommunicatie gemakkelijk kan worden verstoord. Daarom blijft de mogelijkheid om non-line-of-sight-communicatie tussen operators en onbemande voertuigen in stand te houden een cruciale operationele vereiste.
Units die in uitdagende stedelijke of ondergrondse omgevingen werken, profiteren van MANET- en MIMO-apparaten zoals deze Streamcaster 4200-handradio.
Deze oplossingen omvatten de StreamCaster-familie van radio's van Silvus Technologies. Optioneel ondersteunen ze de aansluiting van zendende directionele antennes 2x2 en 4x4, wat zorgt voor signaalversterking met respectievelijk 2-3 dB en 5-6 dB. Daarom zijn ze zeer geschikt voor "extreme situaties waarin abonnees snel bewegen of uit het zicht zijn, terwijl de lengte en afstand van de antennes er niet toe doen", zei Henderson.
Streamcaster 4200 2x2 MIMO-radio (multiple-input multiple-output) is het kleinste systeem in het portfoliobedrijf en kan de MTR- en infanterie-eenheden de nodige mogelijkheden bieden. Een radio met een uitgangsvermogen tot 4 watt is verkrijgbaar in een "geharde handheld" uitvoering; een lage kans op storing wordt geboden door de "push-to-talk"-modus (alleen wanneer een knop wordt ingedrukt) en dual-band communicatie.
Volgens Henderson kunnen Streamcaster-radio's tot 380 MANET-knooppunten op een enkel netwerk ondersteunen. Hiermee kunt u op een automatische manier efficiënt signalen van het ene knooppunt naar het andere verzenden, waardoor u minder afhankelijk bent van GPS-signalen en satellietcommunicatie in het algemeen.
De Streamcaster 4200 kan ook verbinding maken met Wi-Fi- en GPS-apparaten via een optionele externe connector. Elk systeem kan tot 128 GB aan gegevens in het interne geheugen opslaan. Henderson verklaarde dat een netwerk van dergelijke radio's "ultra-lage latentie zou kunnen bereiken, gemiddeld 7 milliseconden per hop tussen knooppunten."
In overeenstemming met de huidige behoeften met betrekking tot het uitvoeren van gevechtsmissies in alle C2D2E-scenario's (Communications Degraded / Communications Denied Environment) komen er steeds meer gespecialiseerde MANET-communicatieplatforms op de markt voor het leger. Bijvoorbeeld, TrellisWare Technologies TW-950 Shadow programmeerbaar radiostation alternatief. Het werd in mei 2017 gepresenteerd op de SOFIC Special Forces Conference.
Net als de Streamcaster kan de Shadow-handradio in een groter RF-bereik werken. Dit zorgt voor hogere datasnelheden en, volgens TrellisWare Technologies' Matt Fellowes, "kijkt hij een verscheidenheid aan high-definition video en is volledig interoperabel met apparaten met het eigen TSM-X-protocol."
Het Shadow toestel weegt 312 gram, werkt in de frequentiebereiken van 225-450 MHz en 1250-2600 MHz en heeft een zendvermogen van 2 watt. Het radiostation ondersteunt tot 16 kanalen met een vertraging van "minder dan een seconde" en kan onder water opereren tot een diepte van maximaal twee meter.
Fellows bevestigden ook dat verschillende SOF-eenheden al verschillende soorten MANET-compatibele radiosystemen gebruiken, met name voor de bestrijding van terrorisme in bevolkte gebieden en in omstandigheden waar er geen GPS-signaal is.
Persistent Systems promoot zijn MPU5-systeem, waarvan het hoofdbestanddeel een 3x3 radiostation met MIMO-technologie is. Volgens Persistent Systems-directeur Herbert Rubens: "Het genereert een zendvermogen tot 6 watt, waardoor het een veilig IP-netwerk (internetprotocol) biedt onder alle omstandigheden en gegevensoverdrachtsnelheden van meer dan 100 megabits per seconde."
De MPU5 bevat ook een geïntegreerde video-encoder/decoder die videostreams met hoge resolutie in realtime kan distribueren; het Android-besturingssysteem waarop de ATAK-software draait; evenals 16 radiokanalen met verkeerstransmissie via IP-protocol (RoI).
“MPU5 vergroot het bewustzijn van de situatie, draagt bij aan de succesvolle voltooiing van de taak en verbetert ook de algehele veiligheid. Bovendien vertegenwoordigt het MPU5-systeem een uiterst kosteneffectieve oplossing door veel functies in één commercieel product te implementeren”, licht Rubens het standpunt van zijn bedrijf toe.
Tijdens een oefening bestuurt een soldaat van het Amerikaanse leger, die langs een bepaalde route loopt, een grondrobot
Offline ondersteuning en kunstmatige intelligentie
MANET-compatibele radiosystemen worden steeds vaker gebruikt om te communiceren met autonome platforms, waaronder UAV's en HMR's. Ze worden actief ingezet in operationele scenario's om de last voor SOF-personeel en infanterie-eenheden te verminderen.
Een groot aantal verschillende grondgebaseerde robotsystemen of GMR's worden momenteel op de wereldmarkt aangeboden. Dit omvat kleine, gevolgde HMR's die in staat zijn om niet-ontplofte munitie en geïmproviseerde explosieven op te ruimen, evenals andere taken om inlichtingen te verzamelen. Ook op de markt zijn er een aantal grote verrijdbare platforms die zowel voor het transport van goederen als voor gevechtsondersteuning worden gebruikt. HMP's kunnen zelfs fulltime vuursteun bieden aan gedemonteerde aanvalsteams en speciale troepen.
Nieuwe technologieën maken nu het gebruik van NMR mogelijk in steeds complexere gevechtsscenario's. Met name is er een toenemende behoefte aan NMR voor het uitvoeren van taken in de bebouwde kom en ondergrondse nutsvoorzieningen.
Bronnen in de industrie beweren dat deze technologische opleving minder ging over het ontwerpen en ontwikkelen van volledig nieuwe platforms en meer over het introduceren van open architectuurstandaarden voor een eenvoudigere integratie van payloads en plug-and-play-controllers. Natuurlijk zijn er afwegingen tussen grootte, gewicht en vermogen, en er zijn nog steeds zorgen over de huidige niveaus van autonomie over het hele NMR-spectrum.
Volgens Matthew Fordham, woordvoerder van Applied Research Associates, begint de moderne soldaat pas nu te profiteren van autonome technologie.
Al meer dan een decennium dringt het Amerikaanse ministerie van Defensie aan op het wijdverbreide gebruik van NMR's voor alle terreinen voor militaire missies, maar tot voor kort werd de ontwikkeling ervan voornamelijk aangedreven door onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten.
“Pas in 2017 begon het ministerie van Defensie met het specifiek financieren van militaire toepassingen door een verzoek om voorstellen uit te brengen voor het RCIS (Route Clearance Interrogation System) routeopruimingssysteem en het SMET (Squad Multipurpose Equipment Transport) multifunctionele apparatuurtransportplatform programma”, legt hij uit.
Het Amerikaanse leger selecteerde in december 2017 vier deelnemers voor het SMET-project: Applied Research Associates (ARA) en Polaris Defense (Team Polaris); Algemene Dynamica Landsystemen (GDLS); HDT wereldwijd; en Howe & Howe-technologieën.
Dit programma werd in het strategiedocument Robotic and Autonomous Systems van het Amerikaanse leger van maart 2017 genoemd als een kortetermijnprioriteit (tot 2020) van de grondtroepen. Het concept van Manned Unmanned Teaming (MUM-T) is om gecombineerde robotische en autonome capaciteiten te integreren met legereenheden met behoud van volledige jagerfunctionaliteit.
De oorspronkelijke principes van gevechtsgebruik en vereisten voor SMET verwezen naar een voertuig dat soldaten tot 3 uur kon begeleiden die met een snelheid van 72 km / u liepen zonder te tanken over een afstand van meer dan 97 km. Uiteindelijk zal het apparaat in drie modi moeten werken: autonoom, semi-autonoom en op afstand bestuurbaar.
Het platform moet een belasting van 454 kg dragen en 3 kW genereren op de parkeerplaats en 1 kW in beweging. Door 454 kg te vervoeren, wordt de belasting van elke soldaat in het squadron met 45 kg verminderd. Door de belasting te verminderen, stelt het platform infanteriebrigade-gevechtsteams in staat om lange afstanden af te leggen, terwijl het opwekken van elektriciteit vanaf dit platform het mogelijk maakt om onderweg apparatuur en batterijen op te laden.
Het SMET-platform is ontworpen om verschillende taken uit te voeren, waaronder het transport van munitie, water, batterijen en speciale apparatuur; C4ISTAR; en vuursteun.
Het Polaris MRZR X IS-voertuig dat wordt aangeboden voor het SMET-programma is een optioneel bestuurd autonoom platform dat een verdere ontwikkeling is van het Polaris MRZR off-road bemande voertuig
Het ministerie van Defensie zal naar verwachting medio volgend jaar de status van SMET als officieel programma bevestigen. Het Amerikaanse leger overweegt tot 80 platforms aan te schaffen na het selecteren van een hoofdaannemer die de voorkeur heeft.
Volgens Fordham zijn de platforms en sensortechnologieën die tegenwoordig met dergelijke HMR-ontwikkelingen worden geassocieerd, volwassen genoeg om op grote schaal te worden ingezet ter ondersteuning van de moderne soldaat en kosteneffectief genoeg voor toekomstige investeringen.
Wat betreft de toekomstige uitdagingen die samenhangen met de snelle ontwikkeling van HMP, noemde Fordham 'absolute veiligheid' het belangrijkste element in elk succesvol robotplatformproject. De bediening van een HMP moet altijd veilig zijn, zonder onbedoelde bewegingen of onverwacht gedrag.
“Slechts één veiligheidsprobleem kan het robotiseringsproces jaren terugdraaien. Voorspelbare platformprestaties zijn de sleutel tot succes. Ten eerste is veiligheid altijd de belangrijkste uitdaging. De redundantie van control controllers, veilige software, grondige analyse-, controle- en testmogelijkheden vormen de basis voor het succesvol behalen van het vereiste veiligheidsniveau.”
“Ten tweede zijn er veel problemen met terreinrobots. We hebben geen Google Maps die de beste route laat zien, verkeersregels met borden zoals in commerciële apps. Maar we hebben veel stenen, bomen, kuilen en een scherpe verandering in het terrein die niet op de kaart zijn aangegeven, dit alles moet het systeem in realtime oplossen, 'legde Fordham uit.
Applied Research Associates werkt samen met Polaris in het kader van het SMET-programma en biedt een oplossing op basis van het Polaris MRZR ATV (all terrain vehicle) bemande all-terrain voertuig, dat al in dienst is bij de infanterie en speciale troepen van NAVO-landen en hun bondgenoten . De MRZR X-variant is een autonome, optioneel bestuurde variant van de MRZR ATV die is ontworpen om een soepelere overgang van bemande naar autonome robotsystemen te bieden.
De MRZR X is uitgerust met de Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), die de integratie van autonome technologieën mogelijk maakt met behoud van de fysieke en software-architectuur van bestaande bewoonbare platforms.
Matthew Fordham zei dat een van de voordelen van de MRZR X is dat "een soortgelijk platform al in gebruik is in het Amerikaanse leger. De productiekosten zullen laag zijn en ondersteuning wereldwijd beschikbaar. De machine is eenvoudig te bedienen en te onderhouden en de overgang van handmatige naar onbemande modus gebeurt met een druk op de knop. De ontwikkeling van machine learning-algoritmen, videoverwerking en field-programmable gate array (FPGA)-technologieën hebben een belangrijke bijdrage geleverd aan de semi-autonome prestaties die het leger momenteel zoekt."
“De NMR-markt groeit voortdurend. Naarmate het vertrouwen van soldaten in robotplatforms groeit, zullen we een toenemende verspreiding van dergelijke systemen zien. Bij het opstellen van de begrotingen zal rekening worden gehouden met de noodzaak om aanvullende robotsystemen op de grond in het arsenaal van het leger te introduceren. Wij, kijkend naar onze potentiële tegenstanders, proberen de functionaliteit van onze robots uit te breiden. Ze zullen het smerigste en gevaarlijkste werk voor onze soldaten kunnen doen.”
AMSTAF 6 6x6 is een van de vele HMP-opties op wielen die momenteel door de Israëlische industrie worden aangeboden.
Ronen Fishman van het Israëlische bedrijf Automotive Robotic Industry was het ermee eens dat de ontwikkeling van HMP essentieel is voor de moderne soldaat.
Hij is echter van mening dat de NMR-markt voor nationale veiligheidsstructuren verder ontwikkeld is dan de NMR-markt voor militaire structuren. In de nabije toekomst zullen deze technologieën echter op grote schaal worden gebruikt in veel legers van de wereld.
"Het besef dat de NMR een leidende rol moet spelen in de volgende strijd is er al, maar het zal nog twee of drie jaar duren voordat dit begrip zich vertaalt in echte actie."
Volgens Fishman zijn de belangrijkste vereisten voor NMR, zij aan zij werken met een moderne soldaat, hoge wendbaarheid en uitstekende manoeuvreerbaarheid. Hoewel de software een sleutelelement blijft van elk HMP-ontwikkelingsprogramma, omdat alleen de software de implementatie van verschillende zelfstandige modi mogelijk maakt.
"Het moeilijkste aan het maken van software is dat het de vele subsystemen in perfecte harmonie moet laten werken, terwijl het flexibel genoeg moet zijn om geavanceerde nieuwe subsystemen in een minimale tijd te integreren."
De Automotive Robotic Industry biedt momenteel verschillende HMP's op wielen aan, waaronder de AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 en AMSTAF 4 4x4 die ze samen met BFL India ontwikkelt.
Tegelijkertijd ondergaat de NMR-markt een proces van het verkleinen van platforms en ladingen om de ondersteuning van infanterie en speciale eenheden te optimaliseren, vooral bij het uitvoeren van verkennings- en explosievenopruimingstaken.
Wordt vervolgd...