Что такое симуляционные модели: симуляционные центры в Италии и мире

(Ди Стефано Аволио)
22/02/23

Как мы видели в предыдущая статья симуляции в области обороны направлены на достижение этих 4 целей:

A - Обучение военнослужащих

B - Исследование и разработка выигрышных стратегий/тактик в известных сценариях

C - Определение характеристик новых систем

D - Проверка новых систем

В этой статье мы постараемся дать обзор деятельности моделирование и симуляции эффективно осуществляется в Италии и за рубежом и направлено на цели, перечисленные выше.

Национальный сценарий

В Италии у всех трех вооруженных сил есть эталонный симуляционный центр.

L 'Армия оснастил себя Армейский центр симуляции и проверки (Ce.Si.Va., Ref. 1) Чивитавеккья в 2004 году, взяв на себя наследие других предыдущих структур (проект SIAT, Интегрированная наземная система обучения, сделал свои первые шаги в 1999 году). Это позволяет моделировать широкий спектр (конструктивное, виртуальное и живое) и в основном ориентировано на обучение (цель A описана в начале статьи).

Моделирование конструктивного типа основано на коммерческом продукте COTS Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS). Этот продукт позволяет моделировать в реальном времени и основан на архитектуре DIS-HLA. Он проводится непосредственно в Чивитавеккье и способен взаимодействовать с соответствующими центрами НАТО и союзников. Он позволяет обучать командиров полков, бригад и дивизий и их штабы выполнению функций командования и управления, но также служит для анализа определенных аспектов операций и оценки альтернативных решений для определенных процессов принятия решений. 

Живые симуляции опираются на пять тактических учебных центров (CAT): Capo Teulada (на Сардинии), Torre Veneri (в Апулии), Monte Romano и Cesano (в Лацио) и Brunico (в Южном Тироле). Эти симуляции представляют собой действия с реальным оружием, действия, в которых солдаты и транспортные средства оснащены «имитаторами дуэли» и различными датчиками, способными определять последствия действий, предпринимаемых юнитами, стоящими друг против друга.

Виртуальное моделирование основано на коммерческом продукте Virtual Battlespace 3 (VBS 3), системе, основанной на очень мощном и гибком коммерческом аппаратном обеспечении, которое позволяет обучать персонал в увлекательной форме, персонализируя обучение человека/команды с помощью моделей ( аватарки).

L 'Aeronautica поставил перед собой цели своей организации моделирования и симуляции, такие как обучение операторов, а также помощь в решении проблем и процессах принятия решений, поэтому цели A и B указаны в начале статьи (источник: Ref. 2 ).

Структура M&S теперь находится в ведении «Учебного отдела управления воздушными судами» (RACSA), входящего в состав Бригады аэрокосмического управления (BCA) и базирующегося в аэропорту Пратика-ди-Маре. Прежде всего, тренажеры техники, не всегда расположенные в штаб-квартире отдела RACSA, являются частью возможностей моделирования AMI, как датчиков (TPS77 Radar), так и самолетов (и здесь диапазон очень широк, от различных типов EuroFighter тренажеры, к таковым Торнадо, БПЛА, АМХ, С130 и др.). Но среди миссий RACSA есть также задача по созданию «полюса моделирования и моделирования» AM в секторе управления воздушным пространством, способного моделировать основные возможности управления воздушным пространством, интегрировать датчики и тактические связи и, следовательно, диалог с сетями моделирования других вооруженные силы.

La Marina он имеет самую разнообразную структуру, вероятно, так как предназначен для действия на три стихии (море, суша, воздух). Традиционно активы моделирования предназначались для обучения (отсюда, еще раз, цель A статьи в начале статьи). По крайней мере, в начале истории Центра аэронавальной подготовки Таранто (MARICENTADD) это были прежде всего учебные системы, направленные на моделирование изолированных подсистем (торпедная установка, артиллерийское орудие, газовые турбины и т. д.), но сразу же присутствовали и " тактический" тренажер (RAT) в отношении боевой функции (подробности в Ref. 2). По крайней мере, вначале основным ограничением этой серии тренажеров было отсутствие интеграции, поэтому каждый работал индивидуально. Ситуация изменилась, когда ВМФ оснастил многие части системой С2 SADOC (Автоматическая система управления боевыми действиями) и поэтому возникла необходимость в разработке специальной структуры для разработки и проверки программного обеспечения. Начиная с этой инфраструктуры моделирования, каждый последующий симулятор был разработан с требованием интеграции с симулятором SADOC (также через архитектуру HLA). Эта группа моделирования является основой Центра программирования ВМФ (MARICENPROG), который подчиняется непосредственно командованию C4S и находится в тесной координации с MARICENTADD (см. ссылку 3). Интересным элементом для целей этой истории является то, что MARICENPROG по своей природе также и, прежде всего, отвечает за цели C и D, указанные в начале статьи: разработка новых требований и проверка выпущенного ПО. поставщиками ММИ.

Международный сценарий: США и НАТО

Чтобы понять, что происходило и происходит в мире, можно было бы начать с 90-х, а именно с того, что происходило в США.

Американское министерство обороны в начале 90-х осознало потенциал и влияние технологий моделирования и симуляции на мир обороны. Благодаря увеличению вычислительной мощности и результатам проекта SIMNET (проект SIMulator NETworking, начатый в 1984 г., предполагал подключение чуть менее сотни симуляторов на 4 сайтах, а в итоге около 250 симуляторов на 9 сайтах, см. Ссылка 5), Министерство обороны США возложило ответственность за всю деятельность по моделированию и моделированию на USD для приобретения и технологии для разработки концепции моделирования и моделирования, видения, кратко изложенного в Генеральном плане моделирования и моделирования (M&S) 1995 г., ссылка 6. В этом документе мы начали определять направления деятельности для мониторинга и организации: разработка политик и руководящих принципов, понимание основных требований, разработка технологии, создание и выпуск возможностей моделирования (см. рис. 1).

Рисунок 1: Взгляд США на модели и модели в 1995 г., взятый из ссылки 6.

Сегодня количество моделей в США выросло в геометрической прогрессии (значительно более 3000, согласно [5]), и их практически невозможно обобщить.

Тем интереснее, еще и потому, что нас это касается напрямую, понять, что происходит внутри НАТО.

Организацией, которая в рамках НАТО отвечает за планирование мероприятий моделирования и моделирования среди членов, является Группа НАТО по моделированию и моделированию (NMSG), которая подотчетна Научно-техническому комитету (STO). Все заинтересованные стороны и эксперты НАТО, заинтересованные в моделировании и моделировании (M&S), собираются вместе под руководством NMSG.

Миссия группы состоит в том, чтобы способствовать сотрудничеству между НАТО и странами-партнерами, чтобы максимально эффективно использовать технологии моделирования и моделирования. Фактически, его деятельность включает стандартизацию, обучение операторов в области моделирования и моделирования и научно-технические исследования в этой области. Группа номинирована Конференцией национальных директоров по вооружениям (CNAD). Среди полученных результатов следует отметить Генеральный план моделей и моделей НАТО (NMSMP). План отвечает целям на Рисунке 2, поэтому он охватывает деятельность по стандартизации, исследование новых технологий и планирование предложения общих услуг, которыми могут воспользоваться страны-члены.

Рисунок 2: План NMSMP НАТО, основные цели

Также в подразделении M&S, с более оперативной стороны, Верховный главнокомандующий объединенными силами НАТО по трансформации Норфолка учредил Центр моделирования и моделирования (NATO M&S COE) в Риме (базирующийся в казармах Cecchignola), квалифицируя его как Центр передового опыта НАТО.

ЦП НАТО M&S занимается продвижением M&S в поддержку определения оперативных требований, обучения и оперативной совместимости. Центр играет главную роль в продвижении использования методологий моделей и моделирования, и по этой причине в нем участвуют структуры НАТО, правительства, университеты, организации, которые занимаются моделированием. Он намеревается работать во многих областях: обучение и образование, управление знаниями, передовой опыт и анализ опыта моделирования и моделирования, эксперименты и разработка новых концепций, разработка новых стандартных доктрин и функциональная совместимость (см. ссылку 7). В Интернете легко найти «Ежегодные обзоры» MSCOE, документы, в которых подробно описывается проведенная деятельность. Например, взглянув на Годовой обзор за 2017 год, можно узнать, как MSCOE поддержала концепцию моделирования и моделирования как услуги, какой вклад она внесла в тему MSG-145 (одна из тем, подлежащих изучению в соответствии с NMSG и содержится в уже упомянутом Генеральном плане M&S НАТО) о новом стандарте совместимости моделирования, известном как C2SIM, или о том, как он внес свой вклад в учения Coalition Warrior Interoperability Exercise (CWIX), инновационное мероприятие, которое объединяет всех системных и сетевых инженеров в одном месте ( событие, о котором мы поговорим более подробно позже).

Среди инфраструктур НАТО, предназначенных для M&S, мы не можем не упомянуть CFBLNet (см. ссылку 8). Это сеть, предназначенная для поддержки учений и обучения, связанных с функциональной совместимостью, официальное техническое соглашение с которой было подписано в августе 2002 года. Нет единой страны, которая владеет CFBLNet, но каждая страна несет ответственность за свой собственный сегмент сети. Инфраструктура представляет собой безопасную глобальную федеративную сеть, предназначенную для проверки любых проблем совместимости и проверки возможностей систем управления, контроля, связи, разведки, наблюдения и распознавания. Сеть CFBLNet в настоящее время насчитывает 268 перекрестно сертифицированных безопасных сайтов, расположенных в 14 странах НАТО. Итальянская сторона - это Департамент управления и инноваций систем управления и контроля (Re.GISCC) AMI, расположенный в Пратика-ди-Маре, который обеспечивает взаимосвязь с сетью НАТО.

Рисунок 3: Возможности подключения CFBLNet (из ссылки 4)

Ознакомившись до сих пор со структурами НАТО, которые занимаются стандартизацией и руководством модели и моделирования, давайте кратко упомянем некоторые из структур, которые можно считать пользователями технологий и инфраструктуры модели и моделирования.

Безусловно, одним из самых важных является Агентство связи и информации НАТО (NCIA). Основана в 2012 году в результате слияния ранее существовавших компаний.1, наследует все действия2 в области C4ISR, в противоракетной обороне (ПРО), в функциональной совместимости и в определении архитектуры систем и их тестировании. NCIA является естественным пользователем технологий и инфраструктуры M&S как для тестирования функциональной совместимости NCIA, так и для многоуровневой баллистической защиты. Для тестирования решений по функциональной совместимости наиболее эффективным и достоверным решением является моделирование систем, с которыми необходимо взаимодействовать (ситуация, когда в дополнение к реальной системе, обычно тестируемой, у вас есть смоделированный «остальный мир»). И, что представляется еще более очевидным, для проведения учений и/или проверки противоракетных систем трудно пойти по пути использования реальных угроз, с которыми эти системы должны взаимодействовать.

Одной из инфраструктур, которой напрямую управляет NCIA, является испытательный стенд интеграции (ITB). Это необходимая инфраструктура для интеграции, проверки и проверки всех систем защиты от баллистических ракет и управления воздушным пространством. Он способен моделировать системы, взаимосвязанные с тестируемой системой и взаимодействующие с реальными системами, что позволяет моделировать и стимулировать различные национальные активы, такие как системы вооружения ПРО, датчики и системы BMC3I. Инфраструктура ITB, работающая с 2007 года и первоначально разработанная для программы ALTBMD, оказалась необходимой как для собственной деятельности NCIA на уровне НАТО, так и в качестве поддержки национальной деятельности по моделированию и/или разработке. Не случайно со временем итальянские вооруженные силы также оснастили себя аналогичной инфраструктурой, национальной ITB, совместной лабораторией моделирования, которая может быть подключена к ITB НАТО, но, прежде всего, способна проверять интеграцию подключенных национальных систем и платформ. сети и имитировать действующие модели. Если национальная структура ITB возникла благодаря участию Италии в программе ALTBMD (ссылка 14) и в настоящее время используется для различных совместных мероприятий и в качестве поддержки деятельности программы Forza-NEC (сетевые возможности), см. ссылку 15).

По вышеуказанным причинам NCIA является одним из основных участников нескольких совместных учений в рамках НАТО.

Одним из мероприятий, которое, безусловно, следует упомянуть, являются учения Coalition Warrior Interoperability Exercise (CWIX, см. ссылку 9), крупнейшее мероприятие по оперативной совместимости в НАТО, которое проводится ежегодно и предоставляет системным инженерам и специалистам по оперативной совместимости уникальную возможность экспериментировать и исследовать инновационные решения. . Неслучайно и NCIA, и MSCOE играют ведущую роль в последнем CWIW.

Рисунок 4: Представление учений, проводившихся во время CWIX 2019 с участием роты из страны-члена НАТО.

Обычно проводимые в Учебном центре объединенных сил в Быдгоще, Польша, CWIX демонстрирует системы, начиная от развернутых и заканчивая экспериментальными системами C3. CWIX — это мероприятие для федеративных и совместимых систем, где большинство тестируемых систем эксплуатируется Учебным центром объединенных сил (JFTC), а многие страны работают через вышеупомянутую сеть CFBL. Например: в CWIX 2019 было проведено более 8000 тестов с участием более 300 различных систем (ссылка 11). Участие Италии в этом мероприятии всегда было значительным (см. ссылки 12 и 13).

Еще одно мероприятие, которое невозможно провести без помощи технологий и навыков M&S, — это Совместный проект оптической ветряной мельницы (JPOW), находящийся под ответственностью Объединенного центра компетенции в области авиации (JPAACC). Это учения, которые ежегодно проводятся на голландской авиабазе Де Пил и призваны оценить способность стран-членов НАТО выполнять одну из самых сложных задач — интегрированную противовоздушную и противоракетную оборону (IAMD). Это учения с участием различных систем защиты.3 который распространяется на разработку новых концепций и тестирование систем, которые еще не работают.

Рисунок 5: Контекст учений JPOW

JPOW также происходит благодаря сети CFBLNet и потенциалу моделирования, который позволяет обмениваться общей воздушной картинкой с симуляцией угроз и одновременным присутствием реальных воздушных следов.

Читать первую часть»Что такое имитационные модели: происхождение и эволюция"

Читать вторую часть»Что такое имитационные модели: оборонный контекст"

1 NCIA является результатом слияния: a) Агентства служб связи и информационных систем НАТО (NCSA); б) Консультационного агентства НАТО, командования и управления (NC3A); c) Агентства управления системой воздушного командования и управления НАТО (NACMA), d) Службы информационных и коммуникационных технологий штаб-квартиры НАТО (ICTM); e) Управление программ активной эшелонированной противоракетной обороны НАТО на театре военных действий (ALTBMD).

2 На институциональном сайте NCIA Ref.10 мы читаем: Агентство NCI предоставляет передовые технологии командования, управления, связи, компьютеры, разведку, наблюдение и рекогносцировку (C4ISR) и коммуникационные возможности для поддержки лиц, принимающих решения, и миссий Североатлантического союза, включая устранение новых угроз и вызовов, таких как кибер- и противоракетная оборона. Это включает в себя приобретение технологий, эксперименты, продвижение функциональной совместимости, проектирование и проектирование систем и архитектуры, а также тестирование и техническую поддержку. Он также предоставляет услуги систем связи и информации (CIS) в поддержку миссий Североатлантического союза.

Кроме того, Агентство осуществляет централизованное планирование, проектирование систем, внедрение и управление конфигурацией программы НАТО по системе управления воздушным движением (ACCS). Агентство NCI также обеспечивает совместное использование и обмен информацией между НАТО и другими союзными органами, используя совместимые национальные системы поддержки и системы поддержки НАТО.

3 Системы, участвующие в JPOW 2017: PATRIOT PAC 3, Терминальная высотная система ПВО (THAAD), AN/TPY2, C2BMC, Командный фрегат ПВО (ADCF), F-124, F-100, SAMOC, AEGIS на плаву и AEGIS на берегу, Форум противоракетной обороны морского театра военных действий, развертываемые центры управления и отчетности (D-CRC) и наземный AMRAAM.

Ссылки

Ссылка 1 - Чесива: https://www.esercito.difesa.it/organizzazione/capo-di-sme/COMFOTER-COE/C...

Риф.2 - Моделирование и симуляция в военной подготовке. Опыт основных вооруженных сил мира и возможная модель для обороны - Групповая диссертация 2-я секция - 5-я рабочая группа 17-го Высшего штаба объединенного штаба, Центр высших оборонных исследований

Риф.3 - XNUMX лет MAICENPROG, DifesaOnLine, https://www.difesaonline.it/news-forze-armate/mare/cinquanta-anni-di-mar...

Риф.4 - Руководство по объединенной федеративной сети боевых лабораторий (CFBLNet), версия 2.0, октябрь 2019 г.

Риф.5 - ИСТОРИЯ ВОЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ, Рэймонд Р. Хилл Дж. О. Миллер, Департамент оперативных наук, Технологический институт ВВС

Риф.6 - Генеральный план моделирования и моделирования (M&S), DoD 5000.59-P, октябрь 1995 г., заместитель министра обороны по закупкам и технологиям.

Риф.7 - Сайт Центра передового опыта НАТО по моделированию MSCOE: NATO https://www.mscoe.org/mission-and-vision/

Риф.8 - Обзор сетевого видео CFBL: https://www.youtube.com/watch?v=ihUF409T900&t=0s

Риф.9 - Домашняя страница CWIX: https://www.act.nato.int/federated-interoperability

Риф.10 - Веб-сайт учреждения NCIA: https://www.ncia.nato.int/

Риф.11 - Участие NCIA в CWIX 2019: https://www.ncia.nato.int/about-us/newsroom/nci-agency-plays-key-role-in...

Риф.12 - CWIX 2021: https://www.difesaonline.it/news-forze-armate/interforze/conclusa-leserc...

Риф.13 - CWIX 2016: https://www.difesaonline.it/news-forze-armate/interforze/polonia-conclus...

Риф.14 - Национальная ассоциация технических офицеров итальянской армии (ANUTEI), Программа НАТО ALTBMD - Взгляд и приверженность Италии, 20 ноября 2008 г. - http://www.anutei.it/attivita/2008/semsabaudia/atti/Documenti/7_8_PERA%2...

Риф.15 - Новые рубежи Армии: тренажеры и развитие цифровизации (ссылке)

Изображения: Итальянская армия / Интернет / Министерство обороны США