Superioridad de combate para el soldado moderno
A medida que el espacio de combate cada vez más complejo impone más y más demandas tácticas a las unidades, el ejército y la industria buscan desarrollar tecnologías de próxima generación que puedan proporcionar superioridad táctica sobre oponentes casi iguales con capacidades de combate significativas
Las tecnologías de próxima generación destinadas a proporcionar al soldado moderno los medios más efectivos para realizar todo el espectro de capacidades operativas se investigan, desarrollan e implementan continuamente en las tropas para optimizar la potencia de fuego, la capacidad de supervivencia y la precisión en todos los niveles tácticos, incluido el más bajo..
La lista de estas tecnologías es enorme, desde sistemas de comunicación y dispositivos de usuario final hasta vehículos de apoyo autónomos y sistemas de adquisición y adquisición de objetivos que reducen la carga física y cognitiva del soldado moderno.
Según la doctrina de la OTAN, el espacio operacional moderno se define como "un espacio que incluye todos los niveles de conflicto complejo en condiciones difíciles, incluidos los territorios marítimos en disputa, donde la información debe considerarse un arma".
Las fuerzas militares modernas se enfrentan a oponentes casi iguales y poderosos, como China, Irán, Corea del Norte y Rusia, que están desarrollando implacablemente sus capacidades en una amplia variedad de áreas. Como consecuencia, los militares deben estar preparados no solo para combatir las amenazas tradicionales y existentes, sino también para contrarrestar las nuevas amenazas asociadas con la guerra híbrida, que incluyen tanto medios cinéticos como no cinéticos.
Estas amenazas son de particular interés para las unidades cuerpo a cuerpo desmontadas y las Fuerzas de Operaciones Especiales (MTR). Sin embargo, la solución aquí no solo puede ser la actualización de armas, hardware y software, sino también el desarrollo de principios de uso y tácticas de combate, métodos y métodos de guerra. Todo esto debe combinarse para proporcionar a los grupos de combate un conjunto de capacidades para contrarrestar una amplia gama de amenazas en las esferas de la información y cibernética, así como en el campo de la guerra electrónica.
Por ejemplo, las fuerzas armadas rusas han aplicado con éxito el concepto de guerra de próxima generación (su propia versión de guerra híbrida). Su implementación quedó bellamente demostrada durante las hostilidades en Ucrania y Siria, donde las unidades terrestres de avanzada fueron apoyadas por operaciones de información cuidadosamente preparadas.
Es esta actividad la que ha obligado a los ejércitos de muchos países a identificar y desarrollar una serie de nuevas tecnologías para apoyar a los pequeños grupos de batalla (a nivel de empresa e inferiores), que podrían tener la tarea de realizar operaciones en condiciones de denegación de acceso / bloqueo de la Zona donde las señales de satélite GPS y otras señales de comunicación se pueden bloquear fácilmente.
La experiencia de combate en Europa del Este, especialmente Ucrania, ha demostrado que las fuerzas de la coalición que operan muy cerca de las fuerzas rusas experimentan varios problemas en sus redes de comunicaciones.
El agregado militar de Ucrania en el Reino Unido dijo que la guerra electrónica sigue siendo una opción "atractiva" para las fuerzas rusas que operan en el este de Ucrania.“La guerra electrónica es un ataque no cinético altamente efectivo que es difícil de rastrear”, y agregó que las fuerzas de la coalición en la región saben muy bien qué es la interferencia de las comunicaciones VHF. Redes UHF y GSM.
Por ejemplo, por razones desconocidas, "el tráfico de radio se detiene repentinamente", mientras que los vehículos aéreos no tripulados y los robots móviles terrestres, que dependen principalmente de las señales de GPS, también se interrumpen con regularidad.
Según el portavoz de Getac, Jackson White, las fuerzas armadas están invirtiendo cada vez más en tecnologías C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance) para apoyar la "estrategia de guerra asimétrica y digitalización". Como ejemplo, citó el servidor y la computadora portátil X500 de su empresa, así como el último dispositivo para el usuario final, la robusta tableta MX50. lanzado en 2017.
Esta tableta de 15 pulgadas proporciona un intercambio de datos de alto volumen para aplicaciones de mapeo 3D y otros programas de control operativo y conocimiento de la situación. Un dispositivo móvil del tamaño de un estuche escolar puede almacenar hasta 6 terabytes de datos, procesa y distribuye los datos recibidos de plataformas terrestres y aéreas, proporcionando unidades avanzadas con capacidades para "analizar los datos de la plataforma, la misión realizada y otros parámetros con el fin de garantizar estabilidad operativa en condiciones de combate difíciles ".
La tableta X500 presenta una Arquitectura Base Genérica que permite la integración en redes C4ISTAR existentes y futuras. El dispositivo se ejecuta en un sistema operativo Windows 10 que proporciona protección de datos, autenticación y un inicio físicamente seguro. Si la tableta cae en manos del enemigo, se puede desactivar de forma remota mediante el software de administración de dispositivos móviles.
Rechazado en conexión
La necesidad de mensajería segura en todo el espacio de combate disputado y congestionado sigue siendo un requisito previo crítico y esencial para las fuerzas armadas que buscan llevar a cabo misiones de manera efectiva en los entornos operativos actuales y futuros.
Según algunos expertos, los sistemas de comunicación de comunicación de próxima generación de hoy no solo deberían tener una protección mejorada contra los bloqueadores (como lo indica el ejemplo de Ucrania), sino que también deben proporcionar b Ovelocidades de datos más altas para dar a los soldados la capacidad de admitir la gama completa de capacidades de C4ISTAR.
Estas necesidades han impulsado la aparición y proliferación de la próxima generación de radios programables. Son capaces de aceptar muchos protocolos de comunicación especiales y proporcionar comunicación en los entornos más difíciles.
Además, muchos ejércitos más avanzados buscan expandir su influencia y establecer una cooperación global. Esto requiere niveles más altos de interacción de los sistemas de comunicación con los aliados locales, que no tienen sistemas de radio programables de alta tecnología y estaciones de radio tácticas disponibles para los ejércitos "occidentales".
Michael McFerron, de la 1ª División de Infantería de Marina de los EE. UU., Y señaló la necesidad de mejorar la gestión de firmas de las comunicaciones de los grupos de batalla pequeños, advirtió: “Debemos considerar la interferencia electromagnética y las señales que enviamos. Si está emitiendo señales, está muerto ".
“¿Cómo actuar en un espacio así? McFerron preguntó, señalando la importancia de apagar los sistemas de comunicaciones del enemigo mientras se protegen las comunicaciones de la Infantería de Marina. “Si operamos en un entorno como este, ¿podemos proteger nuestros sistemas de amenazas más avanzadas? ¿Cómo nos preparamos y aprendemos a trabajar en este entorno?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network): redes autoorganizadas descentralizadas inalámbricas que consisten en dispositivos móviles. Cada uno de estos dispositivos puede moverse de forma independiente en cualquier dirección y, como resultado, a menudo se rompe y establece conexiones con los vecinos. Estas redes, independientes de las constelaciones de satélites, son cada vez más populares. Esta tecnología se está extendiendo gradualmente a las unidades de infantería y al MTR, proporcionando al personal sistemas de comunicación autocurables y resistentes a interferencias.
Jimi Henderson de Silvus Technologies tiene su propia perspectiva sobre las nuevas demandas del entorno operativo actual. Proporcionan la capacidad de spetsnaz e infantería en contacto directo con el enemigo, así como UAV y NMR, para actuar en oposición, cuando los canales de comunicación pueden bloquearse con una alta probabilidad.
Por ejemplo, la capacidad del personal y de los sistemas controlados a distancia para resistir la interferencia se mejora mediante el uso de radios de doble banda que admiten dos bandas de radiofrecuencia (por ejemplo, 2 y 4 GHz) en un solo dispositivo físico. Según Henderson, esta solución permite al soldado moderno cambiar rápida y fácilmente entre frecuencias alternativas para evitar fuentes de interferencia sin necesidad de modificar el hardware.
"Se trata del conocimiento del espectro", explicó, y señaló que los sistemas de radio existentes podrían "pasar por alto" problemas de rendimiento e interferencia. Henderson también señaló que los sistemas de radio tácticos deberían funcionar dentro de los edificios de túneles y estructuras subterráneas, donde las comunicaciones de línea de visión pueden interrumpirse fácilmente. Esta es la razón por la que la capacidad de mantener las comunicaciones fuera de la línea de visión entre los operadores y los vehículos no tripulados sigue siendo un requisito operativo crítico.
Estas soluciones incluyen estaciones de radio de la familia StreamCaster de Silvus Technologies. Opcionalmente, admiten la conexión de antenas transmisoras direccionales 2x2 y 4x4, que proporcionan una ganancia de señal de 2-3 dB y 5-6 dB, respectivamente. Por lo tanto, son muy adecuados para "situaciones extremas en las que los suscriptores se mueven rápidamente o están fuera de la línea de visión, y la longitud y el espaciado de la antena no importan", dijo Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 con tecnología MIMO (múltiples entradas múltiples salidas - un método de codificación de señales espaciales que permite aumentar el ancho de banda del canal, en el cual la transmisión y recepción de datos se realiza mediante sistemas de varias antenas adaptativas con correlación débil), siendo el sistema más pequeño en la cartera de la empresa, es capaz de dar las capacidades necesarias a las unidades de infantería y MTR. La radio con una potencia de salida de hasta 4 vatios está disponible en una versión de "mano endurecida"; El modo "pulsar para hablar" (sólo pulsando el botón) y la comunicación de doble banda proporcionan una baja probabilidad de interferencias.
Según Henderson, las radios Streamcaster son capaces de soportar hasta 380 nodos MANET en una sola red. Esto hace posible transmitir señales de manera eficiente de un nodo a otro en un modo automático, lo que reduce cualquier dependencia de las señales GPS y las comunicaciones por satélite en general.
La radio Streamcaster 4200 también se puede conectar a dispositivos Wi-Fi y GPS a través de un conector externo opcional. Cada sistema puede almacenar hasta 128 GB de datos en su memoria interna. Henderson dijo que una red de tales radios podría lograr una "latencia ultrabaja, con un promedio de 7 milisegundos por salto entre nodos".
En respuesta a la demanda actual de misiones de combate en todos los escenarios C2D2E (Comunicaciones degradadas / Comunicaciones denegadas en el entorno), cada vez hay más plataformas MANET de comunicaciones especializadas disponibles en el mercado para el ejército. Por ejemplo, la radio programable alternativa TW-950 Shadow de TrellisWare Technologies. Fue presentado en mayo de 2017 en la Conferencia de Fuerzas Especiales SOFIC.
Al igual que la Streamcaster, la radio portátil Shadow es capaz de funcionar en un rango de radiofrecuencia extendido. Esto permite velocidades de transferencia de datos más altas y, según Mat Fellows de TrellisWare Technologies, "ver una variedad de videos de alta definición y es completamente interoperable con dispositivos que utilizan el protocolo propietario TSM-X".
El dispositivo Shadow pesa 312 gramos, opera en las bandas de frecuencia de 225-450 MHz y 1250-2600 MHz y tiene una potencia de transmisión de 2 vatios. La estación de radio admite hasta 16 canales con un retraso de "menos de un segundo" y puede operar bajo el agua a una profundidad de dos metros.
Los becarios también confirmaron que varias unidades MTR ya están utilizando diferentes tipos de sistemas de radio compatibles con MANET, en particular para combatir el terrorismo en áreas pobladas y en ausencia de una señal de GPS.
Persistent Systems está promocionando su sistema MPU5, cuyo componente principal es una radio 3x3 con tecnología MIMO. Según Herbert Rubens, Director de Sistemas Persistentes, "Genera una potencia de transmisión de hasta 6 vatios, proporcionando una red IP (Protocolo de Internet) segura en todas las condiciones y velocidades de datos superiores a 100 megabits por segundo".
El MPU5 también incluye un codificador / decodificador de video integrado capaz de distribuir secuencias de video de alta definición en tiempo real; el sistema operativo Android en el que se ejecuta el software ATAK; así como 16 canales de radio con tráfico sobre IP (RoI).
“MPU5 mejora el conocimiento de la situación, lo que contribuye al éxito de la misión y también mejora la seguridad general. Además, el sistema MPU5 es una solución extremadamente rentable al implementar muchas posibilidades en un producto comercial”, explicó Rubens sobre la posición de su empresa.
Soporte autónomo e inteligencia artificial
Los sistemas de radio compatibles con MANET se utilizan cada vez más para comunicarse con plataformas autónomas, incluidos UAV y NMR. Se implementan activamente en escenarios operativos para reducir la carga sobre el personal de MTR y las unidades de infantería.
El mercado mundial ofrece actualmente una gran variedad de sistemas robóticos terrestres o HMP diferentes. Esto incluye pequeños HMP con seguimiento capaces de deshacerse de artefactos explosivos sin detonar y artefactos explosivos improvisados, así como otras tareas de recopilación de información. También hay una serie de grandes plataformas con ruedas en el mercado que se utilizan tanto para el transporte de carga como para el apoyo de combate. NMP puede incluso proporcionar apoyo de fuego a tiempo completo a grupos de asalto desmontados y fuerzas especiales.
Las nuevas tecnologías ahora permiten el uso de HMP en escenarios de combate cada vez más complejos. En particular, existe una mayor necesidad de que MWD realice tareas en áreas urbanizadas y servicios públicos subterráneos.
Las fuentes de la industria argumentan que este repunte tecnológico tuvo menos que ver con el diseño y desarrollo de plataformas completamente nuevas, sino más con la implementación de estándares de arquitectura abierta para la integración simplificada de cargas útiles y controladores plug-and-play. Por supuesto, se requieren compensaciones entre tamaño, peso y potencia, y persisten las preocupaciones sobre los niveles actuales de autonomía en todo el espectro de RMN.
Según el representante de Applied Research Associates, Matthew Fordham, solo ahora el soldado moderno ha comenzado a beneficiarse de la tecnología autónoma.
Durante más de una década, el Departamento de Defensa de EE. UU. Ha estado comprometido con el uso generalizado de HMP todoterreno para tareas militares, pero hasta hace poco, su desarrollo estaba impulsado principalmente por proyectos de investigación.
“No fue sino hasta 2017 que el Departamento de Defensa comenzó a financiar específicamente aplicaciones militares mediante la emisión de una RFP para el Sistema de Interrogación de Autorización de Ruta (RCIS) y el programa Squad Multipurpose Equipment Transport (SMET)”, explicó.
En diciembre de 2017, el Ejército de los EE. UU. Seleccionó a cuatro participantes para el proyecto SMET: Applied Research Associates (ARA) y Polaris Defense (Team Polaris); Sistemas terrestres de General Dynamics (GDLS); HDT Global; y Howe & Howe Technologies.
Este programa fue nombrado en el documento estratégico de Robotic and Autonomous Systems del ejército estadounidense, publicado en marzo de 2017, como una prioridad a corto plazo (hasta 2020) para las fuerzas terrestres. El concepto de Equipo no tripulado tripulado (MUM-T) es integrar capacidades robóticas y autónomas combinadas con unidades del ejército mientras se mantiene la funcionalidad completa del caza.
Los principios iniciales del uso de combate y los requisitos de SMET se relacionaban con un vehículo que podía acompañar a los soldados a caminar a una velocidad de 3 km / h durante un máximo de 72 horas sin repostar en una distancia de 97 km. En definitiva, el dispositivo tendrá que funcionar en tres modos: autónomo, semiautónomo y control remoto.
La plataforma debe llevar una carga de 454 kg y generar 3 kW cuando está estacionada y 1 kW en movimiento. El transporte de 454 kg reducirá la carga de cada soldado en el escuadrón en 45 kg. Al reducir la carga, la plataforma permitirá que los grupos de brigadas de infantería del Equipo de Combate de la Brigada de Infantería recorran largas distancias, mientras que la generación de electricidad desde esta plataforma permitirá recargar equipos y baterías sobre la marcha.
La plataforma SMET está diseñada para realizar una variedad de tareas, incluido el transporte de municiones, agua, baterías y equipo especial; C4ISTAR; y apoyo de fuego.
Se espera que el Departamento de Defensa confirme el estado del programa oficial de SMET a mediados del próximo año. El Ejército de los EE. UU. Está considerando comprar hasta 80 plataformas después de seleccionar un contratista principal preferido.
Según Fordham, las plataformas y tecnologías de sensores asociadas con tales desarrollos de HMP en la actualidad son lo suficientemente maduras como para desplegarse ampliamente en apoyo del soldado moderno y lo suficientemente rentables para inversiones posteriores.
Refiriéndose a los desafíos futuros que plantea el explosivo desarrollo de HMP, Fordham calificó la "seguridad absoluta" como el elemento más importante en cualquier proyecto de plataforma robótica exitoso. El funcionamiento del HMP debe ser siempre seguro, sin movimientos involuntarios o comportamientos inesperados.
“Un solo problema de seguridad puede dejar a un lado la robótica durante años. El rendimiento predecible de la plataforma es la clave del éxito. Primero, la seguridad es siempre el desafío más importante. Redundancia de controladores, software seguro, análisis cuidadoso, control y capacidad de prueba: todo esto es la base para lograr con éxito el nivel de seguridad requerido.
“En segundo lugar, hay muchos problemas con los robots todoterreno. No tenemos Google Maps que muestre la mejor ruta, reglas de tráfico con señales como en aplicaciones comerciales. Pero tenemos muchas piedras, árboles, hoyos y cambios abruptos de relieve, que no están marcados en el mapa, y el sistema debe resolver todo esto en tiempo real”, explicó Fordham.
Applied Research Associates se ha asociado con Polaris en el marco del programa SMET para ofrecer una solución basada en el Polaris MRZR ATV (vehículo todo terreno), que ya está en servicio con la infantería y las fuerzas especiales de los países de la OTAN y sus aliados. La variante MRZR X es una variante autónoma, opcionalmente controlada, del ATV MRZR diseñada para proporcionar una transición más suave de sistemas robóticos tripulados a autónomos.
El MRZR X está equipado con el Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), que permite la integración de tecnologías autónomas manteniendo la arquitectura física y de software de las plataformas habitadas existentes.
Matthew Fordham dijo que una de las ventajas del MRZR X es que “una plataforma similar ya está en uso en el ejército de EE. UU. Los costos de fabricación serán bajos y el soporte está disponible en todo el mundo. La máquina es fácil de operar y mantener, y la transición del modo manual al modo no tripulado se produce con solo presionar un interruptor de palanca. Los avances en los algoritmos de aprendizaje automático, el procesamiento de video y las tecnologías de matriz de puertas programables por el usuario (FPGA) han hecho contribuciones significativas al rendimiento semiautónomo que el ejército está buscando actualmente.
“El mercado de HMP está en constante crecimiento. A medida que aumenta la confianza de los soldados en las plataformas robóticas, veremos una proliferación cada vez mayor de dichos sistemas. Los presupuestos se formarán teniendo en cuenta la necesidad de introducir sistemas robóticos terrestres adicionales en el arsenal militar. Nosotros, mirando a nuestros oponentes potenciales, nos esforzamos por expandir la funcionalidad de nuestros robots. Podrán hacer el trabajo más sucio y peligroso para nuestros soldados.
Ronen Fishman de la empresa israelí Automotive Robotic Industry estuvo de acuerdo en que el desarrollo de HMP es esencial para el soldado moderno.
Sin embargo, cree que el mercado HMR para estructuras de seguridad nacional sigue siendo más desarrollado que el mercado HMW para estructuras militares. Sin embargo, en un futuro próximo, estas tecnologías se generalizarán en muchos ejércitos del mundo.
"El entendimiento de que los HWM deberían desempeñar un papel de liderazgo en la próxima batalla ya está ahí, pero pasarán otros dos o tres años para que este entendimiento se traduzca en una acción real".
Según Fishman, los requisitos más importantes para que un HMP trabaje codo con codo con un soldado moderno son una alta maniobrabilidad y una excelente maniobrabilidad. Sin embargo, el software sigue siendo un elemento clave de cualquier programa de desarrollo de HMP, ya que solo el software permite implementar los distintos modos fuera de línea.
"La parte más difícil de crear software es que tiene que hacer que varios subsistemas funcionen en perfecta armonía y, sin embargo, ser lo suficientemente flexible como para integrar nuevos subsistemas avanzados en una fracción del tiempo".
La industria automotriz robótica ofrece actualmente varios HMP con ruedas, incluidos AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 y AMSTAF 4 4x4, que está desarrollando en colaboración con BFL India.
Al mismo tiempo, el mercado de HMP está experimentando un proceso de reducción del tamaño de las plataformas y cargas útiles con el fin de optimizar el apoyo a la infantería y las unidades especiales, especialmente cuando se realizan misiones de reconocimiento y eliminación de artefactos explosivos sin detonar.
