Od walki psów po walkę z danymi

Paul De Lia / L3HARRIS

W miarę jak kraje inwestują w swoje technologie i je rozwijają, przemysł obronny może pomóc armii amerykańskiej w modernizacji operacji w zakresie widma elektromagnetycznego, wykorzystując architektury natywne w chmurze do wykrywania i zwalczania wysoce wyrafinowanych zagrożeń z niewidzialności.

Wszyscy widzieliśmy ponure obrazy czołgów toczących się przez błotniste pola i budynków obróconych w gruzy w wyniku ataków rakietowych. Jednak niektóre z najważniejszych bitew mających miejsce podczas rosyjskiej inwazji na Ukrainę są niewidoczne gołym okiem. W ostatnich miesiącach rosyjska armia wzmogła wykorzystanie widma elektromagnetycznego (EMS), stosując zaawansowaną taktykę wojny elektronicznej (EIW) w celu zakłócania, blokowania i/lub degradowania ukraińskich dronów i innych systemów. Rosja wykazała zdolność do przechwytywania i deszyfrowania komunikacji taktycznej w czasie rzeczywistym – zdolności, które według ukraińskich dowódców wojskowych spowalniają jej kontrofensywę .

Jak pokazują ostatnie sukcesy Rosji, EMS jest ważniejszy dla przewagi w prowadzeniu wojny niż kiedykolwiek wcześniej. Jest to również bardziej konkurencyjne środowisko, ponieważ kraje, w tym Rosja i Chiny, rozwijają technologie w tempie przekraczającym możliwości utrzymania systemów EW odpowiednich dla misji. Wykorzystują najnowocześniejsze technologie, takie jak sztuczna inteligencja (AI) i możliwości definiowane programowo, które stanowią wyzwanie dla zdolności wykrywania, identyfikowania i przeciwdziałania zagrożeniom związanym z częstotliwością radiową (RF).

Praktykujący EW Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych (USAF) w pewnym sensie działają z zawiązanymi oczami. Opierają się na przestarzałych, powolnych procesach i systemach, które mogą nie wykorzystywać wszystkich dostępnych źródeł informacji działających w czasie rzeczywistym w elektromagnetycznym środowisku operacyjnym. Bez zintegrowanej architektury, która łączy wszystkie szczeble – od rozproszonych zakłócaczy, przez węzły brzegowe, po centra przetwarzania w USA – nie są w stanie skutecznie analizować, przeprogramowywać ani dowodzić i kontrolować (C2) zdezagregowanych zasobów EMSO z szybkością potrzeb.

Nie popełnijcie błędu: jeśli Stany Zjednoczone przegrają walkę o kontrolę nad EMS, przegrywają walkę we wszystkich innych dziedzinach. Aby zapewnić dominację w przyszłych konfliktach, Departament Obrony (DoD) musi znacznie przyspieszyć inwestycje w budowanie zdolności do operacji w widmie elektromagnetycznym (EMSO). Modernizując architekturę danych EMSO i w pełni wykorzystując powszechnie stosowane obecnie technologie komercyjne, aby zapewnić naszym żołnierzom przewagę niezbędną do przechytrzenia i wymanewrowania przeciwników na falach radiowych w przyszłości.

Dostarczanie danych misji z szybkością kampanii
Na szczęście amerykańscy przywódcy wojskowi rozumieją pilność tego imperatywu. Departament Obrony zamierza inwestować w „rewolucyjne, przełomowe technologie” w ramach swojej strategii wyższości widma elektromagnetycznego na rok 2020. Tymczasem siły zbrojne USAF uczyniły dane centralnym elementem swojego programu innowacji, planując wykorzystanie sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego (ML) i solidnych sieci od chmury do krawędzi, aby wyposażyć żołnierzy w dane „z szybkością potrzeb”. Celem jest radykalne skrócenie czasu potrzebnego na dostarczenie żołnierzowi danych o znaczeniu krytycznym w ramach ulepszonego procesu zintegrowanego przeprogramowania broni elektronicznej (EWIR) oraz zbudowanie architektury umożliwiającej zarządzanie bitwą elektromagnetyczną (EMBM) w czasie rzeczywistym rozproszonych ofensywne i defensywne efekty EMS wspierające łańcuchy zabijania dalekiego zasięgu Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych.

Rozproszone, ale połączone: architektura EMSO na miarę nowożytności.
Stopniowe ulepszenia nie doprowadzą Departamentu Obrony i USAF tam, gdzie powinny. Konieczna jest zasadnicza zmiana, aby przejść od podejścia do EW skoncentrowanego na platformie do konstrukcji skupiającej się na danych, obejmującej całe przedsiębiorstwo, składającej się z mniejszych, inteligentniejszych i połączonych systemów EW, które są zdecentralizowane w całej przestrzeni bitwy.

Dobre wieści? Wiele technologii niezbędnych do realizacji tego nowego podejścia jest już stosowanych w świecie komercyjnym. Dzisiejszy żołnierz jest zaznajomiony z rozproszonymi inteligentnymi czujnikami, analityką pokładową, zintegrowaną komunikacją, sztuczną inteligencją, uczeniem maszynowym (ML), wyspecjalizowanymi aplikacjami wykonawczymi, przetwarzaniem w chmurze i innymi technologiami będącymi sercem naszego mobilnego społeczeństwa. Aby w przyszłości osiągnąć dominację EMS, te same technologie i koncepcje muszą mieć zastosowanie w EMSO i EWIR. Oto jak:

• Wykorzystaj połączoną z chmurą architekturę udostępniania danych EMSO
  Przyszłe konflikty będą definiowane przez „walkę o dane” – zwycięstwo odniesie strona, która może obserwować, orientować się, podejmować decyzje i działać (OODA) na nowych danych szybciej niż jej konkurent. Niezwykle istotne jest zatem wykorzystanie pełnej mocy chmury za pośrednictwem sieci mesh czujników i zakłócaczy, które znacznie przyspieszają przepływ danych do żołnierza, inżyniera, który szybko opracuje potrzebne mu rozwiązania, oraz do kierownik bitwy, który będzie dynamicznie przydzielał zadania aktywom EMSO.Architektura danych połączona z chmurą zapewnia elastyczną, skalowalną i opłacalną podstawę dla wielu priorytetów USAF, w tym możliwość integracji oprogramowania z „rynku” otwartych aplikacji EMSO, rozproszonych efektów EW, EMBM i szybkiego przeprogramowania najnowocześniejsze czujniki bezprzewodowe z modułami definiowanymi programowo (SDR).
• Wdrożenie zaawansowanego węzła przetwarzania brzegowego Węzeł
  korporacyjny – wyposażony w możliwości przetwarzania brzegowego nowej generacji – mógłby skonsolidować kluczowe elementy umożliwiające EW w jedno urządzenie typu „roll-on/roll-off”, aby zapewnić zaawansowane przetwarzanie, bazy danych i aplikacje krawędzi, jednocześnie zapobiegając degradacji komunikacji poza linią wzroku (BLOS). To solidne, zintegrowane rozwiązanie sprzętowe i programowe będzie można szybko przeprogramować i skalować do różnych platform, zachowując przy tym zgodność ze standardami systemów otwartych. Jego interfejs komunikacyjny pobierałby dane z różnych źródeł na wielu poziomach bezpieczeństwa w celu stworzenia wspólnego obrazu operacyjnego (COP) EMSO. Ten COP byłby dostępny dla zasobów C2, platform rozproszonych, naziemnych centrów przetwarzania i baz lotniczych w celu zapewnienia wspólnej świadomości sytuacyjnej, bezprzewodowego przeprogramowania platform obsługujących SDR oraz dostępu do szybkich aktualizacji plików danych misji (MDF). dla starszych platform.
• Wykorzystaj moc sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego
  Integracja algorytmów sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego ze szkieletem oprogramowania węzła przetwarzania brzegowego umożliwiłaby szybką identyfikację i klasyfikację nieznanych sygnałów zagrożeń oraz pomogłaby w C2 poprzez opracowywanie kierunków działania (COA) EMSO w oparciu o sztuczną inteligencję w rzeczywistych warunkach czas. Co więcej, narzędzia sztucznej inteligencji mogłyby nauczyć się strategii EMSO przeciwnika i opracować strategie reagowania (również w czasie rzeczywistym). Dzięki maszynom, które poradzą sobie z większością zadań związanych z „segregacją danych” szybciej i dokładniej niż ludzkie możliwości, najcenniejsze aktywa EMSO – ludzie – zostaną uwolnione i będą mogły skupić się na głębszej analizie i podejmowaniu krytycznych decyzji na bieżąco zgodnie z z zamysłem dowódcy.Zastrzeżenie : chociaż sztuczna inteligencja może zapewnić ogromne korzyści w dłuższej perspektywie, należy zauważyć, że zbudowanie poziomu gotowości technologicznej (TRL), zaufania, zasad, tolerancji ryzyka oraz taktyki, technik i procedur (TTP) zajmie lata. wymagane do zamanifestowania tej zdolności.

To rozproszone, skoncentrowane na oprogramowaniu podejście ma mnóstwo zalet finansowych i operacyjnych, w tym niższe koszty konserwacji, krótsze przestoje i wydłużone cykle życia. Dzięki łączności w chmurze umożliwiającej szybkie wdrażanie oprogramowania i środków cyberbezpieczeństwa żołnierz będzie stale wyposażony w najnowsze technologie potrzebne do reagowania na zmieniające się zagrożenia EW.

Przyszłość jest teraz
Dzisiejszy krajobraz EW jest złożony, przypomina kameleona i opiera się na ciągłej demokratyzacji technologii. Aby wykryć zagrożenie i odwrócić krzywą kosztów przeciwnika, branża musi dostarczyć rozwiązania wykorzystujące dane jako broń. Utworzenie odpornej architektury obejmującej rozwiązania od chmury do krawędzi, która obsługuje dynamiczne przeprogramowanie i EMBM, to kluczowa ścieżka w kierunku uzbrojenia danych EW i osiągnięcia przewagi przy szybkości kampanii.

Dowództwo wojskowe USA musi zachować strategiczną wizję i siłę woli, aby inwestować w te zdolności, ustanawiając jednocześnie ramy przejęć, które umożliwią przemysłowi i środowisku akademickim wniesienie wkładu w rozwiązania obejmujące całe przedsiębiorstwo. Co więcej, żołnierz musi mieć pewność, że te szybko rozwijające się technologie wykorzystają dane w bezprecedensowy sposób, który poinformuje o sposobie ich działania i pomoże im zwyciężyć w przyszłych środowiskach zagrożeń.

Przeciwnicy USA przez dziesięciolecia studiowali podręcznik EMSO. Wykorzystują powszechnie dostępne technologie do tworzenia bardziej zaawansowanych systemów. Nadszedł czas, aby Stany Zjednoczone zrobiły to samo. W końcu pole bitwy może być niewidoczne, ale jest kluczem do powodzenia misji na lądzie, morzu, w powietrzu, przestrzeni kosmicznej i cyberprzestrzeni. Co najważniejsze: dominacja widma zwiększa szanse na bezpieczne sprowadzenie żołnierzy do domu. I to jest cel, do którego warto dążyć.

Paul De Lia jest dyrektorem ds. rozwoju strategii wojny elektronicznej w L3Harris. Ma ponad 40-letnie doświadczenie w strategii technologicznej i innowacjach, zwłaszcza w obszarach kosmicznych; WE; systemy bezzałogowe; Wywiad, obserwacja i rozpoznanie (ISR); i komercyjna sieć bezprzewodowa.

Źródło: L3HARRIS

Przeczytaj też: