Digital Battlespace is de laatste jaren een zeer modieuze term in het internationale militaire jargon. Samen met netwerkgerichte oorlogsvoering, Situation Awarness en andere termen en concepten die zijn ontleend aan de Verenigde Staten, is het wijdverbreid in de binnenlandse media. Tegelijkertijd werden deze concepten omgezet in de opvattingen van de Russische militaire leiding over het toekomstige uiterlijk van het Russische leger, aangezien de Russische militaire wetenschap de afgelopen twintig jaar naar zijn mening niets gelijkwaardigs heeft kunnen bieden.
Volgens de chef van de generale staf van de RF-strijdkrachten, generaal van het leger Nikolai Makarov, zei in maart 2011 tijdens een bijeenkomst van de Academie voor Militaire Wetenschappen, "we hebben de ontwikkeling van methoden over het hoofd gezien en vervolgens de middelen voor gewapende strijd.” De leidende legers van de wereld zijn volgens hem overgegaan van "grootschalige lineaire acties van miljoenen sterke legers naar de mobiele verdediging van een nieuwe generatie professioneel opgeleide strijdkrachten en netwerkgerichte militaire operaties." Eerder, in juli 2010, had de chef van de generale staf al aangekondigd dat het Russische leger tegen 2015 klaar zou zijn voor netwerkgerichte vijandelijkheden.
De poging om binnenlandse militaire en industriële structuren te impregneren met het genetische materiaal van "netwerkgerichte oorlogvoering" heeft tot dusverre resultaten opgeleverd die slechts in de verste verte vergelijkbaar zijn met het "ouderlijke" uiterlijk. Volgens Nikolai Makarov "gingen we de strijdkrachten hervormen, zelfs bij gebrek aan voldoende wetenschappelijke en theoretische basis".
De constructie van een high-tech systeem zonder diepgaande wetenschappelijke studie leidt tot onvermijdelijke botsingen en destructieve verspreiding van hulpbronnen. Er wordt gewerkt aan de totstandkoming van geautomatiseerde commando- en controlesystemen (ACCS) door verschillende organisaties in de defensie-industrie, elk in het belang van "zijn eigen" type strijdkrachten of een tak van de strijdkrachten, "zijn eigen" niveau van commando en controle. Tegelijkertijd is er "verwarring en aarzeling" op het gebied van het aannemen van gemeenschappelijke benaderingen van het systeem en de technische grondslagen van ACCS, gemeenschappelijke principes en regels, interfaces, enz. »Informatieruimte van de RF-strijdkrachten.
Ook mag men de positie van een aantal gezaghebbende Russische militaire experts niet vergeten, die geloven dat netwerkgerichte controleprincipes alleen bedoeld zijn voor het voeren van wereldoorlogen met controle vanuit één enkel centrum; dat de integratie van alle strijders in één netwerk een fantastisch en onhaalbaar concept is; dat het creëren van één (voor alle niveaus) beeld van situational awareness niet nodig is voor gevechtsformaties van het tactische niveau, etc. Sommige deskundigen merken op dat "netwerkcentrisme een stelling is die niet alleen het belang van informatie en informatietechnologie overschat, maar tegelijkertijd niet in staat is om de bestaande potentiële technologische mogelijkheden volledig te realiseren."
Om de lezers de Russische technologieën te presenteren die worden gebruikt in het belang van netwerkgerichte gevechtsoperaties, bezochten we vorig jaar de ontwikkelaar van de ESU TK, het Voronezh-concern Sozvezdiye (zie Arsenal, nr. 10-2010, p. 12), en onlangs bezochten we NPO RusBITech”, waar ze zich bezig houden met het modelleren van de processen van gewapende confrontatie (VP). Dat wil zeggen, ze creëren een digitaal model op ware grootte van het slagveld.
“De effectiviteit van netwerkgerichte oorlogsvoering is de afgelopen 12 jaar enorm gegroeid. In Operatie Desert Storm werden de acties van een militaire groep van meer dan 500.000 mensen ondersteund door communicatiekanalen met een bandbreedte van 100 Mbit/s. Tegenwoordig vertrouwt een constellatie in Irak van minder dan 350.000 mensen op satellietverbindingen met een capaciteit van meer dan 3000 Mbps, die 30 keer dikkere kanalen bieden voor een 45% kleinere constellatie. Als gevolg hiervan opereert het Amerikaanse leger, dat dezelfde gevechtsplatforms gebruikt als in Operatie Desert Storm, tegenwoordig met veel grotere efficiëntie. Luitenant-generaal Harry Rog, directeur van de Information Systems Defense Agency van het Amerikaanse ministerie van Defensie, commandant van de Joint Task Force voor het Global Operations Network.
Viktor Pustovoy, hoofdadviseur van de algemeen directeur van NPO RusBITech, zei dat ondanks de formele jeugd van het bedrijf, die drie jaar oud is, de kern van het ontwikkelingsteam al lang bezig is met het modelleren van verschillende processen, waaronder gewapende confrontaties. Deze aanwijzingen zijn ontstaan bij de Militaire Academie voor Lucht- en Ruimtevaartverdediging (Tver). Geleidelijk omvatte de reikwijdte van het bedrijf systeemsoftware, applicatiesoftware, telecommunicatie, informatiebeveiliging. Tegenwoordig heeft het bedrijf 6 structurele divisies, het team telt meer dan 500 mensen (waaronder 12 doctoren in de wetenschappen en 57 kandidaten voor wetenschappen) die werken op locaties in Moskou, Tver en Yaroslavl.
Informatiemodelleringsomgeving
De hoofdstroom in de huidige activiteiten van JSC NPO RusBITech is de ontwikkeling van een informatiemodelleringsomgeving (IMS) ter ondersteuning van de besluitvorming en planning van het gebruik van operationeel-strategische, operationele en tactische formaties van de RF-strijdkrachten. Het werk is gigantisch in omvang, buitengewoon complex en kennisintensief in de aard van de taken die worden opgelost, organisatorisch moeilijk, aangezien het de belangen raakt van een groot aantal staats- en militaire structuren, organisaties van het militair-industriële complex. Niettemin vordert het geleidelijk en krijgt het een echte vorm in de vorm van software- en hardwarecomplexen, die nu al militaire commando- en controle-instanties in staat stellen een aantal taken op te lossen met voorheen onbereikbare efficiëntie.
Vladimir Zimin, plaatsvervangend algemeen directeur - hoofdontwerper van JSC NPO RusBITech, zei dat het team van ontwikkelaars geleidelijk op het idee van IC's kwam, naarmate het werk aan het modelleren van individuele objecten, systemen en algoritmen voor luchtverdedigingscontrole werd ontwikkeld. Het koppelen van verschillende richtingen in een enkele structuur vereiste onvermijdelijk een toename van de noodzakelijke mate van generalisatie, vandaar dat de fundamentele structuur van de IC werd geboren, die drie niveaus omvat: gedetailleerd (simulatie van de omgeving en processen van gewapende confrontatie), uitdrukkelijke methode (simulatie luchtruim met een gebrek aan tijd), potentieel (geschat, hoge mate van generalisatie, met een gebrek aan informatie en tijd).
Het VP-omgevingsmodel is een virtuele constructor waarbinnen een militair scenario wordt uitgespeeld. Formeel doet dit denken aan schaken, waarbij bepaalde figuren deelnemen in het kader van de gegeven eigenschappen van de omgeving en objecten. De objectgeoriënteerde benadering maakt het mogelijk om, binnen ruime grenzen en met verschillende mate van detail, de parameters van de omgeving, de eigenschappen van wapens en militaire uitrusting, militaire formaties, enz. vast te stellen. Twee detailniveaus zijn fundamenteel verschillend. De eerste ondersteunt het modelleren van de eigenschappen van wapens en militaire uitrusting, tot aan componenten en samenstellingen. De tweede simuleert militaire formaties waar wapens en militaire uitrusting aanwezig zijn als een reeks bepaalde eigenschappen van een bepaald object.
Onmisbare attributen van IC-objecten zijn hun coördinaten en statusinformatie. Hierdoor kunt u het object adequaat weergeven op vrijwel elke topografische basis of in een andere omgeving, of het nu een gescande topografische kaart in de GIS "Integratie" is of een driedimensionale ruimte. Tegelijkertijd is het probleem van het generaliseren van gegevens op kaarten van elke schaal eenvoudig op te lossen. In het geval van IMS is het proces inderdaad natuurlijk en logisch georganiseerd: door de weergave van de noodzakelijke eigenschappen van het object door middel van conventionele symbolen die overeenkomen met de schaal van de kaart. Deze benadering opent nieuwe mogelijkheden in gevechtsplanning en besluitvorming. Het is geen geheim dat de traditionele beslissingskaart moest worden geschreven met een uitgebreide toelichting, waarin werd onthuld wat er precies achter een of ander conventioneel tactisch teken op de kaart staat. In de informatiemodelleringsomgeving die is ontwikkeld door JSC NPO RusBITech hoeft de commandant alleen maar in de gegevens te kijken die bij het object horen, of alles met eigen ogen te zien, tot een kleine onderverdeling en een apart monster van wapens en militaire uitrusting, gewoon door de schaal van de afbeelding te vergroten.
Esperanto-simulatiesysteem
In de loop van het werk aan de creatie van IMS hadden de specialisten van JSC NPO RusBITech een steeds hoger niveau van generalisatie nodig, waarbij het mogelijk zou zijn om niet alleen de eigenschappen van individuele objecten adequaat te beschrijven, maar ook hun verbindingen, interactie met elk andere en met de omgeving, omstandigheden en processen, en Zie ook andere parameters. Als gevolg hiervan ontstond de beslissing om één enkele semantiek te gebruiken voor het beschrijven van de omgeving en uitwisselingsparameters, het definiëren van de taal en syntaxis die van toepassing zijn op andere systemen en datastructuren - een soort "Esperanto-modelleringssysteem".
Tot nu toe is de situatie in dit gebied erg chaotisch. In de figuurlijke uitdrukking van Vladimir Zimin: “Er is een model van een luchtverdedigingsraketsysteem en een model van een schip. Zet het luchtverdedigingssysteem op het schip - niets werkt, ze "verstaan" elkaar niet. Pas onlangs begonnen de chief executives van ACCS zich zorgen te maken dat er in principe geen datamodellen zijn, dat wil zeggen dat er geen enkele taal is waarin de systemen zouden kunnen "communiceren". Bijvoorbeeld, de ontwikkelaars van ESU TK, die van "hardware" (communicatie, AVSK, PTK) naar de softwareschil waren gegaan, liepen tegen hetzelfde probleem aan. Het creëren van uniforme standaarden voor de taal voor het beschrijven van de modelleringsruimte, metadata en scenario's is een verplichte stap op weg naar het vormen van een uniforme informatieruimte van de RF-strijdkrachten, waarbij het geautomatiseerde commando- en controlesysteem van de strijdkrachten wordt gekoppeld, wapens, en verschillende niveaus van commando en controle.
Rusland is hier geen pionier - de Verenigde Staten hebben al lang geleden de noodzakelijke elementen ontwikkeld en gestandaardiseerd voor het modelleren van luchtruim en het gezamenlijk functioneren van simulatoren en systemen van verschillende klassen: IEEE 1516-2000 (Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture - Framework and Regels - standaard voor modellering en simulatie van architectuur op hoog niveau, geïntegreerde omgeving en regels), IEEE 1278 (Standaard voor gedistribueerde interactieve simulatie - standaard voor gegevensuitwisseling van ruimtelijk gedistribueerde simulatoren in realtime), SISO-STD-007-2008 (Definitietaal voor militaire scenario's - taal voor gevechtsplanning) en anderen … Russische ontwikkelaars lopen eigenlijk langs hetzelfde pad, alleen achter op het lichaam.
Ondertussen bereiken ze in het buitenland een nieuw niveau, nadat ze begonnen zijn met het standaardiseren van de taal voor het beschrijven van de processen van gevechtscontrole van coalitiegroeperingen (Coalition Battle Management Language), waarvoor een werkgroep (C-BML Study Group) werd opgericht in het kader van de SISO (Organisatie voor de Standaardisatie van de Interactie van Modelleringsruimten), die de ontwikkelings- en standaardisatie-eenheden omvatte:
• CCSIL (Command and Control Simulation Interchange Language) - taal voor gegevensuitwisseling voor het simuleren van commando- en controleprocessen;
• C2IEDM (Command and Control Information Exchange Data Model) - datamodellen van informatie-uitwisseling tijdens command and control;
• US Army SIMCI OIPT BML (Simulation to C4I Interoperability Overarching Integrated Product Team) - aanpassing van de procedures van het Amerikaanse C4I-besturingssysteem door middel van de procesbeschrijvingstaal van de gevechtscontrole;
• Franse strijdkrachten APLET BML - aanpassing van de Franse controlesysteemprocedures door middel van de procesbeschrijvingstaal van de gevechtscontrole;
• US / GE SINCE BML (Simulation and C2IS Connectivity Experiment) - aanpassing van de procedures van het gezamenlijke Amerikaans-Duitse controlesysteem door middel van de procesbeschrijvingstaal van de gevechtscontrole.
Door middel van de gevechtscontroletaal is het de bedoeling om planningsprocessen en documenten, commandocommando's, rapporten en rapporten te formaliseren en te standaardiseren voor gebruik in bestaande militaire structuren, voor het modelleren van het luchtruim en in de toekomst - voor het besturen van robotachtige gevechtsformaties van de toekomst.
Helaas is het onmogelijk om over de verplichte fasen van standaardisatie heen te "springen", en onze ontwikkelaars zullen deze route volledig moeten doorlopen. Het zal niet werken om de leiders in te halen door een kortere weg te nemen. Maar om met hen op één lijn te komen, via het pad dat door de leiders is bewandeld, is heel goed mogelijk.
Gevechtstraining op een digitaal platform
Tegenwoordig vormen interspecifieke interactie, uniforme gevechtsplanningssystemen, integratie van verkennings-, inzet- en ondersteuningsmiddelen in verenigde complexen de basis voor het geleidelijk opkomende nieuwe beeld van de strijdkrachten. In dit opzicht is het waarborgen van de interactie van moderne trainingscomplexen en modelleringssystemen van bijzonder belang. Dit vereist het gebruik van uniforme benaderingen en standaarden voor de integratie van componenten en systemen van verschillende fabrikanten zonder de informatie-interface te veranderen.
In de internationale praktijk zijn procedures en protocollen voor interactie op hoog niveau van modelleringssystemen al lang gestandaardiseerd en beschreven in de IEEE-1516 (High Level Architecture) familie van standaarden. Deze specificaties werden de basis voor de NAVO-standaard STANAG 4603. De ontwikkelaars van JSC NPO RusBITech hebben een software-implementatie van deze standaard gemaakt met een centrale component (RRTI).
Deze versie is met succes getest bij het oplossen van de problemen van het integreren van simulatoren en modelleringssystemen op basis van HLA-technologie.
Deze ontwikkelingen maakten het mogelijk om softwareoplossingen te implementeren die de modernste methoden voor het trainen van troepen in één informatieruimte combineren, in het buitenland geclassificeerd als Live, Virtual, Constructive Training (LVC-T). Deze methoden zorgen voor verschillende gradaties van betrokkenheid van mensen, simulatoren en echte wapens en militaire uitrusting bij het proces van gevechtstraining. In de geavanceerde buitenlandse legers zijn complexe trainingscentra gecreëerd, die volledig volgens de LVC-T-methodes trainen.
In ons land begon het eerste dergelijke centrum te worden gevormd op het grondgebied van het Yavoriv-oefenterrein van het militaire district van de Karpaten, maar de ineenstorting van het land onderbrak dit proces. Gedurende twee decennia zijn buitenlandse ontwikkelaars ver vooruit gegaan, dus vandaag heeft de leiding van het Ministerie van Defensie van de Russische Federatie besloten om een modern trainingscentrum te creëren op het grondgebied van het oefenterrein van het Westelijk Militair District met de deelname van de Duits bedrijf Rheinmetall Defense.
Het hoge werktempo bevestigt nogmaals de relevantie van de oprichting van een dergelijk centrum voor het Russische leger: in februari 2011 werd een overeenkomst getekend met een Duits bedrijf over het ontwerp van het centrum, en in juni, de Russische minister van Defensie Anatoly Serdyukov en het hoofd van Rheinmetall AG, Klaus Eberhard, ondertekenden een overeenkomst voor de bouw op basis van een gecombineerd oefenterrein Westelijk Militair District (Mulino-dorp, regio Nizhny Novgorod) van het moderne trainingscentrum van de Russische grondtroepen (TsPSV) met een capaciteit voor een gecombineerde wapenbrigade. De gemaakte afspraken geven aan dat de bouw in 2012 start en medio 2014 in gebruik wordt genomen.
De specialisten van JSC vzw RusBITech zijn actief betrokken bij dit werk. In mei 2011 werd de afdeling Moskou van het bedrijf bezocht door de chef van de generale staf van de strijdkrachten - eerste vice-minister van Defensie van de Russische Federatie, generaal van het leger Nikolai Makarov. Hij maakte kennis met het softwarecomplex, dat wordt beschouwd als een prototype van een uniform softwareplatform voor de implementatie van het LVC-T-concept in het centrum van gevechts- en operationele training van een nieuwe generatie. In overeenstemming met moderne benaderingen zal de opleiding en training van militairen en eenheden worden uitgevoerd op drie cycli (niveaus).
Veldtraining (Live Training) wordt uitgevoerd op reguliere wapens en militaire uitrusting die is uitgerust met lasersimulators van schieten en vernietiging en gekoppeld aan een digitaal model van het slagveld. In dit geval worden de acties van mensen en apparatuur, inclusief de manoeuvre en het vuur van directe-vuurmiddelen, in situ en andere middelen uitgevoerd - hetzij door "spiegelprojectie" of door modellering in een simulatieomgeving. "Spiegelprojectie" betekent dat artillerie- of luchtvaartsubeenheden missies kunnen uitvoeren op hun bereik (sectoren), in dezelfde operationele tijd met subeenheden in het Central Command and Control System. Gegevens over de huidige positie en resultaten van de brand worden in realtime naar het CPSV gevoerd, waar ze op de werkelijke situatie worden geprojecteerd. Luchtverdedigingssystemen ontvangen bijvoorbeeld gegevens over vliegtuigen en WTO.
De gegevens over brandschade die van andere reeksen worden ontvangen, worden omgezet in de mate van vernietiging van personeel en materieel. Bovendien kan artillerie in de Centralized Troops Forces schieten op gebieden die ver weg zijn van de acties van gecombineerde wapensubeenheden, en gegevens over de nederlaag worden gespiegeld op echte subeenheden. Een vergelijkbare techniek wordt gebruikt voor andere middelen, waarvan het gebruik in combinatie met grondtroepen vanwege veiligheidseisen is uitgesloten. Uiteindelijk werkt het personeel volgens deze techniek met echte wapens en militaire uitrusting en simulatoren, en het resultaat hangt bijna uitsluitend af van praktische acties. Dezelfde methodiek maakt het mogelijk om in live-fire-oefeningen de brandmissies volledig uit te werken voor alle staf, aangesloten en ondersteunende krachten en middelen.
Het gezamenlijk gebruik van simulatoren (virtuele training) zorgt voor de vorming van militaire structuren in één informatie-modelleerruimte vanuit afzonderlijke trainingssystemen en -complexen (gevechtsvoertuigen, vliegtuigen, KShM, enz.). Moderne technologieën maken het in principe mogelijk om gezamenlijke training van territoriaal verspreide militaire formaties op elk operatiegebied te organiseren, ook door middel van bilaterale tactische oefeningen. In dit geval werkt het personeel praktisch op simulatoren, maar worden de techniek zelf en de actie van de vernietigingsmiddelen gesimuleerd in een virtuele omgeving.
Commandanten en controleorganen werken meestal volledig in de informatiemodelleringsomgeving (Constructieve Training) bij het uitvoeren van commandopostoefeningen en -trainingen, tactische vluchten, enz. In dit geval niet alleen de technische parameters van wapens en militair materieel, maar ook ondergeschikte militaire structuren, de tegenstander, die gezamenlijk de zogenaamde computerkrachten vertegenwoordigen. Deze methode komt qua betekenis het dichtst in de buurt van het onderwerp oorlogsspellen (Wargame), die al enkele eeuwen bekend zijn, maar een "tweede wind" vonden met de ontwikkeling van informatietechnologie.
Het is gemakkelijk in te zien dat het in alle gevallen noodzakelijk is om een virtueel digitaal slagveld te vormen en in stand te houden, waarvan de mate van virtualiteit zal variëren afhankelijk van de gebruikte lesmethode. De open systeemarchitectuur op basis van de IEEE-1516-standaard maakt flexibele configuratiewijzigingen mogelijk, afhankelijk van de taken en de huidige mogelijkheden. Het is zeer waarschijnlijk dat het in de nabije toekomst, met de massale introductie van informatiesystemen aan boord in AME, mogelijk zal zijn om ze te combineren in de trainings- en leermodus, waardoor het verbruik van dure middelen wordt geëlimineerd.
Uitbreiding naar gevechtsbesturing
Nadat ze een werkend digitaal model van het slagveld hadden ontvangen, dachten de specialisten van JSC NPO RusBITech na over de toepasbaarheid van hun technologieën voor gevechtscontrole. Het simulatiemodel kan de basis vormen van automatiseringssystemen voor het weergeven van de huidige situatie, het uitdrukken van voorspellingen van actuele beslissingen tijdens een gevecht en het doorgeven van gevechtsbesturingscommando's.
In dit geval wordt de huidige situatie in zijn troepen weergegeven op basis van informatie die automatisch in realtime (RRV) wordt ontvangen over hun positie en toestand, tot kleine subeenheden, bemanningen en individuele wapens en militaire uitrustingseenheden. De algoritmen om dergelijke informatie te veralgemenen zijn in principe vergelijkbaar met de algoritmen die al in het IC worden gebruikt.
Informatie over de vijand is afkomstig van verkenningsmiddelen en subeenheden die in contact staan met de vijand. Hier spelen nog veel knelpunten rond de automatisering van deze processen, het bepalen van de betrouwbaarheid van data, het selecteren, filteren en verdelen over managementniveaus. Maar in algemene termen is zo'n algoritme best realiseerbaar.
Op basis van de huidige situatie neemt de commandant een besloten besluit en geeft hij gevechtsbesturingscommando's. En in dit stadium kan het IMS de kwaliteit van de besluitvorming aanzienlijk verbeteren, omdat het een snelle expresmethode mogelijk maakt om de lokale tactische situatie in de nabije toekomst uit te spelen. Het is geen feit dat je met een dergelijke methode de best mogelijke beslissing kunt nemen, maar het is vrijwel zeker dat je de beslissing bewust verliest. En dan kan de commandant direct een commando geven dat de negatieve ontwikkeling van de situatie uitsluit.
Bovendien werkt het model voor het tekenen van actie-opties parallel met het real-time model, ontvangt het alleen initiële gegevens en interfereert het op geen enkele manier met het functioneren van de andere elementen van het systeem. In tegenstelling tot de bestaande ACCS, waar een beperkt aantal rekenkundige en analytische taken wordt gebruikt, kun je met de IC bijna elke tactische situatie naspelen die niet buiten de grenzen van de realiteit valt.
Door de parallelle werking van het RRV-model en het simulatiemodel in de IC is een nieuwe methode van gevechtsbesturing mogelijk: voorspellend en geavanceerd. Een commandant die tijdens een gevecht een beslissing neemt, kan niet alleen vertrouwen op zijn intuïtie en ervaring, maar ook op de voorspelling van het simulatiemodel. Hoe nauwkeuriger het simulatiemodel, hoe dichter de voorspelling bij de werkelijkheid ligt. Hoe krachtiger de computermiddelen, hoe groter de voorsprong op de vijand in gevechtscontrolecycli. Op weg naar het creëren van het hierboven beschreven gevechtscontrolesysteem, zijn er veel obstakels die moeten worden overwonnen en zeer niet-triviale taken moeten worden opgelost. Maar dergelijke systemen zijn de toekomst, ze kunnen de basis worden van het geautomatiseerde commando- en controlesysteem van het Russische leger met een echt modern, hightech uiterlijk.
