Campo de batalla digital
La principal dirección de desarrollo del equipo militar en el siglo XXI fue la transición al uso masivo de dispositivos electrónicos y tecnología de la información. Estas soluciones se están introduciendo en toda la línea de armas y en todos los niveles de la organización de las fuerzas armadas, desde equipos de infantería de infantería hasta una constelación mundial de satélites.
En este momento, la aparición de áreas enteras de actividad militar, que se han estado formando durante siglos, está cambiando. Por ejemplo, la orientación topográfica y la navegación astronómica han sido reemplazadas por el uso de los sistemas satelitales GPS, GLONNAS o Galileo. Estos sistemas consisten en un segmento espacial y terrestre, conectado por radio. El segmento espacial está representado por varias docenas de emisores de satélites de órbita alta, y el segmento terrestre está representado por receptores especiales equipados con dispositivos informáticos. Las dimensiones de los receptores modernos le permiten montarlos en una caja de computadora, una estación de radio portátil, binoculares o un puntero láser. El uso de señales de corrección adicionales WAGE (Ampliación de GPS de área amplia) permite hasta varias pulgadas para mejorar la precisión del posicionamiento del objeto. La inmunidad contra interferencias se garantiza mediante el uso de antenas receptoras con un patrón de radiación CRPA controlado.
La comunicación de radio punto a punto inventada a principios del siglo pasado se está reemplazando cada vez más por una radio de estación base-estación-abonado-base, con las estaciones base ubicadas en los nodos de la red que cubren el espacio con celdas en forma de recepción confiable. Esto hizo posible cambiar al uso de una señal de radio en el rango de frecuencia ultraalta, propagándose dentro de la línea de visión, pero al mismo tiempo permitiendo transmitir mucha más información por unidad de tiempo que la señal de radio en el rango UHF o HF. Una tecnología de radio prometedora es CDMA: transmisión de banda ancha con codificación de canales individuales en el ancho de banda total. Cuenta con un espectro de señal similar al ruido, soporte para cientos de canales de voz / datos dedicados, o combinando múltiples canales para transmitir video en el rango de frecuencia de 1 a 5 GHz (microondas).
Para la recepción y transmisión de mensajes a zonas bajo el control del enemigo, se utilizan las comunicaciones espaciales, que consisten en un grupo de satélites de órbita baja y estaciones de radio portátiles. La baja altitud de las órbitas de los satélites sobre la superficie de la Tierra contribuye a la baja potencia de la señal y al pequeño tamaño de las estaciones de radio, que prácticamente coinciden en tamaño con los teléfonos celulares comerciales. El paso de las órbitas de los satélites a través de los polos de la Tierra hace posible lograr una cobertura con una conexión segura de toda la superficie terrestre. Además de las antenas de látigo omnidireccionales, las unidades de suscriptor también usan antenas remotas, de fase direccional y altamente direccionales, que mejoran las condiciones de recepción y transmisión en un orden de magnitud, reducen la potencia de radiación y eliminan el peligro de detectar una sesión de comunicación con la ayuda de la inteligencia de radio.
La potencia de señal baja en un canal de suscriptor (CDMA2000 - guata 0,25) le permite instalar estaciones base y repetidores a bordo de vehículos aéreos no tripulados (UAV), cada uno de los cuales ocupa una posición en uno de los nodos de la red de radio a una altitud de 6 km y proporciona una recepción confiable de una señal directa. diámetro de la zona xnumx km. Es posible mantener la redundancia de la cantidad de dispositivos de nodo, asegurando así la estabilidad de la red de radio en caso de exposición a ellos por medio de la guerra electrónica (EW), incluidos los misiles que se dirigen a la fuente de radiación. El mismo método de reserva se utiliza en las constelaciones de satélites de los sistemas de navegación y comunicación espacial.
La codificación digital de una señal de radio permite combinar voz, imagen y datos en un canal, siendo este último la fuente de información más amplia. La introducción del cifrado de transmisión en los dispositivos de los suscriptores devaluó la posibilidad de descifrar información: al usar comunicaciones de microondas, la cantidad de datos transmitidos se vuelve tan grande (incluido el streaming de video), y los algoritmos de cifrado son tan criptográficos que la velocidad de descifrado de los datos diferirá significativamente de su velocidad Encriptación, devaluando así la información recibida.
Los dispositivos terminales de suscriptor también han cambiado significativamente; su principal diferencia fue la presencia de una cámara de video / cámara termográfica y una pantalla. El tamaño de las cámaras ha disminuido a unos pocos milímetros, en el corto plazo se espera que disminuya a unas décimas de milímetro. Las cámaras utilizadas en los sistemas de apertura sintética Vision cambian a un diseño facetado de lentes múltiples, como el Swiss CurvACE, que proporciona visibilidad completa y aumento de imagen electrónico sin el uso de dispositivos óptico-mecánicos.
Se están desarrollando pantallas de dispositivos de suscriptor para fines militares en la dirección de la resistencia a los golpes de sus paneles, hasta el punto de darles la flexibilidad de un terminal portátil del sistema automatizado de comando y control FBCB2. La miniaturización adicional de las pantallas y el acercamiento de la pantalla directamente a las pupilas de los ojos con la separación de la imagen en dos componentes permite la implementación de una tecnología de imagen tridimensional. Actualmente, muchos fabricantes ofrecen estos dispositivos en forma de gafas de proyección de realidad aumentada con lentes translúcidas y videocámaras, auriculares de teléfono y cursor táctil, desde Microsoft hasta Vuzix.
Al mismo tiempo, los sistemas automatizados de comando y control de tropas (ACCS) se desarrollan en la dirección de reducir el tiempo de reacción entre la detección del enemigo y el ejercicio de disparos contra él, así como el suministro en tiempo real de la recopilación y difusión de información sobre la situación táctica en todos los niveles de comando y control de tropas. y tripulaciones de vehículos de combate. El progreso en comunicaciones, navegación, sistemas de control de incendios a bordo (LMS, por sus siglas en inglés) y computadoras portátiles ha permitido que ACCS se especialice en resolver las tareas del nivel de la sede de las unidades militares, unidades y formaciones. La estabilidad de los sistemas en combate está asegurada por la naturaleza de la red del procesamiento y almacenamiento de la información, por ejemplo, el entorno táctico en línea se forma automáticamente en tres niveles a la vez: en las computadoras portátiles del comandante de la unidad, sus subordinados y el comandante de la unidad superior.
Además del MSA a bordo, las capacidades de armar equipos militares se están expandiendo debido a las municiones guiadas. Contienen sistemas de guía de cabeza (GOS) mediante firma térmica o visible del objetivo, que se han convertido en una parte integral de los misiles aire-aire y tierra-aire, incluida la munición para sistemas portátiles de misiles antiaéreos (MANPADS). El uso del buscador para guiar misiles hacia objetivos aéreos se ve facilitado por el buen contraste de los objetivos contra el cielo. El desarrollo de algoritmos de identificación de objetivos en el contexto de la superficie subyacente también hizo posible cambiar al uso del buscador en el diseño de misiles incluidos en el conjunto de sistemas de misiles antitanque (ATGM), así como en el diseño de proyectiles de artillería guiada y aviación bombas
Sin embargo, los GOS tienen una deficiencia congénita: son sensibles al grado de transparencia de la atmósfera en los rangos visible y térmico del espectro de la radiación óptica. Con una gran cantidad de polvo y / o humo del aire sobre el campo de batalla, el rango de captura del objetivo por su firma visible / térmica disminuye considerablemente. El uso de la iluminación con láser del objetivo está cargado con el riesgo de que el enemigo utilice los medios optoelectrónicos y los efectos de fuego en las fuentes de radiación.
Una solución más prometedora es el sistema de guía inercial (IRS), que es independiente del grado de transparencia de la atmósfera y de la completa inmunidad al ruido. ISN es un conjunto de tres acelerómetros ubicados en tres planos mutuamente perpendiculares y una calculadora de procesador. Cada acelerómetro consiste en un resonador de fibra óptica anular con espejos, entre los cuales se propagan los rayos láser que se aproximan. Interactuando entre sí, los rayos forman un patrón de interferencia, a partir del cual se puede determinar la magnitud de la aceleración. El procesador-calculador determina el cambio en la posición del cuerpo en el espacio de acuerdo con la dirección, la magnitud y la duración de la aceleración a lo largo de cada uno de los tres ejes espaciales.
En el SPI, desarrollado en Caltech, los acelerómetros láser y una calculadora de procesador están integrados en un solo microchip de silicona. Las depresiones ópticas se dibujan en su superficie: depresiones con una longitud de veinte, una anchura de una y una profundidad de varias décimas de micra. Dos rieles pasan a lo largo de cada depresión, que forman una guía de luz para un rayo láser, que termina con un sensor de intensidad de radiación. En uno de los rieles instalados se mide la masa. Cuando la masa bajo la acción de la aceleración se desvía, dobla el riel, reduciendo así la intensidad de la radiación. Al analizar esta figura con la ayuda de un procesador, un acelerómetro puede registrar la transferencia de masa mediante varios femtómetros (diámetro de protones), que es mil veces más preciso de lo que pueden hacer los acelerómetros de láser conocidos.
Los sistemas inerciales que consisten en un microchip y, por lo tanto, de tamaño, peso y costo pequeños están diseñados para su uso en granadas propulsadas por cohetes, desarrolladas por MBDA como un individuo armas Hombres de infantería. Granadas de tigre (peso 450 gramos), Sniper (peso 1 kg) y Enforcer (peso 5 kg) con una precisión de unos pocos centímetros pueden golpear objetivos con fuego directo (a una distancia de varios cientos de metros) y fuego con bisagras (a una distancia de varios kilómetros) . El vuelo de granadas al objetivo se lleva a cabo a lo largo de la trayectoria balística más óptima utilizando el algoritmo de selección de terminal.
La experiencia acumulada en el desarrollo de modernos sistemas de comunicación y navegación permitió iniciar la transición a una tecnología integrada de combate de incendios de las fuerzas armadas. El programa de EE. UU. PCAS (Persistent Close Air Support), implementado por Raytheon por orden de la agencia DARPA, está diseñado para hacer un avance en las tácticas de combate de armas en general. El programa está programado para completarse en el año 2014.
La nueva tecnología incluye los siguientes componentes:
- Mapa digital en imagen tridimensional.
- dispositivos de posicionamiento por satélite para equipar a los soldados de infantería y todo tipo de equipo militar;
- comunicación por microondas de zona con transmisión integrada de datos, voz e imágenes;
- Municiones guiadas con ISN y GOS;
- gafas de proyección con videocámaras / cámaras térmicas integradas, auriculares acústicos en forma de vibradores auditivos (que proporcionan una transmisión de sonido bidireccional a través del tejido óseo, independientemente del nivel de ruido externo), cursores táctiles y conectores de transferencia de datos inductivos en el IST de un arma portátil;
- Armas portátiles MSA;
- un sistema automatizado de control de tropas en tiempo real con funciones de coordinación de acciones de combatientes, así como recopilación y transmisión de información sobre la situación táctica por nivel de control.
Todos los combatientes reciben sus propias copias de mapas digitales grabadas en medios de estado sólido. Imagen tridimensional del mapa, incl. Con datos sobre la situación táctica, se proyecta en las lentes translúcidas de las gafas con la combinación de puntos de control del mapa y objetos visibles en terrenos reales. La selección manual del objetivo está acompañada por la determinación automática de sus coordenadas, lo que hace posible producir un disparo de disparo directo preciso o transferir las coordenadas y el tipo del objetivo al OMS del equipo de combate que brinda apoyo contra el fuego.
Las armas portátiles MSA se basan en una computadora de bolsillo con una computadora balística. En un caso con una computadora, se ubican un módem de microondas, un dispositivo de posicionamiento por satélite, un medio de almacenamiento de estado sólido y un puerto para conectar lentes de proyección.
Apuntar armas portátiles de una de las siguientes maneras:
- los brazos pequeños se inducen combinando la línea de visión del objetivo con una proyección de un mapa digital, después de lo cual se realiza un cálculo balístico del ángulo de elevación del tronco y el ángulo de avance (en el caso de un disparo en un objetivo en movimiento), los resultados del cálculo se proyectan en las lentes en forma de una línea de visión refinada;
- un lanzador de cohetes es inducido por el método de transferir un conector inductivo del MSA de una infantería a un SPE, coordenadas de granadas y objetivos de flecha (para asegurar el vuelo de la granada a lo largo de una trayectoria balística entre estos dos puntos) con indicación de elevación y ángulos de avance;
- el misil antitanque / antiaéreo se induce mediante la transmisión de un soldado de infantería (ubicado en la posición delantera) a las coordenadas ISN (ubicadas en la posición cerrada) del cohete para asegurar el vuelo del cohete a lo largo de la trayectoria balística a través del cable ISN del cohete óptico (utilizando el cable de fibra óptica).
La implementación de la función de una calculadora balística de todos los tipos de armas portátiles en una sola infantería OMS le permite abandonar la instalación de visores electrónico-ópticos en cada arma, lo que reduce significativamente el peso y el costo de las armas.
En primer lugar, la tecnología del campo de batalla digital permite una nueva forma de organizar la interacción de las unidades de infantería y la aviación del ejército en forma de tambores UAV con bombas guiadas en la carga externa. Los comandantes de las unidades de infantería podrán realizar simultáneamente el papel de artilleros y operadores de armas de vehículos aéreos no tripulados, patrullando en el aire a baja velocidad fuera de la zona de combate. La ausencia de una carlinga de piloto, protección de armadura y armamento de armas, así como el uso de bombas en lugar de misiles a bordo de un UAV, le permite multiplicar la carga útil. Después de la transferencia de las coordenadas y el tipo de objetivos del SLA del soldado de infantería al SLA del UAV, el avión cambia automáticamente a un conjunto de velocidad y altitud, y luego lanza bombas desde el relave sin entrar en la zona de defensa aérea del enemigo. Las bombas vuelan en una trayectoria balística bajo el control del SPV. Si es necesario golpear objetivos móviles, se utilizan bombas con una unidad de apoyo adicional instalada.
En la versión final, la tecnología del campo de batalla digital cambia por completo la naturaleza de las acciones de las fuerzas terrestres en el enlace táctico unidad-brigada, dejando atrás a la infantería solo las funciones de reconocimiento y guía de ataques de artillería y aviones, que sirven como plataformas que transportan armas de alta precisión. Al llevar a cabo operaciones de combate en un entorno urbano, se utilizarán granadas propulsadas por cohete como el principal medio de ataque de infantería. Como resultado tanque las tropas se librarán de las tareas de las armas de asalto y podrán concentrarse en maniobras en las profundidades de la defensa del enemigo. El factor principal para lograr la victoria será el fuego, en lugar de una ventaja cuantitativa en mano de obra y equipo.
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