Поскольку всё более усложняющееся боевое пространство ставит перед подразделениями всё новые и новые тактические требования, вооруженные силы и промышленность стремятся развивать технологии следующего поколения, которые могли бы обеспечить тактическое превосходство над почти равными противниками со значительными боевыми возможностями. Технологии нового поколения, направленные на обеспечение современного солдата самыми эффективными средствами выполнения всего спектра оперативных возможностей, непрерывно исследуются, развиваются и внедряются в войска с целью оптимизации огневого могущества, выживаемости и точности на всех тактических уровнях, включая и самые нижние. Список этих технологий огромен, варьируясь от коммуникационных систем и устройств конечного пользователя до автономных транспортных средств поддержки и систем обнаружения и захвата целей, которые позволяют снизить физическую и когнитивную нагрузку на современного солдата.
Согласно доктрине НАТО, современное оперативное пространство определяется как «пространство, которое включает все уровни комплексного конфликта в сложных условиях, включая спорные морские территории, где информация должна рассматриваться в качестве оружия».
Современные вооруженные силы стоят перед почти равными и мощными оппонентами, например, Китаем, Ираном, Северной Кореей и Россией, которые неустанно наращивают свои возможности в самых разных сферах. Как следствие, вооруженные силы должны быть готовы не только к борьбе с традиционными и существующими угрозами, но и к противодействию новым угрозам, связанным с гибридными боевыми действиями, которые включают как кинетические, так и некинетические средства.
Эти угрозы вызывают особую озабоченность у спешенных подразделений ближнего боя и сил специальных операций (ССО). Впрочем, решением здесь может быть не только обновление вооружения, технических и программных средств, но также разработка принципов боевого применения и тактических приемов, методов и способов ведения боевых действий. Всё это должно быть объединено с целью обеспечения боевых групп комплексом возможностей для противодействия широкому спектру угроз в информационной и кибернетической сферах, а также в сфере радиоэлектронной борьбы.
Например, российские вооруженные силы успешно применяют концепцию «Военных действий нового поколения» (их собственный вариант гибридной войны). Ее реализация была прекрасно продемонстрирована во время военных действий на Украине и в Сирии, где передовые наземные подразделения были поддержаны тщательно подготовленными информационными операциями.
Именно это активность заставила армии многих стран определить и разработать ряд новых технологий для поддержки небольших боевых групп (уровня роты и ниже), которым можно было бы поставить задачу по проведению операций в условиях запрета доступа/блокирования зоны, где спутниковые сигналы GPS и другие коммуникационные сигналы могут быть запросто блокированы.
Боевой опыт в Восточной Европе, особенно на Украине, показал, что коалиционные силы, действующие в непосредственной близости от российских сил, испытывают различные проблемы в своих сетях связи.
Военный атташе Украины в Великобритании заявил, что радиоэлектронная борьба остается «привлекательным» вариантом для российских сил, действующих в восточной Украине. «РЭБ — это высокоэффективный вариант некинетической атаки, который достаточно сложно отследить», — добавив, что коалиционные силы в этом регионе очень хорошо знают, что такое глушение средств связи в диапазонах ОВЧ. УВЧ и сетей GSM.
Например, по неизвестным причинам «внезапно прекращается радиообмен», при этом также регулярно нарушается работа беспилотных летательных аппаратов и наземных мобильных роботов, по большей части полагающихся на сигналы GPS.
Во время учений в Германии командир взвода 173-й воздушно-десантной бригады использует устройство конечного пользователя (планшет) для передачи командиру роты информации по тактической сети
По мнению представителя компании Getac Джексона Уайта, вооруженные силы все больше средств вкладывают в технологии C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance — командование, управление, связь, компьютеры, сбор информации, наблюдение целеуказание и разведка) для поддержки «стратегии асимметричных боевых действий и оцифровывания». В качестве примера он привел сервер и ноутбук Х500 разработки своей компании, а также новейшее устройство конечного пользователя — упрочненный планшет МХ50. выпущенный в 2017 году.
Этот планшет размером 15 дюймов обеспечивает обмен большими объемами данных для трехмерных картографических приложений и для других программ оперативного управления и ситуационной осведомленности. Мобильное устройство размером со школьный пенал может хранить до 6 терабайт данных, обрабатывает и распределяет данные, полученные с наземных и воздушных платформ, обеспечивая передовые подразделения возможностями по «анализу данных о платформе, выполняемой задаче и других параметров с целью обеспечения оперативной устойчивости в сложных боевых условиях».
Планшет Х500 отличается общей базовой архитектурой (Generic Base Architecture), позволяющей интеграцию в существующие и перспективные сети C4ISTAR. Устройство работает на оперативной системе Windows 10. обеспечивающей защиту данных, аутентификацию и физически защищенный запуск. В случае попадания планшета в руки противника его можно вывести из строя дистанционно с помощью ПО Mobile Device Management.
Военные на самых нижних эшелонах широко используют смартфоны и планшеты, включая Getac MX500
Отказано в связи
Потребность в безопасном обмене сообщениями во всем оспариваемом и перегруженном боевом пространстве остается важнейшим и необходимым условием для вооруженных сил, стремящихся эффективно выполнять задачи в современных и будущих оперативных условиях.
По мнению некоторых специалистов, коммуникационные системы связи следующего поколения сегодня должны иметь не только усиленную защиту от постановщиков помех (на это указывает пример Украины), но также обеспечивать большую скорость обмена данными для того, чтобы дать солдатам способность поддерживать весь спектр возможностей C4ISTAR.
Подобные потребности обусловили появление и распространение программируемых радиостанций следующего поколения. Они способны принять множество специальных протоколов связи и обеспечить связь в самых сложных условиях.
Кроме того, многие более продвинутые вооруженные силы стремятся расширить свое влияние и установить глобальное сотрудничество. Для этого требуются более высокие уровни взаимодействия коммуникационных систем с местными союзниками, которые не имеют высокотехнологичных программируемых радиосистем и тактических радиостанций доступных «западным» армиям.
Майкл Макферрон из 1-й дивизии морской пехоты США, отметив потребность в улучшении управления сигнатурами средств связи небольших боевых групп, предостерег: «Мы должны учитывать электромагнитные помехи и сигналы, которые мы посылаем. Если вы излучаете сигналы, вы мертвы».
«Как действовать в таком пространстве? — задал вопрос Макферрон, при этом указав на важность прекращения работы коммуникационных систем противника при защите средств связи Корпуса морской пехоты. «Если мы действуем в подобной обстановке, можем ли оградить наши системы от более продвинутых угроз? Как нам готовиться и обучаться работать в этой обстановке?»
MANET (Mobile Ad Hoc Network) — беспроводные децентрализованные самоорганизующиеся сети, состоящие из мобильных устройств. Каждое такое устройство может независимо передвигаться в любых направлениях и, как следствие, часто разрывать и устанавливать соединения с соседями. Подобные сети, не зависящие от спутниковых группировок, становятся всё более популярными. Эта технология постепенно распространяется в пехотных подразделениях и в ССО, обеспечивая личный состав самовосстанавливающимися и устойчивыми к помехам системами связи.
Джими Хендерсон из компании Silvus Technologies имеет свою точку зрения на новые требования современного оперативного пространства. Они предусматривают способность спецназа и пехоты, непосредственно соприкасающихся с противником, а также БЛА и НМР, действовать в условиях противодействия, когда каналы связи с высокой вероятностью могут глушиться.
Например, способность личного состава и дистанционно управляемых систем противодействовать помехам улучшается за счет использования двухдиапазонных радиостанций, поддерживающих два радиочастотных диапазона (например, 2 и 4 ГГц) в одном физическом устройстве. По мнению Хендерсона, подобное решение позволяет современному солдату быстро и легко переключаться между альтернативными частотами с целью избежания источников помех без какой-либо потребности в доработке аппаратных средств.
«Речь идет о знании спектра», — пояснил он, заметив при этом, что тогда существующие радиосистемы могли бы «не замечать» проблемы с характеристиками и помехами. Хендерсон также отметил, что тактические радиосистемы должны работать внутри зданий тоннелей и в подземных сооружениях, где связь в прямой видимости легко может быть нарушена. Вот почему возможность поддержания связи вне прямой видимости между операторами и беспилотными средствами остается критически важным оперативным требованием.
Подразделения, проводящие операции в сложных условиях городских застроек или подземных коммуникаций, получают преимущества от использования устройств с технологиями MANET и MIMO, как например, эта ручная радиостанция Streamcaster 4200
К таким решениям относятся радиостанции семейства StreamCaster компании Silvus Technologies. Опционально они поддерживают подключение передающих направленных антенн 2×2 и 4×4, обеспечивающих усиление сигнала на 2-3 дБ и 5-6 дБ соответственно. Поэтому они хорошо подходят для «экстремальных ситуаций, когда абоненты быстро перемещаются или находятся вне прямой видимости, при этом длина и разнесение антенн не имеют значения», — заметил Хендерсон.
Радиостанция Streamcaster 4200 2×2 с технологией MIMO (multiple-input multiple-output — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, в котором передача данных и прием данных осуществляется системами из нескольких адаптивных антенн со слабой корреляцией), являясь самой небольшой системой в портфолио компании, способна дать необходимые возможности ССО и пехотным подразделениям. Радиостанция с выходной мощностью до 4 Ватт доступна в «упрочненном ручном» варианте; низкую вероятность ее глушения обеспечивают режим «push-to-talk» (только при нажатии кнопки) и двухдиапазонная связь.
По данным Хендерсона, радиостанции Streamcaster способны поддерживать до 380 узлов MANET в одной сети. Это позволяет эффективно транслировать сигналы от одного узла на другой в автоматическом режиме, что снижает любую зависимость от сигналов GPS и спутниковой связи в целом.
Радиостанция Streamcaster 4200 также через опциональный внешний разъем может подключаться к устройствам Wi-Fi и GPS. Каждая система может хранить во внутренней памяти до 128 Гб данных. Хендерсон заявил, что сеть из таких радиостанций может достигнуть «сверхмалого времени ожидания, в среднем 7 миллисекунд на один пересылку между узлами».
В соответствии с текущими потребностями, связанными с выполнением боевых задач во всех сценариях C2D2E (Communications Degraded/ Communications Denied Environment — сложные условия для работы средств связи), на рынке появляется все больше и больше специализированных коммуникационных MANET-платформ, доступных для вооруженных сил. Например, альтернативная программируемая радиостанция TW-950 Shadow от TrellisWare Technologies. Она была представлена в мае 2017 года на конференции специальных сил SOFIC.
Подобно Streamcaster ручная радиостанция Shadow способна работать в расширенном радиочастотном диапазоне. Это позволяет получить более высокие скорость передачи данных и, по словам Мэта Феллоуза из компании TrellisWare Technologies, «просматривать различное видео высокого разрешением и имеет полную операционную совместимость с устройствами, работающими на патентованном протоколе TSM-X».
Устройство Shadow весит 312 грамм, работает в частотных диапазонах 225-450 МГц и 1250-2600 МГц и имеет мощность передачи 2 Ватта. Радиостанция поддерживает до 16 каналов с задержкой «менее секунды» и может работать под водой на глубине до двух метров.
Феллоуз также подтвердил, что различные подразделения ССО уже используют различные типы MANET-совместимых радиосистем, в частности для борьбы с терроризмом в населенных пунктах и в условиях отсутствия сигнала GPS.
Компания Persistent Systems продвигает свою систему MPU5, основным компонентом которой является радиостанция 3×3 с технологией MIMO. По словам директора Persistent Systems Херберта Рубенса, «Она генерирует мощность передачи до 6 Ватт, обеспечивая сеть с безопасным IP (межсетевой протокол) в любых условиях и скорость передачи данных свыше 100 мегабит в секунду».
Устройство MPU5 также включает интегрированное устройство кодирования/декодирования видео, способное распределять видеопотоки с высоким разрешением в реальном времени; операционную систему Android, на которой работает ПО АТАК; а также 16 радиоканалов с передачей трафика по IP-протоколу (RoI).
«MPU5 повышает уровень владения обстановкой, способствуя успешному выполнению задачи, а также улучшает общую безопасность. Кроме того, система MPU5 представляет собой чрезвычайно эффективное решение с экономической точки зрения за счет реализации множества возможностей в одном коммерческом изделии», — пояснил Рубенс позицию своей компании.
Во время учений солдат американской армии, идя по заданному маршруту, контролирует при этом наземного робота
Автономная поддержка и искусственный интеллект
MANET-совместимые радиосистемы все чаще применяются для поддержания связи с автономными платформами, включая БЛА и НМР. Они активно развертываются в оперативных сценариях для снижения нагрузки на личный состав ССО и пехотных подразделений.
На мировом рынке в настоящее время предлагается мириады различных наземных робототехнических комплексов или НМР. Сюда входят малоразмерные гусеничные НМР, способные обезвреживать неразорвавшиеся снаряды и самодельные взрывные устройства, а также выполнять другие задачи по сбору информации. Также на рынке имеется ряд крупных колесных платформ, используемых как для перевозки грузов, так и для боевого обеспечения. НМР могут даже обеспечивать штатную огневую поддержку спешенным штурмовым группам и спецназу.
Новые технологии позволяют в настоящее время применять НМР во всё более сложных боевых сценариях. В частности, существует повышенная потребность в НМР для выполнения задач в застроенных районах и подземных коммуникациях.
Отраслевые источники утверждают, что этот технологический подъем был направлен скорее не на проектирование и разработку совершенно новых платформ, а на внедрение стандартов открытой архитектуры для упрощенной интеграции полезной нагрузки и контроллеров с автоматическим конфигурированием. Конечно, здесь необходимы компромиссы между размерами, массой и мощностью, кроме того, сохраняются озабоченности касательно нынешних уровней автономности во всем спектре НМР.
По мнению представителя Applied Research Associates Мэтью Фордхэма, только сейчас современный солдат начал получать преимущества от автономных технологий.
Уже более десятилетия министерство обороны США стремится к широкому использованию вездеходных НМР для военных задач, но до недавнего времени их развитие в основном определялось научно-исследовательскими проектами.
«Только лишь в 2017 году министерство обороны начало целенаправленно финансировать военные приложения, выпустив запрос предложений на систему расчистки маршрутов RCIS (Route Clearance Interrogation System) и программу по многоцелевой платформе перевозки снаряжения уровня отделения SMET (Squad Multipurpose Equipment Transport)», — пояснил он.
Американская армия в декабре 2017 года отобрала четырех участников для проекта SMET: Applied Research Associates (ARA) and Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; и Howe & Howe Technologies.
Эта программа была названа в опубликованном в марте 2017 года стратегическом документе американской армии Robotic and Autonomous Systems краткосрочным приоритетом (до 2020 года) сухопутных войск. Концепция Manned Unmanned Teaming (MUM-T) заключается в интеграции комбинированных роботизированных и автономных возможностей с подразделениями армии при сохранении полной функциональности бойца.
Первоначальные принципы боевого применения и требования к SMET относились к транспортному средству, которое могло бы сопровождать солдат, идущих со скоростью 3 км/ч, до 72 часов без дозаправки на дистанцию свыше 97 км. В конечном счете, аппарат должен будет работать в трех режимах: автономный, полуавтономный и дистанционное управление.
Платформа должна перевозить груз массой 454 кг и генерировать 3 кВт на стоянке и 1 кВт в движении. Транспортировка 454 кг сократит на 45 кг нагрузку на каждого солдата в отделении. За счет снижения нагрузки платформа позволит проходить пехотным бригадным группам Infantry Brigade Combat Team большие расстояния, в то время как генерирование электроэнергии этой платформой позволит заряжать на ходу снаряжение и аккумуляторы.
Платформа SMET предназначена для выполнения различных задач, включая перевозку боеприпасов, воды, аккумуляторов и специального оборудования; C4ISTAR; и огневую поддержку.
Автомобиль Polaris MRZR X IS, предлагаемый для программы SMET, представляет собой опционально управляемую автономную платформу, являющуюся дальнейшим развитием экипажного автомобиля повышенной проходимости Polaris MRZR
Ожидается, что министерство обороны подтвердит статус SMET официальный программы в середине следующего года. Американская армия рассматривает возможность закупки до 80 платформ после выбора предпочтительного головного подрядчика.
По мнению Фордхэма, платформы и сенсорные технологии, ассоциирующиеся сегодня с подобными разработками НМР, достаточно зрелы для широкого распространения в поддержку современного солдата и достаточно рентабельны для последующих инвестиций.
Коснувшись будущих проблем, связанных с бурным развитием НМР, Фордхэм назвал «абсолютную безопасность» самым важным элементом в любом успешном проекте роботизированной платформы. Функционирование НМР всегда должно быть безопасным, без непредусмотренных перемещений или неожиданного поведения.
«Всего одна проблема, связанная с безопасностью, может отбросить процесс роботизации на годы. Предсказуемая работа платформы является ключом к успеху. Во-первых, безопасность всегда является самым важным вызовом. Избыточность управляющих контроллеров, безопасное программное обеспечение, тщательный анализ, возможность контроля и испытания — всё это является основой успешного достижения необходимого уровня безопасности».
«Во-вторых, существует множество проблем с роботами повышенной проходимости. У нас нет карт Google Maps, которые показывают лучший маршрут, правила дорожного движения со знаками как в коммерческих приложениях. Зато у нас есть множество не отмеченных на карте камней, деревьев, ям и резкая смена рельефа, всё это система должна решать в реальном времени», — пояснил Фордхэм.
Applied Research Associates объединилась с компанией Polaris по программе SMET, предложив решение на базе экипажного вездеходного автомобиля Polaris MRZR ATV (all terrain vehicle), который уже стоит на вооружении пехотных и специальных подразделений стран НАТО и их союзников. Вариант MRZR X является автономным опционально управляемым вариантом MRZR ATV, призванным обеспечить более плавный переход от пилотируемых к автономным роботизированным системам.
На MRZR X установлен модульный комплект Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), позволяющий интегрировать автономные технологии при сохранении физической и программной архитектуры существующих обитаемых платформ.
Мэтью Фордхэм сказал, что одним из преимуществ MRZR X является то, что «схожая платформа уже эксплуатируется в американской армии. Стоимость производства будет низкой, а поддержка доступна по всему миру. Машину легко эксплуатировать и обслуживать, а переход от ручного режима к беспилотному происходит по щелчку тумблера. Развитие алгоритмов машинного обучения, обработки видео и технологий программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA) внесло значительный вклад в полуавтономные характеристики, которые в настоящее время ищут военные».
«Рынок НМР постоянно растет. По мере роста доверия солдат к роботизированным платформам мы увидим все большее распространение таких систем. Бюджеты будут формироваться с учетом необходимости внедрения дополнительных наземных робототехнических комплексов в арсенал военных. Мы, глядя на наших вероятных противников, стремимся расширить функциональность наших роботов. Они смогут выполнять самые грязную и опасную работу за наших солдат».
AMSTAF 6 6×6 — один из нескольких колесных вариантов НМР, предлагаемых в настоящее время израильской промышленностью
Ронен Фишман из израильской компании Automotive Robotic Industry согласился с тем, что развитие НМР крайне необходимо для современного солдата.
Однако, он считает, что рынок НМР для структур национальной безопасности остается более развитым по сравнению с рынком НМР для военных структур. Впрочем, в ближайшем будущем эти технологии получат широчайшее распространение во многих армиях мира.
«Понимание того, что НМР должны играть ведущую роль в следующей битве, уже есть, но пройдет еще два или три года пока это понимание перейдет в реальные действия».
По мнению Фишмана, важнейшими требованиями к НМР, работающим бок о бок с современным солдатом, являются высокая проходимость и превосходная маневренность. Хотя программное обеспечение остается ключевым элементом любой программы разработки НМР, поскольку только ПО позволяет реализовать различные автономные режимы.
«Самым сложным в создании программного обеспечения является то, что оно должно заставить множество подсистем работать в совершенной гармонии и при этом оно должно быть достаточно гибким с тем, чтобы можно было интегрировать новые продвинутые подсистемы за минимальное время».
Компания Automotive Robotic Industry в настоящее время предлагает несколько колесных НМР, включая AMSTAF 8 8×8; AMSTAF 6 6×6 и AMSTAF 4 4×4, которые она разрабатывает совместно с BFL India.
Одновременно на рынке НМР идет процесс уменьшения размеров платформ и полезной нагрузки с целью оптимизации поддержки пехотных и специальных подразделений, особенно при выполнении разведывательных задач и задач по обезвреживанию неразорвавшихся боеприпасов.
Автор: Alex Alexeev
Источник: https://topwar.ru/
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
