. Arhitecturi C4isr In Razboiul Bazat pe Retea

Bibliografie

1. Bârsan Ghiță- Modeling and simulations. Introducing course, Sibiu, Editura Academiei Forțelor Terestre, 2006

2. Boaru Gheorghe, Păun Vasile – Războiul informațional și operațiile
informaționale. Monografie – București. Editura U.N.Ap. 2003.

3. Boaru Gheorghe, Păun Vasile – Războiul informațional Atacul și apărarea într-o lume digitală. Monografie/ București. Editura U.N.Ap. 2003.

4.Dumitru Cristea. – Sistemul Informatic Integrat al MApN- Comunicarea științifică la Centrul de Studii Strategice de Apărare și Securitate, București Editura UNAp, 2005

Dumitru Cristea – Comanda și Controlul în Războiul Bazat pe Rețea -Comunicare științifică la Universitatea Națională de Apărare, București, 2005

Dumitru Cristea – Sistemele de comunicații și informatice ale Armatei României – Sibiu, Revista Comunicațiilor și Informaticii, nr. 4/2004

Dumitru Cristea — Concepția C4I2SR în Armata României -proiecții principale – Sibiu, Revista Comunicațiilor și Informaticii, nr. 5/2005

Mureșan Mircea, Văduva Gheorghe – Războiul viitorului, viitorul războiului – București, Editura UNAp, 2004

Mureșan Liviu – coordonator, Adrian Pop, Florin Bonciu – Politica europeană de securitate și apărare — element de influențare a acțiunilor României în domeniul politicii de securitate și apărare- Institutul European din România, București 2004

Păun Vasile, Popa Monica – O provocare strategică – Războiul Informațional București, Editura UTI, 2002.

Popescu Mihail, Văduva Gheorghe – Arta militară de-a lungul mileniilor -București, Centrul Editorial și de Tipărituri, 2004.

Roceanu Ion, Ilie Adrian-Vicențiu – Conceptul de Război Bazat pe Rețea în cadrul acțiunilor NATO – București, Editura UNAp, 2004

Roceanu Ion, Buga Iulian – Informația – repere conceptuale și coordonate de securitate, București, Editura AISM, 2003

Roceanu Ion – Fundamente ale sistemelor C4I- București, Editura UNAp, 2004

Roceanu Ion – Războiul Bazat pe Rețea – dincolo de tehnologie -Comunicare științifică la Centrul de Studii Strategice de Apărare și Securitate, București, Editura UNAp, 2005

Stas Marian, Vasile Păun – Spațiul de conflict informațional -București, Editura Pro Humanitate, 1998

Centrul de Studii Strategice de Apărare și Securitate -Aspecte teoretico-^ metodologice și modalități de aplicare a conceptului Război Bazat pe Rețea m Armata României, corespunzător "Structurii de forțe 2007", 2003

17. Strategia de Securitate Națională a României

18. NATO Modeling and Simulation Orientation Course, ADL Course, Centru
Marshall PfPConsortium

19. Strategia de dezvoltare a domeniului modelare-simulare în Armata
României, Direcția pentru Doctrină și Instrucție din Statul Major General,
București, 2003

20. The NATO Training Group (NTG) Handbook, NATO Headquarters, Brussels, March 1997

21. Concepția Statului Major al Forțelor Terestre privind instruirea prin simulare în perioada 2003-2007, Serviciul Doctrină și Instrucție, București, 2003.

22. Strategia privind activitatea de standardizare a Armatei României, 2004

23. DISTAFF HANDBOOK, Controllers, Coordinators, Role Players, Draft 2.5, 24 September 1999

25. VIKING 99 – Computer Assisted & Simulated Exercise

26. NATO Modelling And Simulation Master Plan, version 1.0

27. http://diicoe.disa.mil

28. www.peostri.army.mil

29. www.fas.org

30. www.pfpconsortium.org

31. www.usapa.army.mil

32. www.mapn.ro

33. www.dmso.mil

34. www.ale.com

=== capitol III ===

Capitolul III

MODELAREA ȘI SIMULAREA SISTEMELOR

3.1. ELEMENTE FUNDAMENTALE PRIVIND MODELAREA ȘI SIMULAREA

Modelarea și simularea reprezintă un domeniu recent apărut al cărui principal scop este de a ajuta omul în activitatea sa, în special de a îl ajuta să evite eventuale erori în anumite procese. În continuare voi face o scurtă descriere a modelării cât și a simulării.

3.1.1. Definirea procesului de modelare și definirea procesului de simulare

Modelarea este un procedeu universal, aplicabil practic în orice domeniu al cunoașterii, prin care nu se studiază obiectul (sistemul) propriu-zis, ci un obiect oarecare intermediar (natural sau artificial), capabil să furnizeze informații utile despre obiectul inițial sub acele aspecte ce se regăsesc în problemele formulate ca obiective ale cercetării.

Simularea reprezintă evoluția în timp a unui model.

Conform „Planului director privind modelarea și simularea și învățarea avansata distribuită pentru Forțele Armate Române " simularea poate fi definită ca executarea ulterioară a unor modele ce reprezintă atributele unei sau mai multor entități sau procese.

3.1.2. Scopuri ale procesului de modelare și simulare

A crea un model a unui singur obiect sau eveniment nu este ceva foarte dificil, însă pentru a crea un model al întregii lumi în care toate obiectele și evenimentele sunt reprezentate consistent este nevoie de eforturi mentale și creative. Majoritatea oamenilor au început a modela prin crearea unor reprezentări a unor sisteme care erau inconsistente sau ineficiente. Prin procedeul de învățare din proprile greșeli ei și-au însușit tehnici superioare față de cele pe care le folosiseră.

Principalul scop al modelării este acela de a venii cu reprezentări ușor de folosit pentru a descrie sistemele pe care acestea le întruchipează într-o manieră cu o mare consistență matematică. O explicație a acestui scop ar fi acea că venind cu reprezentări ușor de folosit se asigură un grad mare de percebilitate din partea populației care îl folosește.

Un alt scop al procesului de modelare îl constituie faptul că modelatorul trebuie să măsoare și să capteze doar informația care îi este necesară. Acest scop relevă foarte bine importanța timpului: nu trebuie să captăm toate informațiile care ne sunt furnizate de model dacă acestea nu ne sunt neapărat necesare deoarece noi urmărim să fim eficienți.

Tendința este ca aproape mereu să simulăm prea multe detalii, față de prea puține. Deci mereu trebuie să construim modelul în jurul întrebărilor la care trebuie să răspundă, nu să imităm exact sistemul real. Acest scop se explică prin faptul că modelul trebuie să fie desenat conform acțiunii, schițându-se atribute fizice în mare parte.

3.1.3 . Filosofia procesului de modelare și simulare

Noi creem modele pentru a înțelege comportamentul unor părți din lumea care ne înconjoară. Simularea activează aceste modele pentru a ne permite să vedem și să înțelegem lumea în forma sa dinamică, înțelegere care în final ne permite să aducem modificări pertinente în bine acestei lumi înconjurătoare. Astfel dacă nu am dispune de modele noi nu am fi capabili de progres, pentru că nu am înțelege ce se petrece în jurul nostru. Majoritatea domeniilor sociale dispun de modele pentru a face îmbunătățiri, previziuni sau chiar antrenamente.

În domeniul militar, filosofia procesului de modelare constă în faptul că se asigură înțelegerea sistemelor de armament la toate nivelele, se asigură posibilitate de antrenament în condiții de mediu care nu există pe teritoriul țării respective cât și faptul că se asigură noi modalități de ducere a operațiilor militare.

3.1.4. Principii fundamentale ale procesului de modelare și simulare

Principalele principii și reguli ale procesului de modelare și simulare sunt descrise în paragrafele următoare:

Regula de aur a modelării- un model nu are o valoare proprie moștenită, valoarea unui model este bazată în totalitate pe gradul în care rezolvă o anumită problemă legată de lumea reală

Această regulă de aur dictează următoarele aspecte: nivelul de fidelitate necesar pentru rezolvarea problemei; trăsături suplimentare care pot fi adăugate fiecărui model; cantitatea de date prezentată unui utilizator.

Axiome ale regulii de aur

Modelele nu sunt universal folositoare, dar sunt desenate pentru un scop specific

Un model măreț al unei probleme greșite nu va fi niciodată folosit(se referă la faptul că un model extraordinar de reușit pe o anumită problemă nu este cu siguranță măreț și pentru altă problemă, poate fi un eșec total)

A învăța să modelezi este recomandabil învățării despre modele(persoanele care cunosc tehnici și procedee de modelare se vor descurca cu siguranță superior persoanelor care cunosc totul despre anumite modele)

Cele „10 porunci” ale modelării

Mulți implementatori ai modelării și simulării au învățat și catalogat deasemenea, lecții pentru creare cu succes a modelelor și sistemelor de simulare. Aceste lecții simple, dar care ignorate duc la insuccese mari, au fost organizate sub forma celor „10 porunci” ale modelării.

Aceste „10 porunci” sunt:

Simplificati, simplificati – atunci când se construiește un model echipa are tendința de a implementa mai multe detalii decât sunt necesare pentru a da sens modelului. De aceea echipa trebuie să se concentreze pe nevoile specifice ale acelui produs, asfel încât acel produs să furnizeze doar informațiile necesare procesului de simulare

Învățati din experință anterioară- fiecare modelator trebuie să își însușească și să înțeleagă experința altor persoane în procesul de modelare și simulare pentru a porni cu ușurință în acest domeniu cât și pentru a reuși să realizeze produse superioare încă de la prima încercare

Creati un model conceptual- datorită faptului că lumea este un domeniu foarte complex, este foarte dificil să se prevadă toate piesele și interacțiunile care există și vor exista în ea. Un model conceptual va cuprinde elementele, evenimentele și funcțiile care vor opera în sistem sau mai bine zis în produs

Construiti un prototip-presupune clarificarea structurii, a algoritmilor și capabilitățiilor produsului final. Prototipul ajută de obicei pentru a ne lămurii asupra caracteristicilor produsului final

„Apăsati butoanele fierbinți ale utilizatorilor”- nu este suficient ca un modelator să se bazeze pe propriul său instinct în rezolvarea unei probleme, trebuie să asculte utilizatorul final pentru a înțelege atunci când ajunge într-un punct cheie ce cale să urmeze sau chiar să îi satisfacă acestuia o anumită cerință

Folositi datele disponibile – datele sunt esențiale pentru model, însă niciodată nu o să găsim date pentru un anume model dar găsim date pentru elementele componente ale modelului. Aceste date ne ajută să ajungem la anumite date care nouă ne sunt folositoare în dezvoltarea propriului model.

Separati datele de soft- nu trebuie să construim un soft care să aibă în mod automat implementat în el datele despre un anumit model, deoarece atunci când se va dori schimbarea modelului într-unul mai avansat nu se va putea decât prin rescrierea soft-ului, lucru care necesită timp și resurse financiare. De aceea este recomandabil să se scrie un soft care să aibă posibilitatea de modificare a datelor.

Aveți încredere în judecata dumneavoastră creativă- modelarea este un proces creativ, nu doar știință

Respectați constrângerile universale- aceste constrângeri constau în: calitate, timp, bani și competență. Este necesar ca un produs să le conțină pe toate pentru a fi un produs de succes

Creați propriile porunci- fiecare persoană în urma experienței acumulate poate să își stabilească și alte „porunci” înafara celor 9 în funcție de modul său de lucru sau chiar de modelul pe care trebuie să îl realizeze

Legiile informaților

În momentul construcției unei versiuni a lumii reale este esențial să se poată descrie lumea reală în niște numere sau de niște reguli care să poată fi codificate în software. Aceste numere și reguli rezultă din colectarea datelor de care avem nevoie pentru a construi un model. Colectarea datelor este guvernată în acest domeniu de următoarele legi:

Niciodată n-o să avem la dispoziție toate datele de care avem nevoie

Niciodată nu o să folosim toate datele de care dispunem

Mereu trebuie să colectezi și proprile tale date

Mereu trebuie să sintetizezi datele pentru a satisface nevoile modelului tău

3.1.5. Verificarea, validarea și acreditarea modelării și simulării

Se pune întrebarea dacă un model sau simulare corespunde cerințelor și de unde știm dacă acestea asigură, pentru reprezentarea realității, o acuratețe destul de bună. În urma verificării, validării și acreditării oficiale, modelele și simulările devin credibile și pot fi întrebuințate în practică.

Verificarea este procesul prin care se stabilește dacă implementarea unui model exprimă exact și precis, descrierea și specificațiile conceptuale ale cercetătorului. Verificarea presupune, folosirea din partea cercetătorului, a întrebării „Am construit corect modelul ?". Verificarea evaluează dezvoltarea sistemului de simulare ce utilizează sunetul și imagini video, stabilind tehnici software de construcție a simulărilor. Prin verificare se asigură dacă o simulare îndeplinește toate cerințele utilizatorului și dacă aceasta implementează corect acele cerințe în cadrul programului.

Verificarea datelor se face de două ori: o dată de către producător, iar cea de a doua de către utilizator. Verificarea datelor de către producător constă în utilizarea tehnicilor și procedurilor, pentru a fi siguri că datele sunt impuse de către standardele pentru date și reguli de afaceri prestabilite și derivate din procesul de modelare și simulare. Verificarea de către utilizator a datelor, constă în utilizarea tehnicilor și procedurilor, pentru a fi siguri că datele satisfac cerințele specifice impuse de utilizator, prin standardele datelor și regulilor de afaceri derivate din procesul de modelare și simulare, date ce trebuiesc transformate și formatate complet.

Metodele folosite de verificare sunt:

examinare – investigație fără utilizarea unor dispozitive sau proceduri ce aparțin laboratoarelor speciale, resurse sau servicii pentru a determina conformitatea datelor cu cerințele specifice, lucru posibil numai cu ajutorul acestor elemente. în general, examinarea nu are efect distructiv, consta in investigații vizuale, auditive, olfactive, tactile, precum și măsurători.

analiza – revederea rezultatelor în urma testărilor sau a documentației folosite în aplicație. Verificarea trebuie făcută de modele, simulării, algoritmi grafice sau circuitele diagramelor, sau alte proceduri pentru a arata că cerințele au fost atinse.

demonstrația – operația curentă reală, de ajustare sau de reconiigurare a
datelor pentru a evidenția faptul că funcțiile realizate au fost îndeplinite.

testarea-verificarea și inspecția trebuie în general să identifice proprietățile sau elementele datelor, prin mijloace tehnice ce includ operații funcționale și care implică testarea în stabilirea principiilor științifice și procedurilor.

certificarea-documentul ce certifică cum că datele corespund cu cerințele aplicației. Certificatul trebuie să conțină rezultatele testelor, datele referitoare la performanțe, datele analitice. Certificarea trebuie să fie puse imediat sub controlul reprezentanților guvernului, aceștia făcând inspecția finală.

Validarea este procesul ce stabilește modalitatea de reprezentare a elementelor lumii reale și gradul de acuratețe a modelului, din perspectiva intențiilor urmărite de model, și stabilirea nivelului de încredere ce trebuie acordate rezultatelor modelului. Gradul de acuratețe a modelului presupune compararea ieșirilor unui model cu evenimente din lumea reală. Confirmarea validării unui model sau simulare este recunoscută prin întrebarea „Am construit obiectul sau modelul potrivit ? "

Metodele de validare sunt:

prin acordul experților;

compararea cu rezultatele din trecut;

compararea cu datele obținute în urma testărilor;

Acreditarea reprezintă certificatul oficial prin care un model sau simulare este recunoscut și acceptat pentru un anumit scop, având un anumit grad al calității și o arie de acoperire pentru utilizarea modelului. Acreditarea este confirmată prin întrebarea „îmi satisface nevoile ?". Statele, prin ministerul apărării acreditează pentru propriile forțe și capabilități, aplicațiile necesare modelării și simulării. Aceste aplicații sunt utilizate, la rândul lor, pentru a sprijini procesele și organizarea luării deciziilor majore de către ministerului apărării. Prin organizații speciale sunt stabilite riscurile inerente aplicațiilor într-o modelare și simulare, și de asemenea, se are în vedere dezvoltarea unei strategii pentru verificare și validare, minimizând riscurile ce apar ca urmare a acreditării unui model sau simulare. Aceste organizații veghează asupra luării unei decizii greșite ca urmare a ieșirilor unui model sau simulare, minimizând astfel, probabilitatea luării unei decizii greșite.

Dacă ne referim la realismul unui model sau simulare, avem în discuție doi termeni de bază: fidelitatea și rezoluția. Costul este un factor ce influențează realismul unei aplicații, în sensul că realismul este dependent de resursele și de performanțele sistemului de calculatoare.

Fidelitatea reprezintă gradul de reprezentare al elementelor lumii reale mtr-o simulare sau modelare. Fidelitatea reprezintă baza dezvoltării unui nuniei și ulterior a verificării, validării și acreditării unei aplicații. Ea este un standard ce arată dacă un model sau simulare se comportă și acționează ca un lucru real.

Rezoluția reprezintă gradul prin care aspectele fizice ale lumii reale sunt reprezentate. Prin rezoluție se înțelege un standard care ne spune despre un model sau simulare dacă are sau nu aspectul și înfățișarea obiectului real.

3.2. MODELAREA SISTEMELOR

Modelul este o reprezentare fizică, matematică sau logică a unui sistem, a unei entități, fenomen sau proces. Un algoritm reprezintă un set recomandat de reguli sau procese bine definite, clare, pentru soluționarea unei probleme cu ajutorul unui număr finit de pași. Datele reprezintă proprietățile unei entități exprimate în valori parametrice mici care îi descriu atributele. Prin unirea celor trei domenii se va realiza o modelare a unui sistem sau obiect studiat. Astfel putem defini modelarea ca: un procedeu universal, aplicabil practic în orice domeniu al cunoașterii, prin care nu se studiază obiectul (sistemul) propriu-zis, ci un obiect oarecare intermediar (natural sau artificial), capabil să furnizeze informații utile despre obiectul inițial sub acele aspecte ce se regăsesc în problemele formulate ca obiective ale cercetării.

3.2.1. Definirea și caracterizarea modelului

În prezent, orice sistem tehnic, înainte de a ajunge în etapa de exploatare, traversează o etapă de existență sub forma unor modele, care pot fi schițe, machete, instalații experimentale. Ca urmare, putem spune că în practică nu se proiectează sistemul tehnic în sine, ci un model al său, care, după o serie de transformări, va lua forma sistemului real. În aceste condiții, vom înțelege prin model al sistemului tehnic A „o descriere a sa alcătuită într-un limbaj oarecare sau un alt sistem tehnic B, capabil să înlocuiască sistemul A în imul sau altul dintre aspectele procesului de proiectare, cercetare sau conducere”.. In încheierea acestei idei, parafrazîndu-1 pe Heraclit, care acum 2500 ani spunea că „totul curge", astăzi putem spune că "totul se modelează ". Este important de reținut faptul că modelul nu trebuie să reprezinte riguros o descriere detaliată a „mecanismului real al sistemului”, ci doar să asigure condiții pentru o simulare cât mai corectă a comportamentului sistemului. „Mascarea" unor influențe nedorite sau inexplicabile ține exclusiv de competența și imaginația realizatorului modelului, acesta putând modela un sistem într-o mulțime infinită de modalități, determinată însă și limitată de mai mulți factori:

destinația și complexitatea sistemului;

obiectivele modelării, aflate în relație cu obiectivele generale ale cercetării sistemului;

mijloacele tehnice, financiare și umane la dispoziție;

capacitățile creative ale realizatorilor;

termenele de finalizare a lucrărilor

Utilizarea modelelor este convenabilă din mai multe motive:

cu modelul se lucrează mult mai ușor; despre model, aproape totdeauna, putem afla mai multe decât despre original

modelul permite să se obțină o reprezentare despre situațiile extreme în care s-ar putea afla sistemul fără periclitarea aparaturii și a oamenilor

modelul, de regulă, este mult mai ieftin decât originalul iar utilizarea lui permite economii de timp

Utilizarea modelelor în domeniul tehnicii are ca obiective înlesnirea operațiilor de proiectare și verificare experimentală a caracteristicilor și performanțelor sistemului proiectat. În concluzie, putem spune că modelul se construiește totdeauna pe baza unei teorii care reflectă punctul de vedere al cercetătorului și face legătura dintre acesta și sistemul real.

Corelațiile acestor trei elemente – teorie – model – sistem real – trebuiesc studiate sub două aspecte:

sub aspect logic, pentru a stabili „ corespondența dintre teorie și model ";

sub aspect gnoseologic, pentru a stabili "corespondența dintre model și realitate".

3.2.2. Clasificarea modelelor sistemelor

Modele sunt clasificate în trei clase de bază:

modele matematice

modele fizice

modele procedurale

Un model matematic este o reprezentare formată din proceduri (algoritmi) și ecuații matematice. Aceste modele se compun dintr-o serie de ecuații matematice sau relații care pot să fie rezolvate fără eforturi prea mari. De obicei modelele matematice folosesc tehnici de aproximare numerică pentru a rezolva funcții matematice complexe ale căror valori specifice pot fi obținute cu greu.

Un model fizic este o reprezentare fizică a obiectelor lumii reale, sub forma simulatoarelor sau a reprezentărilor simbolice. Modelele fizice se compun din obiecte la scară redusă, de exemplu aripile unui avion sau conturul unui vapor, pentru a putea fi folosite în tunelurile aerodinamice sau macheta unei clădiri necesară realizării unui nou proiect.

Un model procedural reprezintă o manifestare dinamică a unei situații exprimate prin procese matematice sau logice. De obicei, aceste modele se aseamănă cu simulările.

O alta clasificare a modelelor poate fi făcută prin diferențierea materialelor de limbaje.

Vom numi modele abstracte, modelele ce realizează o descriere a unui sistem într-un limbaj oarecare. în practică, cel mai des utilizate sunt următoarele modele abstracte:

modelele semantice (de exemplu, descrierea construcției unui motor, instrucțiunile de exploatare)

modelele grafice (desenele)

modelele matematice, care realizează descrierea sistemului cu ajutorul simbolurilor matematice.

Modelele materiale sunt modele realizate sub forma unor obiecte reale-machetă, prototip, instalație experimentală și sunt de două tipuri:

modele fizice

modele analogice

În modelele fizice, natura fizică a proceselor este identică ce cea a proceselor din sistemul modelat.

În modelele analogice procesele reale din sistemul modelat se înlocuiesc cu procese de altă natură fizică, dar cu aceleași legi generale de desfășurare ca și procesele reale.

În funcție de caracterul proceselor studiate în sistem, toate tipurile de modelare se pot împărți în: deterministe și stocastice, statice și dinamice, discrete și continue sau discret-continue.

Modelarea deterministă reflectă procese deterministe, adică procese în care se presupune absența oricăror acțiuni aleatoare.

Modelarea stocastică reflectă procese și evenimente probabilistice. În acest caz se analizează mai multe variante ale procesului aleator și se evaluează caracteristicile lui medii.

Modelarea statică se folosește pentru studiul comportamentului sistemului la un moment dat.

Modelarea dinamică descrie comportamentul sistemului în timp.

Modelarea discretă și modelarea continuă se folosesc pentru procesele discrete respectiv continue.

Modelarea disctre-continuă se folosește când este necesară separarea proceselor discrete de cele continue.

În funcție de forma de reprezentare a sistemului distingem modelarea mintală și modelarea reală.

Modelarea mintală este adesea unicul procedeu de modelare a obiectelor care, fie practic mi sunt realizabile într-un interval de timp dat, fie există în afara condițiilor posibile de realizare fizică a lor. Unei astfel de modelări se supun, de exemplu, fenomene din lumea particulelor elementare, care nu se pot supune unor experimente fizice. Chiar G. Galilei a folosit acest procedeu: imaginându-și un corp în mișcare pe o suprafață absolut lucioasă el a introdus o situație fizic imposibilă. Concluzia desprinsă din această situație a fost însă de importanță excepțională pentru fizică: s-a pus în evidență faptul că dacă asupra corpului nu intervin efectiv forțe exterioare. starea lui de mișcare nu se modifică. Modelarea mintală are următoarele subdiviziuni:

modelarea demonstrativă, pe baza reprezentărilor omului despre obiectele (sistemele) reale, se creează diferite modele demonstrative, care reflectă fenomene și procese ce se produc în obiect In cadrul acestui tip de modelare regăsim următoarele tipuri de modelare:

La baza modelării ipotetice cercetătorul introduce o ipoteză oarecare despre legitățile de desfășurare a proceselor în sistemul real, care reflectă nivelul lui de cunoștințe despre sistemul respectiv și care se bazează pe legături de tip cauză-efect între intrarea și ieșirea sistemului analizat. Modelarea ipotetică se folosește atunci când cunoștințele despre sistem sunt insuficiente pentru construirea unor modele formale;

Modelarea analogică se bazează pe utilizarea analogiilor de diferite nivele. Cel mai înalt nivel ar fi analogia totală, dar ea nu este posibilă decât pentru obiecte destul de simple. Pe măsura complicării sistemelor, suntem practic obligați să folosim analogii din ce în ce mai puțin complete, atunci când modelul analog reflectă numai unele laturi sau chiar un singur aspect din fenomenul cercetat;

Un loc esențial în modelarea mentală demonstrativă, îl ocupă machetarea. Macheta mentală se poate utiliza în cazurile când procesele care decurg în sistemul real nu se supun modelării fizice sau poate să preceadă alte tipuri de modelare. La baza construcției machetelor mintale se află, ta special analogia, care, în mod obișnuit, se folosește de legături cauză-efect dintre fenomenele și procesele din sistem;

modelarea simbolică-cu ajutorul simbolurilor se poate concepe un set de noțiuni, iar utilizând operațiile specifice teoriei mulțimilor, putem, prin intermediul simbolurilor izolate, să descriem orice sistem. Modelarea simbolică cuprinde modelarea lingvistică și formală. Modelarea simbolică reprezintă în esență un proces intelectual de creare a unui obiect logic, capabil să înlocuiască sistemul real și care exprimă proprietățile principale ale relațiilor lui cu ajutorul unui sistem determinat de semne și simboluri.

Modelarea matematică

3.2.3. Modelarea matematică

Dintre toate tipurile de modele, cel mai des utilizate au devenit modelele matematice, din două motive principale:

Primul ar fi acela că metoda tradițională de elaborare a sistemelor tehnice relativ simple, bazată pe cercetarea multilaterală a unei serii mai mici sau mai mari de modele experimentale după procedeul „ taie și încearcă „ este practic inaplicabilă la sistemele complexe din cauza costurilor foarte mari și a duratelor foarte lungi ale cercetărilor.

Al doilea motiv este acela că dintre toate limbajele formale, limbajul matematic este de departe cel mai puternic și cel mai riguros.

Un model matematic este o reprezentare formată din proceduri (algoritmi) și ecuații matematice. Aceste modele se compun dintr-o serie de ecuații matematice sau relații care pot să fie rezolvate fără eforturi prea mari. De obicei modelele matematice folosesc tehnici de aproximare numerică pentru a rezolva funcții matematice complexe ale căror valori specifice pot fi obținute cu greu. În sensul cel mai general, prin model matematic înțelegem „o reuniune de obiecte matematice (numere, simboluri, mulțimi) și legăturile dintre ele, care reflectă pentru proiectant cele mai importante însușiri ale obiectului tehnic proiectat", iar prin modelare matematică înțelegem „procesul de stabilire a unei corespondențe între un sistem real dat și un anumit obiect matematic, denumit model matematic, și cercetarea acestui model pentru obținerea caracteristicilor sistemului real studiat". Realizarea oricăror modele matematice trebuie să aibă la bază câteva cerințe fundamentale.

Universalitate se referă la gradul de completitudine al reflectării unei anumite proprietăți a sistemului cercetat De exemplu, un model matematic al funcționării sistemului trebuie să asigure descrierea proceselor fizice și informaționale din interiorul lui, pentru aceasta nefiind necesară descrierea unor proprietăți ale sistemului precum forma geometrică a elementelor.

Precizia modelului prin care se evaluează gradul de coincidență a valorilor parametrilor obiectului real cu valorile acelorași parametri, calculați cu ajutorul modelului matematic. Condiția de admisibilitate a teoriei pe care o exprimă modelul matematic este dependentă de această cerință, o discordanță prea mare a valorilor parametrilor ducând la reevaluarea bazelor teoretice ale modelelor matematice sau metodelor matematice utilizate în determinarea soluțiilor.

Adecvarea modelului matematic cu sistemul modelat, având în vedere că precizia și complexitatea modelului matematic trebuie să fie în concordanță cu complexitatea sistemelor studiate, iar această cerință trebuie interpretată ca fiind capacitatea unui model de a reflecta anumite însușiri date ale sistemului cu o eroare nu mai mare decât cea impusă.

Economicitatea modelelor se referă la faptul că pregătirea datelor de intrare, precum și analiza rezultatelor obținute trebuie să se facă cu cheltuieli minime de timp și mijloace și să aibă un grad de certitudine cât mai ridicat, altfel erorile de modelare nu se știe cui să fie atribuite – datelor de intrare sau modelului.

Modelele matematice ale structurii se realizează pe baza descrierilor structurale și parametrice ale sistemului și au ca obiectiv transcrierea în limbaj matematic a relațiilor structurale dintre elemente și subsisteme, precum și a relațiilor dintre diverși parametri ce caracterizează elementele și/sau sistemul în ansamblu. Natura modelelor matematice depinde de procedeul ales pentru descrierea structurii. Dacă descrierea structurii s-a făcut cu ajutorul grafurilor, atunci modelul va avea la bază noțiuni din teoria grafurilor. Analiza proprietăților pe graf capătă inevitabil un caracter topologic, motiv pentru care o structură descrisă printr-un graf se numește structură topologică. Modele matematice, ale structurii sistemelor, se pot construi și pe baza descrierii structural-parametrice. Aceste modele matematice urmăresc studierea unei anume variante, prin introducerea unor parametrii stabiliți de cercetător.

Introducând pentru această variantă parametrii geometrici ai elementelor și sistemului, precum și parametrii de legătura dintre elemente, se obține un sistem de relații ce caracterizează structura respectiva și care reprezintă modelul matematic al structurii respective. Modelul matematic poate fi completat cu o serie de relații ce descriu anumite condiții specifice impuse configurației structurii în cazul respectiv. Simplitatea acestei metodologii este doar aparentă. Pentru aplicarea ei este nevoie în primul rând de separarea coeficienților adimensionali, care în principiu reprezintă parametri de proiectare și care, pentru o configurație aleasă, variază relativ puțin. Pe măsura avansării fazelor de studiu și obținerea unor informații mai detaliate despre configurarea sistemului (obiectului), pentru stabilirea dimensiunilor fiecărui compartiment trebuie făcute o serie de ipoteze suplimentare. Pe baza lor, cu ajutorul unor coeficienți adimensionali și a unor diagrame prezentate în lucrări de specialitate se pot evalua dimensiunile respective. A doua problemă constă în determinarea valorilor acestor coeficienți, însă dificultățile și cheltuielile ridicate de obținere explică lipsa acestor date din literatura de specialitate.

Modele matematice ale funcționării sistemelor

Obținerea modelelor matematice ale funcționării unui sistem constituie obiectivul esențial al stu-diului asupra acestuia. Spre deosebire de modelele matematice ale structurii, care, prin prisma caracterului „conservator" al structurii surprind latura „statică" a sistemelor, modelele funcționării sistemului evidențiază latura lor „dinamică", atât din punctul de vedere al legăturilor dintre elemente, cât și din punct de vedere al interacțiunii sistemelor cu mediul.

Procedeele de construire a acestor modele sunt de asemenea extrem de diversificate, în alegerea unui anumit procedeu un rol esențial revenind gradului de generalitate al modelului. De exemplu, un model matematic al funcționării se poate construi plecând de la schema bloc funcțională, reprezentată sub forma unui graf, care formează o structură topologică. In mod obișnuit, o astfel de reprezentare nu este unică și prin urmare există o mulțime suficient de numeroasă de graiuri, fiecare din ele constituind o structură topologică posibilă pentru sistemul dat. Oricare ar fi însă structura topologică, ea trebuie să reflecte particularitățile structurale și funcționale ale sistemului. Evidențierea lor se face prin studiul procesului de funcționare al sistemului ca mulțime de transformări funcționale, realizate într-o ordine bine determinată.

Importanța unor astfel de modele matematice ale funcționării sistemului nu poate fi complet exclusă, dar trebuie totuși să recunoaștem aplicabilitatea lor relativ restrânsă și dificultățile tot mai mari de realizare a lor o dată cu creșterea complexității sistemului, prin urmare fiind necesar evidențierea unor procedee mult mai generale de construire a lor.

Un astfel de procedeu pleacă de la ipoteza că la baza studierii și modelării proceselor de funcționare se află experimentul – real sau logic. Ambele tipuri de experimente se realizează prin intermediul următoarelor trei elemente interdependente:

cercetătorul;

obiectul de studiu – sistemul al cărui model de funcționare trebuie construit de cercetător;

mediul – mulțimea obiectelor ce nu aparțin sistemului, dar legate de el și care manifestă asupra lui o influență uneori apreciabilă dar nu orientată spre un anumit obiectiv. Pe cercetător această influență îl interesează doar la pătrunderea în sistem a acțiunilor inițiale X(t), observate și măsurate de el la diferite momente de timp t

Modelele funcționării sistemului se pot construi cu diferite grade de generalitate și complexitate, întrucât există diferite posibilități de exprimare a funcționării sistemului. Modelele matematice destinate studierii caracteristicilor de funcționare ale sistemului tehnic se pot împărți în:

analitice

de simulare

mixte

Pentru modelele matematice analitice este specific faptul că procesele de funcționare ale elementelor sistemului se scriu sub forma unor relații funcționale (algebrice, integro-di ferențiale), sau a unor condiții logice. Modelele analitice pot fi studiate prin metode:

analitice când se dorește obținerea sub formă generală a unor dependențe explicite pentru caracteristicile studiate;

numerice, când nu se pot obține dependențele căutate sub formă generală, dar se dorește obținerea de rezultate numerice pentru date inițiale concrete;

calitative, când nu se pot obține soluții In formă explicită, dar se pot găsi unele proprietăți ale soluțiilor (stabilitatea soluțiilor).

Cel mai complet studiu al procesului de funcționare al unui sistem se poate efectua dacă sunt cunoscute relațiile explicite ce leagă caracteristicile căutate de condițiile inițiale, de parametrii și variabilele sistemului. Din păcate, astfel de dependențe pot fi obținute doar pentru sisteme relativ simple. Utilizarea metodei analitice pentru sisteme complexe este posibilă doar printr-o simplificare apreciabilă a modelului inițial, pentru a putea studia măcar proprietățile generale ale sistemului și a putea obține unele rezultate orientative pentru realizarea unor evaluări mult mai exacte prin alte metode. Față de metodele analitice, cele numerice permit să se cerceteze clase mult mai largi de sisteme, dar soluțiile obținute au un caracter particular. Metodele numerice devin eficiente doar în condițiile utilizării tehnicii de calcul. In situații limită, cercetătorii unui sistem vor trebui să se mulțumească cu concluziile obținute prin metodele calitative de studiu a modelelor matematice.

Indiferent de gradul de complexitate al modelului, cercetătorul studiază funcționarea sistemului doar pe un interval temporal limitat T = [λ,€]. Mulțimea valorilor x(t) definite pentru orice t€T o notăm XT și o numim proces de intrare.

Prin urmare, relația următoare reprezintă procesul de intrare,

XT={ x(t);t € T} – proces de intrare (1)

adică el reprezintă mulțimea valorilor acțiunilor de intrare realizate pe întreaga perioadă de funcționare. Cu ajutorul acestei relații se poate studia influența mediului asupra sistemului, adică interacțiunea sistemului cu mediul este reciprocă. Pentru a evidenția influența manifestată de sistem asupra mediului, trebuie să introducem noțiunile de acțiune de ieșire y(t), ce pătrunde din sistem în mediu, și de proces de ieșire YT pe intervalul T = [λ,€],

YT= { y(t); t€T}- proces de ieșire (2)

Aducând la intrarea sistemului diferite procese de intrare și măsurând procesele de ieșire corespunzătoare, cercetătorul are posibilitatea de a stabili și de a descrie matematic legăturile dintre ele pe intervalul T sub forma ecuației următoare denumite ecuație de intrare-ieșire.

A(T, XT, YT) =0 – ecuația de intrare-ieșire (3)

Această ecuație permite să se prognozeze procesul de ieșire în raport cu un proces de intrare cunoscut și pe o perioadă de funcționare dată, fără introducerea nici unei alte variabile suplimentare, care să necesite măsurarea sau calculul ei. Ca urmare, ecuația de intrare-ieșire poate fi considerată drept cel mai simplu și natural model de funcționare al unui sistem.

In această ecuație, sistemul se reprezintă sub forma unei cutii negre, căreia i se aplică un proces de intrare XT ce determină un proces de ieșire YT. Construirea unui model de funcționare sub forma ecuației de intrare-ieșire a unui sistem relativ complex nu conduce la rezultate mulțumitoare. Cauza o constituie, de regulă, absența unei dependențe univoce a proceselor de ieșire de cele de intrare, provocată de faptul că modelul A(T,XT,YT) = 0, nu ia în considerare o serie de factori ce influențează considerabil procesul de ieșire al sistemului.

Structura sistemului din figura anterioară este de așa natură încât acești factori pot să caracterizeze numai proprietățile interne ale sistemului. Mulțimea proprietăților interne ale sistemului la un moment dat λ o notăm prin z(λ) și prin introducerea ei în modelul (3) îl aducem la forma:

B(T,z(λ),XT, YT,) = o – starea sistemului la momentul λ. (4)

Dacă prin introducerea lui z(λ) în modelul (4) se reușește să se asigure univocitatea dintre procesele de ieșire și intrare, atunci z(λ) se numește starea sistemului la momentul λ. Ei i se poate acorda următoarea interpretare: starea z(λ) reprezintă mulțimea proprietăților esențiale ale sistemului, a căror cunoaștere în prezent, la momentul λ, permite să se determine comportamentul în viitor, la momente t≥ λ. Pentru fiecare pereche (z(λ), XT) există un proces de ieșire unic YT ce satisface ecuația (4). Această condiție reflectă în mod direct obiectivul introducerii noțiunii de stare, necesar stabilirii univocității relației intrare-ieșire. La realizarea acestei condiții, ecuația (4) poate fi rescrisă în formă explicită

YT = G(T, z(λ), XT) – ecuația ieșirilor (5)

Conform (5), procesul de ieșire se determină complet prin procesul de intrare și starea inițială și nu depinde de modul în care sistemul este adus în această stare. Astfel, ecuația (5) reprezintă o condiție restrictivă, care limitează clasa sistemelor studiate la sisteme a căror funcționare în prezent nu depinde de funcționarea lor din trecut Ținând seama tocmai de generalitatea excepțională a modelului de funcționare al sistemului, care îl face aplicabil în diferite domenii, o schemă generală de transformare a lui într-un model funcțional concret, care are un grad de generalitate mult mai redus, se rezumă practic la indicarea unor etape generale, fără un conținut particular. Aceste modele funcționale concrete (MFC) al unui sistem reprezintă algoritmi pe baza cărora se pot determina valorile unor variabile ce caracterizează un sistem dat. Astfel, modelarea proceselor de funcționare ale unui sistem concret trebuie să înceapă cu;

stabilirea tuturor componentelor modelului de funcționare sistemic

determinarea sensului conținutului lor și a domeniilor de variație

În această etapă trebuie să se determine: intervalul de timp pe care se studiază funcționarea sistemului; mulțimile acțiunilor de intrare, respectiv ieșire, și domeniile valorilor lor posibile; mulțimea caracteristicilor de stare ale sistemului și domeniul valorilor lor posibile. Atunci când ipotezele la care trebuie să recurgă cercetătorul pentru a desene sistemul cu ajutorul modelului de funcționare sistemic, se dovedesc incompatibile cu ipotezele aflate la baza modelului de funcționare concret tradițional, adică ipotezele asupra modelului sistemic se dovedesc logic valabile și reale, nu există decât o unică posibilitate de rezolvare, anume ca cercetătorul să-și revizuiască fundamental opiniile asupra utilității modelului de funcționare concret în descrierea procesului real de funcționare al sistemului. Acest proces de perfecționare a modelelor utilizate în cercetare este denumit ciclu epistemic. Și aici, ca în toată logica modernă, problema esențială este „dacă se poate sau nu obține un rezultat printr-un număr finii de pași elementari'9. Pe de altă parte, trebuie spus că nu se poate da nici o garanție faptului „că reiterarea ciclului epistemic va duce la obținerea unui model satisfăcător al segmentului de realitate studiat; într-adevăr, nici nu poate exista o asemenea garanție. Este posibil ca procesul să nu fie convergent, ci oscilant; și chiar convergent fiind, ar putea duce la o reprezentare falsă în raport cu anumite criterii semnificative. Dacă se întâmplă așa, atunci modelul la care s-a ajuns trebuie abandonat, iar ciclul epistemic trebuie reluat pornind de un alt model inițial".

După stabilirea tuturor componentelor modelelor de funcționare,

detalierea lui ulterioară se poate face prin precizarea diferitelor proprietăți ale mulțimilor, spațiilor și operatorilor lui, prin a căror reunire se poate determina un anumit caracter al funcționării sistemului. Atribuind astfel sistemului diferite proprietăți, obținem un set de modelele de funcționare, pe care le vom numi operaționale. În funcție de domeniul tehnico-științific căruia îi apaține sistemul, determinarea modelului de funcționare operațional (MFO) se poate realiza cu ajutorul următoarelor categorii de proprietăți:

1°. (N) discret/continuu;

2°. (R) rigid/elastic;

3°. (L) liniar/neliniar;

4°. (D) static/dinamic (în raport cu forțele de inerție);

5°. (F) cinematic/dinamic (în raport cu forțele din sistem și distribuția de masă a elementelor);

6°. (C) determinat/nedeterminat;

7°. (S) staționar/nestaționar;

8°. (P) determinist/stocastic

În principiu, pentru un model de funcționare operațional se pot obține mai multe modele funcționale concrete, alegerea unuia dintre ele fiind determinată de factori specifici situației respective.

În general, despre un model funcțional concret se spune că este corespunzător pentru descrierea proceselor funcționale ale unui sistem dacă îndeplinește următoarele condiții:

corespunde obiectivelor cercetării

completitudinea modelului trebuie să dea utilizatorului posibilitatea obținerii setului necesar de evaluări a caracteristicilor sistemului cu precizia și veridicitatea necesare, adică să țină seama de toate variabilele necesare pentru efectuarea cercetărilor și de legăturile dintre ele

nu necesită o informație inițială excesiv de mare, iar această informație poate fi obținută cu o precizie suficientă pentru nevoile respective

conține acele variabile și intervalele de variație ale valorilor lor pe care cercetătorul le poate comanda efectiv în timpul experimentelor

permite obținerea soluțiilor într-un termen acceptabil și cu o precizie
corespunzătoare, adică durata de elaborare și realizare a modelului
trebuie să fie minimă în raport cu posibilitățile, cu luarea în considerare a restricțiilor asupra resurselor existente

modelul trebuie să fie suficient de flexibil pentru a oferi posibilitatea reproducerii unor situații diferite prin varierea structurii, algoritmilor și parametrilor sistemului, astfel ca o variație nesemnificativă a caracterului problemelor rezolvate de el să nu conducă la necesitatea refacerii lui complete

structura modelului trebuie să fie modulară, adică să admită înlocuirea, adăugarea sau eliminarea unor părți fără refacerea întregului model

mijloacele tehnice și de programare trebuie să asigure realizarea eficientă pe calculator a modelului și o relație comodă a utilizatorului cu el

3.2.4. Etapele de realizare a unui model

Modelul este o reprezentare a unui sistem, entitate, fenomen sau proces și a relațiilor care se stabilesc între ele. Un model este folosit pentru studia, înțelege, diseca, și pentru a comunica informații despre acel sistem. Deci, un model este calea prin care noi executăm o reprezentare a unui sistem. Un model poate fi complex, simplu, chiar mai exotic decât obiectul în sine. Niciun model nu este reprezentarea perfectă a obiectului pe care îl modelează, pentru că un model perfect ar fi obiectul însuși.

În continuare voi enunța 12 pași care dacă sunt urmați duc la construirea unui model al unui sistem:

Descrie-l

-pentru ce este

-de ce este construit

Focalizarea unei caracteristici

-mărime

-culoare

-conexiuni

Folosirea unei caracteristici

-sentimente

-moțiuni

-procese

Definirea interacțiunilor

-input

-output

-dependențe

Definirea variabilelor

-fizice

-funcționale

-de comportament

Definirea „butoanelor fierbinți”

-ce vindem

Codarea interfaței

-izolarea metodelor

Construirea codului principal

-programul principal

-detalii de construcție

Căutări

-detalii de cod

-structură modulară

Reorganizarea muncii

-renunțarea la ideile slabe

-adăugarea detalilor

Câmpul de teste

-implementarea testelor

Mai bine data viitoare

-învățarea lecțiilor

-se merge mai departe

Prin realizarea acestor pași, chiar de către un începător se reușește construirea unui model, și automat se câștigă experiență, astfel încât data viitoare când se va încerca realizarea unui model automat dispunem de experiență și de mijloacele necesare realizării corespunzătoare a unui model.

3.3. SIMULAREA SISTEMELOR

Simularea reprezintă evoluția în timp a unui model.

Conform „Planului director privind modelarea și simularea și învățarea avansata distribuită pentru Forțele Armate Române " simularea poate fi definită ca executarea ulterioară a unor modele ce reprezintă atributele unei sau mai multor entități sau procese. O simulare poate să fie:

complet automatizată, adică se poate desfășura fără intervenția omului

interactivă, adică simulări diferite, interconectate electronic și nu izolate, pentru a acționa împreună, folosindu-se una de cealaltă

pe faze, adică omul poate să intervină pe parcursul execuției

Simularea este o reprezentare funcțională a caracteristicilor lumii reale sau a

unor procese sau evenimente ipotetice. Ea se desfășoară pe baza unor proceduri sau date deja cunoscute, iar cu ajutorul metodelor și echipamentului, simularea se poate desfășura de la cel mai simplu nivel către cel mai complex.

Simularea ne arată evoluția și funcționarea unui model. Ea este o tehnică folosită pentru testare, analiză sau antrenament, în cadrul căreia modelul poate să reprezinte sistemele, conceptele sau lumea reală. Atunci când vorbim de simulare vorbim de mișcare. în cadrul unei simulări modelul este în mișcare, el este reprezentat de unități militare desfășurând exerciții militare pe câmpul de luptă sau de piesele unui motor mișcându-se într-un motor de mașină simulat.

În ceea ce privește instruirea prin simulare, menționez avantajele acestei metode:

asigură analizarea unui volum mult mai mare de informații in procesul de
luare a deciziei, ceea ce, din punct de vedere al instruirii, înseamnă
creșterea capacității și a vitezei de gândire

permite explorarea și „jucărea" unor aspecte ale conflictului militar, care în condițiile instrucției clasice sunt aproape imposibil de făcut

asigură însușirea procedeelor de acțiune specifice viitoarelor conflicte

permite o evaluare rapidă și mult mai obiectivă a nivelului atins în instruirea forțelor, față ce îmbunătățește feedback-ul acestei activități

necesită un consum mai redus de resurse

desfășurată înaintea instrucției în teren, ca o repetiție, permite însușirea unor cunoștințe și formarea unor deprinderi ce pot asigura realizarea, la nivel superior, a obiectivelor instrucției în teren

3.3.1. Tipuri de simulări

O primă clasificare a simulărilor constă în împărțirea lor în simulări reale, simulări virtuale șă simulări constructive. O a doua clasificare constă în gruparea simulărilor pe domenii de activitate.

Simularea reală reprezintă acea simulare în care oamenii reali operează sisteme reale.

Atunci când, în cadrul instrucției prin simulare, se utilizează echipament de luptă real, spunem că are loc o simulare reală. Aceste acțiuni sunt considerate simulări, deoarece ele nu presupun existența unui inamic real. Simulările reale pot avea Ioc aproape oriunde manevra de forțe și mijloace poate fi executată. Trupele în cadrul unei simulări desfășoară acțiuni tactice, utilizând pe timpul instrucției diferite simulatoare în funcție de necesități.

Simulatoarele cel mai adesea folosite redau rezultatul folosirii armamentului la nivel individual sau colectiv. Simularea reală permite ca pe timpul instrucției, trupele să se instruiască având drept stabilit un inamic fizic, marcat prin intermediul altor trupe. Astfel, trupele având un inamic real stabilit, pot să-și analizeze una celeilalte, mișcările, intențiile, rezultatul folosirii armamentului și acțiunilor desfășurate asupra celeilalte, deci, avem un câmp de luptă real, cu forțe, inamic și acțiuni reale, dar fără pierderi reale de ambele părți. Prin aceste simulări reale, trupele pot să-și formeze imaginea cât mai realistă a câmpului de luptă. pentru ca erorile și situațiile diferite dintre o simulare și realitate să nu creeze o imagine diferită a unui câmp de luptă în care au loc acțiuni militare reale. Într-o simulare reală se urmărește instrucția la nivel individual, colectiv, precum și activitățile comandantului pentru conducerea trupelor.

Simularea virtuală este simularea în care oamenii reali operează sisteme simulate.

Simulările om-mașină reprezintă o clasă specială de simulări, cunoscute și sub numele de simulatoare.

Un simulator este cel ce simulează, în special un dispozitiv care generează condiții de testare cât mai apropiate de realitate sau condiții operaționale. Simulatoarele sunt cel mai adesea utilizate pentru a testa îndemânarea individuală sau a unui echipaj, pentru familiarizarea militarilor cu noile echipamente, cât și pentru formarea deprinderilor. Simulatoarele înlocuiesc părți semnificative sau echipamentul integral. De exemplu, un simulator care poate fi folosit pentru instruirea individuală este tabloul de bord al unui elicopter, iar pentru instruirea unui echipaj, un exemplu de simulator este cel al unui tanc, în care echipajul se antrenează pentru coordonare și sincronizarea propriilor acțiuni și mișcări. Un simulator este identificat ca fiind un model fizic și totodată o clasă specială de simulări, relație exemplificată în această schema. Militarul din simulator, în urma deciziei luate, acționează comenzile simulatorului, în timp ce acesta din urmă redă sunetul, imaginea și mișcarea simulată în funcție de decizia luată de militar, astfel se realizează interacțiunea militarului cu sistemul de simulare.

Simularea constructivă reprezintă acea simulare în care oameni simulați operează sisteme simulate.

Oamenii reali furnizează intrările pentru aceste simulări, dar nu sunt implicați în stabilirea ieșirilor procesului de simulare, ei numai primesc rezultatele acțiunii lor.

Simularea constructivă vizează testarea comandamentelor, comandantului unității, a comandanților subordonați acestuia și a persoanelor din statul major. Aceste simulări sunt exerciții de antrenament de tip post de comandă în care comandantul și stafiil său sunt situați în câmpul posturilor de comandă. Decizia luată de către comandant și statul său poate fi văzută în orice moment de către echipe de observatori, invitați în cadrul exercițiului, dar care nu pot interveni și interacționa cu persoanele implicate direct. Sistemul de comunicare dintre comandant și unitățile simulate se realizează prin intermediul echipamentului din dotare.

Simularea constructivă are capacitatea de a:

Analiza conceptele;

Prevedea posibilele ieșiri ale procesului de simulare;

Gestiona organizațiile numeroase (gestiona trupe până la nivel de corp de armată ).

Există trei importante atu-uri ale simulării constructive:

Execută calcule – face măsurători;

Generează date statistice – face estimări;

Analizează acțiunea militarului – face rapoarte

Deși instruirea de bază nu presupune interacțiunea directă a persoanei ce se antrenează cu majoritatea simulărilor constructive, unele dintre aceste simulări necesită interacțiunea directă a celui ce se instruiește cu aceste simulăn constructive, deci cu unitățile comandate de el în cadrul programului de simulare, în această categorie se află programul de simulare JANUS ce presupune instrucția tactică a unităților sau subunităților și instrucția individuală a leader-ului. Ieșirile procesului de simulare ca urmare a activității celui ce se instruiește, se bazează pe modele deja testate și algoritmi de prelucrare a informației, integrați în cadrul programului de simulare.

Am spus că militarul introduce datele în calculator și primește rezultatul deciziei sale la sfârșitul simulării. De exemplu, un comandant poate să ordone unei unității simulate să se deplaseze și să deschidă focul asupra unui obiectiv. Simularea constructivă preia ordinele primite, determină viteza de deplasare a unității comandate, rezultatul pierderilor produse ca urmare a schimbului de foc cu inamicul și alte pagube ale luptei care pot apărea. Rezultatele pot apărea sub formă digitală sau pot fi vizibile, in funcție de programul de simulare folosit.

Simularea Interactiva Distribuită (DIS) reprezintă o combinație între simulările de tip virtual, constructiv și real distribuite într-o rețea, funcționând după protocoale standardizate.

Simularea Interactivă Distribuită poate fi definită ca:

program de interconectare electronică a organizațiilor care operează în patru domenii: analiză, suport decizional, cercetare-dezvoltare și achiziții, instruire

mediul sintetic în interiorul căruia oamenii pot interacționa prin intermediul simulărilor, din locații diferite, conectate în rețea și folosind arhitecturi, modele, protocoale, standarde și baze de date compatibile

Simularea interactivă distribuită este un program ce va furniza realism în instruire cu costuri reduse. Programul urmărește integrarea calculatoarelor cu mijloacele de comunicație, având la bază standarde și protocoale complet operabile, permițând astfel fiecărui membru al comunității să utilizeze conceptele și produsele de la ceilalți membri.

Simularea interactivă distribuită are la bază câteva concepte diferite:

Distribuit înseamnă simulări separate, din punct de vedere geografic, dar fiecare gazdă, utilizând un calculator, va fi conectată la rețea; scopul urmărit fiind acela de a crea un mediu sintetic comun în care nici un computer nu va fi central, pe post de server.

Interactiv înseamnă simulări diferite, interconectate electronic și nu izolate, pentru a acționa împreună, folosindu-se una de cealaltă

Principalele caracteristici ale simulării interactive distribuite sunt:

Niciun calculator nu este server pentru evitarea problemelor de planificare orară sau de rezoluție

Fiecare nod de simulări își face modificările numai la nivelul său, fără a avea dreptul de a intervenii asupra altui nod de simulare din cadrul rețelei

Sunt folosiți algoritmi pentru localizarea fiecărei entități simulate cu rolul de a ușura sistemul de transmitere a informațiilor și a nu suprasolicita rețeaua

Bazele de date și comunicațiile funcționează după protocoale standardizate

Responsabilii nodurilor de simulare trebuie să asigure existența cel puțin a unei entități simulate în cadrul mediului

3.3.2. Domenii de aplicabilitate ale simulării

În funcție de domeniile în care sunt folosite simulările, avem următoarele tipuri de simulări:

Cercetare și dezvoltare

Testare și evaluare

Producție și suport logistic

Analiză

Educație, instruire și antrenament

Simulările ce au în vedere cercetarea și dezvoltarea sunt acele simulări folosite pentru design și în special pentru dezvoltarea și realizarea de echipament militar și armament mai performant și corespunzător noilor cerințe ale câmpului de luptă. În această categorie sunt incluse și acele simulări folosite numai pentru cercetare pură, adică pentru experimentarea unei idei, pentru a vedea utilitatea ei într-un mediu, chiar dacă acestea nu vor fi produse în serie sau vor rămâne sub forma unor proiecte și hârtii netranspuse niciodată în realitate. Trebuie excluse din categoria simulărilor pentru cercetare și dezvoltare, acele simulări ce urmăresc evaluarea performanței unei categorii de armament sau unui echipament militar in contextul operațiilor de lupta întrunite. Aceste simulări le regăsim într-una dintre celelalte categorii de simulări.

Simulările folosite pentru testare și evaluare sunt cele ce dezvoltă și completează diferitele etape în cadrul procesului de achiziție. în urma testărilor și evaluărilor prin simulări, mulțimea rezultatelor obținute sunt mai importante decât să încercăm să reprezentăm anumiți factori externi și situații ce nu pot fi transpuse în realitate din motive tehnice sau alte motive. Simulările folosite pentru testare și evaluare se împart în trei subcategorii :

Proiectare

Dezvoltare prin testare

Testare operațională

Simulările necesare pentru proiectare sunt folosite pentru analiza fenomenelor electrice, fizice și mecanice ce au Ioc pe timpul funcționării componentei in cauză.

Simulările ce au obiectivul dezvoltării prin testare sunt folosite în special pentru a dezvolta posibilitățile de testare componentelor ce funcționează într-un mediu dat pe timpul testării. Interacțiunea om-mașină pe timpul simulării este inclusă în cadrul acestor simulări.

Simulările din cadrul testării operaționale au rolul de a verifica componentele ce sunt supuse testării operaționale formale si de a valida procedurile si tehnicile utilizate. Aceste simulări pot fi aceleași sau altele din cadrul dezvoltării prin testare.

Simulările utilizate pentru producție și suport logistic sunt simulările ce ajută la determinarea necesităților logistice, estimarea productivității sistemului și evaluările industriale de bază. Simulările de acest tip sprijină procesul de mentenanță, de transport, de procurare a materialelor necesare, precum și alte facilități.

Simulările necesare pentru analiză sunt aproape toate simulările care nu sunt incluse în celălalte patru categorii de simulări. Simulările pentru analiză se împart in:

Operații de suport și sprijin;

Evaluare

Simulările pentru operații de suport și sprijin sunt folosite pentru a gestiona activitățile zilnice dintr-o unitate. Ele sunt necesare in stabilirea deciziei optime pentru activități de asigurare a logistici și de administrare a unității, precum și pentru stabilirea suportului tactic și strategic necesar asigurării operativității.

Simulările pentru evaluare urmăresc stabilirea operativității și capacității de luptă și dezvoltarea capacității de luptă.

Simulările folosite pentru stabilirea și determinarea operativității și capacității de luptă le regăsim în studii asupra eficacității, organizării și planului de acțiune a forțelor, în analiza costurilor și cheltuielilor, în estimarea forțelor întrunite și acțiunea combinată a acestora, având în vedere repartiția resurselor și a planului de repartiție a lor. Simulările ce au în vedere dezvoltarea capacității de luptă sunt simulările ce țin de doctrina, politica, de strategia și de modul de întrebuințare a forțelor.

Simulările utilizate pentru educație, instrucție și antrenament sunt în special întrebuințate într-o clasă, pe timpul desfășurării unui seminar sau a unui exercițiu de antrenament. Aceste simulări ajută la înțelegerea anumitor concepte, la o înțelegere amănunțită a diferitelor proceduri, tehnici și tactici. Simulările pentru educație și antrenament sunt folosite pentru planificarea conceptelor la nivel operațional și strategic și, de asemenea, au întrebuințare pentru operații militare altele decât războiul. Simulările de acest gen urmăresc

dezvoltarea îndemânării

conducerea aplicațiilor, în cadrul instrucției, simulările pentru dezvoltarea îndemânării, au o largă aplicabilitate atât la nivel individual, cât și la nivel colectiv

Cei ce instruiesc prin simulare utilizează un număr foarte mare de componente pentru a se familiariza cu ele și a-și forma deprinderile necesare.

=== capitolul I ===

Capitolul I

FUNDAMENTE TEORETICE ALE RĂZBOIULUI BAZAT PE REȚEA

1.1. NOȚIUNI GENERALE

Războiul bazat pe Rețea este un produs al ultimelor decenii. Conceptul și materializarea lui aparțin țărilor care dispun de hightech și IT, îndeosebi Statelor Unite ale Americii. De altfel, singurii care l-au aplicat cu succes, într-o confruntare militară directă, sunt americanii. Singurele puteri în măsură să folosească și să dezvolte cu adevărat acest concept sunt: Statele Unite ale Americii, NATO, Uniunea Europeană, Rusia și, într-o oarecare măsură, China, adică acele entități care dispun, pe lângă high-tech și IT, de o dimensiune cosmică și de o capacitate remarcabilă de dezvoltare a unor rețele reale sau virtuale.

Un astfel de concept presupune investiții foarte mari, pe termen lung și cuprinde nu numai domeniul strict militar, ci și pe cel economic. De studierea și aplicarea, în măsura posibilului (dar nu independent de americani), se preocupă toate țările din NATO și îndeosebi Suedia, care a și realizat unele lucruri în acest sens. Marea Britanie, Franța, Germania, Italia se află, de asemenea, în primul eșalon al țărilor europene care se preocupă de RBR, iar NATO ține seama de acest concept în procesul transformării.

La conferința „Transformarea bazată pe rețea 2004 – răspunsul militar în era informației”, organizată de Asociația World Business Research, cu sediul la Londra, în perioada 20.11 – 03.12.2004, au fost subliniate importanța operațiilor bazate pe rețea și a operațiilor bazate pe efecte, exemplificate prin acțiunile forțelor coaliției care acționează în Irak. De altfel, operațiile desfășurate în Irak, în timpul războiului din 2003, și, într-o oarecare măsură, cele post-conflict, la care se adaugă experimentele din Afghanistan și din bombardarea Iugoslaviei sunt singurele acțiuni reale în care s-a aplicat conceptul RBR. În rest, au fost doar exerciții, experimente, studii și modalități de constituire și de folosire efectivă a rețelelor. Acest concept impune șase capacități esențiale:

– capacitatea de a realiza și folosi rețele reale și virtuale și de a le echipa cu sisteme C4I2SR, dotate cu hardware și software necesare;

– capacitatea de a realiza baze de date corespunzătoare;

– capacitatea de a realiza și interconecta sisteme de arme pe măsură;

– capacitatea de a constitui forțe rapide și flexibile, îndeosebi expediționare, interoperabile;

– capacitatea de proiecție a forțelor și mijloacelor;

– o capacitate logistică în rețea.

De astfel de capacități nu dispune oricine. La ora actuală, numai Statele Unite dispun de toate aceste capacități, în timp ce UE abia începe să și le constituie. Accentul se pune pe lărgirea benzii Internet, care să permită folosirea acestei rețele în sistemul C4I2SR, realizarea unor mijloace (senzori, sisteme de lovire, mijloace neconvenționale etc.) necesare aplicării conceptului RBR în conflictele de joasă intensitate, în războiul împotriva terorismului, în acțiunile de gestionare a crizelor și conflictelor și în operațiile postconflict, dezvoltarea capacității de proiectare a forței și constituirea unei logistici în rețea.

Esența RBR constă în cunoașterea în orice moment a spațiului luptei și a dimensiunilor adiacente acestuia. Nu este o cunoaștere comună, cum ar părea la prima vedere, cum a fost de-a lungul mileniilor, ci o cunoaștere științifică, în timp real. De aici nu rezultă că fiecare militar trebuie să fie savant, ci doar implicarea savanților în modelarea spațiului luptei. De aceea, conceptul RBR trebuie studiat, analizat și dezvoltat mai ales prin mijloace și metodologii epistemologice, care nu sunt chiar la îndemână. Principiile de bază ale RBR sunt:

– cunoașterea situației în timp real;

– acțiunea (reacția) rapidă și adecvată;

– protecția completă;

– dominanța strategică;

– realizarea efectelor maxime cu eforturi minime;

– prevenirea efectelor colaterale și a fratricidului.

În practica războiului din Irak, RBR s-a dovedit extrem de eficient, dar și cu anumite limite, mai ales în operațiile post-război. Aceste operații, în cazul Irakului, nu ar trebui considerate chiar postconflict, întrucât în zonă se desfășoară un război de gherilă (atacuri cu mașini-capcană, ambuscade, răpiri etc.) care nu poate fi contracarat în modul cel mai eficient (fără pierderi sau cu pierderi minime) prin înalta tehnologie și tehnologia informației. Există însă o preocupare semnificativă în acest sens, îndeosebi în Statele Unite ale Americii, dar și în alte țări (Marea Britanie, Suedia) în ceea ce privește folosirea RBR în conflictele de joasă intensitate, inclusiv în combaterea terorismului. Rezultatele nu sunt însă spectaculoase și, probabil, acest proces va mai dura.

1.2. ELEMENTE DE BAZĂ ALE CONCEPTULUI DE RĂZBOI BAZAT PE REȚEA

1.2.1. Definirea conceptului

Războiul bazat pe Rețea a întâlnit dealungul dezvoltării sale o multitudine de definiții, de fiecare dată într-un moment concret al evoluției acestuia. În continuare voi prezenta principalele definiții ale acestui concept:

Reprezintă un puternic set de concepte de luptă și capacități militare care permit luptătorilor să folosească avantajele oferite de informații și să aducă toate îmbunătățirile posibile într-o manieră rapidă și flexibilă (definiție dată de Mr John Luddy de la Institutul Lexington);

Este o modalitate de a genera putere de luptă prin integrarea într-o rețea informațională a senzorilor, decidenților și executanților în scopul cunoașterii spațiului de luptă, măririi vitezei de conducere, accelerării ritmului operațiilor, intensificării forțelor letale, accentuării protecției și realizării unui anume grad de autosincronizare (Departamentul Apărării al Statelor Unite ale Americii);

Deasemenea mai poate fi definit ca un comportament uman suprapus peste un mediu rețelistic (Departamentul Apărării al Statelor Unite ale Americii);

RBR descrie o combinație de startegii, tactici, tehnici, proceduri și organizații care, total sau parțial relaționate, se pot angaja pentru a crea un avantaj decisiv în luptă (Departamentul Apărării al Statelor Unite ale Americii);

Este o teorie a războiului în era informațională care caută să traducă un avantaj informațional într-un avantaj de luptă printr-o rețea geografică de forțe dispersate, bine informate care permit noi forme de comportament organizațional (Enciclopedia online Wikipedia);

Este un război modern care folosește sistemul C4ISR, organizat într-o rețea centrală, o rețea a senzorilor și o rețea a platformelor de luptă bazate pe high-tech, tehnologia informației, sisteme de armamente performante și capabilități tehnice deosebite(general de brigadă Ghe. Văduva)

Reprezinta materializarea noii revoluții în domeniul militar, fundamentându-se pe integrarea în rețele reale și virtuale a sistemelor de culegere și prelucrare a informațiilor, a sistemului de comandă și control și a sistemelor de armamente și asigură accelerarea ciclului de conducere, astfel încât decalajul între informație și lovire să fie redus la minimum, acțiunea tinzând să devină instantanee (Departamentul Apărării al Statelor Unite ale Americii)

1.2.2 Scopurile RBR

Războiul bazat pe Rețea a fost dezvoltat pentru a îndeplini niște roluri pe care tipurile de conflicte anterioare nu le îndeplineau. Astfel scopurile RBR sunt:

Activarea forțelor pentru a-și îndeplini obiectivele eficient, mai repede, cu mai puține trupe, și mai puține și mai fiabile arme și alte echipamente care să susțină și să ajute la realizarea manevrei pe câmpul de luptă. Astfel comandanții pot decide mai repede alocarea unei forțe de caracteristici și mărime optimă pentru misiune precum și comandarea acelei forțe în mod superior altor conflicte (Mr John Luddy, Institutul Lexington);

asigurarea protecției aliaților;

descurajarea unei viitoare competiții din punct de vedere militar;

prevenirea amenințărilor și coercițiilor împotriva intereselor naționale, iar dacă nu se reușește o prevenire adecvată se va trece la neutralizarea inamicului(Departamentul Apărării al Statelor Unite ale Americii)

1.2.3. Principiile RBR

Acest tip de conflict a fost dezvoltat pe baza unor principii fundamentale, și anume:

o forță robust interconectată îmbunătățește distribuirea informațiilor

distribuirea informației și colaborarea mărește calitatea informației și partajarea situației distribuite;

partajarea situației distribuite activează colaborarea și autosincronizarea, mărind susținerea și viteza de comandă RBR.

În afara acestor trei principii fundamentale, RBR dispune și de un set de principii de guvernare. În figura 1 sunt prezentate aceste principii:

Figura1. Principiile războiului bazat pe rețea

În continuare voi explica esența acestor principii de guvernare a RBR:

superioritatea informațională- generează un avantaj informațional prin obținerea informației în timp util, acuratețea și relevanța acesteia; acest lucru fiind atins prin folosirea următoarelor mijloace:

creșterea necesității de informație a inamicului lucru ce duce la o incertitudine sporită a lui

descreșterea nevoi proprii de informație prin mărirea propriei capacități de folosire a tuturor nodurilor de conectare

partajarea situației – printr-o procedură de rutină se transformă informația astfel încât să fie înțeleasă de toți participanții la operația respectivă (limbaj comun); pentru obținerea acestei calități sunt necesare:

Construirea unei rețele de rețele informaționale care să fie populată și reîmprospătată periodic atât cu informație prelucrată cât și cu informație brută;

Fiecare utilizator al rețelei trebuie să transmită mai departe în rețea rezultatul prelucrării sale;

Asigurarea rețelei astfel formate de potențiali intruși.

Viteza de comandă și de decizie – recunoaște avantajul oferit de o informație și îl transformă într-un avantaj competițional care va crea procese și proceduri care până acum erau imposibil de îndeplinit;

Autosincronizarea – crește posibilitatea forțelor de tip mică unitate să acționeze aproape autonom și să se redirecționeze în caz de nevoie în conformitate cu informațiile disponibile și intenția comandantului; realizarea acestui principiu prezintă câteva particularități:

Creșterea inițiativei subordonatului;

Urmarea întru totul a intenției comandantului și necesitatea ca forța respectivă să fie profesionalizată;

Adaptarea rapidă la schimbăriile câmpului de luptă eliminând pașii de funcționalitate care se urmau în alte tipuri de conflicte.

Dispersarea forțelo r- de la un spațiu de luptă neliniar se trece la o neliniaritate a acestuia; modalitățile de realizarea sunt următoarele:

Se pune accentul pe un control funcțional al spațiului de luptă și pe generarea unei puteri de luptă efective la timpul și locul potrivit;

Neliniaritatea spațiului de luptă atât în timp cât și în spațiu;

Menținerea unui nivel ridicat al informațiilor, operațiilor și logisticii pentru a îndeplini scopuri bine determinate și pentru a câștiga avantaje cu forțe dispersate.

Demasificarea- translația de la o bază de forțe bine determinată geografic la una bazată pe atingerea unui set de obiective, indiferent de poziția forțelor; acest principiu se concretizează în două particularități, și anume:

Folosirea informațiilor pentru obținerea efectelor dorite, evitând astfel concentrarea unei anumite categorii de forțe într-un spațiu bine determinat;

Creșterea tempo-ului și a vitezei de manevră în spațiul de luptă.

Utilizarea senzorilor de distanță lungă – extinderea folosirii senzorilor de rețea atât de distanță lungă cât și scurtă pentru obținerea informațiilor ce pot duce la avantaje decisive în luptă; acest principiu devine concret atunci când se realizează efectiv următoarele posibilități:

Creșterea tehnologică permanentă a sistemelor ISR (informații, supraveghere, recunaoștere);

Folosirea senzorilor în cadrul manevrelor pentru menținerea superiorității informaționale;

Folosirea senzorilor ca pentru realizarea intimidării;

Activarea fiecărui luptător și fiecărui sistem de armament ca un senzor.

Posibilitatea schimbării condițiilor inițiale – se concretizează prin folosirea principiilor mai sus enumerate în scopul realizării avantajelor superioare în spațiul de luptă;

Operații limitate în spațiul de luptă și nivele ale conflictului – elimină granițele formale între servicii și între procese astfel încât la cel mai mic nivel organizațional să fie atinse obiective maxime; posibilități de realizare a acestui principiu sunt următoarele:

Creșterea convergenței viteză de desfășurare a forțelor, vitezei de angajare, vitezei de susținere;

Eliminarea compartimentării proceselor;

Eliminarea granițelor structurale existente între diferite nivele de forțe.

1.2.4. Particularități ale RBR

Spre deosebire de conflictul de tip platformă, teoria privind RBR a început să privească un tip de conflict altfel. Atât teoria cât și practica au început să ia în considerare niște puncte de plecare, care pe măsură ce teoria se fundamenta au devenit și s-au consacrat ca și particularități. Aceste puncte de plecare sunt trei la număr și le voi enumera mai jos:

schimbarea orientării de la platformă la rețea;

schimbarea modului de privire a actorilor ca elemente independente și vizualizarea acestora ca parte a unui ecosistem adaptabil continuu;

importanța alegerilor alternativelor strategice, pentru adaptarea sau supraviețuirea în aceste ecosisteme schimbătoare (Viceamiral Cebrowsky în lucrarea Network Centric Warfare: Its origin and Future)

1.2.5. Impedimente și limitări întâlnite de RBR

Mr John Luddy de la Institutul Lexington ne prezintă în articolul său, The Challenge and Promise of NETWORK-CENTRIC WARFARE, câteva aspecte de limitare ale Războiului bazat pe Rețea:

limitări din punct de vedere tehnic – lățimea de bandă este un element esențial în managementul comunicațiilor; pe măsură ce necesitățiile informaționale vor crește vom avea nevoie de o lățime de bandă mai mare, lucru aproape imposibil deoarece sistemul militar trebuie să folosească o lățime de bandă cât mai mică, în concluzie vom folosii aceeași lățime de bandă însă ne vom preocupa să o utilizăm cât mai judicios prin folosirea echipamentelor din ce în ce mai performante, echipamente ce vor știi probabil și nivelul de prioritate al unui semnal față de altul

limitări operaționale – din punctul de vedere al unui comandant este bine să fie mai multă informație decât deloc, însă dificultatea apare atunci când acest comandant este preocupat cu prelucrarea informației mai mult decât cu respectarea unor principii cum ar fi inițiativa; în acest fel ei amână operațiile care trebuiau realizate pierzându-se până la urmă ritmul accelerat al luptei; deasemenea există riscul ca o forță obișnuită cu un ritm alert și o calitate crescută o informației, să devină paralizată în lipsa informației respective;

limitări strategice – în orice conflict există și obiective strategice care trebuiesc apărate, în RBR forțele sunt folosite pentru orice tip de acțiune, însă în orice operațiune există un decalaj oricât de mic între lovirea unui obiectiv și distrugerea acestuia, decalaj care ne arată că forțele folosite pentru lovire sunt aproape ineficace ca și forțe de stabilitate (apărare a obiectivului). De exemplu în Iraq 2003 obiectivele erau date în grija trupelor înzestrate cu sisteme grele de armament, în timp ce forțele de tip grup cu armament ușor erau forțe de asalt.

limitări culturale – aceste limitări sunt impuse în special de următoarele trei aspecte:

antrenament – în cadrul RBR tot personalul unei forțe armate trebuie să fie în măsură să lucreze efectiv cu sistemele de colectare a informațiilor, su sistemele hardware ajutătoare, cât și cu suita de elemente C4ISR pentru a asigura o funcționalitate permanentă și optimă a rețelei astfel create

doctrină – cerințele RBR pretind doctrinei o schimbare în gândire, dar mai ales în acțiune; astfel forțele vor deveni mai flexibile, precise și mai rapide; doctrina devenind una care nu va vedea conflictul altfel decât ca o rețea

leadership – leaderii vor trebui să adopte alt stil deoarece se trece la o nouă modalitate de ducere a conflictului, ei vor trebui să îmbine cu succes leadershipul cu micromanagementul; ei trebuie să se concentreze asupra a ce le trebuie pentru a acționa, lăsând modalitatea de acțiune la latitudinea subordonatului

informațiile – RBR depinde de informație, marea sa provocare fiind posesia informației în timp real; pentru a evita această limitare se pot instala și integra în cadrul rețelei o multitudine de tipuri de senzori, însă acest lucru necesită timp și spațiu disponibil

coalițiile – având în vedere că marea majoritate a puterilor militare globale au început să dezvolte RBR, trebuie să se asigure că atunci când vor realiza o alianță trebuie să aibă echipamente compatibile cu aliații săi, pentru că altfel nu vor putea comunica sau nu vor putea realiza chiar RBR;

reforma achizițiilor – pentru a se putea realiza cu succes interconectarea echipamentelor, trebuie ca cele incompatibile să fie înlocuite, ajungându-se în final la o uniformitate de echipamente compatibile

În cadrul lucrării Războiul bazat pe Rețea și viitorul acțiuniilor militare, coordonator Dr. Constantin MOȘTOFLEI sunt prezentate impedimente în calea dezvoltării conceptului RBR:

Dificultăți în aprecierea posibilelor dezvoltări tehnologice;

Resurse reduse alocate pentru domeniu;

Deficiențe în existența interoperabilității necesare, care să servească, de exemplu, și drept mesager pentru interoperabilitate în viitor;

Insuficient progres cu privire la structura de informații care să asigure nivelurile de interoperabilitate și de conectivitate necesare sprijinirii operațiilor bazate pe rețea (Network Centric Operations);

Practicile și procesul de achiziții care nu permit ținerea ritmului cu cel al dezvoltării de tehnologii și cu exploatarea integrală a capabilităților comerciale;

Disfuncțiile inerente dintre procesele de elaborare a cerințelor, de achiziție, de contractare și de experimentare;

Procese care nu sunt adecvate co-evoluției și dezvoltării simultane a pachetelor de capabilități;

Nevoia de înțelegere a bazelor ingineriei sistemelor și specificului procesului de experimentare, inclusiv a termenilor de proiectare, conducere și colectare, precum și de analiză a datelor și rezultatelor experimentale;

Nevoia existenței unui plan strategic, care să exprime ipotezele cu privire la evoluția RBR;

Absența unui punct focal care să gestioneze procesul de atingere graduală a capabilităților RBR;

1.2.6. Modificări introduse de RBR

Diferitele definiții ale RBR au creat o oarecare confuzie in ceea ce priveste intelegerea corecta a conceptului.

In urma documentarii efectuate, in acest moment, RBR este o problemă de comportament uman și organizațional, bazat pe adoptarea unui nou model de gândire.

Operaționalizat, conceptul RBR exprimă abilitatea unor forțe dispersate geografic de a realiza un înalt nivel al cunoașterii spațiului luptei care să permită exploatarea lui prin autosincronizare și alte operații bazate pe rețea în executarea hotărârilor comandanților.

RBR permite mărirea vitezei de transformare a deciziilor eșaloanelor superioare în acțiuni și nu este condiționat de natura misiunii, componența grupării de forțe ori geolocația acesteia. Ca urmare, oferă posibilitatea realizării unor ritmuri rapide în operații și posibilitatea realizării reacției imediate la schimbări, asumării unor riscuri scăzute, costurilor reduse, cu alte cuvinte – eficiență sporită. Pentru o înțelegere exactă a modificărilor induse de RBR în acțiunile militare, trebuie explicate unele concepte cheie:

Forțele dispersate geografic prezintă, în cazul acțiunilor obișnuite, unele constrângeri în abilitatea de a reacționa adecvat, de a se deplasa rapid, menținându-și totodată coeziunea și logistica. În condițiile RBR, sursa puterii de luptă nu mai depinde de locația fizică a forțelor și mijloacelor în spațiul luptei, ceea ce oferă unele avantaje:

– oferă posibilitatea masării efectelor în locul forțelor;

– asigură protecție sporită forțelor proprii, ținute astfel în afara bătăii armelor inamicului

– se reduc necesitățile de transport ori deplasările costisitoare și cu multe implicații, deoarece este asigurată posibilitatea angajării unor obiective diferite fără a mai fi necesară deplasarea tuturor senzorilor ori elementelor de execuție în proximitatea acestora.

Omnisciența forțelor este o cerință asigurată prin cunoașterea spațiului luptei și înțelegerea intențiilor comandanților. În acest fel, forțele vor fi apte să se autosincronizeze, să acționeze fără a se deconspira precum și eficiente în acțiunile autonome, fără a mai fi necesare ordine detaliate din partea eșaloanelor superioare. O forță omniscientă depinde de acuratețea și oportunitatea datelor, de capacitatea și instrumentele de procesare și transformare a lor în informație și de nivelul de experiență necesar transformării informației în cunoștințe despre spațiul luptei

Legăturile eficiente între entitățile spațiului luptei oferă posibilități pentru generarea sinergiei de către entitățile dispersate geografic și pentru redistribuiri dinamice ale responsabilităților și misiunilor, în funcție de situație. Legăturile eficiente sunt condiționate de realizarea unei infrastructuri robuste și performante care să asigure toate entitățile spațiului luptei cu informații de calitate. În RBR acest tip de infrastructură a fost denumit infostructură.

1.2.7. Funcționalitatea RBR

Funcționalitatea virtuală a conceptului RBR poate fi reflectată prin câteva caracteristici:

Viteza comenzii este o caracteristică proprie tuturor acțiunilor de comandă-control, organizații și sisteme. Ea exprimă timpul necesar pentru a identifica și recunoaște o situație (ori schimbările unei situații), a identifica opțiunile și capabilitățile, a selecta un curs al acțiunilor potrivit și a-l exprima în ordine și planuri. Atât timp cât cursul acțiunilor rămâne în cadrul proiectat, planul rămâne valabil. Replanificarea este mare consumatoare de timp și energie. Omnisciența pe care RBR o face posibilă poate modifica radical situația. Practic, viteza sporită a comenzii oferă posibilitatea câștigării și menținerii inițiativei și devansării inamicului.

Simularea acțiunilor. Infostructura realizată în cadrul RBR face posibilă folosirea unor instrumente sofisticate de planificare și a simulărilor. Posibilitatea de a simula repetat îndeplinirea unei misiuni având la dispoziție cele mai actuale informații mărește probabilitatea de obținere a succesului în misiunea reală.

Angajarea precisă depinde în mod evident de oportunitatea și acuratețea informației. Omnisciența forței se va reflecta în mărirea preciziei și letalității loviturilor, reducerea pagubelor colaterale și pierderi minime.

Autosincronizarea constituie modalitatea de interacțiune a două sau mai multe entități. Ea poate căpăta forme multiple în spațiul luptei, dar RBR îi scoate în evidență potențialul deosebit pentru rezolvarea unor situații din domeniul logisticii, în sprijinul cu foc, sprijinul aerian nemijlocit, în general în misiuni unde se cer soluții imediate. Sunt misiuni complexe, cu riscuri pentru trupele proprii, executate de regulă într-un mediu dinamic. Oportunitățile RBR pentru atingerea omniscienței forțelor oferă soluții noi pentru executarea unor asemenea misiuni, ajungându-se până la acțiuni autonome ori autoasumarea unor misiuni. În unele exerciții s-a experimentat realizarea autosincronizării în acțiuni pentru eșaloane divizie și corp de armată.

1.2.8. Determinări ale RBR

Este cunoscut că ciclurile de observare-orientare-decizie-acțiune sunt influențate în cadrul fiecărui tip de război de factorul timp. În cazul RBR, aceste cicluri se reduc spectaculos, pentru trupele ce aplică conceptul în defavoarea inamicului. Depășit net din punct de vedere decizional și operațional, acesta din urmă este dominat de o manieră decisivă, succesul fiind, practic, asigurat din startul operației (războiului).

Operațiile centrate pe rețea cunosc o extensie temporală foarte diferită. Gruparea de forțe poate acționa în teatru de la o zi până la șase luni, ceea ce constituie un element foarte important pentru conceperea inițială a structurii acesteia. Forțele care beneficiază de avantajele nete ale lucrului în rețea, s-a demonstrat, nu intră niciodată în criză de timp.

În RBR, timpul de luare a deciziei se reduce simțitor, iar capacitatea de răspuns la amenințări se mărește. Totuși autonomia acțională a grupării sau a elementelor sale se cere gândită pentru o perioadă de timp variabilă, ceea ce are implicații numeroase în plan organizatoric, tehnic, uman, logistic. Anticiparea activităților, măsurilor și acțiunilor militare principale este, în acest caz, mult mai complexă. Și alte aspecte ce țin de elementul timp vor influența structura forțelor RBR. Grupările modulare, foarte reduse numeric, au o mobilitate sporită, care conduce la comprimarea accentuată a timpului acțiunilor.

O campanie prelungită în condițiile RBR este puțin probabilă, tocmai pentru că Forța își îndeplinește misiunile într-un ritm mult mai accelerat decât se întâmplă în războaiele clasice. Acționând singură sau integrată în cadrul unor operații de anvergură, rețeaua de execuție combate rapid adversarul, obligându-l să renunțe la luptă. Printr-o acțiune decisivă asupra centrelor de gravitație, îl paralizează și îi interzice orice reacție. Simultaneitatea efectelor în ansamblul spațiului de luptă reduce, temporal, orice posibilitate de manevră pentru adversar. Pierderile umane și materiale sunt minime. Angajamentul de precizie al Forței RBR este semnificativ pentru modul în care performanțele tehnicii și luptătorului, ca și avantajele RBR, comprimă timpul în noul tip de confruntare a secolului XXI. Dar grupările de forțe pentru RBR vor fi structurate pe dimensiunea temporală și pornind de la principiul suficienței în acțiunea militară. Acestea vor trebui, prin autosincronizare, să cucerească și să mențină avantajul, într-un interval de timp necesar realizării efectului dorit.

Natura misiunii, timpul acțiunii, corelate cu dotarea logistică, vor marca la rândul lor, mărimea grupărilor. Totodată, acțiunea mai scurtă în teatru, caracteristică Forței RBR, va conduce implicit, la o protecție mai mare a acesteia. Capacitatea de acțiune în câmpul fizic și în cel al comunicațiilor de durată diferită va fi mai mare, în condițiile unei viabilități crescute a infostructurii și rețelei de execuție, bazată pe capacitate ridicată de protecție și siguranță, de ascundere și disimulare, pe sprijinul nemijlocit oportun și eficient. Înzestrarea tehnică de ultimă oră sau cu tehnologii care se performează prin lucrul în rețea, operaționalizarea noilor structuri și conexiunea cu experiența și capabilitățile NATO pot face ca supraviețuirea acestora în teatru să nu mai constituie o problemă.

Experimente americane dovedesc că și în condițiile căderii unor elemente din rețea, grupările de forțe au continuat să-și îndeplinească misiunea. Operațiile bazate pe rețea cunosc însă o accelerare temporală care aproape elimină din discuție posibilitatea pierderilor umane și a eșecului. Lucrurile se vor schimba doar atunci când părțile opuse din teatru vor dispune, deopotrivă, de beneficiile conceptului RBR. Este însă puțin probabil că o țară sau o organizație va atinge nivelul de dotare impus de conceptul RBR care să o așeze mai sus sau măcar pe același plan cu forțele NATO, asigurându-i eventual victoria.

Conceptul RBR este strâns legat de procesul de digitalizare. Digitalizarea fluxului informațional presupune trecerea de la limbajele naturale la cele binare, logice, astfel încât fluxul informațional să beneficieze de viteza foarte mare de transmitere a datelor, de capacitatea imensă de stocare și de prelucrare a informației, de calitatea, fidelitatea și siguranța sistemelor de comunicații digitalizate.

Digitalizarea se poate realiza în cel puțin două moduri:

• conectarea sistemelor informaționale existente (senzori, sisteme de comandă și control, platforme de luptă etc.), prin interfață, la sistemele digitalizate;

• realizarea unor sisteme noi (senzori de informație, senzori cu multiple destinații, sisteme C4I, sisteme de arme) digitalizate.

Conectarea actualelor sisteme la rețele de calculatoare este o soluție impusă. Digitalizarea constă în crearea, pe aceste mijloace, a unor sisteme electronice (avionici, sisteme de conducere a focului, sisteme de senzori etc.) capabile să conecteze respectivele sisteme de arme la sistemele de comandă și control digitalizate.

În cazul adoptării conceptului RBR, trebuie făcută o analiză foarte atentă a fiecărui sistem, astfel încât să fie digitalizate numai acele mijloace (sisteme de senzori, sisteme de arme etc.) care au o perspectivă și care sunt compatibile (cel puțin pentru un timp) cu sistemele NATO. S-ar putea ca digitalizarea unor sisteme de acest fel să coste, pe ansamblu, mai mult decât crearea unora noi, cu adevărat performante (de exemplu, digitalizarea actualelor radare analogice de la litoral).

1.2.9. Caracteristici ale RBR

Putem rezuma ca:

RBR va permite unor forțe dispersate geografic la mari distanțe să acționeze ca un sistem unic în spațiul luptei. Acest lucru oferă sensuri noi unor principii ale războiului, îndeosebi masării, economiei de forțe și manevrei. De asemenea, protecției i se oferă dimensiuni noi. Aceste principii sunt obligate să asimileze noile realități ale spațiului luptei: posibilitatea concentrării efectelor în timp și spațiu de la distanțe foarte mari; perspectiva declanșării unor acțiuni militare fără pregătiri anterioare vizibile; posibilitatea declanșării acțiunilor ofensive fără a realiza rapoarte de forțe favorabile în teatru etc.

RBR oferă flexibilitatea, capabilitățile operaționale și omnisciența care să permită reacții imediate și simultane la nivel strategic, operativ și tactic deoarece, indiferent de gradul de dispersare și de distanța la care se află forțele, devine posibilă lovirea simultană a unor obiective variate: centre de gravitate, vulnerabilități critice, elemente operaționale, forțe tactice etc. Fiecare constituie responsabilități pentru diferitele niveluri ale artei militare.

RBR face posibilă concentrarea precisă a focului oriunde este nevoie, ceea ce va însemna posibilități sporite de a influența eficient comportamentul și percepțiile inamicului în toate dimensiunile spațiului luptei. În condițiile obișnuite, acest lucru se realizează doar punctiform și mai ales în dimensiunea terestră.

RBR va implementa un caracter întrunit acțiunilor militare până la cele mai mici eșaloane. Misiunile vor fi cele care vor determina fizionomia și mărimea grupărilor de forțe, iar din motive de eficiență misiunile vor fi executate întrunit, chiar dacă gruparea de forțe realizată va fi compusă din doar câțiva militari.

RBR stimulează atitudinile și acțiunile ofensive. De altfel cei care studiază conceptul îl asociază rar cu apărarea în care inițiativa aparține celuilalt. De asemenea, lasă fără răspuns multe din eventualele întrebări care s-ar ridica dacă și un eventual inamic va folosi conceptul RBR.

RBR oferă oportunități sporite pentru desfășurarea acțiunilor expediționare. Beneficiind de avantajele infostructurii și fluxurilor informaționale robuste, asemenea acțiuni nu vor suporta constrângerile de altădată impuse de realități aparținând C2 ori logisticii.

Campania din Irak a oferit imaginea unui spațiu al luptei discontinuu, activat logic pe toată adâncimea, fără vulnerabilitățile specifice unor asemenea situații: pericol de încercuire, disfuncționalități logistice, hiatusuri în procesele de comandă-control etc. RBR a făcut posibilă o asemenea imagine a spațiului luptei și i-a scos în evidență avantajele.

1.2.10. Exemple de RBR

a. Mici unități terestre, bombardiere strategice, arme de precizie, sprijin aerian apropiat.

O imagine din Afganistan ne ilustrează potențialul RBR, chiar folosind tehnologie veche: un luptător al forțelor speciale trimite date despre obiective de pe laptop-ul sau unui avion vechi de 40 de ani, care reușește în mai puțin de 20 de minute să nimicească ținta dată.

În operațiile împotriva talibanilor și Iraqului, nava de zbor B-52 era echipată cu o bombă dotată cu un receiver ce folosea update-uri ale GPS-ului pentru a lovi ținta cu o eroare de 2-3 picioare.

Forțele terestre folosesc binocluri echipate cu raze laser pentru a determina cu exactitate locația unei ținte, și apoi să o transmită bombardierelor. Apoi echipajele bombardierelor puteau programa bomba și să o lanseze într-un interval de câteva minute.

Această capacitate de a interconecta senzorii tereștri cu cei aerieni, au pus la dispoziția forțelor o mare putere de foc. Foarte des inamicul a fost lovit cu arme de foc letale și precise, nu de la o divizie mecanizată și mii de trupe, sau formațiuni de luptă aeriene, ci de la o mână de soldați care transmiteau un flux electronic unui singur avion. Lovituri care luau ore pentru a fi coordonate, în Iraq dura cam 45 de minute după identificarea țintei.

b. Avioanele fără pilot, controlate de la distanță egalează din plin informațiile strategice, supravegherea și recunoașterea.

Zburând la altitudini de peste 60 000 de picioare, la viteză sporită, bombardierele Global Hawk asigură o acoperire constantă a unei variate arii geografice folosind informații furnizate de sateliți sau de alte nave de supraveghere. Cu vizorul sintetic al radarului, camera electro-optică, infraroșu și alți senzori, Global Hawk a văzut marea parte a condițiilor de mediu și luptă, și a asigurat mii de imagini folosite de bombardiere și chiar pentru recunoaștere generală.

Dintr-un punct de vedere rețelistic, Global Hawk a demonstrat două capabilități unice: era controlat printr-o rețea de comunicații care avea bazele la mii de kilometrii depărtare, in Europa și California; zbura nu numai în misiuni preprogramate, ci chiar în timp real îndeplinind necesitățile misiunilor. El a continuat să își îndeplinească misiunile de supraveghere în Iraq, oferind informații în orice condiții.

1.2.11. Origini ale RBR

Una dintre primele și cele mai clare descrieri ale conceptului RBR a fost publicată în 1998 într-un articol al U.S. Naval Institute Proceedings. Autorii au comparat potețialul impact de astăzi al RBR cu impactul tranformațional de levee en masse din epoca napoleoniană.

RBR și tot ceea ce însemna el a produs o adevărată revoluție în arta militară ceea ce a condus la schimbarea întregii societăți care urma să implementeze acest nou concept. Aceste schimbări au fost urmate de co-evoluții în domeniul economic, tehnologic și organizațional.

Dezvoltarea conceptului a continuat prin intermediul Departamentului Apărării al SUA cu a serie de articole și cărți. Network Centric Warfare: Developing and Leveraging Information Superiority care a descris pentru prima dată principalele principii care alcătuiesc o rețea robustă care creștea miraculos puterea de luptă, și descria deasemenea cum informația cuplată cu schimbăriile în comandă și control poate transforma organizația militară.

Alte două publicații au completat această serie: Information Age Anthology: Understanding Information Age Warfare and Information Age Transformation și Effects Based Operations: Applying Network Centric Warfare in Peace, Crisis and War care au explorat legătura dintre organizațiile centrate pe rețea și misiunile și procesele viitoare.

1.2.12. Avantaje ale RBR

Dovezile procurate dintr-o gamă largă de activități care include operații militare, antrenamente, exerciții și demonstrații a susținut validitatea RBR ca o teorie în devenire despre război și a ilustrat puterea forțelor în rețea. În general, urmările au fost decisiv în favoarea forțelor puternic interconectate. Când ambele părți dețineau capacități similare competiția s-a schimbat către alte atribute.

După cum este ilustrat în figura2, domeniile RBR sunt:

– informational;

– fizic;

– cognitiv;

– social.

intersecția acestora reprezintand importante domenii în care experimentarea conceptului ar trebui să aibă loc.

Forța precisă capabilă să conducă operațiile întrunite este creată la intersecția domeniului informațional cu cel fizic. Conștiința divizată și inovarea tactică se întâmplă la intersecția domeniilor informațional și cognitiv. De vreme ce multe lupte sunt pe moment câștigate sau pierdute în domeniul cognitiv, această intersecție este deosebit de importantă. Intersecția între domeniul fizic și domeniul cognitiv este acolo unde are loc fenomenul de compresie a timpului și fenomenul de încuiere, unde tactica atinge chiar efecte operaționale sau strategice, și unde sunt rate mari de schimbare a situației. RBR există acolo unde aceste domenii se intersectează împreună.

Figura2. Domeniile Războiului bazat pe rețea

În unele angajamente tactice, platforme superioare au fost înfrânte decisiv de platforme inferioare care au fost capabile să crească difuzarea informației prin rețea.

În alte angajamente, forțe digitalizate și interconectate cu un număr redus de platforme au fost capabile să înlocuiască informația de masă și să substituie fostele tipuri de unități folosite. Combinația de forțe terestre și aeriene cu un grad mare de digitalizare și interconectare au obținut efecte impresionante numai prin utilizarea avantajului informațional.

Cele mai semnificative și convingătoare exemple ale puterii RBR au fost demonstrate în misiunile de tip air-to-air. Creșterea informatiei partajate și sporirea modului de înțelegere a situației sunt mari contribuitori la sporirea numărului de supraviețuitori și morți pe de altă parte în zona de misiune.

Doar cu comunicații audio, piloții și controlorii trebuie să împartă informația, generată de senzorii de la bord, despre forțele adversare. Comunicând minimul de informație esențială prin voce ia timp și rezultatele astfel obținute diferă semnificativ față de realitate.

În contrast, când legăturiile de date sunt angajate de pe nava luptătoare, informația este difuzată imediat în rețea, activând toți participanții la acest conflict. Acest lucru determină un imens avantaj informațional comparat cu cel al adversarului. Acest avantaj determină un avantaj cognitiv prin creșterea puternică a conștiinței divizate și sporirea modului de înțelegere a situației. Faptul că legăturile de date se află pe navele luptătoare determină deasemenea creșterea numărului de supraviețuitori și morți pe de altă parte.

1.2.13. “Păcatele” RBR

Deși la prima vedere pare un conflict fără puncte slabe are și el ca oricare altul anumite lucruri care pot fi exploatate de către un inamic agil. În continuare voi enumera și explica păcatele RBR:

este costisitor – în momentul de față SUA este singurul stat care își permite să dezvolte acest concept datorită prețului impus de acesta; necesită preinvestiții în domeniul tehnologic și informațional înainte ca acest concept să fie implementat; pretinde investiții anuale inimaginabile pentru a se păstra operabil;

este leneș – RBR încetinește adaptarea SUA la operațiile militare altele decât războiul; operații care în această perioadă ia avânt puternic și chiar dacă RBR pare să le includă, acesta nu este încă suficient de capabil pentru a le face față;

este zgârcit – favorizează achiziționarea multor echipamente și ieftine, însă de la începuturi i-a fost impusă o transformare și anume să ceară echipamente puține, dar foarte scumpe; echipamente care dacă sunt achiziționate nu ne oferă niciun avantaj superior celorlalte;

este înfumurat – deși teoriile vechi de ducere a unui război nu sunt în totalitate expirate, acesta nu se inspiră din ele ci preferă să facă un drum greu spre a-și construi propriul mod nu numai de gândire ci și de acțiune

este furios/mânios – deseori ne poate pune în situația întâi să tragem și apoi să punem întrebăriile doar dacă abuzăm de acel concept numit viteză de comandă;

este obiect al invidiei – RBR dorește nespus de mult să aibă aceeași autosincronizare a mediului de afaceri, unde totul se schimbă de la o secundă la alta în mod controlat; astfel RBR va devenii un mediu unde ne vom afla mereu într-o situație instabilă, dar stabilă în același timp deoarece va fi mereu pusă sub un control foarte strict;

este lacom – dorește, deși are din abundență, să dețină cât mai multe informații posibile chiar dacă fac obiectul sau nu; salvarea constă în faptul că fiecărui nivel de comandă ar trebui să i se aloce un anumit nivel al informațiilor furnizate;

1.2.14. Elemente fundamentale ale RBR

În lucrarea Network Centric Warfare-Developing and Leveraging Information Superiority se subliniază faptul că Războiul Bazat pe Rețea este, de fapt, un nou concept de ducere a acțiunii militare, care are drept scop fundamental obținerea succesului în spațiul de luptă prin realizarea și exploatarea avantajului informațional, pe toate treptele acestuia: dominație, superioritate și supremație.

Avantajul informațional este concretizat în superioritatea deciziei, ca rezultat al comenzii și controlului, iar comanda și controlul primesc plusvaloare prin sistemele integrate de tipul C4I. Teorie și practică există suficientă în acest domeniu, acumulate în cei peste 20 de ani, de când a fost lansată, pentru prima dată, ideea de sisteme integrate de comandă și control. În acest sens, susținem că Războiul Bazat pe Rețea a venit ca o consecință firească și ca rezultat al evoluției tehnologiei informațiilor și comunicațiilor ce a permis perfecționarea sistemelor de comandă și control, dar și ca răspuns la noile provocări privind securitatea internațională și noua fizionomie a conflictelor militare.

Din acest motiv, consider că Războiul Bazat pe Rețea trebuie privit mai degrabă din punctul de vedere al transformărilor conceptuale pe care le provoacă artei militare și artei conducerii, și mai puțin din punct de vedere tehnologic.

Tehnologia care susține acest concept nu este altceva decât aceeași care stă la baza sistemelor de tip C4I, evident, adusă în parametri evolutivi contemporani, dar mai ales gândită cu multă perspectivă. Mai mult decât atât, ultimele realizări în domeniul comunicațiilor și informaticii, precum și direcțiile de acțiune de perspectivă din Armata României, realizate sau generate de către Direcția Comunicații și Informatică, dau consistență acestei afirmații. Din nefericire, tehnologia nu poate înlocui procesele de comandă și control, astfel încât subliniem că efortul de înțelegere și adoptare a principiilor Războiului Bazat pe Rețea ar trebui îndreptat către domeniile informațional și cognitiv. Primul pas în abordarea conceptelor care definesc și încadrează comanda-controlul îl constituie acceptarea unui limbaj special, care să conțină ideile de bază de la care se poate porni în înțelegerea acestor concepte. Înțelegerea mediului de comandă-control presupune înțelegerea mediului global în care au loc acțiunile, mediu privit ca un ansamblu de trei domenii, potrivit figurii 3, care formează o partiție primară.

Figura hhgh hdjjfhsd

Figura3. Înțelegerea mediului de comandă și control

Conceptul RBR propune abordarea pe domenii a spațiului de luptă, fiecare cu conținut și elemente proprii, interconectate între ele, care să conducă în final la o înțelegere unitară a situației, decizie în condiții de risc minim și acțiune convergentă.

Domeniul fizic este domeniul tradițional al războiului. În cuprinsul său lovirea, protecția și manevra au loc în mediile terestru, maritim, aerian și spațial. Comparativ, elementele acestui domeniu sunt cel mai ușor de măsurat și, în consecință, puterea combativă a fost măsurată primar în acest domeniu. Două importante matrice pentru măsurarea puterii combative în acest domeniu, letalitatea și supraviețuirea, au fost și continuă să fie pietrele de temelie ale cercetării operațiilor militare.

Domeniul cognitiv este domeniul minții luptătorului și al populației care-l sprijină, domeniul unde luptele și războaiele sunt câștigate și pierdute. Este domeniul intangibilităților: conducerea, moralul, coeziunea unității, nivelul de instruire și experiența, înțelegerea situației și opinia publică. Acesta este, de asemenea, domeniul unde tacticile, tehnicile și procedurile se reelaborează. Caracteristicile acestui domeniu sunt extrem de dificil de măsurat, luând în considerare că fiecare subdomeniu (fiecare minte individuală) este unic.

Domeniul informațional este domeniul unde există informația. Este domeniul unde informația e creată, manipulată și distribuită, domeniul care facilitează comunicarea informației între luptători. Aici se exercită comanda și controlul forțelor militare moderne și este reelaborată intenția comandantului. Prin urmare, crește domeniul informațional care trebuie protejat și apărat, pentru a permite unei forțe să genereze putere combativă împotriva acțiunilor ofensive ale unui adversar. Se poate afirma că în toate luptele importante, pentru obținerea superiorității informaționale, domeniul informațional este „punctul zero”.

Altfel spus, există o singură realitate sau un singur domeniu fizic, care este convertit în informații (date, informații, intelligence) de către sistemele informaționale și, ulterior, în cunoștințe, de către factorul uman (sau sistemele-expert). Prin antrenament și acumulare de experiență, se încearcă elaborarea unui „șablon” al activităților cognitive ale decidenților, care, însă, în mod cert, prezintă diferențe semnificative printre decidenții din structuri, generații, țări diferite etc.

La o privire mai atentă și trecând dincolo de repulsia pe care o provoacă șablonismul, în general, trebuie să recunoaștem că în domeniul militar acesta are un rol bine definit, chiar benefic, în măsura în care face parte din compatibilitate și interoperabilitate. Pe de altă parte, vom observa în continuare că esența conceptului „auto – sincronizare” este reprezentată tocmai de nivelul de uniformitate obținut în domeniul instruirii, comenzii și controlului.

Dar ce este avantajul informațional? Avantajul informațional este o condiție a domeniului informațional, creată atunci când un competitor este capabil să stabilească o poziție informațională superioară vizavi de adversar. El orespunde la o balansare în favoarea unui actor, în domeniul informațional, către un avantaj relativ al informației. Conceptul avantajului informației nu este nou. Comandanții au gândit întotdeauna și câteodată au obținut un avantaj informațional decisiv asupra adversarilor. Într-adevăr, surpriza, unul dintre principiile fundamentale ale războiului, poate fi văzută ca un tip de avantaj informațional, pe care o forță este capabilă să o stabilească împotriva alteia. Un avantaj relativ al informației poate:

• fi persistent sau tranzitoriu;

• exista în unele arii ale spațiului de luptă, dar nu în altele;

• fi măsurat, în contextul unei misiuni sau set de misiuni;

• fi creat prin luarea acțiunilor de reducere a nevoilor proprii de informații și/sau creșterea nevoilor de informații ale adversarului;

• fi obținut prin conducerea sinergică a operațiilor informaționale, asigurarea informațiilor, obținerea și exploatarea acestora.

Indiferent de cine a dezvoltat, particularizat sau interpretat conceptul, pot fi extrase câteva dintre elementele comune, care, de fapt, reprezintă esența demersului de a pune în centru rețeaua, care, la rândul său, este constituită din trei grile sau planuri ierarhice: grila senzorilor, grila informațională și grila acțională. Această rețea este distribuită sau, mai bine spus, are conexiuni în cele trei domenii enunțate anterior. Modelul de principiu al confruntării în spațiul de luptă propus de Războiul Bazat pe Rețea este prezentat în figura 4:

Figura4. Modelul de principiu al confruntării în spațiul de luptă propus de Războiul bazat pe Rețea

1.2.15. RBR la nivelul soldatului

Sistemul soldat este un sistem de luptă individual eficient, cu o forță de distrugere mare, integrat în totalitate, care include arme de luptă, comunicații în rețea, surse de energie, nivel crescut de performanță umană și integritate corporală. La ora actuală se află în desfășurare numeroase programe care dezvoltă sisteme soldat. Cele mai cunoscute sunt:

– Statele Unite ale Americii – Land Warrior;

– Marea Britanie – FIST

– Australia – Project Land 125

– Franța – FELIN

– Germania – System Soldat – Idz

– Olanda – Soldier Modernisation Program

– Spania – Combatiente Futuro

– Suedia – MARKUS.

Toate sistemele soldat enumerate mai sus converg către aceeași idee, și anume, creșterea eficienței acestuia pe câmpul de luptă și sunt aproape identice sub anumite aspecte:

– sistemul de comandă și control îmbunătățește considerabil cunoștințele despre situația reală din teren ale soldatului și oferă o posibilitate crescută de identificare amic-inamic;

– comunicația între grupul de luptători și eșaloanele superioare se va face în rețea, prin intermediul unui vehicul de luptă sau al altui nod de acces la rețea;

– echipamentele de navigație bazate pe GPS vor furniza date pentru sistemul C3 și vor oferi soldatului informații precise privind poziția acestuia.

Fluxul de informație va fi transferat:

– orizontal – de la soldat la soldat

– vertical – de la soldat la comandant sau la un centru de comandă.

Comunicarea orizontală va avea ca preocupare esențială coordonarea operațiunilor în cadrul unității. Comunicarea verticală, pe de altă parte, va fi compusă din raportări și din achiziția unui tablou comun al situației, împreună cu informații și recunoașterea de la eșalonul superior.

În figura 5 este prezentată arhitectuta hardware a sistemului soldat:

Figura5. Arhitectura hardware a unui sistem soldat

1.2.16. Rolul informațiilor în RBR

Prin excelență, serviciile de informații au avut întotdeauna o bună capacitate de adaptare, derivată din specificul activității, fiind primele organizații care au întrezărit schimbările și tendințele.

Războiul bazat pe rețea este un concept de avangardă, care urmărește aplicarea tehnologiei informațiilor în domeniul militar, asigurând și cuprinderea noilor dimensiuni ale provocărilor militare și de securitate. Abordarea acestora implică, în principal, informația, al cărei rol, ca un paradox, a rămas în continuare important și cu aceeași putere de determinare.

În prezent asistăm la o transformare majoră și firească a civilizației umane. Era industrială este la apus, asigurând premisele tehnologice de apariție a unei noi ere: cea informațională, în care capacitatea de culegere și utilizare a informației devine esențială, având ca urmare imediată superioritatea în diferite confruntări.

Se trece, astfel, de la o etapă de dezvoltare, ale cărei caracteristici au fost îndeosebi statice, reactive, la o etapă proactivă, avidă de comunicare și informație. Față de era industrială, măsura succesului va fi dată acum de eficiența cu care sunt obținute și utilizate informațiile. Din punctul de vedere al utilizării informației se definesc astfel noi parametri și dimensiuni. Astfel, era informațională impune noi amenințări și actori, dar și concepte și tipuri de relaționare care determină implicit fizionomia operațiilor și acțiunilor militare.

În ceea ce privește misiunile și capabilitățile, noile operații militare sunt diferite de cele din perioada Războiului Rece sau chiar de cele din anii ‘90. Forțele militare nu mai sunt structuri statice, defensive, ci forțe moderne cu noi vocații: menținerea păcii și stabilizarea.

Din perspectiva informațiilor militare, aplicarea conceptului NCW la operațiile militare, dincolo de suportul tehnic necesar constituirii rețelelor virtuale, care asigură cooperarea și vizualizarea informațiilor, are ca implicații:

– posibilitatea asigurării sprijinului de informații de nivel strategic pentru eșaloanele de nivel operativ-tactic (prin asigurarea legăturii structurilor de informații dislocate în teatrele de operații cu capacitățile de culegere și analiză de nivel strategic naționale);

– îmbunătățirea schimbului de informații în cadrul coaliției;

– accesul structurilor de informații dislocate în teatrele de operații la bazele de date de nivel strategic;

– diseminarea în timp real a informațiilor, determinând extinderea timpului avut la dispoziție pentru luarea deciziilor;

– posibilitatea redefinirii în timp real a misiunilor capacităților de culegere;

– utilizarea eficientă a sistemelor și arhitecturilor ISTAR (Intelligence Surveillance Target Aquisition and Reconnaissance), inclusiv posibilitatea conectării sistemelor ISTAR naționale la cele ale coaliției;

– posibilitatea de verificare/confirmare a informațiilor culese din diferite surse specifice activității de informații militare, de către subunitățile din teren și transmiterea feedback-ului acestora către structurile de informații;

– culegerea și analiza multisursă (fuzionarea informațiilor);

– asigurarea unui substrat de informații la imaginea comună asupra câmpului de luptă, care să conțină informații relevante pentru subunitățile luptătoare privind localizarea, capacitatea și intențiile forțelor oponente;

– asigurarea unui management îmbunătățit al cererilor de informații;

1.2.17. Componenta umană în RBR

Componenta umană RBR este descrisă succint în următoarea schemắ:

și este detaliată astfel:

colectorii- surse de date variate/multiple: senzori tradiționali, servicii de informații, agenții nou create

Decidenți- Colecție de capabilități și procese privind evaluarea, predicția, simularea, planificarea și luarea deciziei

Efectori- Mecanisme la dispoziție pentru realizarea unor obiective planificate, utilizând toate instrumentele puterii (militar și politic, economic și civil)

Componenta umană în RBR suferă niște influențe:

Influențe determinate de folosirea numitor modele organizaționale denumită generic influență organizațonală

Influențe determinate de cultura organizațională cum ar fi invarea, adaptabilitatea

Influențe determinate de procesele și activitățiile specifice

1.2.18. RBR la nivel organizațional

Organizatia poate fi definita, în sens larg, un grup privat format din persoane fizice si morale, apartinând unei tari sau unor tari diferite si care se grupeaza pentru a urmari anumite obiective. Din această perspectiva organizațiile sunt interne (statale) si internaționale. În sens restrâns, organizația constituie ansamblul structurilor de natura umana, materiala, tehnologica, informaționala și funcționala, alcătuite în vederea producerii de bunuri și servicii.

Organizatiile sunt constituite pentru a îndeplini scopuri diverse si, prin urmare, au diferite tipuri de obiective. Spre exemplu: o unitate sanitară poate avea scop principal lansarea pe piata a unor oferte de servicii medicale de calitate pentru consumatori; o agenție imobiliara ofera servicii de vânzare-cumparare a unor spatii locuibile sau comerciale; o institutie de învatamânt ofera servicii publice de educatie; o primarie, ca organizatie publica ofera clientilor (care sunt si consumatori si platitori de taxe si impozite) servicii administrative etc.

În functie de scopurile pentru care au fost create organizatiile pot fi: societate comerciala, firma, companie, regie, institutie. În timp ce scopul unei organizatii publice este de a oferi asistente sau servicii de înalta calitate pentru comunitate, cel al unei firme (societate comerciala) este, de regula, acela de a obtine profit.

Prin urmare, scopul unei organizatii reprezinta temeiul (motivul) pentru care exista organizatia în conditiile existentei unui grup de clienti si a unor nevoi (cereri) orientate spre organizatia respectiva. Sunt unele conceptii care nu recunosc profitul drept un obiectiv al organizatiei ci un element derivat din obiectiv (a realiza produse din ce în ce mai bune la preturi competitive, din ce în ce mai mici).

În contextul aparitiei si functionarii unei organizatii a fost necesara si aparitia unui limbaj administrativ general de gestionare a problemelor organizationale.

De regula, necesitatea managementului, ca activitate umana, a aparut atunci când modul traditional de functionare a unei organizatii a fost întrerupt datorita aparitiei unei perturbatii în functionarea obisnuita. Managementul organizatiei este partea componenta a stiintei si practicii manageriale ce semnifica procesul complex care se desfasoara în interiorul acesteia bazat pe capacitatea de adoptare, fundamentare si implementare a deciziilor, în scopul realizarii de bunuri si servicii.

Atâta timp cât acest proces complex este capabil si operational de a lua decizii, organizatia functioneaza la parametrii normali. În momentul în care acest proces este întrerupt, apare o stare de indecizie (abesnta deciziei) si, prin urmare, o situatie de întrerupere (de criza).

Cu cât capacitatea de indecizie se prelungeste în timp, apare tot mai evidenta situatia de criza manageriala (absenta elementului care influenteaza functionarea normala a organizatiei decizia manageriala).

Din aceste considerente, se apreciaza ca produsele finite ale managementului sunt deciziile. Adoptarea deciziilor manageriale la nivelul unei organizatii este ceruta de necesitatea culegerii, centralizarii, selectarii si prelucrarii informatiilor, identificarea solutiilor pentru atingerea scopului organizatiei si punerea lor în practica în procesul managerial.

Procesul managerial cuprinde ansamblul activitatilor, metodelor, tehnicilor prin care se îndeplinesc sarcinile conducerii, gestiunii si administrarii unei organizatii si urmareste ca prin adoptarea unor decizii optime în proiectarea si reglarea proceselor interne sa angajeze la efort intelectual si fizic resursele umane pentru a produce un profit cât mai mare si a asigura organizatiei un viitor sigur si eficace în domeniul în care funcționează (social, politic, economic, financiar, administrativ, international).

Termenul de management poate fi adesea utilizat în diferite modalitati: poate semnifica procesul pe care îl urmeaza managerii pentru îndeplinirea obiectivelor organizatiei; poate defini un sistem de cunostinte si, în acest caz, ne ofera elemente necesare actului de conducere; prin termenul respectiv se pot evidenția persoanele care conduc organizațiile sau chiar profesionalizarea propriu-zisă în exercitarea conducerii.

Războiul bazat pe rețea este despre comportament uman și comportament organizațional. Este bazat pe o nouă gândire, și anume o gândire centrată pe rețea, și aplicarea acesteia operaților militare. RBR se concentrează pe puterea de luptă care poate fi generată din interconectarea în rețea a întregii puteri de luptă disponibile.

Este caracterizat prin abilitatea forțelor dispersate geografic de a crea un nivel crescut al cunoștiinței spațiului de luptă care poate fi exploatat prin autosincronizare și prin alte tipuri de operații. RBR asigură viteza de comandă, asigură conversia rapidă a informației în avantaj pe câmpul de luptă.

Nu putem vorbi propriu zis despre RBR în organizație pentru că RBR este întâlnit pe câmpul de luptă tocmai atunci când acel stat sau forță multinațională este o organizație. De fapt RBR necesită o organizație pentru a se manifesta la adevăratele sale capabilități.

Deasemenea o organizație pentru a deveni compatibilă cu RBR necesită schimbări atât în structură cât și în doctrină, tocmai de aceea sunt foarte puține state care au aplicat acest concept.

1.3. IMPLEMENTAREA RĂZBOIULUI BAZAT PE REȚEA

1.3.1. Argumente ce justifică implementarea Războiului bazat pe Rețea

Implementarea conceptului RBR reprezintă o opțiune politico-militară. Există numeroase argumente ce justifică o astfel de opțiune și, în consecință o astfel de acțiune. Cele mai importante argumente sunt următoarele:

RBR aparține societății de tip informațional. El va evolua odată cu procesul globalizării și va fi, într-o multitudine de formule, un război al viitorului, caracterizat îndeosebi prin predominața tehnologiei informației, în cadrul conceptului C4ISR și al accelerării lucrului în rețelele centrale

Mai devreme sau mai târziu majoritatea armatelor moderne își vor constitui rețele după modelul C4ISR, aplicat cu mult succes în Armata SUA

Introducerea acestui concept, cu toate implicațiile lui, poate fi începută concomitent, în sfera conducerii(comenzii și controlului), prin crearea, securizarea, gestionarea, regenerarea și folosirea unor elemente de rețea centrală și în sfera acțiunii, prin înzestrarea platformelor de luptă cu aparatura și soft-urile necesare lucrului în condiții corespunzătoare

Elementele de sistem(STAR, ASOC, elemente digitalizate ale sistemelor mobile de transmisiuni, soft-uri pentru C4I, procesoare Pentium) ca și platformele asimilate sau realizate până acum se cer analizate pe structuri și categorii de forțe în funcție de cerințele concepției operaționale

1.3.2. Principii de implementare ale RBR

Conceptul RBR presupune faptul că structurile ierarhice sunt înlocuite cu structurile în rețea, iar rolul eșaloanelor intermediare se reduce la minim. Relația dintre informație și acțiune trebuie să fie, potrivit noului concept, directă, promptă, sigură și eficientă. Implementarea conceptului RBR este strict legată de organizarea rețelelor fizice și virtuale și presupune respectarea următoarele principii:

Principiul rețelei constă în integrarea tuturor mijloacelor de luptă – ca subsisteme sau elemente – într-un sistem unitar, organizat în rețea. Elementele depind unele de altele, în limitele impuse de funcționarea sistemului RBR, și, de aceea, ele se cer concepute și achiziționate în aceeași concepție. Un rol deosebit îl au aici infrastructurile de rețea. Acestea sunt elemente tehnice și de software care au nevoie de administrare și întreținere. De aceea, în structura de forțe trebuie să apară și formațiuni de întreținere a rețelelor care la rândul lor, sunt și ele înzestrate cu mijloace corespunzătoare.

Principiul unității constă în asigurarea deplinei unități între toți factorii care elaborează strategia de înzestrare, începând cu Consiliul Suprem de Apărare a Țării și continuând cu Statul Major General, cu Departamentul de Înzestrare și cu modelul forței tip Joint. Acest principiu asigură un flux informațional optim, atât în perioada de concepere a strategiei de înzestrare, cât și pe parcursul materializării exigențelor conceptului RBR în domeniul înzestrării. Cu alte cuvinte, înzestrarea trebuie să fie unitară și să răspundă prompt și pe termen lung cerințelor conceptului RBR.

Principiul compatibilității presupune înzestrarea structurilor RBR (a forțelor luptătoare, a comandamentelor operaționale, a structurilor de rețea) cu mijloace compatibile cu cele ale NATO și ale Uniunii Europene.

Principiul eșalonării cere eșalonarea cu mult discernământ, în funcție de prioritățile stabilite de conducerea politică și de cea strategică, de exigențele RBR, dar și de resurse, a activităților de implementare.

Principiul completitudinii presupune îmbinarea acțiunilor de modernizare a infrastructurilor și mijloacelor deja existente cu cele de achiziționare a unor noi elemente de rețea, a unor sisteme de arme și a unor sisteme de senzori cu destinație complexă.

Principiul standardizării este esențial pentru echiparea rețelelor platformelor de luptă și a rețelelor centrale. Acest principiu ține de filosofia integrării în Alianța Nord-Atlantică și el se aplică deja. Important este ca principiul respectiv să fie racordat la cerințele conceptului RBR, întrucât nu toate structurile și funcțiunile armatelor țărilor care fac parte din NATO sunt racordate la acest concept. Există doar o relație de non-contradicție și de completitudine.

Principiul modularității se aplică îndeosebi structurii de forțe. El are însă o influență nemijlocită și în ceea ce privește înzestrarea acestor module. Un modul presupune deopotrivă, o structură de forțe și o dotare corespunzătoare cu mijloace de luptă și structuri de rețea care să poată acționa cu succes oriunde și în orice misiune. Așadar, elaborarea modulului forței cere automat și un modul al înzestrării. Or, deocamdată, cel puțin până în anul 2003, în procesul de restructurare a forțelor, s-a ținut cont doar de elementul uman, de tehnica de luptă existentă sau stabilită prin acorduri și tratate, nu și de sistemele de arme necesare.

Principiul eficienței constă în stabilirea unei strategii de înzestrare care să țină seama de eficiența întregului sistem informații-comandă-control-execuție. Acest principiu îl înlocuiește pe cel al ierarhiei care, în cadrul conceptului RBR, nu mai este eficient.

Principiul upgrade constă în necesitatea și capacitatea intrinsecă a sistemului de înzestrare de a se actualiza în permanență. Această actualizare nu este însă arbitrară, nu se supune doar unei voințe, ci se prezintă ca o caracteristică a sistemului. Desigur actualizarea nu se face doar prin reorganizarea și restructurarea componentelor, ci și prin adaptarea la noile condiții tehnologice, la high tech. Actualizarea presupune: upgradarea software (care este esențială pentru funcționarea rețelelor fizice și virtuale); actualizarea infrastructurilor de rețea, adică a infostructurii; actualizarea sistemelor de comandă și control; actualizarea sistemelor de arme; actualizarea logisticii RBR.

1.3.3. Strategia de implementare a RBR

Strategia de implementare a RBR a fost pentru prima dată impusă de Departamentul Apărării Al SUA și este bazată în special pe: setarea prioritățiilor pentru activarea, dezvoltarea, implementarea conceptului și a capabilităților sale; stabilirea unor scopuri și măsurarea progresului pe măsura realizării scopurilor propuse; evitarea impedimentelor care ar putea împiedica progresul.

Setarea prioritățiilor. O mare parte a forțelor trebuie să fie puternic relaționate pentru a constitui o intrare corectă în transformarea impusă de RBR. Acest lucru cere o preocupare asupra interoperabilității care nu trebuie sub nici o formă sacrificată. Entitățiile spațiului de luptă (platformele, unitățiile, senzorii, trăgătorii) trebuie să fie în permanență gata de acțiune. În plus, trebuie dezvoltată situația divizată și noi aspecte organizaționale pentru a atinge sincronizarea. Cercetarea trebuie să continue pentru a ne îmbunătăți capacitatea de a lucra cu conceptul de RBR și pentru a înțelege și gestiona rețele complexe.

Stabilirea scopurilor și măsurarea progresului. Un obiectiv apropiat ar trebui să fie disponibilitatea cât mai rapidă a unei rețele puternic operaționalizate care poate lucra experimental cu concepte ale RBR și cu capabilități ale acestuia, urmărind în același timp noi descoperiri în domeniu.

Evitarea impedimentelor. Impedimentele pot fi de natură tehnică, culturală, și organizațională. Fiecare poate fi depășit prin concentrarea eforturilor în zone cum ar fi securitatea rețelei, interoperabilitatea rețelei, înțelegerea comportamentului uman și organizațional.

Strategia de implementare a RBR presupune deasemenea respectarea strictă a următoarelor elemente cheie:

Înțelegerea corectă a teoriei- noile reguli ale erei informaționale și teoria RBR trebuie să fie în continuu rafinată prin intermediul proceselor experimentale și prin studierea cazurilor reale ale armatei SUA

Aplicarea teoriei în toate domeniile- nu este suficient să implementăm RBR, să conducem operațiile centrate pe rețea, și să testăm teoria în unițăți cu un grad mare de antrenament, ci trebuie să facem aceste lucruri în toate forțele armate de care dispune un stat .

Accelerarea interconectării forțelor întrunite- în mare parte dificultatea constă în interconectarea forțelor de tip serviciu, care în viitor ar trebui interconectate nu numai la nivel strategic ci și la nivel operațional și tactic

Accelerarea angajării sistemelor RBR, a conceptelor și capabilitățiilor-pe măsură ce noi sisteme, concepte și capabilități sunt dezvoltate ele ar trebui date imediat unitățiilor și ariilor geografice unde pot fi angajate corespunzător

Experimentarea conceptelor RBR și a capabilitățiilor asimilate- rolul experimentelor în acest domeniu este absolut vital, chiar critic, fiecare stat care dorește implementarea RBR are un riguros program de cercetare

Adresarea provocării de a dezvolta RBR către aliați- fiecare stat care urmărește să implementeze acest concept trebuie să adreseze statelor aliate invitația de a implementa RBR pentru a putea conclucra mai târziu în cadrul unui conflict armat.

Dezvoltarea doctrinei și tacticii- acest lucru urmărește maximizarea potențialului de luptă și o conducere cât mai flexibilă în cadrul RBR

Strategia de implementare enunțată mai sus este descrisă deasemenea și în figura 6:

Figura6. Strategia de implementare a Războiului bazat pe Rețea

1.3.4. Implementarea RBR

Implementarea RBR la forțele armate întrunite precum și schimbarea de la conflictul centrat pe platformă la cel bazat pe rețea sunt procese continue care pe moment nu au un final clar. În implementarea RBR trebuie anticipat viitorul și pe cât posibil creat.

Implementarea RBR se confruntă cu coevoluția celor șapte arii cheie funcționale: doctrina, organizația, antrenamentul, tehnologia, leadershipul

și educația, personalul, facilitățile așa cum este ilustrat în figura 7:

Figura7. Cele 7 arii cheie funcționale

În consecință, progresul în implementarea RBR nu poate fi măsurat doar prin concentrarea către o anumită dimensiune, ci trebuie evaluat în termenii de îndeplinire a unei misiuni care a integrat cele șapte elemente cheie enumerate mai sus într-o măsură mai mică sau mai mare. O schimbare profundă în una din aceste domenii impune schimbări automate în celelalte.

În ultimul timp, în implementarea RBR are loc o schimbare a valoriilor, atitudinilor și credințelor forțelor în ceea ce privește modul de dezvoltare și angajare al puterii de luptă.

La nivel întrunit cât și la nivelul serviciilor au loc procese semnificative în ceea ce privește dezvoltarea capabilitățiilor RBR care pot crește puterea de luptă și îmbunătățirea modului de distribuire al informației în rețea. Activarea capabilitățiilor RBR este precedată de îmbunătățirea capacității forțelor proprii de a:

Perfecționarea modului de distribuire a informației

Sporirea calității informației furnizate

Creșterea situației partajate la toate nivelele

Sporirea colaborării

Activarea autosincronizării

Activarea susținerii de către aliați

Creșterea vitezei de comandă

Îmbunătățirea eficacității unei misiuni

Un număr mare de noi concepte, organizații și sisteme sunt dezvoltate pentru a activa o nouă forță. O astfel de forță este FBCB2/BFT (Force XXI Battle Command Brigade and Below /Blue Force Tracking) un sistem foarte valoros atât pentru forțele terestre, navale cât și aeriene cât și primul pas spre implementarea RBR. Acest sistem a fost implementat și utilizat cu succes în operațiunea Iraq Freedom, prima dată concretizându-se într-un satelit. Pe măsură ce noul sistem FBCB2 era larg răspândit pe durata operațiunii Iraq Freedom, armata căuta noi metode de colectare a datelor și de integrare a lor în sistem.

Un al doilea pas în implementarea RBR a fost fuziunea orizontală – un catalist al transformării. Acesta constă în echiparea luptătorilor cu abilitatea de a accesa informația de care au nevoie la momentul potrivit pentru a lua decizia corectă. Inițiativa aceasta a integrat și demonstrat capabilitățiile RBR care vor tranzita direct în capabilități operaționale. Va asigura o conștiință divizată în timp real pe spațiul de luptă, instrumente folositoare, colaborare de interes comun și împărțirea informațiilor de mare utilitate.

Termenul “orizontal” se referă în principal la modalitatea de uniformizare a întregii organizații, în timp ce termenul de “fuziune” se referă la procesele și aplicațiile care permit “amestecarea”. Utilizatorii vor fi capabili să caute informația de care au nevoie în spațiul de luptă, iar mai apoi să o share-uiască cu ceilalți utilizatori. Acest proces este descris de termenii sarcină, curs, proces și utilizare. Prin acești termenii utilizatorii vor putea obține informația necesară în câteva secunde în loc de minute cum era nevoie mai demult, însă pentru acest lucru este nevoie de echipamente interoperabile. Scopul fuziunii orizontale este să stabilească standardele, politicile și proceduriile pentru a activa capabilitățiile RBR în domeniul internetului, determinând astfel schimbări la nivel cultural, de protecție, și achiziții.

Următorul pas făcut către implementarea RBR este reprezentat de transformarea logisticii într-o logistică capabilă să urmeze îndeaproape un conflict care va fi bazat pe rețea. Unitățiile care vor face parte din noua logistică vor fi strâns relaționate și dinamic sincronizate pentru a satisface cerințele cu care se va confrunta.

Logistica acestui tip de conflict va fi bazată pe trei principale caracteristici:

Bazată pe masă (respectiv pentru numărul pe care trebuie sa îl sprijine)

Punctualitate

Calitativă

Un alt pas ce trebuie neapărat făcut pentru implementare este realizarea unei schimbări în cultură și educație. Această schimbare poate fi făcută prin implementarea unor reforme educaționale care vor influența atitudini, valori și credințe ale viitorilor comandanți și le va imprima o necesitate profundă de transformare a acestora în inovatori. Educația viitoriilor comandanți va fi crucială pentru reușita implementării RBR.

Implementarea RBR diferă la diferite ramuri ale armatei. Astfel ce vor face forțele terestre pentru implementare nu vor face și cele navale sau aeriene deși în principiu urmăresc aceleași scopuri și doresc să ajungă la aceleași finalitate, și anume o forță interconectată la toate nivelele și ramurile capabilă să ducă acțiuni de orice tip în orice condiții geografice.

Astfel forțele terestre vor dori să realizeze următoarele acțiuni pentru implementarea RBR:

Activarea interdependențelor RBR- va cauta prin diferite metode să îmbine cu succes capabilitățile RBR pentru a obține atât un spațiu de luptă interconectat din punct de vedere senzorial cât și o forță capabilă de manevră în acel spațiu

Dezvoltarea unor noi sisteme de luptă- într-un spațiu care va devenii 100% digitalizat va apare necesitatea unor sisteme de luptă 100% digitalizate

Noi sisteme tactice de informare a luptătorului- sisteme tactice digitale de comunicații care vor asigura opțiuni performante pentru luptător, opțiuni care vor permite și activarea capabilitățiilor C4ISR

Forțele navale vor realiza implementarea RBR printr-o modificare care constă în:

Adaptarea cerințelor RBR la posibilitățiile oferite de mediul marin, adaptare făcută pe patru direcții: protecție marină, atac marin, baze navale, și FORCEnet (cadrul de lucru care face doctrina și conceptul să devină realitate) prezentat și în figura 8:

Figura8. FORCEnet

Forțele aeriene vor implementa noul concept prin materializarea următoarelor elemente:

Realizarea atacurilor paralele- în același timp vor fi atacate mai multe obiective

Realizarea operațiilor bazate pe efecte- se dorește ca operațiile să fie planificate pe baza unor efecte care pot fi cu siguranță obținute ci nu pe atingerea unui anumit scop; astfel o operație va avea mai multe scopuri, iar dacă nu vor fi atinse în totalitate nu se va putea spune că a fost un eșec

Implementarea unui nou sistem de comandă și control- se urmărește să se facă trecerea de la sisteme separate de colectare a datelor(aparate de zbor specializate pentru acest lucru) la sisteme integrate de colectare a datelor, reducându-se astfel timpul de luare al deciziei și de atac, realizându-se surprinderea

Realizarea unui sistem de colaborare pe orizontală- va permite îmbinarea aerului cu solul și apa, adică forțele ce deservesc aceste medii vor lucra ca un tot unitar

În afara implementării RBR la nivelul diferitelor ramuri ale armatei, ne mai aflăm în situația implementării RBR la nivelul aliaților. Fiecare aliat dezvoltă capabilitățiile RBR în funcție de mediul său predominant, astfel încât dacă o alianță are nevoie atât de forțe navale, aeriene și terestre să poată dispune cu ușurință de ele. Implementarea RBR însă se va face urmărind o strategie comună și se va încerca dotarea cu tehnologii compatibile.

1.4.OPERAȚII BAZATE PE REȚEA

1.4.1 Definitii

Operațiile bazate pe rețea (NCO) implică aplicarea principiilor RBR dealungul operațiilor militare, începând de la pace, continuând cu criza și apoi cu războiul.

Dezvoltarea forțelor de tip întrunit în cadrul unei forțe armate pretinde de la comandant să aplice la orice nivel principile RBR și schimbarea orientării acestuia în o orientare conformă noului concept implemenntat. Datorită schimbării rapide a modului de conducere a NCO se schimbă și perspectiva de ducere a unui conflict.

Interconectarea reprezintă unul dintre cele șapte atribute pe care o forță trebuie să le dețină, celelalte fiind integrată în totalitate, expediționară, decentralizată, adaptabilă, letală, și capabilă de decizie superioară. Interconectarea descrie o forță care este legată prin intermediul timpului și scopului. Forțele interconectate vor crește eficacitatea prin darea permisiunii către forțele dispersate de a comunica mai eficient, de a împărții un anumit tablou operațional, și prin atingerea scopului dorit.

Operațiile bazate pe rețea prezintă un cadru de lucru prin intermediul căruia se identifică concepte cheie și legături despre măsurile luate anterior în cadrul unui conflict în contextul celor patru domenii ale erei informaționale: fizic, informațional, cognitiv, social.

Acest cadru de lucru intenționează să ghideze și să măsoare implementarea RBR prin intermediul aplicațiilor sale în diferite seturi de misiuni sau scenarii. Cadrul de lucru a fost creat pentru a răspunde la întrebarea de ce. Unul dintre multele sale scopuri este să explice creșterea extraordinară în eficiență care este evidentă atunci când forțele militare adoptă practiciile RBR. Dezvoltarea cadrului de lucru al operațiilor bazate pe rețea este asociat cu îndeplinirea următoarelor obiective:

Dezvoltarea și codificarea teoriei despre RBR în conformitate cu dezvoltarea și codificarea unui cadru de lucru specific

Aplicarea cadrului de lucru asupra unei arii largi de misiuni

Susținerea aplicării cadrului de lucru

Dezvoltarea unor strategii analitice care pot fi aplicate pentru sporirea proceselor și activitățiilor care determină capabilitățiile RBR

Dezvoltarea unei înțelegeri sporite a provocăriilor asociate aliațiilor și coalițiilor

În figura 9 este prezentată versiunea 1.0 a cadrului de lucru a operațiilor bazate pe rețea:

Figura9. Framework versiunea 1.0 a Războiului bazat pe Rețea

1.4.2. Exemple de operații bazate pe rețea

a. operația Enduring Freedom (Afganistan)

Capabilitățiile elementelor de comandă pe parcursul conducerii acestei operații s-au dovedit vitale în înfrângerea talibaniilor și chiar organizației Al Qaeda din întreaga țară.

Forțele întrunite au condus operații într-un mediu muntos asemănător cu Texas-ul care a prezentat o multitudine de provocări.

Principalul scop al platformelor de tip rețea a fost fructificarea avantajelor în acest mediu auster unde nevoia și avantajele erau uneori aparente. Centrul de comandă a angajat echipe speciale care să lucreze direct cu aliații afgani. Aceste forțe erau direst relaționate cu alți aliați tereștrii și cu nave dotate cu muniție precisă. Această combinație s-a dovedit foarte eficace. Interconectarea senzorilor cu trăgătorii în timp real a fost doar o parte a cerinței.

Obiectivele talibaniilor erau fie flotele sau platformele de armament care pentru a evita distrugerea lor trebuiau rapid updatate. În cazul aparatelor de zbor care veneau de pe baze din SUA, acestea necesitau capacități de schimbare a misiunii către ținta din Afganistan.

Aeronavele fără oameni la bord(UAV) au fost folosite mai mult ca niciodată. Abilitatea de a transmite informația de la un astfel de aparat la comandanții aflați în teritoriul afgan a determinat în timp real situația partajată. Locația geografică a comandamentelor a prezentat o provocare pentru operațiile bazate pe rețea.

Mai mult ca niciodată, comandamentele din Tampa au fost cu succes interconectate cu comandamente din Kuweit și comandamentele subordonate din Uzbekistan. Comunicațiile prin satelit și tehnologia au activat această capacitate de interconectare până la un grad nemaiîntâlnit până atunci.

b. operațiunea Iraq Freedom(OIF)

Capacitățiile RBR au fost aplicate în această operațiune mult mai evident decât în operațiunea Enduring Freedom cu multiple îmbunătățiri fără îndoială.

Capacitățiile RBR nu au inclus doar tehnologia și sistemele, care activau conducerea efectivă a operațiilor bazate pe rețea, ci și noi concepte inovative pentru desfășurarea RBR cât și pentru înțelegerea laturii umane care intra în ecuație. Implementarea RBR este până la urmă un comportament uman nu doar o tehnologie.

Eficacitatea NCO conduse de comandamente pe parcursul operației au fost cu putere lăudate de comandanți de la orice nivel.

Marea parte a muncii de teren pentru realizarea rețelei informaționale și a altor capacități care au ajutat forțele pe parcursul desfășurării operației au fost făcute pe parcursul operației Enduring Freedom.

După succesul din Afganistan, construirea graduală a conflictului din Iraq a permis planificări și poziționări pentru a asigura tehnologiile necesare și sistemele care permiteau comandanțiilor să conducă în ritm alert, pe un front fărâmițat NCO și când era necesar să schimbe rapid planurile după cum cerea situația.

Abilitatea de a transfera informația de la senzor, la un centru decizional sau chiar la trăgător a fost un lucru excepțional. S-a validat conceptul de RBR și nevoia de comunicații, iar sistemele C2 au fost înlocuite de cele C4ISR concretizate într-o rețea globală informațională .

Una dintre cele mai mari provocări pe parcursul desfășurării OIF a fost împărțirea informației cu aliații. Abilitatea SUA de a lua informația din sisteme proprii și apoi fiind capabili să o transmită în rețeaua comună a rezolvat această mică problemă.

Însă marea dificultate era că dacă aliații aveau sisteme compatibile acest lucru era evitat, iar faptul că SUA era obligat să facă un flux nou de informație ducea la creșterea timpului necesar deciziei și prin urmare atacului.

1.4.3. Studiu de caz privind operațiile bazate pe rețea

Această prezentare se referă la operații bazate pe rețea și la organizarea noii brigăzi mecanizate digitizate din armata Statelor Unite, denumită STRYKER BRIGADE COMBAT TEAM.

În compunerea acestui proiect se regăsesc rețelele de comunicații digitizate și sistemul de comandă și control, o nouă forță proiectată pe un vehicul de luptă mediu, de viteză mare și invizibil pentru mijloacele de detecție obișnuite.

În plus față de noutatea concepției operaționale și structurale, brigada utilizează conceptul de operații de informații bazate pe rețea. Două asemenea mari unități sunt deja operaționalizate și alte patru sunt în curs de operaționalizare.

Studiul compară brigada STRYKER cu o brigadă de infanterie ușoară la un exercițiu în cadrul unui Centru de evaluare a capacității de luptă, concentrându-se asupra utilizării informațiilor pentru a câștiga avantaj în fata inamicului. Studiul a fost desfășurat de către Rand National Security Research Institute.

Viitoarele forțe întrunite trebuie să fie:

complet integrate – toate capabilitățile componentelor ministerului apărării trebuie să aibă caracteristicile unei forțe întrunite, integrate, capabile să își coordoneze și concentreze efortul pentru atingerea unui obiectiv strategic;

legate în rețea – conectate și sincronizate în timp și efort, cu capacitatea de a permite forțelor dispersate să comunice, să manevreze și să utilizeze o imagine operațională comună a câmpului de luptă;

adaptabile – forțe cu un grad sporit de flexibilitate structurală și funcțională, adaptabile modulare, pregătite să răspundă rapid oricărei variante de acțiune;

expediționare – capacitate de dislocare rapidă, angajare și susținere-indiferent de acțiunile anti-acces sau condiții de mediu;

să aibă superioritatea deciziei – câștigarea și obținerea superiorității informațiilor, în vederea controlului situației și păstrarea capacității de a reacționa la schimbări;

descentralizate – utilizează planuri de colaborare și informații distribuite pentru a permite subordonaților să comprime ciclurile deciziei;

letale – capabile să distrugă un adversar sau/și sistemele acestuia în orice condiții și în orice mediu. Secolul XXI a marcat saltul de la era industrială la era informației. Câteva elemente legate de domeniile de conflict în era informației sunt relevate în mod succint.

Figura10. Dinamica vitală pentru ariile de conflict ale RBR

Operații pe bază de rețea…Noul lanț de valori:

O forță robustă integrată în rețea optimizează schimbul de informații

Schimbul de informații de calitate, în timp oportun, îmbunătățește cooperarea și menține cunoașterea situației la parametrii optimi

Cunoașterea situației de către toți participanții la operații, permite cooperarea, auto-sincronizarea, creșterea vitezei de reacție a comenzii, susținerea operației și supraviețuirea

Figura11. Îmbinarea domenilor componente ale RBR

În domeniul fizic, forțele se deplasează în spațiu și timp, în toate mediile – spațiul cosmic, aerian, maritim și terestru. În aceste spații, forțele desfășoară operații și se regăsesc platformele care realizează rețelele de comunicații, sistemele C2.

În domeniul cognitiv se iau deciziile, se desfășoară acțiuni pentru cunoașterea și înțelegerea situației, se desfășoară activitățile legate de leadership.

În domeniul social interacționează indivizii și organizațiile. Avantajul informațional ne permite să constituim și să utilizăm o forță de precizie, cu mare viteză, agilitate și acces în toate mediile.

Raportul preliminar al studiului de caz, referitor la Brigada Stryker, sponsorizat de Departamentul pentru Transformare al SUA, subliniază importanța „rețelei”, constituită din sisteme și subsisteme, în centrul căruia elementul principal este luptătorul.

Cele 18 sisteme integrate în rețea denumite „Sisteme de luptă viitoare (Future Combat Systems Program) sunt următoarele:

– 8 Vehicule de luptă terestre operate de personal

– 4 clase diferite de UAV de la subunități mici, la brigada

– 3 categorii de bază de vehicule robotice fără personal la bord; vehicul robotic de luptă, vehicul robotic de transport, vehicul antimine

Figura12. Sisteme de luptă viitoare

Fiecare din aceste sisteme este dotat cu un software integrat capabil să conecteze permanent sistemul, la un centru de control și să primească/transmită informații (common integrating software).

Capabilitățile de acțiune/luptă „în rețea” ale Brigăzii Stryker sunt evidențiate de noua structură organizatorică și noile mijloace de luptă, noua rețea de informații și noile concepte operaționale care amplifică superioritatea informațională.

Formațiunea de cavalerie și accesul la senzorii tehnici permit brigăzii Stryker să „vadă” prima. Sistemele de vizualizare automată în rețea îi permit să înțeleagă concomitent situația forțelor proprii și pe cea a inamicului, înaintea acestuia.

Noile concepte operaționale subliniază agilitatea și ritmul de acțiune al brigăzii de a acționa prima, prin exploatarea sinergiei dintre mobilitatea forțelor și agilitatea comenzii.

Brigada Stryker – prezentare generală Componentele structurale ale brigăzii îi permit să își constituie capabilitățile necesare îndeplinirii misiunilor. Structură:

Mai mulți “ochi” în teren

3 plutoane de cercetare

UAV

HUMINT Team in fiecare vehicul de cercetare

Lunetiști în toate companiile de infanterie

Companie de Transmisiuni, Antitanc și Geniu

Companie de Informații Militare

Divizion de Artilerie

Batalion Logistic

Capacități de C2, automate și în rețea

Diseminarea și vizualizarea rapidă a informațiilor

Planuri de operații/acțiune, multieșalon

Interacțiuni Brigadă-Batalion-Companie

Concepte operaționale

Operații distribuite integrate

Înțelegerea completa a situațiilor înainte de contact: „Vezi primul, înțelegi primul, acționezi primul, finalizezi decisiv”

Manevra precisă

Selectarea timpului și locului luptei

Evitarea surprinderii/exploatarea avantajelor

În total, brigada Stryker are 793 de militari în plus față de brigada de infanterie ușoară, cu 360 de trăgători cu diferite calibre mai mult, și de patru ori mai multe capabilități de cercetare.

Figura13. Brigada Stryker

Cel mai important element, care constituie și noutatea structurală a brigăzii Stryker, o reprezintă formațiunea de Cavalerie (Recce SysTact Assault), care amplifică potențialul de cercetare al brigăzii.

Deficiența cea mai critică a unei brigăzi de infanterie ușoară constă tocmai în lipsa acestei capacități sporite de cercetare (3 plutoane de cercetare. și o Companie de cercetare, pentru a sprijini sarcinile de luptă a trei batalioane de manevră și nevoia de informații a întregii Brigăzi de Infanterie Ușoară, pentru acțiune, analiză și decizie).

Este important să menționăm faptul că principala sursă de informații, cercetare și supraveghere (Intell Surv Recce), în brigada Stryker, este dată de „ochii umani”.

Experiența, atât în centrele de instruire pentru luptă, cât și în Operația Iraqi Freedom, a relevat limitările senzorilor tehnici de a furniza informații complete, exacte și în timp oportun, pentru a putea sprijini acțiunile de luptă tactice și lupta apropiată, directă.

Refrenul familiar in OIF este: „noi, încă descoperim inamicul, lovindu-ne de el”. Diferența dintre Brigada Stryker si forțele tradiționale o constituie existența batalionului de cavalerie, care angajează primul inamicul, conservând capacitatea brigăzii de a-și păstra libertatea de manevră și de a alege cursul de acțiune avantajos, în afara contactului, în timp ce Brigada de Infanterie Ușoară ia contact cu inamicul, cu forțele principale, devenind automat și imediat angajată decisiv.

În sfârșit, Compania de Informații Militare furnizează o semnificativă capacitate de analiză, regăsită în trecut numai la nivelul diviziilor, prin militarii antrenați în operații/acțiuni HUMINT, amplasați în fiecare vehicul de cercetare prin luptă. Această capabilitate HUMINT este absolut critică pentru sprijinul operațiilor de stabilitate, în domeniul cooperării cu autoritățile civile locale.

În total, brigada Stryker are 793 de militari în plus față de brigada de infanterie ușoară, cu 360 de trăgători cu diferite calibre mai mult, și de patru ori mai multe capabilități de cercetare.

În cadrul brigăzii ușoare de infanterie există o interacțiune limitată, prin intermediul sistemului de comunicații FM, în timp ce sistemul automat interactiv al brigăzii Stryker permite o amplă și eficientă interacțiune între toate entitățile brigăzii.

Fiecare lider din brigada Stryker este permanent în rețea, fapt ce permite extinderea exponențială a abilității de a schimba informații, de a-i contacta pe ceilalți lideri, de a înțelege situația și de a colabora pentru rezolvarea tuturor problemelor.

Un alt punct critic îl constituie locul comandantului brigăzii de Infanterie, brigăzii de infanterie ușoară.

Comandantul este ori în față, cu subordonații din forțele de angajare inițială, înainte de începerea luptei, pentru a se convinge că aceștia îi înțeleg intenția și sunt pregătiți pentru luptă sau se află în centrul tactic de operații, coordonând procesul de luare a deciziei.

Aceasta este o opțiune „ori/ori”. În brigada Stryker, comandantul poate utiliza posibilitățile oferite de comunicațiile în rețea pentru a îndeplini concomitent ambele sarcini majore.

El se poate afla împreună cu subordonații și, în același timp, poate coordona activitățile statului major, prin sistemul VTC instalat în punctul de comandă mobil.

Acest fapt permite creșterea semnificativă a interacțiunilor dintre comandant și statul major, în timpul procesului de planificare, conferind procesului de luare a deciziei un specific caracterizat prin concentrarea în jurul comandantului si bine ancorat in realitate.

Context

Mediul Operațional

Operații tactice de război

Operații de dislocare/intrare rapidă în teatru

Analiză concentrată pe Certificarea Exercițiului (CERTEX) pentru US Stryker Brigade Combat Team (SBCT)

Loc -Joint Readiness Training Center

Scenariul: Stryker Bg Cmt Team= Atac asupra obiectivului Shughart-Gordon

Comparația cu: Brigada de infanterie ușoară nedigitizată

Rezultate măsurabile și diferențe:

Dimensiuni cuantificabile ale eficienței misiunii: eficiența forței și supraviețuirea

Măsurarea eficienței C2: calitatea cunoașterii situației, viteza de reacție a comenzii, calitatea deciziilor, sincronizarea forțelor

Brigada Stryker este echipată cu ultima generație de sisteme de comunicații digitale și cu sistemul de comandă și control care se află, în acest moment, în dezvoltare.

Cele două capabilități-cheie ale brigăzii Stryker constau în:

(1) abilitatea sa de a comunica permanent cu eșaloanele superioare și alte entități din afara brigăzii și

(2) de a asigura că propriile elemente structurale sunt conectate permanent și au posibilitatea să schimbe informații continuu.

Figura14. Rețeaua Stryker

Deși nu este perfect, sistemul furnizează o cantitate semnificativ mai mare de informații și cu o calitate superioară celor obținute de sistemele care dotează unitățile nedigitizate.

Unele unități blindate, medii și grele au sisteme de comunicații și informații digitizate.

Diferența și superioritatea acțională și informațională a brigăzii Stryker este dată de structura organizatorică.

Aceste capabilități sunt puse în valoare de sistemul de legături în rețea, care, la rândul său, este structurat în două subsisteme și cinci subrețele: WAN wide area network, TOCto- TOC network (TOC = tactical operations center), tactic internet (TI), rețea radio de comandă, Command Net Radio network (CNR) și sistemul de comunicații global – Global Broadcast System (GBS). În plus față de aceste subrețele, numeroase componente ale sistemului de comunicații ale brigăzii digitizate STRYKER posedă o varietate de componente specializate, pentru a intra în legătură cu sistemele de informații naționale și cu sistemele de transmitere a imaginilor din avioanele fără pilot – UAV Imagery System.

Fiecare subrețea joacă un rol important în conectarea elementelor componente ale brigăzii, între ele și cu entități din afara brigăzii.

Concepte operaționale

Noile concepte operaționale vor schimba modul de ducere a luptei în conflictele viitoare. Un concept important este: “See first, understand first, act first, and finish decisively” – să vezi primul, să înțelegi primul, să acționezi primul și să învingi într-o manieră categorică.

Acest mod de abordare modifică maniera de executare a unui atac, conform vechiului principiu: „să iei contact cu adversarul, să stabilizezi situația și să angajezi rezervele sau forțele de angajare ulterioară” la o nouă modalitate, concretizată în „realizează contact prin informații, supraveghere și cercetare, stabilizează situația în afara contactului, execută manevra de forțe spre o poziție avantajoasă și acceptă angajarea decisivă în termeni favorabili forțelor proprii”.

Ordinele pentru misiune furnizează o descriere clară a intenției comandantului și a obiectivelor și mai puține detalii despre mijloacele/modul de realizare a obiectivelor. „Impulsul cercetării” se realizează prin capacitatea comandantului de a temporiza alegerea unei direcții de înaintare spre contact, până la momentul în care forțele de Cercetare și informații cunosc și furnizează informații detaliate.

Auto-sincronizarea permite comandanților subordonați să facă ajustările necesare, fără intervenția eșalonului superior.

Capacitățile brigăzii Stryker permit acestei unități să utilizeze mai eficient aceste tactici, tehnici și proceduri care, în final, optimizează agilitatea forțelor combatante.

Figura15. Concepte operaționale

Concluzii

Brigada de Infanterie Ușoară:

Forțele proprii pierd bătălia pentru avantajul informațional

Cercetașii sunt angajați și nimiciți de forțele inamice

Cunoașterea poziției forțelor proprii este limitată:

10% -procent de realizare a informațiilor despre inamic

20% -procent care reflectă cunoașterea situației

Impact operațional:

Forțele proprii atacă poziții puternice ale forțelor adversarului

Suferă pierderi puternice

La atingerea obiectivului nu au capacitatea de a îndeplini misiunea

Pierd bătălia – raportul forțe proprii/inamic, la pierderi, este 10:1.

Brigada Stryker

Câștigă lupta pentru avantajul informațiilor

Manevrele amplifică efectele acțiunilor cercetașilor proprii

Forțele de cercetare proprii înving cercetașii inamici

Reușesc să obțină informații semnificative despre poziționarea forțelor:

80% despre inamic

90% despre forțele proprii

Impact operațional:

Execută cu succes înșelarea adversarului

Surprinderea adversarului

Comandantul poziționează avantajos forțele proprii și câștigă timp

Ajunge la obiectiv cu forțele eficiente

Își îndeplinește misiunea – securizează obiectivul, cucerește clădirile, nimicește contraatacul

Forțele adversarului sunt învinse în mod decisiv- raportul pierderilor – 1: 1.

Îndeplinirea misiunii și supraviețuirea

Cea mai impresionantă capabilitate demonstrată de noua structură a brigăzii Stryker a fost abilitatea de a afecta în mod decisiv ciclul de decizie a inamicului prin:

superioritatea informațională;

viteza de reacție;

capacitate de distrugere;

mobilitate;

menținerea îndelungată a capacității de luptă ridicate.

Brigada Stryker este în mod semnificativ mai agilă și mai capabilă decât structurile care au precedat-o – brigăzile de infanterie ușoară/mecanizate nedigitizate. Numeroși factori ai capabilităților generate de structurile organizate în rețea contribuie la creșterea magnitudinii eficienței:

Sistem de comandă organizat în rețea

Conexiuni în bandă largă în afara vizibilității directe (B-LOS) SATCOM

Creșteri spectaculoase ale capacității de a colecta/schimba informații între indivizi

Interacțiuni și Colaborări/Cooperări de amploare.

Rezultate semnificative rezultate în urma examenului de certificare la centrul de instruire pentru luptă:

Îndeplinirea misiunii, învingerea adversarului, eliberarea fiecărei clădiri

Rata pierderilor trupe proprii/inamic a scăzut de la 10:1 la 1:1

Viteza de reacție a comenzii în ciclul decizional a crescut semnificativ – de la 24 la 3 ore, combinată și cu agilitatea tactică

1.5. CONCLUZII

Într-o lume aflată în proces alert de reconfigurare și căutări, rămâne actuală vechea constatare că militarii se pregătesc întotdeauna pentru următorul război. Este una banală care explică de ce, în succesiunea evenimentelor, războaiele diferă unul de celălalt, dar au și multe lucruri comune.

Cu cât războaiele au fost mai apropiate în timp, cu atât asemănările sunt mai evidente. Excepție fac, probabil, cele două războaie din Irak, desfășurate cam la un deceniu unul de celălalt. Deși la ele au participat aproximativ aceiași actori principali, s-au întrebuințat într-o măsură covârșitoare aceleași categorii de armament, războaiele au diferit total ca desfășurare.

Diferențele esențiale au fost imprimate nu atât de tehnologia înaltă și armamentul de înaltă precizie folosite masiv în conflictul din 2003, cât de integrarea tuturor componentelor luptei armate în concepția „războiului bazat pe rețea” (Network Centric Warfare) pe timpul celei de-a doua campanii din Irak.

Organizarea și desfășurarea operațiilor în cadrul RBR au permis cunoașterea superioară și permanentă a spațiului luptei, la un nivel nemaiîntâlnit până acum în războaie, oferind forțelor flexibilitate, inițiativă, viteză și precizie în orice mediu, cum nici ele nu se așteptau.

Chiar și sintagma „spațiul luptei”, proprie conceptului RBR, reflectă revoluția produsă în reprezentările dimensionale despre constituirea vectorilor violenței armate. De asemenea, în cadrul coaliției antiteroriste, RBR, ori unele secvențe ale sale, și-a dovedit superioritatea, oferind, practic, posibilitatea reacției instantanee la atacuri, teroriștii putând fi loviți chiar în momentul descoperirii sau pe timpul acțiunii. După apariția primelor declarații despre

aplicarea RBR în Irak, în 2003, s-a constatat că și alte armate aveau preocupări asemănătoare.

În esența sa, RBR revoluționează planificarea și desfășurarea viitoarelor războaie, indiferent de amploare, oferind o bază principial nouă de conducere a tuturor componentelor statului participante la război, a forțelor aflate în teatru, dar și a grupărilor operaționalizate și rezervelor aflate la distanțe mari de teatru. Această filosofie a fost posibilă datorită saltului, fără precedent, trăit de tehnologia informațională în ultimul deceniu, ceea ce a permis includerea într-un flux informațional unic a componentelor de informații, de execuție și de conducere ale războiului.

Prin realizarea și desfășurarea din timp, în teatrul de operații sau de război, a unor rețele computerizate ramificate de cercetare, informații și conducere se creează un câmp unic informațional și de conducere. Acest lucru permite ca elementele de lovire ale luptei armate, adică cele pentru a căror eficientizare se consumă resurse și timp, să nu mai fie prezente fizic în totalitate în teatrul de operații. În schimb, își fac simțită prezența prin efectele asupra adversarului.

Datorită acestui câmp unic, în campania din Irak din 2003, aviația a putut activa de pe teritoriul SUA și altor aliați europeni, rachetele de croazieră au fost lansate din Marea Mediterană și Marea Roșie, fluxurile logistice au putut fi gestionate și conduse, practic, pe întregul spațiu de război.

S-a realizat, astfel, un spațiu al luptei care a depășit cu mult teatrul de operații și s-a identificat practic cu cel de război, căpătând dimensiuni strategice. Informațiile se actualizează în permanență, circulă pe orizontală și verticală și sunt protejate împotriva acțiunilor inamicului. Aceasta permite cunoașterea și evaluarea unitară a situației, în dinamica evoluției sale, de către comandanții întregului lanț de comandă, adoptarea unor decizii în timp real, fără întârzieri, la schimbările de situație și transmiterea acestora rapid, la eșaloanele responsabile cu îndeplinirea lor.

La nivel strategic, RBR permite realizarea și menținerea unei supremații informaționale și de conducere asupra adversarului pe întregul spațiu de război și pe toată durata desfășurării acestuia, cucerirea și menținerea inițiativei strategice, precum și realizarea obiectivelor politice cu pierderi minime.

Practic, în campania din Irak, toate elementele conducerii strategice, mare parte din forțele de lovire cu destinație strategică (aviația, portavioanele, submarinele, infrastructura economică), precum și din logistică s-au aflat în afara posibilităților de lovire ale armatei irakiene. Totodată, în cadrul RBR, „Economia, informația, cercetarea științifică și tehnologică devin astfel implicate direct și permanent în filosofia și fizionomia războiului …”53.

La nivel operational și tactic se realizează continuitatea și elasticitatea în conducerea operațiilor și acțiunilor, capacitatea sistemelor de a se adapta la dinamica situației și de a extinde competențele conducerii operative și tactice la orice nivel, pe verticală și orizontală, în funcție de cerințele planificării operației și luptei.

RBR permite însumarea potențialului de luptă al tuturor capabilităților „dispersate” în teatru într-o „super-platformă” de luptă complexă, fără limitările specifice platformelor consacrate, realizând superioritatea și asigurând îndeplinirea misiunilor prin concentrarea efectelor, coordonare și cooperare.

Astfel, se obțin efectele sinergetice. Succesul acțiunilor forțelor se obține datorită unor circumstanțe create prin aplicarea conceptului RBR:

– superioritatea informațională, constând în cunoașterea profundă și previzională a situației din spațiul luptei;

– concentrarea efectelor, nu a forțelor;

– lipsirea adversarului de posibilitatea de a urmări un curs propriu, coerent al acțiunilor, prin lovirea sa oriunde sar afla în spațiul luptei.

În perspectivă, RBR dispune de potențialul necesar răsturnării fundamentelor organizării militare clasice, reprezentată ca un sistem ierarhic centralizat, în care eșaloanele inferioare execută directivele celor superioare. Această filosofie va fi înlocuită cu principiul autosincronizării, care ar însemna capacitatea unei structuri militare de a se autoorganiza, începând de la eșaloanele inferioare, alegându-și formele, metodele și momentul îndeplinirii misiunilor, în funcție de specificul spațiului luptei, dar respectând cerințele eșaloanelor superioare. Autosincronizarea va impune o revoluție în acțiune, dar și exigențe suplimentare comenzii-controlului, planificării și desfășurării operațiilor. Autosincronizarea, procedeu favorizat de superioritatea informațională, va permite intensificarea vitezei acțiunilor și prevenirea ori stoparea inițiativelor și opțiunilor adversarului54. În aceste condiții, se pot sesiza și direcțiile evoluției acțiunilor militare:

– micșorarea efectivelor participante, simultan cu creșterea mobilității și a potențialului de luptă;

– înalta tehnologizare a planificării și desfășurării operațiilor;

– omogenizarea nivelurilor artei militare, mai ales prin reducerea diferențelor dintre tactică și artă operativă;

– accentuarea rolului focului, îndeosebi a celui executat cu armamentul de înaltă precizie cu bătaie mare;

– lovirea preventivă a adversarului chiar în momentul descoperirii sale, cu toate consecințele pentru desfășurarea unei operații;

– protecția trupelor proprii;

– accentuarea efectelor psihologice asupra adversarului în urma lovirii sale oriunde s-ar afla.

Efectele acestor direcții ale evoluției s-ar manifesta în lovirea continuă și precisă, în primul rând cu foc, a adversarului, prin folosirea complementară a tuturor capacităților aflate în spațiul luptei, menținerea permanentă a inițiativei, protecția absolută a trupelor proprii, diminuarea pierderilor provocate adversarului, concomitent cu demoralizarea sa totală.

Desigur, toate considerațiile în favoarea RBR s-au elaborat în condițiile „experimentelor” de laborator ori din conflicte asemănătoare celor campaniei din Irak, unde disimetria dintre adversari a fost atât de covârșitoare, încât în condițiile în care adversarul ar fi aplicat aceleași „tehnici” ori ar fi avut posibilitatea de a acționa/reacționa pe întreaga adâncime a teatrului de război. Nu este exclus ca, într-un viitor nu prea îndepărtat, în cazul unui conflict major, RBR să constituie dominanta acțiunilor adversarului. În acest caz, îi vor fi căutate, identificate și folosite vulnerabilitățile, înțelegând prin acestea disfuncționalitățile care determină un sistem să acționeze/reacționeze cu dificultate. Printre cele mai semnificative vulnerabilități, le-am putea aminti pe cele generate de:

a) Dependențe, care, în cazul unor conflicte majore, au naturi diferite:

– politice, care încep din momentul instalării grilei senzorilor și sfârșesc cu necesitatea armonizării permanente a intereselor partenerilor în cazul unor operații multinaționale;

– tehnologice, determinate atât de sensibilitățile și vulnerabilitățile IT, cât și de diferențele cantitative și calitative dintre parteneri;

– operaționale, determinate de potențialele de luptă diferite ale capabilităților aflate în spațiul luptei;

– geofizice, determinate de relief, climă, condiții meteo etc.

b) Disfuncționalități în procesul de transformare a datelor (valori fizice: obiecte, piese, oameni) în informații (concepte cu semnificații logice), prin analiză. În general, s-a recunoscut că, astăzi, pentru armate și state, nu culegerea datelor din zonele de interes este o problemă, ci transformarea acestora în informații, prin analiză, pentru a putea fi introduse în fluxul informațional. Este o problemă de timp, expertiză, formalizare. Un responsabil din comunitatea de informații a SUA afirma într-un articol55: „Reușim să procesăm mai puțin de 6% din semnalele culese și 10% din cele de imagistică”56. Or, tocmai produsele realizate prin imagistică sunt cele mai folosite în RBR.

c) Inerție în realizarea autosincronizării, cel puțin în primele etape ale aplicării RBR în operații, deoarece comandanții tuturor eșaloanelor prezente în teatru trebuie să înțeleagă perfect „logica” operației, astfel încât să poată interveni instantaneu, pentru a nu permite abateri de la cursurile de acțiune alese.

d) Dezechilibre între costurile relativ mari ale operaționalizării RBR și cele extrem de mici necesare contracarării acestuia: forme asimetrice de acțiune, tactici simple și ușor de aplicat, mai ales în localități și zone dens populate etc.

e) Punctele slabe ale IT în confruntarea cu omul, care poate apela la procedee ușor accesibile, aparținând războiului cibernetic, mascării, inducerii în eroare, folosirii imitatoarelor etc. Aceleași tehnologii, produse și soluții, fundamentale pentru RBR, sunt accesibile și unui potențial adversar. Vorbind despre viitorul RBR asupra acțiunilor militare, probabil că ar trebui să vorbim despre un viitor apropiat și altul îndepărtat. Viitorul apropiat este cel deschis de campania din Irak, în care RBR a fost accesibil doar unuia dintre actori, și acesta ia folosit din plin avantajele. Probabil că și în laboratoarele altora se experimentează RBR, dar numărul lor va rămâne restrâns. La direcțiile impuse acțiunii militare de RBR, actoriițintă cărora, deocamdată, le este inaccesibilă implementarea conceptului vor avea răspunsuri simple, de aceea, eficiente:

– practici specifice insurgenței, gherilei și, de ce nu, terorismului;

– acțiuni purtate cu predilecție în mediul urban, unde grila senzorilor și armamentul de înaltă precizie sunt mai puțin eficiente, iar oportunitățile pentru mascare mai evidente;

– acțiuni de durată, sub acoperirea mulțimii, desfășurate de subunități reduse numeric, în tot spațiul luptei, cu efecte sinergetice comparabile cu cele obținute în cazul RBR; este posibilă o revenire la filosofia războiului popular, dar cu sensuri inversate, în care cel aparent slab se va apăra în orașele încercuite de cel care va întruni toate caracteristicile puterii;

– implicarea societății civile din întregul teatru de război, pentru a influența desfășurarea acțiunilor militare, atitudini, reacții etc.

În viitorul îndepărtat, probabil multe din vulnerabilitățile amintite vor dispărea, practicile și procedurile RBR se vor generaliza. Istoria artei militare demonstrează că și cele mai covârșitoare avantaje sunt neutralizate, mai devreme ori mai târziu. Raționamentele logice ar putea să ne sugereze căse va ajunge la o situație asemănătoare jocurilor de război în care învingătorul este stabilit de calculator, dar ar însemna să dăm dovadă de optimism deplasat. Acțiunile militare vor continua să evolueze în direcțiile amintite, confirmând astfel că transformarea constituie un proces, nu o stare finală. Indiferent de gradul de tehnologizare la care se va ajunge, luptătorii vor rămâne cele mai complexe, cele mai adaptabile elemente ale acțiunii militare. RBR nu va face decât să acutizeze confruntarea umană, sub aparenta tehnologizare a ei, iar eroarea fundamentală care s-ar putea crea ar fi concluzia că rolul omului se diminuează.

Acțiunea militară va căpăta caracteristici suplimentare:

– spațiul luptei se va extinde, teoretic, putând acoperi întregul glob pământesc;

– nu vor exista locuri neexpuse loviturilor cu foc;

– confruntarea va fi punctiformă, omnidirecțională, între structuri reduse, ca efective, dar extrem de mobile, cu potențial de luptă ridicat, capabile să execute o gamă largă de misiuni, inclusiv împotriva amenințărilor asimetrice, în termen scurt;

– principalele ținte urmărite vor fi nu atât prezențele fizice, cât impulsurile și sistemele care le generează;

– comanda-controlul va suporta un mare grad de descentralizare, impus de imprevizibilitatea acțiunilor;

– se va urmări nu atât distrugerea fizică a adversarului, cât destabilizarea și anihilarea psihică, punerea sa în imposibilitatea de a acționa/reacționa coerent;

– deplasările către un adversar descoperit vor fi înlocuite cu loviturile directe, ceea ce va modifica total reprezentările clasice despre dispunerea trupelor în dispozitive.

Elaborarea reprezentărilor despre modul în care se vor desfășura viitoarele conflicte militare obligă analiștii din multe domenii sociale să se aplece asupra studiului folosirii forței într-o lume confruntată simultan atât cu integrarea, cât și cu fragmentarea. Pregătirea acțiunilor militare nu va mai constitui doar o problemă a modului în care se organizează și întrebuințează forțele pentru a învinge un inamic definit. Ea va include, de asemenea, modelarea și gestionarea mediului strategic prin diplomație, respectarea legii, prevenire etc. RBR asigură condiții favorabile pentru atingerea acestor obiective, tocmai pentru că se bazează pe supremația informației.

=== capitolul II ===

Capitolul II

ARHITECTURI C4ISR

Arhitecturile asigură un mecanism pentru a înțelege și administra complexitatea. Scopul arhitecturilor C4ISR este să îmbunătățească capabilitățiile prin activarea cerințelor sintezei rapide „de mers la război” conducând la o angajare rapidă a forțelor operaționalizate, și prin activarea sistemelor de luptă specifice.

Abilitatea de a compara, analiza și integra arhitecturile revine unor organisme specializate în modelarea și simularea sistemelor. Astfel pentru a atinge dominanța absolută a spațiului de luptă, procesul de dezvoltare al domeniului C4ISR trebuie să fie mai focalizat, mai eficient și în același timp multilateral unificat. Pentru a se realiza această „unire” la nivel de proces de dezvoltare trebuie să înlăturăm anumite obstacole și anume: insuficiența ghidurilor de dezvoltare a unei arhitecturi, definiția interoperabilității este limitată. Atunci când vom depăși aceste obstacole vom beneficia de un proces unit multilateral de dezvoltare a domeniului C4ISR în totalitatea sa.

2.1. CADRUL ARHITECTURAL C4ISR

Domeniul C4ISR reprezintă un domeniu foarte vast, domeniu care a reușit în ultimii 10 ani să capete o amploare extraordinară. Această amploare este datorată faptului că spre deosebire de C4I acoperă întreaga arie, din punct de vedere a comunicațiilor militare, pe un spațiu de luptă, fie el simulat sau real. În continuare voi prezenta câteva elemente caracteristice C4ISR.

2.1.1. Elementelor componente ale arhitecturii C4ISR

C4ISR este un acronim, denumirea sa fiind Command (comandă), Control (control), Computers (calculatoare), Communicatios (comunicații), Intelligence (informații), Surveillance (supraveghere), Reconaissance (recunoaștere).

Astfel comanda este acel element cu ajutorul căruia se ghidează forțele pe câmpul de luptă. Comanda presupune existența unei doctrine care precizează principalele elemente caracteristici ale acesteia, unor regulamente militare care au ca principal scop de detaliere al doctrinei, precum și compartimente specifice în cadrul comandamentelor care au rol de a urmări modul de aplicare și evoluție al doctrinei și regulamentelor în cadrul forțelor armate.

Controlul presupune acea modalitate de evaluare a rezultatelor obținute (la antrenamente pe timp de pace, la operații de diferite tipuri pe timp de criză sau război). Controlul este de mai multe tipuri:

control pe linie de sisteme (se ocupă de modul de funcționare al sistemelor),

control pe linie financiară (controlează modul de utilizare actuală sau viitoare a resurselor monetare alocate),

control pe linie de personal,

control general.

El este executat de regulă de direcții specializate din cadrul Ministerului Apărării. De asemenea controlul mai poate fi în funcție de eșalonul care îl execută: control al statului major, control al comandantului, control al statului major al forțelor armate.

Domeniul calculatoare se referă la instrumente tehnice care ajută la îndeplinirea cerințelor comenzii și controlului. Constă atât din suport hardware cât și software.

Comunicațiile se referă la întreaga rețea disponibilă unei forțe armate. În România este RTP-rețeaua de telecomunicații permanentă. Această rețea este formată din stații radio cu diferite game de frecvențe, sateliții tereștrii, rețele de antene, comunicații fir, etc.

Informațiile presupun totalitatea datelor obținute prin orice fel de mijloc disponibil care aduc modificări substanțiale comenzii și controlului. Informațiile sunt clasificate pe diferite categorii, în funcție de eșaloanele la care acestea sunt utilizate.

Supravegherea reprezintă acel domeniu care realizează în mod constant o “urmărire” a întregului sistem militar, cu ajutorul diferitelor instrumente aflate la dispoziție, pentru a cunoaște în orice moment o situație, sau pentru a analiza ulterior rezultatele unei operații.

Ultimul domeniu, recunoașterea se referă la abiliatatea sistemelor și a forțelor armate de a stabili un contact preliminar cu domeniul pe care vor să îl abordeze, pentru a nu se realiza surprinderea din partea inamicului.

2.1.2. Necesitatea arhitecturii C4ISR

În literatura de specialitate sunt descrise patru explicații privind necesitatea acestui domeniu, și anume:

Se dorește un timp mai mic de răspuns – se referă la capabilitatea sistemelor și resursei umane de orice tip de a răspunde într-un timp cât mai scurt de la momentul în care a apărut o cerință în sistem

Operațiile întrunite au nevoie de nivele înalte de coordonare – actualele sisteme nu fac față din toate punctele de vedere cerințelor unui câmp de luptă acționat de operațiile întrunite, coordonarea în cadrul lor fiind relativ slabă

Armele sofisticate au nevoie de mai multe informații – cu cât o armă deține mai multe capabilități cu atât ea are nevoie de mai multe informații despre spațiul de luptă, pentru că dacă aceste informații nu îi vor fi furnizate la timp sau nu vor fi furnizate deloc, aceasta va acționa în derivă sau chiar deloc

2.1.3. Funcțiile C4ISR

Ca și funcții ale C4ISR sunt recunoscute drept funcțiile domeniului C4I, și anume:

crează o imagine tactică de ansamblu, asigură faptul ca toate informațiile să fie disponibile tuturor operatoriilor și comandanțiilor- presupune existența unei rețele capabile să suporte mulți utilizatori simultan și o distribuire a informației superioară față de alte rețele locale; deasemenea presupune existența unor echipamente performante de tip plug and play

asigură conectivitate și schimb de informații-reușindu-se asigurarea conectivității practic se reușește un răspuns în timp real, iar prin schimb de informații se dorește utilizarea acestora eficient și la momentul oportun

trimiterea informației de la senzor direct la luptător-prin existența unei rețele de tipul WAN(wide area network) luptătorul își poate procura relativ ușor informațiile necesare, la moment oportun, înainte de trecerea acestora prin alte filtre de comandă care ar putea produce “expirarea acesteia”, informație care apoi o poate folosi pentru atingerea misiunii primite

asigură și folosește războiul informațional- războiul informațional este utilizat la nivelul componentelor informaționale, fapt pentru care C4ISR folosește acest tip de conflict pentru a-și sprijinii operațiile pe care le include

2.1.4. Suporturi la toate nivele pentru domeniul C4ISR

În cadrul forțelor armate, domeniul C4ISR este larg răspândit având suport la diferite tipuri de eșaloane, și anume:

la nivelul observatorilor-aceștia caută să facă observații pertinente în funcție de modul cum au perceput acțiunea; aceștia nu fac observații bazate pe propriul punct de vedere, ci observații bazate pe elemente și evenimente concrete

la nivelul comandanțiilor-aceștia caută să implementeze acest domeniu în structura din care fac parte, în principal pentru a se bucura de avantajele oferite de aceasta; comunică direct cu comandanții forțelor întrunite

comandanții ai forțelor întrunite-implementează C4ISR în structurile pe care le comandă, și caută deasemenea să observe modul de implementare la fiecare structură componentă de către fiecare comandant subordonat; trebuie să se asigure asupra concepție de implementare, să fie una unitară;au acces la raportul observatorilor către comandanții superiori

comandanții superiori-aceștia verifică modul de implementare la forțele subordonate, se preocupă de modificarea doctrinei dacă aceasta nu este pertinentă, primesc rezultatul activității observatoriilor

2.1.5. Motivarea arhitecturii C4ISR

O arhitectură este definită ca o structură de componente, relațiile dintre ele, și principiile și limiile directoare ale designului lor și evoluției lor în timp. [IEEE STD 610.12].

Deasemenea o arhitectură poate fi definită ca o reprezentare a unui anumit domeniu în termeni de părți componente, ce fac aceste părți, cum relaționează aceste părți una cu alta, și regulile și constrângerile sub care aceste părți funcționează (Departamentul Apărării SUA).

Motive pentru a dezvolta o arhitectură

Fiecare arhitectură are propriile sale motive pentru a fi dezvoltată, iar apoi implementată într-un anumit domeniu. Pentru domeniu militar, construcția unei arhitecturi este motivată de următoarele argumente:

pentru a ajuta inginerii de sistem să facă față următoarelor provocări:

Complexități ale sistemelor inexistente până acum

Creșterea cerințelor într-o siguranță incertă

Evoluția tehnologică rapidă

Schimbăriilor existente în cadrul ministerului, precum și dinamicii crescute a dezvoltării operațiilor întrunite

Schimbăriilor apărute pe timpul misiunilor

Unui spectru larg de tipuri de operații

Pentru a activa interoperabilitatea sistemelor de orice tip și de orice nivel:

Între diferite servicii ale armatei

Între diferite servicii ale armatei și punctul de comandă principal

Între partenerii de coaliție

Între agențiile naționale și internaționale în special agenții neguvernamentale

Ce asigură o arhitectură

O arhitectură are anumite necesități, de aceea ea este dezvoltată și implementată, pentru că ea răspunde acelor necesități și le și rezolvă. Necesitățiile sunt strâns legate de ceea ce asigură o arhitectură în urma dezvoltării ei, deoarece sunt materializarea necesitățiilor acesteia. În domeniul militar, o arhitectură asigură următoarele:

O infrastructură formală descrisă în principal de următoarele aspecte:

o apropiere structurală pentru derivarea și urmărirea cerințelor de dezvoltare a unei arhitecturi

documentație formală asupra scopului și contextului unei arhitecturii

harta de evoluție a sistemelor și tehnologiilor pentru sistemele susținute de arhitecturi

o listare formală a standardelor care controlează sistemele bazate pe arhitecturi

funcționalitate și interoperabilitate, concepte realizabile prin îndeplinirea cerințelor de mai jos:

o structură de comandă în care vor opera sistemele bazate pe arhitecturi

cadru legal, sisteme obiective și planificate într-un mediu întrunit, incluzând chiar cum aceste sisteme vor coopera pentru a activa capabilitățiile generate de utilizarea arhitecturiilor

activități și activitatea de interelaționare cerută pentru a activa capabilitatea sistemelor

sisteme de comunicații, sau rețele de comunicații adaptate cerințelor noilor sisteme

modele executabile la nivelele operaționale și de sistem, care pot fi folosite pentru a evalua performanta unei arhitecturi

2.1.6. Cadrul de lucru al unei arhitecturi C4ISR versiunea 2.0

Principalul obiectiv al acestui efort este să definească o apropiere unificată, de exemplu un cadru de lucru, pentru dezvoltarea arhitecturii pentru comandă, control, comunicații, ccalculatoare, informații, supraveghere și recunoaștere(C4ISR) cât și prezentarea și integrarea acestora. Dezvoltarea cadrului de lucru este un proces evoluționist. Prima definire a unui cadrul de lucru a fost C4ISR Arhitecture Framework 1.0 și publicată pe 7 iulie 1996. Versiunea 2.0 este o continuare a conceptelor prezentate în versiunea 1.0.

Versiunea 2.0 a cadrului de lucru pentru arhitecturile C4ISR a fost dezvoltată sub auspiciile Grupului de lucru al arhitecturilor C4ISR(AWG)C4ISR Arhitecture Working Group, ai cărui membri sunt persoane din staff-ul de lucru al departamentului apărării al SUA.

Cadrul de lucru asigură regulile, ghidarea și descrierea produselor pentru dezvoltarea și prezentarea caracteristiciilor arhitecturii pentru a asigura un numitor comun pentru înțelegerea, compararea și integrarea arhitecturii. Aplicarea cadrului de lucru va determina arhitecturiile să contribuie mai eficient la contruirea interoperabilității și eficatizarea sistemelor militare.

Sunt prezentate trei perspective majore care se combină în mod logic pentru a descrie o arhitectură.

Aceste trei perspective sunt:

– arhitectura operațională,

– arhitectura de sistem,

– arhitectura tehnică.

Fiecare din cele trei are implicații pe care caracteristiciile arhitecturii sunt considerate, existând totuși un grad de redundanță în afișarea caracteristiciilor de la un tip de arhitectură la altul. Deoarece tipurile de arhitecturi asigură perspective diferite asupra aceleași arhitecturi integratoare și este așteptat ca în marea majoritatea a cazurilor, ca cea mai folositoare descriere să fie una integrată, de exemplu una care constă în viziuni multiple. Comparată cu o arhitectură cu un singur punct de vedere, o arhitectură integrată poate asigura o legătură strânsă între planificare, programare și bugetizare și procesul de achizițit, și poate asigura informații utile pentru acele procese.

Definirea arhitecturii operaționale – este o descriere de sarcini și activități, elemente operaționale și fluxuri de informații necesare pentru a îndeplini și pentru a susține o operație militară. Conține descrieri(de obicei grafice) a elementelor operaționale, sarcinilor asumate și activitățiilor, și fluxurilor de informații cerute pentru a susține luptătorul.

Definește tipurile de informație schimbate, frecvența de schimb, ce sarcini și activități sunt suportate de schimburile de informație, și natura informațiilor schimbate în detaliu pentru a asigura cerințele interoperabilității.

Principiile fundamentale aplicate arhitecturii operaționale sunt următoarele:

principalul scop al arhitecturii operaționale este să definească elementele operaționale, activități și sarcini, cerințele schimbului de informații

arhitectura operațională încorporează doctrina și sarcinile asignate și activitățiile alocate

activitățiile și cerințele schimbului de informații pot trece prin noduri organizaționale

arhitecturiile operaționale nu sunt dependente în general de sisteme

Descrierea activității nu este bazată pe un model organizațional sau pe o structură de forțe

Arhitecturiile operaționale ar trebui să identifice clar faza de timp acoperită

Definirea arhitecturii de system – este o descriere, incluzând grafice, a sistemelor și interconexiunilor care susțin funcțiile luptătorilor. Pentru un domeniu, arhitectura de sistem arată cum sistemele sunt interrelaționate și interoperează și poate descrie construcția internă și operațiile unui anume sistem în interiorul arhitecturii.

Pentru sistemele individuale, arhitectura de sistem include conexiuni fizice, locație, identificarea nodurilor cheie, circuite, rețele, platforme de luptă, și specifică parametrii sistemelor și componentelor acestora(ex. disponibilitate, menteinabilitate, durată de viață). Arhitectura de sistem asociază resursele fizice și atributele sale de performanță arhitecturii operaționale și cerințelor sale pe standard definite în arhitectura tehnică.

Principii care sunt aplicate arhitecturii de sistem sunt următoarele:

Principalul scop al arhitecturii de sistem este să activeze sau să faciliteze sarcinile operaționale și activitățiile prin aplicarea resurselor fizice

Harta sistemelor din cadrul aritecturii de sistem, platformele asociate acelor sisteme, funcțiile lor și caracteristicele acestora susțin arhitectura operațională

Arhitectura de sistem identifică interfața sistemelor și definește conexiunile între sisteme

Arhitectura de sistem definește constrângerile sistemului și granițele performanțelor atinse

Arhitectura de sistem este dependentă de tehnologie, arată cum sisteme din cadrul aceleașă arii sunt conectate și interoperează, și pot descrie componența interioară a acestor sisteme

Arhitectura de sistem poate suporta un număr mare de organizații și misiuni

Arhitectura de sistem ar trebui să identifice perioada de timp acoperită

Arhitectura de sistem este bazată și limitată în același timp de caracteristicile tehnice ale sistemelor

Definirea arhitecturii tehnice – este setul minim de reguli care guvernează un arajament, o interacțiune, și interdependența părțiilor de sistem sau elementelor, al căror scop este să asigure că un anume sistem satisface anumite cerințe. Arhitectura tehnică asigură principiile de implementare a sistemelor tehnice pe baza specificațiilor tehnice, puncte comune sunt stabilite, și produsele de linie sunt dezvoltate. Arhitectura tehnică include o colecție de standarde tehnice, convenții, reguli și criterii organizate în profile care guvernează dispozitivele de sistem, interfețele și relațiile pentru a face legătura pentru arhitectura de sistem și pentru a o interrelaționa pe aceasta de arhitectura operațională.

Principii aplicate arhitecturii tehnice sunt următoarele:

Arhitectura tehnică este bazată pe asociații între cerințele operaționale și sistemele de care sunt susținute, activarea tehnologiilor, și un criteriu potrivit de interoperabilitate

Scopul principal al arhitecturii tehnice este să definească setul de standarde și reguli care guvernează implementarea sistemelor

Profilul unei arhitecturi tehnice este construit din cadrul unui set de standarde și reguli(de exemplu Joint Tehnical Arhitecture)

Standardele și criteriile arhitecturii tehnice trebuie să reflecte informații despre modul de implementare al sistemelor

Profilele arhitecturii tehnice însumează cerințele de tip multiplatformă și interconexiuneniiile de tip rețea fiind folosite pentru toate sistemele care produc, folosesc, schimbă informații electronic în cadrul unei anumite arhitecturi

Arhitectura tehnică trebuie concordată cu tehnologia nouă, cu standardele în plină evoluție și renunțarea la vechea tehnologie

Arhitectura tehnică ar trebui dezvoltată conform standardelor și direcțiilor comerciale

Legătura existentă între cele trei tipuri de arhitecturi:

Pentru a fi consistentă și integrată, descrierea unei arhitecturi trebuie să asigure legături explicite între diferitele sale arhitecturi componente. Asemenea legături sunt necesare pentru a asigura o urmărire de control coezivă de la cerințele operaționale integrate ale unei misiuni și măsura efectivității la sistemele ajutătoare și caracteristicilor acestora, și la criteriul guvernator al unei achiziții. În figura de mai jos sunt prezentate principalele legături existente între cele trei tipuri de arhitecturi:

Figura1. Cele trei tipuri de arhitecturi

Arhitectura operațională descrie natura fiecărui schimb de informație pentru a determina gradul specific al schimbului de informație cerut. Sistemele identifică care sisteme suportă cerințele, traduce gradul cerut de interoperabilitate într-un set de capabilități de sistem, și compară implementăriile curente și trecute cu capabilitățiile cerute. Arhitectura tehnică articulează criteriile care ar trebuie să guverneze implementarea fiecărei capabilități de sistem cerută.

2.1.7. Principii in construcția unei arhitecturi

Principiile pentru construcția unei arhitecturi sunt următoarele:

Arhitecturile trebuie construite cu un scop bine stabilit- având un scop bine stabilit înainte de a începe construirea unei arhitecturi crește eficiența eforturilor depuse și utilitatea arhitecturii rezultate. Scopul determină cât de largi pot fi cerințele acestuia, ce caracteristici sunt necesare a fi capturate și domeniul de timp necesar.

Arhitecturi ar trebui să faciliteze, nu să împiedice, comunicarea între oameni- arhitecturiile trebuie să fie structurate în așa fel încât să permită oameniilor să le înțeleagă rapid și să ghideze gândirea umană spre descoperire, analiză și rezolvarea problemelor

Arhitecturiile ar trebui să relaționeze și fie integrabile

Arhitecturiile trebuie să fie modulare și decompozabil în elemente componente

2.1.8. Procesul de descriere a unei arhitecturi

Pașii fundamentali pentru construcția unei aehitecturi în concordanță cu cadrul de lucru sunt descriși pe scurt mai jos.

Figura2. Cei 6 pași ai unei arhitecturi

Pasul 1. determinarea unei posibile folosiri a arhitecturii

În marea majoritate a cazurilor, nu va fi suficienta planificarea timpului, banilor sau resurselor pentru construcția arhitecturii. Ea trebuie să fie construită cu un anumit scop chiar dacă acesta este un scop specific mediului de afaceri, achiziției sistemelor, de antrenare, etc. Înainte de a începe să descriem o arhitectură , o organizație trebuie să determine specific părțiile pe care arhitectura intenționează să le exploreze, întrebarile la care arhitectura va putea răspunde, precum și interesele și perspectivele utilizatorilor.

Pasul 2. Determinarea scopului arhitecturii, contextul, mediul și alte afirmații

Odată ce scopul a fost decis poate fi determinată perspectiva arhitecturii. Itemii de considerat include, dar nu se limitează doar la acestea, scopul arhitecturii, nivelul corect care trebuie expus, scenarii operaționale și arii goegrafice, situația economică, disponibilitatea proiectului.

Pasul 3. Bazat pe presupusa folosire și pe scop, se determină caracteristicile care vor fi evidențiate

Trebuie să avem grijă în determinarea caracteristicilor necesare pentru descrierea satisfacerii scopului arhitecturii. Dacă pertinente caracteristici vor fi omise, arhitectura nu va fi folositoare, dacă nenecesare caracteristici sunt incluse efortul de dezvoltare al arhitecturii va fi mai mare, sau arhitectura nu se va axa pe caracteristicile dorite. În funcție de viitorul scop al arhitecturii se prognozează resursele.

Pasul 4. în funcție de caracteristicile ce trebuie evidențiate, se determină ce tipuri de arhitecturi și produse de sprijin trebuie construite

În funcție de pașii 1-3, s-ar putea să nu fie necesar să construim un set complet de arhitecturi componente și produse de sprijin, și să ne axăm numai pe elementele care ne sunt strict necesare.

Pasul 5. construirea produselor

După ce au fost stabilite principalele elemente de structură se trece la construirea propriu-zisă a athitecturii.

Pasul 6. folosirea arhitecturii pentru scopul intenționat

Arhitectura a fost construită cu un anumit scop. După ce s-a terminat fază de construcție a arhitecturii și produselor sale ajutătoare, se trece la implementarea sa în funcție de scopul stabilit.

2.2. STANDARDE SPECIFICE ARHITECTURILOR C4ISR

Arhitecturiile C4ISR au ca obiective principale creșterea interoperabilității, refolosirii, portabilității, scalabilității și capabilitățiilor operaționale ale unui sistem, și, în același timp reducerea timpului necesar realizării unui proiect, îndeplinirii cerințelor instruirii, reducerea costului unui ciclu de funcționare a unui sistem. Aceste arhitecturi sunt folosite foarte mult și în industrie, în procesul de cercetare-dezvoltare, în cadrul simulăriilor distribuite, în procesul de reprezentare a elementelor lumii reale într-un mediu virtual, pentru interschimbul de date între participanții unei simulări.

Cateva standarde sunt relevante pentru arhitecturile C4ISR utilizate:

High Level Arhitecture

Defense Information Infrastructure Common Operating Environment

Joint Tehnical Arhitecture

Synthetic Environment Data Representation and Interchange Specification

2.2.1. High Level Arhitecture

Este un cadru standard realizat pentru a sprijini procesul de simulare compus dintr-un număr mare de tipuri diferite de simulări.

HLA este o arhitectură software deschisă, flexibilă, refolosibilă ce ajută la dezvoltarea și execuția aplicațiilor simulăriilor distribuite. HLA necesită o arhitectură tehnică comună a cadrului, ce va utiliza sfera de acțiune a aplicațiilor modelării și simulării în cadrul departamentelor apărării. Obiectivele HLA sunt arătate în figura de mai jos:

Figura3. Obiectivele HLA

HLA a fost dezvoltată de către Biroul de Modelare și Simulare, din cadrul Departamentului Apărării ale Statelor Unite.

Conceptul de Arhitectură la Nivel înalt implică operarea cu două

subconcepte:

Federation – un set de simulări, un model comun de obiecte al federației, și infrastructura Runtime (RTI), care sunt utilizate împreună pentru a realiza un model sau o simulare complexă

Federate – apare ca membru al unei federații sau o simulare cu o singură conexiune către infrastructura Runtime (RTI). Prin federate se poate reprezenta o singură platformă, precum simulatorul unui cockpit de avion, sau un agregat, precum o întreagă simulare națională sau traficul aerian.

Dacă pentru conceptul federation traducerea în limba română este una subînteleasă, și anume federație, pentru conceptul de federatey nu există o traducere explicită. În continuare voi folosi traducerea în limba română pentru federation și termenul în limba engleză pentru federate.

Elementele componente ale HLA sunt:

Regulile HLA

Asigură o interacțiune corectă între simulările dintr-o federație;

Descrie responsabilitățile simulării și federației;

Definește relațiile dintre componentele federației

Interfața specifică

Definește accesoriile și serviciile Infrastructurii Run-Time (RTI);

Identifică funcțiile "callback" pe care fiecare federație trebuie să le asigure;

Descrie modul în care simulările interacționează pe timpul aplicației.

Model standard de obiecte (OMT)

Asigură o metodă comună pentru a înregistra informațiile

Stabilește modul în care elementele distribuite ale simulării sunt descrise;

Facilitează interoperabilitatea și refolosirea simulărilor prin reprezentarea unui cadru de lucru comun;

Stabilește formatul modelelor cheie:

Model de obiecte al federațiilor (FOM)

Model de simulare al obiectelor (SOM)

Model de management al obiectelor (MOM)

De menționat este faptul că HLA nu este un proces de implementare, arhitectura asigură un cadru de lucru. Variatele componente ale unei federații – federate-urile – sunt descrise cu ajutorul modelului standard de obiecte. Pe timpul unei simulării distribuite, federate-urile trebuie să interacționeze în conformitate cu interfața specifică a HLA. In timp ce HLA este o arhitectură, RTI este software-ul necesar pentru a realiza execuția simulării. HLA conține un număr de zece reguli, cinci pentru HLA sub aspect de federație și cinci pentru HLA sub formă de federat.

Regulile pentru federație sunt:

federațiile trebuie să aibă o documentație pentru modelul de obiecte al federațiilor (FOM) în conformitate cu modelul standard de obiecte (OMT);

într-o federație, toate reprezentările obiectelor din modelul de obiecte al federațiilor trebuie să se realizeze înfederate-uri și nu în infrastructura runtime;

Pe timpul execuției unei federații, toate schimburile de date ale FOM dintre federate-un trebuie să se facă prin RTI;

Pe timpul execuției unei federații, federate-unle trebuie să interacționeze cu RTI în conformitate cu interfața specifică a HLA;

Pe timpul execuției unei federații, o calitate/caracteristică a unei obiect trebuie să aparțină unui singur federate la orice moment dat.

Regulile federației stabilesc elementele de bază/obligatorii pentru crearea unei federații, incluzând:

necesitățile documentării

reprezentarea obiectelor

interschimbul de date

cerințele/condițiile interfeței

calitățile/caracteristicile proprietarului

Regulile pentru federate sunt:

Federate-urile trebuie să aibă o documentație pentru modelul de simulare al obiectelor (SOM) în conformitate cu modelul standard de obiecte (OMT);

Să fie în măsură să reactualizeze și/sau reflecte orice calitate/caracteristică a obiectelor în cadrul SOM și să trimită și/sau primească interacțiuni externe ale obiectelor SOM, așa cum este prevăzut în cadrul SOM;

Să fie în măsură să transfere și/sau accepte calitățile/caracteristicile proprietarului în mod dinamic pe timpul execuției unei federații, așa cum este prevăzut în cadrul SOM;

Să varieze condițiile/pragurile prin care se fac reactualizări ale calităților/caracteristicilor obiectelor, așa cum este prevăzut în cadrul SOM;

Să gestioneze timpul local într-o manieră prin care să coordoneze schimbul de date cu ceilalți membri ai federației.

Regulile federate-milor au în vedere partea individuală a unui federate. Regulile includ:

Documentația

controlul și transmiterea unei calități/caracteristici relevante a unui

obiect

managementul timpului

Interfața specifică arată modul cum un federate interacționează cu o federație, precum și cu un alt federate. Interfața specifică definește standardul pentru infrastructura Runtime. Este un standard dezvoltat dintr-un proces al standardului IEEE, folosit în cadrul simulărilor distribuite. Infrastructura Runtime este software-ul necesar pentru a realiza și sprijini execuția simulării, implicându-se, în special, în sprijinul HLA pentru construcția unei simulări. Există diferite versiuni pentru infrastructura Runtime. Biroul de Modelare și Simulare al SUA a pus la dispoziție, pe internet, versiunea 1.3.4. a infrastructurii Runtime, versiune ce poate fi downloadată gratis.

Infrastructura Runtime poate fi definită ca:

Software-ul ce asigură servicii comune sistemelor de simulare;

Reprezintă procesul de implementare a interfeței specifice a HLA;

O arhitectură care fundamentează și încurajează portabilitatea si interoperabilitatea;

Serviciile infrastructurii Runtime au următoarele roluri:

separă simulările și comunicațiile;

îmbunătățesc standardele mai vechi;

facilitează construcția și descompunerea federațiilor;

sprijină explicarea obiectelor și managementul dintre federate-wi;

controlează managementul timpului dintr-o federației;

asigură comunicații eficiente între federate-uri.

Serviciile oferite de RTI pentru HLA sunt prezentate în figura de mai jos:

Figura4. Categorii de servici asigurate de către RTI pentru HLA

Modelul standard de obiecte.

Refolosirea și interoperabilitatea necesită ca toate obiectele și interacțiunile gestionate de un federate, să fie specificate în detaliu și să aibă un format comun. Modelul standard de obiecte asigură un standard pentru informațiile necesare documentației HLA pentru modelul de obiecte.

Informațiile necesare modelului standard de obiecte pentru un anumit obiect se referă la:

o listă referitoare la structura clasei din care face parte obiectul;

o listă cu interacțiunile obiectului;

o listă cu caracteristicile/calitățile și parametrii obiectului;

un lexicon pentru FOM și SOM.

Informațiile auxiliare modelului standard de obiecte pentru un anumit obiect se referă la:

o listă cu componentele structurii modelului;

o listă cu asociații modelului în cauză;

un model metadata al obiectului

Datele de tip metadata reprezintă ansamblu de date care respectă un anumit format. În cadrul modelului standard de obiecte, există trei modele de bază:

Model de obiecte al federațiilor (FOM);

Model de simulare al obiectelor (SOM);

Model de management al obiectelor (MOM).

Modelul de obiecte al federațiilor

Reprezintă un proces de identificare a claselor esențiale ale obiectelor, caracteristicilor /calităților lor și interacțiunilor sprijinite de o federație HLA. Pentru o descriere cât mai completă se pot culege informații suplimentare despre structura sau/și comportamentul unei federații. Un FOM este un contract între federat-uri. El descrie totalitatea informațiilor esențiale, distribuite în rețea (obiecte, calități/caracteristici și interacțiuni), unei federații în particular.

Modelul de simulare al obiectelor

Reprezintă o specificație a capabilităților intrinseci pe care un simulator individual le oferă unei federații. Formatul standard în care SOM sunt exprimate asigură un mijloc de înțelegere, prin care cercetătorii și realizatorii unei federații, stabilesc rapid, întrebuințarea unui sistem de simulare, atribuindu-i un rol corespunzător în cadrul simulării. SOM acționează ca o reclamă pentru capabilitățile unei simulării. El crează o listă cu toate obiectele, capabilitățile și interacțiunile particulare ale simulării, pe aceasta le poate distribui în rețea.

Modelul de management al obiectelor asigură o definiție universală a obiectului și în același timp, identifică obiectele și interacțiunile necesare managementului unei federații. După ce toate informațiile specifice standardului au fost introduse în următoarea schemă prezint ciclu de funcționare a HLA în cadrul simulării.

În figurile de mai jos sunt prezentate modul de funcționare al standardului HLA, și un exemplu de federație HLA, inclusiv structura sa.

Figura5. Modul de funcționare al HLA

Figura6. Exemplu de federație HLA

2.2.2. Defense Information Infrastructure Common Operating Environment

Defense Information Infrastructure Common Operating Environment(DH COE) este o arhitectură software deschisă de tipul „plug and play proiectată pentru a oferi servicii atât clientului, cât și serverului. Bazele arhitecturii software deschise DII COE s-au pus în anul 1993 și a fost dezvoltată cu scopul de a elimina incompatibilitatea de proiectare dintre sistemele Departamentului Apărării ale SUA. Common Operating Environment (COE) a fost introdus, în special, pentru a reduce costurile și riscurile la care sunt supuse programele, ca urmare a refolosirii soluțiilor deja testate și funcționării comune, și nu pentru a îmbunătății fiabilitatea sistemelor.

Obiectivele DII COE au în vedere creșterea interoperabilității, refolosirii, portabilității și capabilităților operaționale ale unui sistem, și, în același tip, reducerea timpului necesar realizării unui proiect, proceselor tehnice învechite, cerințelor instruirii/pregătirii și a costului unui ciclu de funcționare a unui dispozitiv.

Portabilitatea poate fi definită ca ușurința cu care un sistem, componentă, dată sau utilizator este transferat dintr-un mediu hardware sau software către un altul.

DII COE poate fi definit ca:

O arhitectură ce ajută la realizarea sistemelor interoperabile;

O arhitectură minimă, dar extensibilă în folosul securității și un set de servicii necesare securității;

Un mediu pentru distribuirea datelor dintre aplicații și sisteme;

O infrastructură pentru a sprijinii procesele din sfera aplicațiilor;

O definiție riguroasă a mediului de execuție;

Un model de implementare de referință în jurul căruia se pot realiza sistemele;

Un set de componente software și date refolosibile;

Un set riguros de cerințe pentru a fi în concordanță cu Defense Information Infrastructure;

Un proces automat pentru integrarea părții software;

O componentă API pentru accesul componentelor COE.

Sub aspectul de Runtime Environment, DII COE include o interfață standard a sistemului pentru utilizator, un sistem de operare și un cadru de lucru. Arhitectura DII COE ajută cercetătorul la stabilirea unui mediu de lucru atât timp cât nu intră în conflict cu sistemele altor cercetători.

Sub aspect de Software, DII COE poate fi definit ca un set de tuncțu refolosibile, deja testate și realizate, disponibile sub forma de produse comerciale sau realizate de elemente ale guvernului. Software-ul, cu excepția sistemelor de operare și a celor de bază pentru funcționarea cadrului/interleței de ucru (Windowing software), se regăsește sub forma unor pachete individuale, simplu de utilizat, numite segmente. Segmentele reprezintă pilonii de bază pentru realizarea unui mediu comun de operare.

În figura de mai jos este prezentată structura DII COE.

Figura7. Structura DII COE

Baza de date a DII COE este formată din segmente ce se împart în două categorii:

Segmente pentru sectoarele de aplicabilitate ale DII COE, împărțite, în funcție de datele pe care le conțin;

Componentele segmentelor COE, împărțite în funcție de aplicațiile pe

care le suportă.

Segmentele care fac parte din categoria părților refolosibile sunt componentele segmentelor COE. Structurând partea de software în segmente, se permite programelor, pentru a îndeplini o funcție specifică, să fie ușor de adăugat

sau înlăturat dintr-un sistem.

The Kernel COE reprezintă un pachet minim de software, necesar pe fiecare stație stație de lucru. El include, așa cum este evidențiat în schema structurii DII COb, sistem de operare, meniuri de acces pentru cadru/interfața de lucru, mtertață externă a mediului și alte patru sectoare: sector pentru administrarea securității, a sistemului, managerul executiv și sectorul pentru utilizatori, ce cuprinde opțiuni pentru crearea de conturi pentru utilizatorii privilegiați, cât și pentru utilizatorii non privilegiați.

Un pachet particular al Kernel COE este Bootstrap COE, utilizat în cadrul instalării inițiale a COE. DII COE se prezintă sub forma unei părți hardware independente, ce funcționează pe orice platformă de sistem deschis, sub controlul standardelor de bază necesare operării unui sistem. Există două tipuri de Application Programing Interfaces (API) ce pot accesa segmentele COE:

API – pentru public, regăsim interfețe ale mediului de operare întrebuințate în cadrul ciclului de funcționare a COE;

API – privat, interfețe întrebuințate pentru o scurtă perioadă de timp, ce permit unor sisteme particulare să devină compatibile cu COE.

Segmentele/software-urile noi dezvoltate, pentru a fi în concordanță cu cerințele COE, trebuie să utilizeze partea API destinată publicului. Strategia de implementare a DII COE este, ca pe timpul transformării interfețelor API private către interfețele API publice, să se mențină și să se protejeze funcționarea de bază și corectă a sistemelor.

Există un număr de provocări pe care o organizație trebuie să le analizeze atunci când dorește să transfere funcționarea de bază a unui sistem, către o funcționare care să îndeplinească cerințele COE:

Determinarea rolului unui sistem și dacă acesta va îndeplini cerințele COE pe termen lung;

In funcție de criteriul performanță-cost, ce nivel de realizare a compatibilității sistemului cu COE va fi utilizat, pentru îndeplinirea obiectivelor sistemului pe termen lung;

Care este statului sistemului în prezent și care este nivelul de utilizare stabilit, pentru compatibilitatea sa cu COE;

Determinându-i statutul sistemului, care sunt resursele disponibile pentru a începe procesele de realizare a compatibilității principiului de funcționare a sistemului cu COE;

„Dorește organizația să controleze principiul de funcționare a sistemului?"; dacă nu, când se va termina procesul de realizare a compatibilității cu COE, iar sistemul va fi acceptat de către organizația Defense Information Systems Agency.

Bazate pe această analiză, se pot determina strategia și nivelul de implicare pentru atingerea compatibilității sistemului cu COE. Există patru nivele la care se realizează compatibilitatea unui sistem cu DII
COE: Runtime Environment, Style Guide, Compatibilitatea arhitecturală și
Calitatea Software a sistemului. Runtime Environment stabilește cât este de utilizat un segment in cadrul COE Executing Environment, cât sunt de refolosite segmentele COE, fie că rulează pe o stație de lucru COE sau interferează cu alte segmente. Runtime Environment este îndeplinit prin realizarea unor prototipuri în interiorul COE.

Al doilea nivel, determină gradul de concordanță a interfeței segmentului utilizatorului cu Style Guide. Această concordanță este necesară pentru ne asigura că segmentul respectiv se potrivește cu sistemele de bază ale COE, reducând totodată, costurile de pregătire și întreținere. Compatibilitatea cu Style Guide poate fi realizată prin întocmirea unei liste de verificare, destinată caracteristicilor segmentului; listă ce are le bază cerințele Style Guide, Compatibilitatea arhitecturală stabilește cât este de utilizat un segment în cadrul arhitecturii COE, precum și potențialul ciclu de viață al segmentului odată ce mediul comun de operare evoluează.

Compatibilitatea arhitecturală se realizează prin evaluarea utilizării standardelor COE și TAFIM de către segmente, și a structurii interne software a segmentului. Calitatea software-ului este realizată prin evaluarea neregulilor și a stabilității unui segment într-o etapă normală de utilizare. Un exemplu care ne indică calitatea software-ului este codul de bare, cod ce însoțește produsele. Sub aspect de Runtime Environment, există opt nivele prin care se realizează compatibilitatea unui sistem/segment cu COE:

Nivelul 1 compatibilitatea standardelor. La acest nivel, segmentele distribuie numai un set comun de standarde cu restul mediului comun de operare, datele distribuite nefiind organizate. Nivelul 1 permite executarea/rularea simultană a două sisteme;

Nivelul 2 – compatibilitatea cu rețeaua. La nivelul 2 vor exista două segmente într-o singură rețea locală, dar vor rula pe sisteme diferite. Distribuirea datelor este limitată, putând lua naștere, în urma aplicării standardelor, interfețe comune ale utilizatorului de tipul „lookandfeel";

Nivelul 3 — compatibilitate la nivelul stației de lucru. Există două aplicații/segmente într-o rețea locală, cu date distribuite, ce co-există pe aceeași stației de lucru. Unele componente COE ar putea fi refolosite, dar segmentele nu. Segmentele nu interoperează și nu utilizează serviciile COE;

Nivelul 4 – compatibilitate la nivelul bootstrap. Un pachet particular al Kernel COE, cum am menționat câteva rânduri mai sus, îl reprezintă Bootstrap COE, utilizat în cadrul instalării inițiale a COE. Toate aplicațiile se regăsesc sub formatul de segmente, distribuindu-și Kernel COE. Unele conflicte/incompatibilități între segmente, pot fi verificate automat de către sistemul COE. La acest nivel nu sunt utilizate serviciile COE. Pentru a schimba segmentele de lucru, utilizatorii s-ar putea să fie nevoiți să schimbe conturile de acces;

Nivelul 5 – compatibilitate minimă a COE. Toate segmentele distribuie același Kernel COE. Funcționalitatea este îndeplinită prin managerul executiv al COE. Segmentele pot fi instalate sau dezinstalate cu ajutorul instrumentelor COE. Dosarele pentru descrierea segmentelor conțin date despre partea de boot, background și procesele locale. Segmentele sunt înregistrate și disponibile în biblioteca online. Aplicațiile apar integrate utilizatorilor, existând unele duplicități în funcționare. Interoperabilitatea nu este garantată. Organizația DISA/Defense Information Systems Agency permite segmentelor din nivelul 5 să fie instalate și folosite ca prototipuri pentru evaluarea unor site-uri. Nivelul 5 reprezintă nivelul vizat de majoritatea sistemelor ce tind să realizeze compatibilitatea cu COE.

Nivelul 6 – compatibilitatea intermediară a COE. Segmentele refolosesc unul sau mai multe segmente componente ale COE. Ar putea exista unele diferențe minore între Style Guide și segmentele necesare implementării grafice a utilizatorului.

Nivelul 7 – compatibilitatea interoperabilă a COE. Accesul segmentelor se face prin interfața API destinată publicului și foarte puțin prin cea privată. Segmentele nu crează o funcționare duplicitară în cadrul segmentelor componente COE. Interoperabilitatea este asigurată prin refolosirea segmentelor componente ale COE, incluzând interfețele comunicațiilor, verificarea gramaticală a mesajelor/textului, baza de date, datele pentru comunicațiile rutiere și serviciile logistice. Dacă sistemul va fi folosit pentru o perioadă scurtă de timp, nu se recomandă stabilirea unei strategii pentru realizarea compatibilității interoperabile;

Nivelul 8 – compatibilitatea totală a COE. Accesul segmentelor se face numai prin interfețele API destinate publicului, nu există funcționare duplicitară în cadrul sistemului, atât în cadrul segmentelor componente cât și în cadrul segmentelor pentru sectoarele de aplicabilitate ale DU COE. Toate segmentele sunt compatibile cu Style Guide.

2.2.3. Joint Tehnical Arhitecture

Joint Technical Architecture este standardul prin care se asigură baza realizării interoperabilității pentru toate categoriile de sisteme cu rol de suport și sprijin în luptă la nivelele tactic, operativ și strategic.

Joint Technical Architecture, este o arhitectură tehnică, care prin intermediul unui set minim de reguli, atunci când este implementat, facilitează transferul de informație din sfera sistemelor cu rol de suport și sprijin în luptă.

Arhitectura tehnică reprezintă "un set minim de reguli după care se va realiza aranjarea, interacțiunea și interdependența dintre componentele sau elementele sistemelor, cu scopul de a asigura faptul că un sistem satisface un anume set de cerințe specifice".

Obiectivele JTA:

JTA a fost realizat pentru a asigura baza realizării interoperabilității și a înlesni transferul de informație, la nivelul tactic, operativ și strategic, între sistemele cu rol de sprijin în luptă care produc, utilizează sau fac schimb de informații prin intermediul părții electronice;

Prin JTA se asigură realizarea unui ghid de îndrumare și a standardelor pentru dezvoltarea și achiziția sistemelor, reducând astfel costul, timpul de realizare a sistemului și timpul de încadrare/implementare a sistemului îmbunătățit sau celui îmbunătăți într-un domeniu;

Standardul JTA a fost adoptat pentru a influența informațiile pentru dezvoltarea tehnologiei din industrie, pentru cercetare și pentru dezvoltarea investițiilor, astfel încât acestea să aibă o arie cât mai mare de utilizare în cadrul sistemelor C4ISR

Modelul ierarhic al JTA este format din sediul principal al standardului patru domenii și subdomeniile acestora. În schema din figura de mai jos, este structurată ierarhia standardului Joint Technical Architecture.

Figura8. Ierarhia standardului Joint Tehnical Arhitecture

Structura sediului principal al JTA conține standarde și interfețe comune considerate a fi aplicabile în toate domeniile Departamentului Apărării ale Statelor Unite, pentru a asigura interoperabilitatea. Cu cât standardul JTA dorește să asigure interoperabilitatea într-o sferă cât mai mare, cu atât el va trebui să aibă incluse standarde specifice pentru domeniile vizate.

Domeniile urmăresc să încadreze familii de sisteme. Subdomeniile necesită standarde specifice, acestea trebuind să se supună și standardelor de bază ale sediului principal al JTA.

Figura9. Structura sediului principal al JTA

Structura JTA este divizată în șase secțiuni, acestea conținând diferite tipuri de standarde IT și ghiduri de utilizare. Toate specificațiile care au fost mandatate în cadrul standardului JTA, vor trebui să crească nivelul interoperabilității, să fie stabile din punct de vedere tehnic, implementabile și disponibile publicului.

De asemenea, JTA asigură standarde adiționale necesare-criteriile lor de includere nefiind foarte stricte, iar statutul lor, în cadrul structurii JTA, fiind aprobat sau șters, în funcție de necesități, ori de câte ori JTA este revizuit. Secțiunea 1 conține o vedere generală asupra documentului și descrie o serie de inițiative, printre care arhitectura cadrului de lucru (Arhitecture Framework) a domeniului C4ISR, menționată în urmă cu câteva rânduri mai sus și modelul tehnic de referință a Departamentului Apărării.

De asemenea, la acest nivel se regăsesc și declarațiile politicii firmei. Politica JTA se împarte în două direcții: una identifică documentele cheie aplicabile în cadrul standardizării și interoperabilității, iar cealaltă asigură folosirea DII COE.

În final, secțiunea 1 specifică prioritatea folosirii standardelor tehnologiei informațiilor în cadrul aplicațiilor. Acordul JTA cu DII COE este mandatat în secțiunea 1 pentru nivelul Comandă și Control (C2), pentru forțele de sprijin și pentru sistemele Inteligence, în cadrul forțelor întrunite (Joint Task Forces) și a structurilor de comandă.

Secțiunile de la 2 la 6, precum domeniile și subdomeniile JTA, conțin standarde mandatate a tehnologiei informațiilor, prevăzute cu o descriere sumară și un ghid de utilizare atunci când se întrebuințează. Standardele din aceste secțiuni sunt organizate în conformitate cu domeniul de lucru și serviciile definite în cadrul modelului tehnic de referință.

Secțiunea 2 conține standarde de procesare a informației. Acestea sunt:

software-uri comune și standardele interfeței tehnologiei informațiilor precum POSIX, SQL, CORBA;

standarde pentru interschimbul de date (GIF, JPEG, NITF);

unele din standardele cele mai răspândite, de tip markup language (HTML).

Multe din standardele de la secțiunea 2 sunt foarte răspândite în lume, astfel încât este foarte dificil să găsim un produs comercial și să afirmăm că acesta se conformează numai unui anumit standard.

Secțiunea 3 se ocupă de standardele transferului de informații, incluzând standardele pentru protocoalele internetului, e-mail și pentru rețea. Printre standardele utilizate menționez: Simple Mail Transfer Protocol (SMTF), Multipurpose Internet Mail Extension (MIME), File Transfer Protocol(FTP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), Uniform Resource Locator (URL) și Transmission Control Protocol (TCP)/Internet Protocol (IP). Aceste standarde sunt omniprezente, în special, în jurul produselor comerciale. Tot in aceasta secțiune regăsim și standarde militare, care nu au o variantă comercială, GPS(Global Position System), Military Satelite Communications(MILSATCOM). Standardele JTA sunt mandatate numai dacă acestea sunt disponibile publicului și în mare măsură implementate.

Secțiunea 4 cuprinde standardele modelării informației și schimbului de informație. Standardele încadrate în această secțiune sunt:

standarde de modelare: Integration Definition (IDEFO) și Unified Modeline Language (UML);

standardele definirii datelor: Defense Data Dictionary System (DDDSV

standarde pentru formatul mesajului, necesar schimbului de informație-Tactical Digital Information Link (TADIL-J) și United States Messaee Text Format (USMTF).

Secțiunea 5 conține standardele Human-Computer Interface, printre acestea menționând standardele DoD HCI Style Guide și Motif necesare pentru design și proiectarea omului, precum și standardele simbolurilor militare. Secțiunea 6 conține standardele pentru securitatea informațiilor, având scopul păstrării confidențialității și integrității informației. Exemple de astfel de standarde: FORTEZZA Cryptologic Standard, protocolul SSL (Secure Sockets Layer); versiuni secrete ale standardelor utilizate în celelalte secțiuni – S/MIME (Secure MIME) necesar pentru codificarea și decodificarea e-mail-ului; Common Criteria necesar evaluării funcționării corecte și nivelului de credibilitate a informațiilor pentru garantarea produselor.

În ceea ce privește comparația, dintre standardele JTA cu DII COE, comparație realizată în tabelul 1, putem spune că JTA mandatează folosirea DII COE numai pentru anumite sisteme, DII COE întrebuințând numai unele dintre standardele JTA. Procesul de implementare a DII COE nu necesită acordul JTA, deși acest lucru ar putea ajuta, din moment ce pentru majoritatea produselor DII COE, standardul JTA a participat la realizarea lor.

Figura10. Comparatie intre standardul JTA si standardul DIICOE

În rândurile ce urmează sunt enumerate diferențele dintre condițiile lucrului cu JTA și cele cu DII COE. Acestea sunt:

modul de lucru al JTA și DII COE este diferit. Dacă unui program utilizează JTA, atunci implementarea DII COE este necesară (pentru nivelul Comandă și Control, pentru forțele de sprijin și pentru sistemele Inteligence, în cadrul forțelor întrunite). Totuși, standardele JTA trebuie identificate, iar sistemele vor fi analizate, astfel încât ele să utilizeze acele standarde;

aplicațiile și obiectivele JTA sunt mult mai vaste. Departamentul Apărării mandatează standardul JTA, pentru a fi utilizat de către toate sistemele naționale de securitate și sistemele IT. JTA mandatează DII COE numai pentru nivelul C2, pentru forțele de sprijin și pentru sistemele Inteligence în cadrul forțelor întrunite și a structurilor de comandă.

impactul asupra arhitecturii unui program este mai mare pentru DII COE deoarece conține parte software ce trebuie încorporată în cadrul arhitecturii sistemului; JTA poate fi folosit pe post de driver pentru anumite aspecte ale sistemului

Implementarea JTA în cadrul unui program. Standardele mandatate, în cadrul JTA, ce se vor aplica, vor fi utilizate, în special, ca un prim set de standarde pentru realizarea unui sistem.

Pentru implementarea JTA, în cadrul unui program, primul pas îl reprezintă dezvoltarea unui profil al JTA pentru sistem. Acest lucru va face ca informațiile necesare dezvoltării sistemului să analizeze implicarea JTA într-un program sau să planifice implicarea JTA pentru realizarea unui program. În următoarele rânduri sunt enumerați pașii pentru dezvoltarea unui profil JTA:

crearea unei liste din cadrul List of Mandated and Etnerging Standars (LMES); LMES era numită, în cadrul primelor versiuni ale JTA, AppendixB. Lista conține toate standardele sediului principal JTA, standardele necesare dezvoltării profilului JTA, din cadrul domeniilor, subdomeniilor sale, chiar și domeniilor ce nu aparțin JTA;

Pentru fiecare secțiune de lucru, se va stabili locul de aplicabilitate a ei, în cadrul sistemului;

Pentru fiecare secțiune de lucru, ce va fi aplicată sistemului, se vor identifica, întrebuințând ghidul de utilizare, standardele necesare pentru sistem. De menționat este faptul că, nu se va folosi un standard adițional, dacă există un standard mandatat asemănător, standardul aplicat fiind cel mandatat.

Determinarea compatibilității dintre sistem și standardele impuse;

Dacă sistemul nu este compatibil cu standardele, se va căuta întocmirea unui alt plan, pentru determinarea altor standarde, sau se va justifica incompatibilitatea standardelor folosite cu sistemul.

Profilele JTA standard au următoarele obiective:

Familiarizarea proiectanților/design-erilor unui sistem, cu standardele importante, înainte ca decizia de construcție să fie luată;

întrebuințarea standardelor JTA, ca standarde de referință pentru implementare, pe timpul dezvoltării unui sistem;

Dezvoltarea unor metode de testare, pentru a fi siguri că standardele importante sunt implementate într-un program;

Stabilirea criteriilor de acceptare ale clienților;

Dacă un sistem este incompatibil cu primul set de standarde, prin profilul JTA, se va stabili un alt plan de acțiune, prin care se vor determina standardele de implementare pentru ieșirile ulterioare ale sistemului sau se va renunța la cerințe dacă un standard anume nu poate fi implementat într-un sistem chiar și în viitor

2.2.4. Synthetic Environment Data Representation and Interchange Specification

Referitor la baza de date a mediului, aceasta este o parte integrantă a multe din aplicațiile tehnologice din prezent. Dezvoltarea unei baze de date care să reprezinte mediul va crește substanțial, precum și, accesul și variantele în care pot fi găsite aceste baze de date, iar metodele de întrebuințare a datelor unui mediu vor deveni din ce în ce mai ieftine și mai sofisticate. Reprezentarea și distribuirea, într-o rețea, a bazei de date unui anumit mediu, va juca un rol cheie în realizarea compatibilității, funcționării și integrării sistemelor și aplicațiilor eterogene.

SERDIS a fost realizat pentru asigurarea unei capabilități în rezolvarea problemelor ce apar în cazul reprezentării datelor unei mediu și interschimbului de date între sistemele eterogene, sisteme ce presupun interoperarea lor într-o simularea/aplicație distribuită în rețea. Reprezentarea și distribuirea datelor unui mediu, în cadrul rețelei, într-o manieră uniformă și integrală este un rol esențial pentru SEDRIS. Deși domeniul inițial de întrebuințare al SEDRIS a rezultat din nevoia modelării și simulării terenului, s-a dovedit că tehnologiile de reprezentare, menite să culeagă și transmite baza de date a mediului, sunt, în principal, una și aceeași, dar în cazul ultimei aplicații, acestea sunt în mare măsură, independente. In același timp, s-a constatat destul de des că ultima aplicație/simulare dintr-un ciclu, modelează și determină forma bazei de date și a reprezentărilor folosite.

Provocarea pentru SEDRIS nu a fost aceea de a oferi o înțelegere a reprezentării și distribuirii bazei de date ce era eficientă numai din punct de vedere practic, ea trebuia să și stabilească necesitățile reale unei game variate de end-aplicații, și în același timp, să asigure o înțelegere pentru ceilalți a conținutului bazei de date. în sfera de cuprindere a end-aplicațiilor sunt incluse reprezentări ale datelor despre mediu, utilizate în aplicații de tip analiză, vizualizare, simulare, planificare sau modelare.

Prin SEDRIS s-a urmărit înlăturarea abordării mediului creat, de undeva de la înălțime, și de asemenea, realizarea unui mecanism ce permitea reprezentarea datelor/modelelor integrate despre un anumit mediu. Datele integrate unui mediu sunt oceanul, terenul, atmosfera și datele spațiale ale unei regiuni, iar modalitatea de reprezentare a lor este dintr-o singură bucată. Acest tip de date sunt considerate componenta cheie a multe din informațiile tehnologice ale aplicațiilor viitoare. Deși, foarte puține aplicații din prezent pot realiza acest lucru, fondatorii SEDRIS, cred că acest lucru va fi o realitate în viitor.

SEDRIS a fost realizat ca un proiect deschis, având obiectiv în soluționarea problemei din paragraful anterior, pe plan practic, din care să beneficieze atât consumatorul, cât și producătorul, iar în același timp, să profite de avantajele standardelor existente în desfășurarea aplicațiilor.

Standardul SEDRIS a fost conceput pentru:

Reprezentarea bazei de date a mediului;

Interschimb între elementele bazei de date a mediului

Pentru realizarea primei părți, SEDRIS oferă un model de reprezentare a datelor, îmbunătățit cu o bază de date specifice mediului și un model spațial de referință, astfel încât standardul să reprezinte în mod limpede și clar datele mediului, și prin același model de reprezentare a datelor, să înțeleagă exact date de altă natură. Sub aspectul reprezentării datelor, prin SEDRIS se urmărește culegerea, atragerea și transmiterea tuturor înțelesurilor posibile ale datelor.

Pentru îndeplinirea celei de a doua părți, practica ne indică faptul că nu este de ajuns, să se reprezinte și descrie datele clar și precis, SEDRIS trebuie să distribuie aceste date cu ceilalți intr o manieră eficientă. Astfel, standardul a fost conceput pentru schimb reciproc de date, întrebuințând modelul de reprezentare a datelor. Componentele SEDRIS, ce participă la procesul de interschimb al datelor sunt interfața specifică a SEDRIS și formatul de transmitere SEDRIS.

SEDRIS nu încearcă să separe, delimiteze, analizeze, să fie de partea unuia sau să stabilească multitudinea domeniilor ce utilizează date despre mediu, ci încearcă să conceapă un mecanism care să unească aspectele menționate, prin care să descrie și să distribuie ulterior, datele despre mediu fără a defavoriza unul dintre aspecte. Sub aspectul schimbului reciproc de date, SEDRIS este un proces de distribuire în rețea a datelor mediului descrise și prelucrate. în concluzie SEDRIS este o infrastructură tehnologică ce dă posibilitatea aplicaților IT să exprime, înțeleagă, distribuie și refolosească baza de date a mediului. Trebuie menționat și ceea ce SEDRIS nu este și poate fi confundat cu ușurință. Datorită faptului că tehnologia SEDRIS este întrebuințată destul de des în procesul de transformare a bazelor de date, se creează imaginea greșită că SEDRIS este:

o aplicație care transformă baze de date;

un proces de creare a bazelor de date ale mediului;

o singură bază de date a mediului ce poate satisface o multitudine de
necesități;

este un depozit, o arhivă sau un mecanism de descoperire a datelor despre mediu.

SEDRIS s-a confruntat cu câteva probleme tehnice și manageriale destul de

pretențioase:

cum să acționeze în lipsa unui cadru fundamental al mediului;

cum să-și stabilească un meniu complet de necesități;

cum să-și mențină procesul comercial și produsele proprietarului implicate, dar să aibă și un mecanism deschis de schimb necesar simulării distribuite;

cum să acționeze pentru a reprezenta datele integrate: cerul, pământul oceanul și spațiul, precum și diferitele regiuni geografice

Capabilitățile SEDRIS sunt enumerate în continuare:

asigură mai multe posibilități de vizualizare a aceleiași regiuni;

cantitate mai mică de informații pierdute în cazul interschimbului;

asigură un model comun de reprezentare a datelor;

asigură o vedere de ansamblu, punând accentul pe conexiunile dintre proiectare și implementare;

colaborare între guvern, industrie și instituțiile de învățământ.

Obiectivele SEDRIS se regăsesc în figura de mai jos:

Figura11. Obiectivele SEDRIS

Componentele tehnologice SEDRIS.

model de reprezentare a datelor;

bază de date specifice mediului;

model spațial de referință;

interfață specifică;

formatul de transmitere.

Primele trei componente sunt folosite pentru a obține reprezentare clară a datelor mediului. Combinația lor formează mecanismul pentru descrierea datelor mediului și ne asigură accesul către înțelegerea datelor mediului. Ultimele două componente permit distribuirea și interschimbul eficient de date ale mediului, reprezentate de primele trei componente.

Modelul de reprezentare a datelor are la bază orientarea și așezarea logică a obiectelor în mediul creat și asigură nu numai o reprezentare clară a datelor din toate domeniile (spațiu, atmosferă, pământ, ocean) printr-o singură schemă, ci și relațiile logice dintre acestea. Acest lucru facilitează reprezentarea polimorfica a aceleiași date, adică un singur obiect se poate reprezenta prin mai multe variante. Modelul de reprezentare a datelor permite asocierea acestor varietăți de reprezentări, indicându-ne astfel, conexiunile dintre reprezentările alternante ale aceluiași obiect.

Tot acest model asigură ca sintaxa și semantica datelor sa fie complet înțeleasă și exprimată de către utilizatori. Modelul reprezintă inima tehnologiei SEDRIS, iar prin programul Unified Modeling Language, se realizează orientarea obiectelor în mediul creat. Acest program conține mai mult de 300 de clase pentru orientarea obiectelor, realizându-se astfel, descrierea oricăror date ale mediului, indiferent de rezoluție, domeniu sau densitate. Combinarea acestor clase și a relațiilor lor asigură o schemă bogată, puternică și expresivă pentru descriere datelor, fiind considerată gramatica unei limbi.

Baza de date specifică mediului are în vedere informațiile pentru clasificarea obiectelor mediului (numirea, identificarea, etichetarea), evidențiindu-le caracteristicile, în urma unei convenții aprobate. Baza convenției este standardul Feature Attribute Coding Catalog (FACC), folosit în special pentru așezările geografice și cartografice. Cu toate că FACC s-a modificat substanțial, multe dintre definițiile și codurile sale sunt utilizate. Dat fiind faptul că FACC reprezintă o porțiune din baza de date specifice, natura și tipurile datelor reprezentate de SEDRIS depășesc sfera cartografică, noile limite fiind date de reprezentarea datelor integrate mediului. Baza de date specifică poate fi considerat dicționarul unei limbi, putând da răspunsuri la trei tipuri de întrebări: „ce este acel lucru?", „care-i sunt caracteristicile?'' și „ce elemente îi vor determina caracteristicile". Aceste întrebări sunt independente de orice model de date, și ca rezultat, baza de date specifică are o tehnologie unicat care poate fi întrebuințată independent de restul tehnologiilor SEDRIS, ori de câte ori identificarea și caracteristicile datelor sunt necesare.

Modelul spațial de referință are în vedere locația obiectelor reprezentate. Fără capacitatea stabilirii poziției exacte unui obiect față de originea sa și față de celelalte obiecte, se pot spune foarte puține lucruri despre mediul ce urmează a fi distribuit în rețea. Pentru reprezentarea locației unui obiect, în spațiu, se pot descrie un număr infinit de coordonate ale sistemului și frame-uri de referință, fiecare dintre ele fiind o reprezentare validă. Unele sunt mai bine prelucrate pentru aplicații specifice, altele prezintă proprietăți cu valoare pentru utilizatori. Modelul acaparează și unifică modele spațiale folosite de SEDRIS, inclusiv cele ce nu sunt folosite regulat, dar care pot fi ușor adăugate.

Modelul de referință spațial asigură o înțelegere rapidă, precisă și eficientă pentru transformarea coordonatelor unui frame de referință către următorul. Algoritmii săi sunt realizați pentru un grad ridicat de precizie (lmm) pe timpul operațiilor de transformare și conversie. Procesul de transformare și conversie a coordonatelor trebuie să fie rapid, iar procesul extragerii și inserării datelor trebuie să fie eficient, Iară apariția erorilor sau pierderii de informații pe timpul fluxului de date. Modelul suportă în prezent 151 frame-uri de referință spațiale, tund ui legătură cu un pachet extins de modele de referință ale obiectelor (modele ac referință a Pământului, precum elipsoidul).

Interfața specifică & formatul de transmitere.

Schimbul de date trebuie făcut pe o platformă independentă, eficient practic (atât în stocare cât și-n procesarea datelor), și ușor în dezvoltarea softwareului Ultimele două componente sunt folosite pentru interschimb și pentru distribuirea datelor cu ceilalți într-o manieră eficientă.

Interfața specifică asigură funcționarea standardului prin realizarea și consumarea produselor SEDRIS. Acest lucru este realizat prin decuplarea aplicației utilizatorului de la structurile de transmitere a datelor și realizarea unei interfețe între aplicația utilizatorului și produsele SEDRIS. Interfața utilizează softurile C și C++, iar obiectivul producătorilor este de a fi portabilă și a putea rula pe mai multe platforme informatice (Win 9x, NT, XP, Linux).

Formatul transmitere este o platformă independentă proiectată pentru a suporta capabilitățiile modelului de reprezentare a datelor. El realizează decuplarea interfeței specifice sau modelului de reprezentare a datelor. Softwareul formatului de transmitere este parte a interfeței specifice și are în vedere stocarea informațiilor, creând spațiu eficient pentru evitarea nevoilor de stocare a datelor.

Crearea unei baze de date a mediului, necesară unei simulării în timp real, de tip interactiv. Generarea și reprezentarea bazelor de date a mediului, este un factor cheie în cadrul sistemelor de simulare dintr-o rețea. Este primordial crearea unui mediu care arată bine de la nivelul solului, decât vederea de ansamblu a sa, dintr-un simulator de avion, de la peste lOOOOm. Simularea în rețea, în timp real, impune anumite standarde de atins pentru realizarea acestor medii.

Este important să înțelegem cum arată o bază de date a mediului și cum aceasta influențează sistemele rețelei, dat fiind utilizarea mediilor tridimensionale în tot mai multe domenii, într-o rețea locală sau globală. In cele ce urmează vor fi prezentate succint provocările ce apar la crearea și utilizarea bazei de date a mediului în cadrul aplicațiilor legate de activitățile de la nivelului solului și în aproprierea sa, într-o simulare în rețea. Reprezentarea datelor pentru un teren specific, poate fi destul de diferită una de cealaltă, în funcție de utilizarea unei platforme de simulare sau a unor aplicații specifice.

Fundalul mediului

În trecut sistemele militare de instruire prin simulare, au încercat crearea unui mediu derivat din mediul real, pentru a reprezenta o parte din realitatea tridimensională. În prezent, s-a trecut de la utilizarea unui mediu fizic ce include modele analogice, la o versiune complet digitală. Performanța și costurile reduse rezultate în urma folosirii tehnologiei computerizate pentru a reconfigura o reprezentare mai realistă și mai puțin scumpă a mediului, a făcut ca sistemele de simulare să creeze un mediu controlat digital, în timp real, complet sintetizat. Până la sfârșitul aniilor 1980 simulatoarele funcționau individual și erau concepute pentru un anumit scop.

Odată cu apariția SIMNET simulatoarelor erau folosite într-un mediu de instruire a forțelor întrunite, interacționând într-o rețea, în timp real. Interacțiunea are loc într-un mediu sintetic ce reprezintă o anumită regiune a pământului, fiecare simulator având o copie proprie a acelei rechini
"sintetice". În prima fază de implementare a programului SEMNET, s-au creat sisteme de simulatoare omogene ce erau acționate de om. în ideea utilizării unor simulatoare eterogene, într-o rețea, au apărut provocări și mai mari în ceea ce privește construirea, distribuirea și utilizarea bazelor de date a mediului. Acestea sunt elemente cheie cu care organizațiile răspunzătoare de simularea în timp real într-o rețea, se confruntă în prezent. Tehnicile pentru realizarea interoperativității sistemelor de simulare eterogene sunt într-o continuă dezvoltate, cercetare și proiectare.

Elementele unei baze de date a mediului

În această secțiune termenul de „bază de date a terenului" și „ bază de date a mediului" sunt sinonimi și interoperabili, chiar dacă primul este, în general cuprins în sfera celui de-al doilea. Baza de date a mediului reprezintă un ansamblu de date integrate, fiecare dintre ele descriind anumite aspecte ale aceleași regiuni geografice. Destul de des, baza de date a mediului, include date adiționale ce descriu elementele simulării și al evenimentelor ce vor avea loc pe timpul interacțiunii, în acel mediu. De exemplu, datele ce reprezintă copacii unei păduri sunt incluse în baza de date a mediului, dar datele adiționale, precum o mașină trecând printre copaci, într-o simulare, sunt incluse în aceeași bază de date.

Ansamblu de date/modele integrate reprezintă integrarea, elaborarea și prelucrarea unei surse variate de date, creând o bază de date completă, diferită de baza de date normală, ce utilizează numai o parte neprelucrată a surselor de date. O bază de date/model integrată/integrat trebuie să reprezinte principalele caracteristici ale lumii reale și o aproximare cât mai bună a timpului sau unei regiuni tipice sau specifice, pentru a nu scădea performanțele jucătorului sau echipamentului. Datele integrate într-o bază de date ale unei simulări sunt:

suprafața terenului;

trăsăturile și caracteristicile terenului;

modele 3D;

imagini culori și textura modelelor/datelor;

obiecte și trăsăturile atributelor;

modelele de mediu;

alte date.

Suprafața pământului este reprezentată printr-un model digital al relietuiui,
care conține datele fundamentale ce descriu geometria și suprafața terenului,
dacă se prezintă sub forma liniilor de caroiaj digitale sau se prezintă sub torma
poligonală. Sursa de date pentru aceste modele sunt agenții naționale ce se ocupa
cu studiul terenului și pământului, iar foarte rar, anumite fotografii, hărți sau aue
surse. Aceste date reprezintă relieful cuprins între liniile de caroiaj simetrice, avanând o anumită rezoluție și fidelitate.

Componentele/trăsăturile terenului fie ele naturale sau construite de om, precum vegetația, apele, șoselele sau alte obstacole, care sunt realizate din sunt realizate din sursele digitale de date existente în cadrul programului sau prin digitizarea hărților Caracteristicile terenului nu se potrivesc întotdeauna cu geometria fundamentală a terenului.

În majoritatea cazurilor datele originale despre suprafața și componentele terenului sunt extrase din surse diferite și ating un anumit nivel de transformare la o unitate de timp, sau sunt modificate după extracția de la sursă. Acesta este unul din motivele pentru care datele trebuie integrate înainte de a fi folosite într-o simulare. Un binecunoscut exemplu al neconcordanței dintre suprafața și componenta terenului apare la curgerea unui râu din amonte. Cele mai multe fonduri se consumă în cadrul etapelor de integrare și dezvoltare a bazelor de date necesare aplicațiilor dintr-o simulare.

Modelele 3D. Într-o bază de date regăsim clădiri, structuri sau alte modele 3D necesare creării mediului dintr-o anumită zonă de interes. Modelele sunt obținute din caracteristicile datelor, dar aspectul 3D este realizat după o anumită schemă sau plan, cu ajutorul unui calculator utilizat pentru a susține proiectarea obiectelor, sau construită după o imagine.

Orientarea unui obiect nu este dată, de obicei, de către caracteristicile datelor, și de aceea, trebuie introdusă și integrată din alte surse.

Imaginea, culoarea și textura modelelor. Atunci când baza de date este realizată, în special, pentru a privi suprafața și trăsăturile terenului, culoarea și textura datelor devine esențială. Informațiile despre culoare și textură sunt obținute din fotografii, suport video, sau sintetizate din caracteristicile geografice generale, apoi sunt integrate cu informațiile suprafeței pământului, chiar dacă ea este reprezentată de iarbă șosea sau clădire. Dacă nu există informații video, imagini despre culoare sau textură, există culorile și textura geo-tipică care vor fi sintetizate și aplicate bazelor de date. Textura asigură detaliu substanțial reprezentărilor vizuale și nu poate fi realizată numai printr-o geometrie simplă a obiectelor.

Obiectele și caracteristicile detaliilor

Majoritatea sistemelor de simulare necesită detalii adiționale folosite atât de utilizator sau necesare prelucrării sarcinilor atribuite calculatorului într-o aplicație. Aceste detalii adiționale includ date precum semnale infraroșii ale obiectelor specifice, ce permit utilizatorilor să recunoască și detecteze acele obiecte în cadrul mediului. De asemenea, datele includ informații despre suprafața materialului, mobilitate, sau nivelul traficului astfel încât comportarea sistemului și deplasarea vehiculului să fie în concordanță cu modificările mediului.

Detaliile adiționale se referă la date despre înălțimile din jur, linia orizontului/cât de departe putem vedea cu ochiul liber sau cu un anumit dispozitiv, temperatură, vânt, sau alte etecte existente într-un mediu real, pentru a asigura realismul aplicației.

Modele de mediu.

Datele de acest tip reprezintă fenomene precum ploaie, ninsoare, ceață, fum, fulgere, etc. Aceste date pot fi regăsite ca date integrate sau incluse în cadrul programului de simulare, ca o bază de date separată de cea a mediului.

Alte date. O bază de date poate conține date ce descriu numai începutul unei acțiuni nefiind necesar simularea completă a ei, și se prezintă sub forma unei mici animații. Exploziile, apa unei râu care se scurge în aval, date matematice precum date topografice, nume și etichete pentru realizarea de hărți digitale sau pe hârtie perioadele de tranziție ale unor acțiuni sunt exemple de date aflate în această categorie. Principalul proces realizat de standardul SEDRIS, este procesul de transformare a datelor mediului, proces reprezentat sugestiv prin schema din figura de mai jos.

Aplicațiile ce folosesc date despre mediu:

Exista cinci mari aplicații ce utilizează datele unui mediu:

forțele semi-automate;

senzorii simulării;

generatoarele de imagini și sistemele de vizualizare; și simulările constructive;

hărțile electronice și de hârtie

Forțele semi-automate crează elemente inamice sau prietene pentru a crește numărul de simulatoare acționate de om, pe timpul exercițiilor de instruire. Asttei, în contextul unui exercițiu de nivel mare, se pot instrui subunități de ruvei ecmpa sau echipaj. în funcție de platforma de simulare folosită, de fidelitatea dorita și ce complexitatea exercițiilor, o singură aplicație de acest tip poate crea și controla zeci de vehicule simulate, ce au un comportament de nivel tactic. Forța semiautomată, în conformitate cu sarcinile apărute, trebuie să asigure deplasarea și folosirea caracteristicilor mediului în condiții noi și neprevăzute.

Senzorii simulării provin de la alte aplicații și includ radar, infraroșu, aparate de vedere pe timp de noapte. în funcție de geometria și caracteristicile datelor/informațiile, compoziția suprafeței terestre, vreme și o gazdă a altor informații se vor utiliza favorabil aceste simulatoare.

Generatorul de imagini și sistemele se vizualizare poate fi considerat cel mai cunoscut program ce utilizează baza de date a mediului. Rolul principal al său este de a crea imagini 3D și a le afișa echipajelor prin ratele de frame, ce crează iluzia animației și a mișcării continue. Elementele cheie ale generatorului de imagini sunt geometria, culoarea, textura, luminozitatea. Majoritatea generatoarelor de imagini folosesc reprezentarea poligonală a suprafeței terestre, chiar dacă și alte tehnici de reprezentare a suprafeței terestre.

Simulările constructive se întrebuințează la eșaloane mari, pentru stat major și comandă a unității, o clasă specială fiind jocurile de război. Forțele întrunite reprezintă obiectul acestor aplicații, iar ița rezultat, datele terenului sunt o versiune macro a datelor terenului necesare untiilsimulator individual. Această diferență de rezoluție crează probleme de interoperabilitate și la nivelul platformelor de simulare de nivel individual și eșaloane mari.

Hărțile electronice și de hârtie-Operatorii sistemelor de simulare folosesc hărți de hârtie sau electronice, trebuind să le orienteze pentru ca acestea să interacționeze cu mediul. Este evident că nevoia de aplicați diferite și cerințele informatice ale acestora sunt diferite, așa cum și reprezentarea obiectelor se dorește într-un anume fel pentru fiecare aplicație în parte.

=== capitolul IV ===

Capitolul IV

Aplicație: INFLUENȚA MEDIULUI URBAN ASUPRA PROPAGĂRII UNDELOR ȘI DETERMINAREA NIVELULUI SEMNALULUI LA EMISIE ÎN RAPORT CU UN NIVEL DE LA RECEPȚIE DAT

4.1. INTRODUCERE

Încă de la începutul activității în domeniul radio și până în prezent, înțelegerea propagării undelor radio a jucat un rol vital în orice sistem de comunicații. În războiul bazat pe rețea datorită creșterii cererii de comunicare mai rapidă, cu consum redus de putere și cu puține interferențe, a apărut și nevoia de a reprezenta o cale sigură de propagare a unei unde electromagnetice. Pentru a se putea realiza acest lucru s-au realizat o serie de studii asupra tuturor fenomenelor pe care le suferă unda radio în timpul propagării ei de la emițător la receptor.

Aplicația practică va explica modul în care mediul urban influențează propagarea undelor și propune o metodologie de determinare a nivelului semnalului la emisie în raport cu un mod de recepție dat.

În toate studiile care se realizează asupra propagării undelor electromagnetice trebuie ținut cont de faptul că bazele propagării undelor radio sunt aceleași chiar dacă sistemul lucrează la 100 kHz sau 100 MHz, dar rangul de frecvență are propriile avantaje, dezavantaje și particularități care trebuie înțelese pentru a se putea realiza o folosire optimă a spectrului electromagnetic.

Frecvențele VHF și UHF considerate a fi între 30-3000MHz sunt folosite în primul rând în cadrul comunicațiilor directe. Aviația, serviciile publice, guvernele, amatorii și comunicațiile de afaceri, precum și FM și televiziunea au alocate frecvențe în această gamă. Aceste frecvențe sunt de obicei folosite pentru comunicații punct la punct sau în rețelele locale. La aceste frecvențe înălțimea antenelor care trebuie folosite pentru a se putea realiza propagarea în spațiul liber fără probleme este practică, acest lucru este determinat de lungimea de undă care este mică pentru asemenea frecvențe.

După anul 1990, odată cu introducerea Sistemului Global pentru Comunicațiile Mobile (GSM) și a sistemelor comparabile, lumea a realizat o explozie pe piața comunicațiilor mobile, iar datorită acestui lucru comunicațiile în gama UHF s-au dezvoltat foarte mult.Rețelele mobile din zilele noastre sunt reprezentate pe baza conceptului de celulă, în care aria de deservire (care poate fi întreaga țară) este împărțită în zone geografice separate numite celule. Fiecare celule este echipată cu o stație de bază care deservește stațiile localizate în interiorul celulei folosind un subset din canalele radio disponibile. Prin această metodă fiecare canal poate fi folosit de mai multe stații bază, asigurându-se ca distanța dintre ele să fie suficient de mare pentru a garanta ca interferența co-canal să fie apropiată de un nivel de acceptare.Cercetările în domeniul propagării pentru comunicațiile mobile în microcelulele urbane au fost în marea lor majoritate concentrate pe modelarea reflexiei și difracției din pereții exteriori și din colțurile clădirilor. Se consideră că aceste clădiri sunt opace la frecvențele folosite pentru comunicațiile mobile terestre.

Propagarea este determinată de proprietățile mediului (atmosferă, sol, obstacole naturale și artificiale), de caracteristicile undelor (frecvență), de cele ale antenelor de emisie și recepție (înălțime, directivitate).

În comunicațiile radio realizate în gama VHF limita vizibilității directe prevede distanța maximă între emițător – receptor de 31,5 Km.

În timpul propagării intervin fenomene naturale precum reflexia, refracția, difracția și absorbția, cauzate de discontinuitățile existente în mediu.

a)Refracția undelor în atmosferă – caracterizează fenomenul prin care unda trece parțial dintr-un mediu în altul, schimbându-și direcția mișcării și parțial se reflectă la limita de separație dintre cele două medii.

Forme de manifestare:

– superefracția: în condiții meteorologice nefavorabile (umiditate, vânt, etc.) densitatea aerului variază foarte mult ceea ce duce la arcuirea (încovoierea) exagerată a undelor, peste limitele atinse în condițiile în care densitatea aerului este relativ constantă. Datorită acesteia apare fenomenul de conductivitate, care poate determina propagarea undelor de-a lungul curburii pământului la distanțe care depășesc limita vizibilității directe.

– subrefracția: reprezintă fenomenul conform căruia arcuirea razelor se face în limite foarte reduse. Acest lucru limitează propagarea undelor, ducând la creșterea atenuării și la posibilitatea ca semnalul să nu se propage până în punctul de recepție.

Pentru legături realizate pe distanțe mici, fenomenul de refracție poate fi neglijat

b) Reflexia undelor – este fenomenul ce apare când unda care cade pe suprafața de separație dintre două medii se întoarcere (parțial) în mediul din care a venit.

Există mai mulți factori care determină apariția și caracteristicile undei reflectate:

Suprafața terestră este unul dintre cei mai importanți factori ce determină reflexia undelor în spațiul liber.

Ploaia de meteoriți este unul din fenomenele care poate determina reflexia undelor radio pe distanțe foarte mari (sute Km). Frecvențele sensibile la acest fenomen sunt cuprinse între 40-50 MHz. Legăturile stabilite pe baza ploilor meteoritice sunt utilizate pentru transmisii de date și pentru aplicații în care nu sunt cerute comunicații în timp real.

Obstacolele naturale și artificiale: copaci, clădiri, vehicule, etc.

c) Difracția undelor – este fenomenul care apare atunci când unda întâlnește un obstacol pe care îl depășește trecând pe deasupra s-a, sau „arcuindu-se” pe lângă el, iar datorită acestui lucru direcția de propagare a undei se shimbă.

d) Absorbția undelor – este procesul prin care o parte din energia unei unde este reținută de mediul în care se propagă.

Absorbția undelor se datorează rezistenței la propagare prezentată de mediu, fenomenelor de reflexie și refracție.

Partea inferioară a troposferei până la 1,5 km este de interes în extinderea propagării VHF. Refracția, împrăștierea și atenuarea sunt principalele caracteristici ale troposferei și acestea exercită o influență profundă asupra mecanismului de propagare. Pentru extinderea comunicațiilor VHF se pare că există condițiile potrivite în partea inferioară a troposferei (de la suprafața pământului până la 1,5 km).

Pentru asemenea comunicații sunt relevante următoarele caracteristici:

Presiunea, temperatura, vaporii de apă și variațiile lor cu altitudinea.

Super refracția și conductivitatea care cauzează anomalii în condițiile de propagare.

Pe lângă reflexie, difracție și împrăștiere mai există și alte mecanisme importante implicate în propagarea undelor radio. Transmiterea prin clădiri joacă un rol foarte important în zonele locuite. Transmiterea se realizează în combinație cu reflexia și absorbția undelor radio de către obstacole. În cazul în care receptorul se află în interiorul clădirii are loc un alt mecanism de transmisie prin pereții exteriori, în acest caz este vorba despre o penetrare în interiorul clădirii decât o transmitere prin clădire.

În cazul comunicațiilor radio realizate în gama UHF se studiază propagarea undelor electromagnetice în mediul urban deoarece în zonele urbane există două mecanisme dominante: propagarea pe deasupra acoperișurilor clădirilor și propagarea de-a lungul străzilor.

Dominarea acestor mecanisme depinde în cea mai mare parte de poziția antenei bază. Un receptor poate recepționa o cantitate mare de semnal de la o antenă de bază poziționată pe un bloc aflat la o distanță destul de mare de locul în care se află stația receptoare, sau poate recepționa aceeași cantitate de semnal de la o stație bază aflată mult mai aproape pe o stradă alăturată, dar sub nivelul acoperișului clădirilor. În cele mai multe cazuri profilele terenului sunt simplificate în profile regulate cu străzi rectangulare, iar clădirile au înălțime și lățime constante.

4.2. MODELE ALE PROPAGĂRII ÎN SPAȚIUL URBAN

După cum s-a prezentat și mai sus clădirile au o mare influență în propagarea pe distanțe scurte a undelor electromagnetice. Pentru frecvențele cuprinse în gamele VHF și UHF, lungimea de undă este mult mai mică în comparație cu dimensiunile clădirilor, iar ca un rezultat al interacțiunii cu acestea, semnalul la recepție prezintă o dependență față de lungimea legăturii care este diferită de cea obținută în cazul în care unda electromagnetică se propagă în spațiul liber.

În continuare se va prezenta un model matematic cu ajutorul căruia se poate determina valoarea atenuării suferite de undele electromagnetice când se propagă prin oraș. Acest model a fost determinat de Henry L. Bertoni și Saúl A. Torrico și a fost prezentat în lucrarea „Wireless Communications Systems and Channel Characteristics”.

Ecuațiile matematice au fost determinat pe baza unor date obținute experimental, dar în același timp, au fost făcute și o serie de simplificări, a fost creat un oraș ideal pentru care rezultatele obținute în urma aplicării modelului teoretic se apropie de cele obținute experimental. Trebuie menționat că acest model este valabil pentru frecvențe mai mari de 700 MHz, și datorită acestui lucru în continuare pentru exemplificarea ecuațiilor se va caracteriza o rețea de telefonie mobilă.

În urma analizării localităților urbane s-a observat că există anumite similitudini în modul de organizare al acestora. De cele mai multe ori orașele, în afara zonelor centrale, sunt formate din străzi care au clădiri de înălțimi apropiate, doar uneori se mai poate observa câte o clădire mai înaltă în această zonă. În schimb în zona centrală clădirile sunt mult mai înalte și mai apropiate, iar acestea devin mai mici și mai împrăștiate odată cu apropierea de marginile orașului. Ținând cont de acest lucru s-a presupus că străzile sunt paralele, iar de-a lungul fiecărei străzi se află un rând de clădiri care au aceeași înălțime.

Rețelele macrocelulare pot folosi antene înalte în stația de bază pentru a realiza acoperirea pe o distanță de 1 până la 20km față de aceasta. Pentru cele mai multe orașe aceste distanțe se află în afara zonei centrale a acestuia, în regiuni unde clădirile au aproximativ o înălțime uniformă, și propagarea se realizează trecând prin mai multe rânduri de clădiri, datorită acestui lucru se vor lua în calcul descriptorii clădirilor.

Pentru a se putea determina atenuarea pentru macrocelule, clădirile aflate de-a lungul unei străzi sunt înlocuite cu o prismă continuă netedă după cum este prezentat în figura 1. Se presupune că toate rândurile de clădiri au aceiași adâncime, iar între aceste rânduri există aceiași distanță d care reprezintă suma dintre grădina din spatele clădirii, strada care se află în spatele clădirilor și porțiunea de teren aflată în fața clădirilor de pe următorul rând. Folosind acest model de clădiri atenuarea în decibeli este dată de suma a trei factori:

PGdB=-(10logPG0+10logPG1+10logPG2)

Fig.1 Drumul descris de undă de la emisie la recepție

În acest caz PG0 reprezintă atenuarea în spațiul liber, care este reprezentată de raportul dintre puterea recepționată și cea emisă pentru o antenă izotropă, și este dată de:

(1)

λ reprezintă lungimea de undă, iar R aproximează distanța orizontală de separație dintre stația de bază și mobil. Termenul PG1 reprezintă scăderea câmpurilor care ajung la clădirile de lângă mobil ca rezultat al difracției realizate prin trecerea printre rândurile anterioare de clădiri. Iar termenul PG2 reprezintă diminuarea câmpului datorată difracției de pe acoperișuri către pământ.

În rețelele macrocelulare antena stației de bază se află de obicei la o înălțime mai mare decât înălțimea celei mai înalte clădiri, și datorită faptului că distanța R este mai mare de 1 km, unghiul de strălucire α prezentat în figura 1 este mai mic decât 2o astfel că pentru un teren plat se poate spune că :

(2)

Pentru valori mici ale acestui unghi, difracția directă de la un rând de clădiri la următorul nu este sensibilă la neregularitățile spațiului dintre clădiri, sau la dispariția paralelismului dintre rândurile de clădiri. De asemenea datorită valorii reduse a unghiului de strălucire, difracția nu este sensibilă la forma acoperișului sau la colțuri, astfel aceste rânduri de clădiri pot fi considerate ca fiind ecrane subțiri absorbante. Razele care se difractă sub unghiuri largi spre pământ și sunt reflectate din nou spre acoperiș, au amplitudine mică și sunt neglijate.

Când o undă plană este difractată trecând printr-o serie de ecrane absorbante pentru unghiuri de strălucire mici, câmpul incident descrește inițial la o valoare Q, numită câmp determinat, și apoi oscilează odată cu scăderea amplitudinii în jurul acestei valori. Această valoare Q dă diminuarea câmpurilor de deasupra acoperișurilor rezultate din difracția determinată de rândurile anterioare de clădiri, astfel că termenul PG1 este dat de :

(3)

S-a observat că valoarea determinată Q(gp) depinde de unghiul α și φ, de distanța dintre rândurile de clădiri și de lungimea de undă, prin intermediul parametrului adimensional gp care este definit prin:

(4)

Pe baza rezultatelor numerice obținute pentru Q(gp) s-a determinat un polinom de gradul 3 a cărui reprezentare este următoarea:

(5)

Rezultatele obținute sunt determinate cu o acuratețe de 0,5 dB pentru cazul în care 0,01<gp<1. Pentru valori mai mari ale unghiului α, cum sunt cele care se obțin la realizarea legăturilor prin satelit, gp>1 și Q(gp)≈1, și în acest caz semnalul recepționat este influențat numai de ultimul rând de clădiri care se află în fața mobilului. Datorită acestui lucru Q(gp) este aproximat prin : , iar în acest caz rezultatele obținute sunt determinate cu o acuratețe de 0,8 dB.

Pentru a se putea calcula valoarea ultimului termen din formula atenuării prezentate mai sus se presupune că la ultimul acoperiș aflat înaintea mobilului ajunge o undă plană care se propagă sub un unghi foarte mic față de orizontală, și sub un unghi φ față de direcția perpendiculară pe rândul de clădiri. Câmpul rezultat în urma difracției cauzată de muchiile clădirii este de forma unei unde cilindrice. Din cauza variației spațiale rapide rezultată în urma interferenței celor două unde, se poate exprima PG2 prin :

(6)

Γ reprezintă coeficientul de reflexie al clădirii opuse mobilului, D(θi) este coeficientul de difracție, ρ1 și ρ2 reprezintă distanțele prezentate în figura 2 și se calculează astfel :

și (7)

iar unghiurile θi , pentru i=1,2 sunt date de :

Fig.2. Drumul descris de undă de la emisie la recepție

În calculul acestor mărimi s-a notat cu HB înălțimea medie a clădirilor, cu hm înălțimea la care se află receptorul față de pământ, iar w este adâncimea medie a clădirilor, x este distanța dintre mobil și muchia de difracție din fața acestuia, iar d este lățimea medie a străzilor.

Coeficientul de difracție D(θi) depinde de condițiile de graniță existente în zona muchiilor acoperișului clădirii, și de aceea de obicei nu este cunoscut. Pentru unghiuri de difracție mici coeficientul de difracție nu este sensibil la condițiile existente în zona muchiilor. În acest caz poate fi folosit coeficientul de difracție al unei muchii absorbante care este dat de:

(8)

Cu ajutorul termenului cos φ se arată că numărul efectiv de unde în planul perpendicular pe rândurile de clădiri este k cosφ, în timp ce lungimea de undă efectivă este λ/cosφ, iar k este reprezentat de 2π/λ. S-a observat că aproape pentru toate tipurile de materiale folosite în construcția clădirilor coeficientul de difracție este apropiat de 0,3 și din această cauză pentru simplificarea calculelor se poate considera că Γ este 0,3.

Sistemul microcelular folosește stații de bază aflate aproape la înălțimea clădirilor pentru a putea acoperi celule cu raza de 1 Km sau mai puțin. Pe baza măsurătorilor efectuate s-a observat că este suficient să se ia în calcul modelul celor două unde, care se referă la unda directă și la cea reflectată, pentru a calcula atenuarea în spațiul apropiat. Acest model este prezentat în figura 3. Pentru o antenă izotropică atenuarea determinată prin intermediul celor două unde este dată prin:

(9)

r1 reprezintă distanța directă de la emițător la receptor, r2 reprezintă distanța prin punctul de reflexie, iar Γ(θ) este coeficientul de reflexie. Coeficientul de reflexie depinde de unghiul de incidență și de tipul polarizării, și este dat de:

(10)

În acest caz a=1/εr pentru polarizare verticală și a=1 pentru polarizare orizontală, iar εr este constanta dielectrică a pământului care este egală cu 15-jσλ, iar conductivitatea σ este în jurul a 0,005 mho/m.

În urma măsurătorilor efectuate în zone ale orașelor în care există arbori s-a observat că există o mare influență a acestora asupra atenuării. Pentru frecvențe situate în jurul a 900MHz s-a obținut o atenuare de 10 dB pentru cazul în care propagarea a avut loc într-o zonă în care existau arbori pe o suprafață mai mare, dar nu erau prea deși. S-a observat că atenuarea crește în cazul în care receptorul se află în mijlocul zonei cu arbori, dar în oraș nu se întâlnesc decât câțiva arbori plantați de-a lungul străzilor, în fața sau în spatele caselor, iar cei mai mulți pot fi întâlniți în parcuri.

Propagarea în oraș este influențată în primul rând de cei care se află în apropierea caselor, și datorită acestui lucru în continuare va fi prezentată din punct de vedere matematic influența acestora asupra propagării undelor electromagnetice.

Arborii prezenți de-a lungul străzilor pot fi considerați ca fiind o colecție aleatoare de frunze și crengi, din această cauză se va prezenta în continuare o aproximare a acestor cu unele figuri geometrice, deoarece ele intervin în calea propagării undelor electromagnetice. Frunzele sunt considerate ca fiind suprafețe plane orientate aleatoriu, sub formă de discuri a căror rază este ad, a căror grosime este t, iar constanta complexă dielectrică este εr .

Crengile sunt considerate a fi cilindrii lungi având diferite orientări, iar raza acestora este ac, lungimea lor este l, iar constanta complexă dielectrică este εrc . Valoarea medie a câmpului în această colecție de frunze și crengi poate fi calculată folosind teoria intervalelor discrete a lui Lax și Foldy. Astfel soluția pentru propagarea unei unde plane sub un unghi θ față de verticală (axa z) incidentă pe un strat ales aleatoriu (x>0) este dată de :

, (11)

unde a este vectorul de polarizare a câmpului mediu, k este numărul undei din spațiul liber, iar k=k’-jk” dă efectul de mediu aleatoriu pentru o propagare constantă. Calcularea lui k se realizează ținându-se cont de parametrii frunzelor și ai crengilor.

Prin date experimentale s-a obținut atenuarea exprimată în decibeli pe metru ca fiind egală cu 8,69k” pentru cazul în care parametrii frunzelor sunt ad=5cm,t=0,5mm,εrd=25+i7 și densitatea este ρd=350/m3, iar parametrii crengilor sunt ac=1,6cm, l=50cm, εrc=19+i7 și densitatea ρc=2/m3. Pe baza acestor date s-a ajuns la concluzia că un arbore care are o coroană cu diametrul de 10m are o atenuare de aproape 8dB pentru o frecvență egală cu 800MHz și aceasta crește până la 13dB pentru frecvența de 2GHz.

4.3. EXEMPLU PRACTIC PRIVIND INFLUENȚA AVUTĂ DE SPAȚIUL URBAN ASUPRA NIVELULUI DE TRANSMISIE

Se consideră o rețea de stații radioreleu, a căror principală caracteristică o constituie faptul că au o gamă de frecvență care depășeste 700MHz, dispuse într-o zonă urbană. O astfel de rețea este prezentată în figura 3.

Fig. 3. Dispunerea stațiilor radioreleu în mediul urban

O astfel de rețea, și anume realizată în mediul urban poate să fie alcătuită din următoarele categorii de sisteme:

sisteme sau echipamente analogice care se află în înzestrarea armatei unui anumit stat

sisteme sau echipamente numerice aflate în înzestarea armatei unui stat

Aceste sisteme contribuie, atât prin caracteristicile lor tehnico-tactice cât și prin alte tipuri de caracteristici la realizarea în condiții cât mai bune a comunicației radio.

În această aplicație se determină nivelul semnalului la transmitere în raport cu atenuarea suferită de acesta pe traseul care trebuie parcurs până la recepție și în raport cu un nivel minim de obținut la recepție.

Pentru soluționarea acestei probleme am folosit un program realizat în Mathlab, cu ajutorul căruia vom calcula atât atenuarea produsă pe traseu până la recepție cât și nivelul de transmitere necesar.

În cadrul aplicației am considerat zona urbană ca fiind uniformă și caracterizată de următorii paramentrii:

înălțimea antenei de emisie-hBS-4m;

înălțimea efectivă a unei clădiri-HB-5m;

distanța dintre clădiri-d-10m;

coeficientul de reflexie-Γ-0.3;

înălțime antenă de recepție-hm-4m;

distanța dintre receptor și muchia de difracție din fața acestuia-x-7.5m;

adâncimea clădirii-w-5m;

unghiul sub care se propagă o undă plană în raport cu direcția perpendiculară pe rândul de clădiri-φ-π/6;

lungimea unui spațiu-7m;

Aplicația Mathlab costă în următoarele elemente componente prezentate în figura de mai jos:

Fig.4 GUI Mathlab

GUI(Graphical User Interface) este format din următoarele:

buton pentru introducerea numărului de clădiri care se află între stația de emisie și cea de recepție;

buton pentru introducerea numărului de spații care se află între stația de emisie și cea de recepție;

buton pentru introducerea frecvenței de lucru a celor două stații;

câmp pentru introducerea funcției de calcul a atenuării produse ca urmare a parcurgerii de către undă a distanței dintre stația de emisie și stația de recepție;

buton care determină calcul atenuării astfel produse;

buton de închidere pentru închiderea aplicației;

câmpuri pentru returnarea rezultatelor necesare, și anume câmp pentru returnarea atenuării și câmp pentru returnarea nivelului minim de transmisie;

De-a lungul timpului oamenii au încercat să găsească diferite explicații ale fenomenelor pe care le suferă undele electromagnetice în timpul propagării lor prin atmosferă. Astfel că în urma miilor de măsurători realizate practic asupra semnalului emis de diferite emițătoare, majoritatea celor interesați de evoluția valorii semnalului pe timpul propagării acestuia prin mediul liber au dat diferite formule matematice care, după părerea lor, ar descrie cel mai bine fenomenele la care este supus semnalul emis.

Principalul fenomen pe care îl suferă unda electromagnetică în timpul propagării ei prin mediul înconjurător este atenuarea, și în acest scop a fost prezentată o ecuație de determinare a acestuia ținând cont de faptul că rețeaua radio era aflată în interiorul unui oraș sau atfel spus într-o localitate urbană.

Figura 4 prezintă fereastra care apare pentru introducerea parametrilor care sunt necesari pentru determinarea valorii atenuării conform modelului considerat. Un parametru foarte important este caracteristica zonei în care are loc propagarea, aceasta se referă la mediul prin care loc propagarea. Folosind date de intrare calculatorul furnizează utilizatorului răspunsul asupra valorii atenuării. Pentru obținerea atenuării se va introduce în câmpurile variabilelor anumite valori. În câmpul denumit clădiri se va introduce numărul de clădiri care se află dispuse între stația de emisie și cea de recepție(se ține cont de idealitatea zonei urbane, distanțe constante între clădiri, aceleași dimensiuni pentru fiecare casă). În câmpul denumit spații se introduc de la tastatură numărul de spații aflate între stația de emisie și cea de recepție.

Deasemenea în câmpul denumit frecvență se introduce frecvența de lucru a celor două stații. Sub câmpul în care definim frecvența este definită funcția care calculează atenuarea suferită de unde pe timpul propagării în mediul urban. În program există un buton denumit calculează. Acesta, după ce am introdus datele de intrare va calcula atât atenuarea cât și nivelul semnalului necesar la emisie. Astfel se apasă acel buton și aplicația va returna două valori:

atenuarea, în decibeli, atenuare suferită în timpul propagării undei

nivelul semnalului la transmisie luând în considerare un nivel minim al semnalului la recepție; valoarea semnalului la recepție a fost stabilită arbitrar la valoarea de 25dB

Se iese din această fereastră prin apăsarea butonului close.

În continuare voi analiza rezultatele aplicației pentru câteva valori aleatoriu alese. Astfel voi întocmi un tabel pentru a arăta rezultatele care au fost obținute pentru atenuare:

a. cazul în care frecvența și numărul de spații între stația de emisie și cea de recepție sunt constante, modificându-se doar numărul de clădiri

Tabelul 1. Modificarea numărului de clădiri

În analiza acestui tabel se observă că atenuarea crește proporțional cu numărul de clădiri existente între emisie și recepție, însă nu există creșteri majore, ele putând fi încadrate în anumite limite. Această creștere este datorată existenței în modelul de calcul al atenuării a componentei privind atenuarea introdusă de clădirile aflate în calea propagării undelor electromagnetice. În cazul în care numărul clădirilor va crește, va crește și valoarea atenuării obținute, fapt care determină nevoia unei puteri mai mari de emisie.

b. cazul în care frecvența și numărul de clădiri rămân constante, modificându-se doar numărul de spații aflate între cele 2 stații:

Tabelul 2. Modificarea numărului de spații

În cazul în care numărul de spații se modifică, și celelalte variabile ale ecuației de determinare a atenuării totale, atenuarea crește progresiv cu numărul de spații; lucru datorat în principal existenței în ecuația de determinare a atenuării a factorului privind atenuarea introdusă de numărul de spații dintre stația de emisie și cea de recepție. Și în acest caz se observă că atenuarea nu are variații majore. Astfel putem concluziona că cu cât avem mai multe spații cu atât avem o atenuare mai mare.

c. cazul în care rămân constante numărul de clădiri și numărul de spații și se modifică frecvența:

Tabelul 3. Modificarea frecvenței

În acest caz se observă din nou o creștere a atenuării în raport cu frecvența, doar că acum creșterile sunt majore pentru variații mici ale frecvenței. Această creștere este datorată existenței în model a frecvenței pentru calculul diferiților parametrii.

Se observă astfel că valoarea atenuării crește atunci când cresc toți parametrii utilizați, însă cea mai mare creștere este înregistrată la creșterea frecvenței. Valoarea mare a atenuării determină necesitatea folosirii la emisie a unor puteri mai mari, în funcție de valoarea acesteia.

Această aplicație reprezintă o utilizare a unui model de propagare a undelor în mediul urban, mediu care a căpătat o importanță deosebit de mare în conflictele de ultimă generație. Altfel spus mediul urban constituie de fapt mediul în care are loc, se desfășoară conflictul de genul războiului bazat pe rețea.

Aplicația se referă deasemenea la partea referitoare la comunicații din arhitecturile C4ISR, reprezentînd un instrument util pentru determinarea în funcție de existența clădirilor, a spațiilor și frecvenței de emisie a puterii necesare la emisie pentru a obține la recepție un nivel satisfăcător al semnalului. Deasemenea prin utilizarea acestei aplicații se poate calcula atenuarea pentru diferite condiții ale mediului, putând realiza o interpretare adecvată.

Putem concluziona că această aplicație constituie un instrument de început pentru optimizarea comunicațiilor de orice fel în cadrul mediului urban, mediu în care se desfășoară războiul bazat pe rețea în mod preponderent.

Deasemenea războiul bazat pe rețea folosește comunicațiile radio în orice nod al său. Cu ajutorul acestei aplicații putem determina locul optim de dispunere al stațiilor astfel încât să folosim o putere de emisie cât mai mică.

Arhitecturile C4ISR se aplică, după numeroase procese de modelare și simulare, războiului bazat pe rețea, obținându-se astfel diferite moduri de lucru, diferite posibilități de acțiune,ele devenind parte integrantă a acestuia. Comunicațiile ocupă un loc important atât în arhitecturile C4ISR cât și în războiul bazat pe rețea, ceea ce justifică o dorință mare de optimizare a acestora, lucru realizat, însă în mod amator, și de această aplicație.

Războiul bazat pe rețea urmărește obținerea superiorității informaționale, superioritate care poate fi atinsă doar prin existența unui sistem de comunicații superior față de al oricărui tip de conflict existent în literatura de specialitate.

Astfel putem spune că această aplicație constituie un punct de început în perfecționarea sistemului de comunicații al războiului bazat pe rețea, putând fi dezvoltată încât să constituie un mijloc fundamental în obținerea sistemului de comunicații perferct și nu în ultimul rând a superiorității informaționale.

Mediul înconjurător încă nu este cunoscut în profunzime, dar în același timp nu se cunosc foarte multe lucruri nici despre modul de comportare al undelor electromagnetice în diferite medii de propagare, iar datorită acestor lucruri apare dorința oamenilor de a găsi o explicație universal valabilă pentru diferitele fenomene care apar în timpul propagării undelor electromagnetice.

După cum s-a observat din datele prezentate în capitolul întâi, pentru a se putea determina o formulă care să caracterizeze într-o măsură destul de mare propagarea undelor electromagnetice este nevoie de o idealizare a mediului de propagare, trebuie să fie realizate o serie de simplificări. Acest lucru se realizează datorită faptului că niciodată nu se va întâlni în două locuri diferite de pe glob același mediu de propagare, aceleași caracteristici ale mediului înconjurător.

Și este cunoscut faptul că și cel mai mic fir de praf influențează propagarea unei unde radio din gama UHF. Se poate realiza o analiză a propagării undelor electromagnetice numai dacă se ține cont atât de datele obținute experimental, dar în același timp trebuie să se țină cont și de cele obținute teoretic.

În obținerea datelor experimentale trebuie să se aibă în vedere parametrii aparatului de analiză a semnalului, astfel încât influența acestuia asupra semnalului recepționat într-un anumit punct trebuie să fie minimă. Pentru a fi considerate valide măsurătorile trebuie să fie executate de mai multe ori, în aceleași condiții, dar în perioade de timp diferite. Iar dacă rezultatele obținute astfel sunt asemănătoare, chiar identice, atunci se poate spune că rezultatele obținute sunt adevărate.

Ținând cont de acest lucru în lucrarea de față nu s-a realizat o interpretare a datelor obținute experimental, deoarece datorită faptului că nu s-au avut la dispoziție decât un set de măsurători efectuate nu se putea garanta că rezultatele obținute erau universal valabile.

=== concluzii ===

CONCLUZII

Războiul bazat pe Rețea este un produs al ultimelor decenii. Conceptul și materializarea lui aparțin țărilor care dispun de hightech și IT, îndeosebi Statelor Unite ale Americii. De altfel, singurii care l-au aplicat cu succes, într-o confruntare militară directă, sunt americanii. Singurele puteri în măsură să folosească și să dezvolte cu adevărat acest concept sunt: Statele Unite ale Americii, NATO, Uniunea Europeană, Rusia și, într-o oarecare măsură, China, adică acele entități care dispun, pe lângă high-tech și IT, de o dimensiune cosmică și de o capacitate remarcabilă de dezvoltare a unor rețele reale sau virtuale.

Un astfel de concept presupune investiții foarte mari, pe termen lung și cuprinde nu numai domeniul strict militar, ci și pe cel economic. De studierea și aplicarea, în măsura posibilului (dar nu independent de americani), se preocupă toate țările din NATO și îndeosebi Suedia, care a și realizat unele lucruri în acest sens. Marea Britanie, Franța, Germania, Italia se află, de asemenea, în primul eșalon al țărilor europene care se preocupă de RBR, iar NATO ține seama de acest concept în procesul transformării.

La conferința „Transformarea bazată pe rețea 2004 – răspunsul militar în era informației”, organizată de Asociația World Business Research, cu sediul la Londra, în perioada 20.11 – 03.12.2004, au fost subliniate importanța operațiilor bazate pe rețea și a operațiilor bazate pe efecte, exemplificate prin acțiunile forțelor coaliției care acționează în Irak. De altfel, operațiile desfășurate în Irak, în timpul războiului din 2003, și, într-o oarecare măsură, cele post-conflict, la care se adaugă experimentele din Afghanistan și din bombardarea Iugoslaviei sunt singurele acțiuni reale în care s-a aplicat conceptul RBR. În rest, au fost doar exerciții, experimente, studii și modalități de constituire și de folosire efectivă a rețelelor. Acest concept impune șase capacități esențiale:

– capacitatea de a realiza și folosi rețele reale și virtuale și de a le echipa cu sisteme C4I2SR, dotate cu hardware și software necesare;

– capacitatea de a realiza baze de date corespunzătoare;

– capacitatea de a realiza și interconecta sisteme de arme pe măsură;

– capacitatea de a constitui forțe rapide și flexibile, îndeosebi expediționare, interoperabile;

– capacitatea de proiecție a forțelor și mijloacelor;

– o capacitate logistică în rețea.

De astfel de capacități nu dispune oricine. La ora actuală, numai Statele Unite dispun de toate aceste capacități, în timp ce UE abia începe să și le constituie. Accentul se pune pe lărgirea benzii Internet, care să permită folosirea acestei rețele în sistemul C4I2SR, realizarea unor mijloace (senzori, sisteme de lovire, mijloace neconvenționale etc.) necesare aplicării conceptului RBR în conflictele de joasă intensitate, în războiul împotriva terorismului, în acțiunile de gestionare a crizelor și conflictelor și în operațiile postconflict, dezvoltarea capacității de proiectare a forței și constituirea unei logistici în rețea.

Esența RBR constă în cunoașterea în orice moment a spațiului luptei și a dimensiunilor adiacente acestuia. Nu este o cunoaștere comună, cum ar părea la prima vedere, cum a fost de-a lungul mileniilor, ci o cunoaștere științifică, în timp real. De aici nu rezultă că fiecare militar trebuie să fie savant, ci doar implicarea savanților în modelarea spațiului luptei. De aceea, conceptul RBR trebuie studiat, analizat și dezvoltat mai ales prin mijloace și metodologii epistemologice, care nu sunt chiar la îndemână. Principiile de bază ale RBR sunt:

cunoașterea situației în timp real; acțiunea (reacția) rapidă și adecvată; protecția completă; dominanța strategică; realizarea efectelor maxime cu eforturi minime; prevenirea efectelor colaterale și a fratricidului.

În practica războiului din Irak, RBR s-a dovedit extrem de eficient, dar și cu anumite limite, mai ales în operațiile post-război. Aceste operații, în cazul Irakului, nu ar trebui considerate chiar postconflict, întrucât în zonă se desfășoară un război de gherilă (atacuri cu mașini-capcană, ambuscade, răpiri etc.) care nu poate fi contracarat în modul cel mai eficient (fără pierderi sau cu pierderi minime) prin înalta tehnologie și tehnologia informației.

Există însă o preocupare semnificativă în acest sens, îndeosebi în Statele Unite ale Americii, dar și în alte țări (Marea Britanie, Suedia) în ceea ce privește folosirea RBR în conflictele de joasă intensitate, inclusiv în combaterea terorismului. Rezultatele nu sunt însă spectaculoase și, probabil, acest proces va mai dura.

C4ISR este un acronim, denumirea sa fiind Command (comandă), Control (control), Computers (calculatoare), Communicatios (comunicații), Intelligence (informații), Surveillance (supraveghere), Reconaissance (recunoaștere). Astfel comanda este acel element cu ajutorul căruia se ghidează forțele pe câmpul de luptă. Comanda presupune existența unei doctrine care precizează principalele elemente caracteristici ale acesteia, unor regulamente militare care au ca principal scop de detaliere al doctrinei, precum și compartimente specifice în cadrul comandamentelor care au rol de a urmări modul de aplicare și evoluție al doctrinei și regulamentelor în cadrul forțelor armate.

Controlul presupune acea modalitate de evaluare a rezultatelor obținute (la antrenamente pe timp de pace, la operații de diferite tipuri pe timp de criză sau război). Controlul este de mai multe tipuri:

control pe linie de sisteme (se ocupă de modul de funcționare al sistemelor),

control pe linie financiară (controlează modul de utilizare actuală sau viitoare a resurselor monetare alocate),

control pe linie de personal,

control general.

El este executat de regulă de direcții specializate din cadrul Ministerului Apărării. De asemenea controlul mai poate fi în funcție de eșalonul care îl execută: control al statului major, control al comandantului, control al statului major al forțelor armate.

Domeniul calculatoare se referă la instrumente tehnice care ajută la îndeplinirea cerințelor comenzii și controlului. Constă atât din suport hardware cât și software.

Comunicațiile se referă la întreaga rețea disponibilă unei forțe armate. În România este RTP-rețeaua de telecomunicații permanentă. Această rețea este formată din stații radio cu diferite game de frecvențe, sateliții tereștrii, rețele de antene, comunicații fir, etc.

Informațiile presupun totalitatea datelor obținute prin orice fel de mijloc disponibil care aduc modificări substanțiale comenzii și controlului. Informațiile sunt clasificate pe diferite categorii, în funcție de eșaloanele la care acestea sunt utilizate.

Supravegherea reprezintă acel domeniu care realizează în mod constant o “urmărire” a întregului sistem militar, cu ajutorul diferitelor instrumente aflate la dispoziție, pentru a cunoaște în orice moment o situație, sau pentru a analiza ulterior rezultatele unei operații.

Ultimul domeniu, recunoașterea se referă la abiliatatea sistemelor și a forțelor armate de a stabili un contact preliminar cu domeniul pe care vor să îl abordeze, pentru a nu se realiza surprinderea din partea inamicului.

Modelul, obținut în urma modelării, este o reprezentare fizică, matematică sau logică a unui sistem, a unei entități, fenomen sau proces. Un algoritm reprezintă un set recomandat de reguli sau procese bine definite, clare, pentru soluționarea unei probleme cu ajutorul unui număr finit de pași. Datele reprezintă proprietățile unei entități exprimate în valori parametrice mici care îi descriu atributele. Prin unirea celor trei domenii se va realiza o modelare a unui sistem sau obiect studiat. Astfel putem defini modelarea ca: un procedeu universal, aplicabil practic în orice domeniu al cunoașterii, prin care nu se studiază obiectul (sistemul) propriu-zis, ci un obiect oarecare intermediar (natural sau artificial), capabil să furnizeze informații utile despre obiectul inițial sub acele aspecte ce se regăsesc în problemele formulate ca obiective ale cercetării.

Simularea este o reprezentare funcțională a caracteristicilor lumii reale sau a unor procese sau evenimente ipotetice. Ea se desfășoară pe baza unor proceduri sau date deja cunoscute, iar cu ajutorul metodelor și echipamentului, simularea se poate desfășura de la cel mai simplu nivel către cel mai complex. Simularea ne arată evoluția și funcționarea unui model. Ea este o tehnică folosită pentru testare, analiză sau antrenament, în cadrul căreia modelul poate să reprezinte sistemele, conceptele sau lumea reală. Atunci când vorbim de simulare vorbim de mișcare. în cadrul unei simulări modelul este în mișcare, el este reprezentat de unități militare desfășurând exerciții militare pe câmpul de luptă sau de piesele unui motor mișcându-se într-un motor de mașină simulat.

Contribuția personală la realizarea acestei lucrări este constă:

în culegerea informațiilor necesare pentru cele trei capitole, informație care în mare parte a fost în limba engleză;

prelucrarea și sintetizarea informației culese pentru integrarea acesteia în conținutul lucrării;

realizarea aplicației practice cât și a aplicației Mathlab folosită pentru optimizarea comunicațiilor din mediu urban, mediu în care se desfășoară cu preponderență războiul bazat pe rețea;

exprimarea unor păreri personale pe parcursul lucrării

Toate aceste elemente teoretice de bază au constituit suportul dezvoltării acestei lucrări de licență.

Odată cu implementarea totală a războiului bazat pe rețea, realizarea unor arhitecturi C4ISR performante și compatibile cu acesta, și rezolvarea impedimentelor încă existente, precum și realizarea unor moduri de modelare și simulare adecvate, mapamondul va căpăta o altă configurație: lumea nu va mai fi presărată de conflicte, totul fiind ținut mult mai ușor sub control, iar dacă va exista o situație de conflict va fi cu ușurință înlăturată. Pentru aceasta însă mai este nevoie și de configurarea unui sistem de alianțe care să fie ca o perdea care îmbracă globul pământesc.

INTRODUCERE

Arhitecturi C4ISR în Războiul bazat pe rețea(RBR) reprezintă un domeniu foarte vast cu o multitudine de aplicații dar și cu foarte multe concepte teoretice care dacă nu sunt respectate duc la ineficacitate sau chiar probleme grave de implementare.

Astfel în această lucrare se tratează două domenii aparent diferite dar cu multe elemente comune.

Arhitecturile C4ISR asigură un mecanism pentru a înțelege și administra complexitatea. Scopul arhitecturilor C4ISR este să îmbunătățească capabilitățiile prin activarea cerințelor sintezei rapide „de mers la război” conducând la o angajare rapidă a forțelor operaționalizate, și prin activarea sistemelor de luptă specifice.

Abilitatea de a compara, analiza și integra arhitecturile revine unor organisme specializate în modelarea și simularea sistemelor. Astfel pentru a atinge dominanța absolută a spațiului de luptă, procesul de dezvoltare al domeniului C4ISR trebuie să fie mai focalizat, mai eficient și în același timp multilateral unificat.

Pentru a se realiza această „unire” la nivel de proces de dezvoltare trebuie să înlăturăm anumite obstacole și anume: insuficiența ghidurilor de dezvoltare a unei arhitecturi, definiția interoperabilității este limitată. Atunci când vom depăși aceste obstacole vom beneficia de un proces unit multilateral de dezvoltare a domeniului C4ISR în totalitatea sa.

Astfel lucrarea realizează o împletire a celor două domenii, ele fiind tratate separat, dar în cadrul prezentării fiecăreia se evidențiază conexiunile, dependențele, subordonarea sau superioritatea față de cealaltă.

Războiul bazat pe Rețea reprezintă o nouă modalitate de ducere a luptei armate, care detronează conflictul de tip platformă. Față de acesta din urmă prezintă o mulțime de avantaje: înlăturarea conducerii de tip piramidal care dacă se elimina „capul” piramidei se reușea victoria, comunicațiile au fost regândite și reorganizate, resursa umană a fost altfel antrenată iar cerințele impuse acesteia au crecut, locul omului în unele părți ale teatrului de operații a fost ocupat de sisteme inteligente de armament, a fost realizată o sincronizare mai bună a categoriilor de forțe, s-a făcut un grad mare de interoperabilitate între state deoarece se folosesc aceleași tipuri de sisteme și aceleași convenții. Deasemenea acest nou tip de conflict prezintă și câteva dezavantaje majore: necesită resurse financiare foarte ridicate pentru a putea fi implementat, deasemenea se necesită schimbarea sistemelor electronice și de armament folosite până acum deoarece nu sunt compatibile, sunt foarte puține state care au implementat conceptul de război bazat în rețea.

Capitolul I este dedicat descrierii conceptului de război bazat pe rețea, în cadrul lui fiind tratate probleme specifice acestuia, caracteristici fundamentale, exemple de astfel de război,”păcatele” războiului bazat pe rețea, avantajele și dezavantajele războiului bazat pe rețea, operații bazate pe efecte, studiu de caz privind operații bazate pe efecte, viziunea asupra soldatului în cadrul războiului bazat pe rețea,etc.

Capitolul II este destinat prezentării conceptului de arhitecturi C4ISR, dar și prezentării câtorva tipuri, considerate semnificative. Am început cu definirea unei arhitecturi C4ISR, prezentarea necesității acestora, a cadrului de lucru C4ISR, definiții ale nivelelor arhitecturii și procesul de construcție al unei arhitecturi. În partea a doua a capitolului am urmărit descrierea principalelor arhitecturi, și anume: High Level Arhitecture, Joint Tehnical Arhitecture, Defense Information Infrastructure Common Operating Environment(DIICOE), Synthetic Environment Data Representation and Interchange Specification.

Capitolul III constituie prezentarea unor elemente teoretice cu privire la conceptele de modelare și simulare, dorind a reliefa faptul că războiul bazat pe rețea este un domeniu în care se aplică arhitecturile C4ISR, arhitecturi obținute în urma acestor procese, mai mult a procesului de modelare. În cadrul procesului de simulare arhitectura aplicată războiului bazat pe rețea este supusă împreună cu acesta la simulări, fie ele reale sau realizate cu ajutorul calculatorului. În acest capitol s-a descris modelarea și moduri de realizare a acesteia, simularea și anume: definirea simulării, clasificare a acesteia, domenii de aplicabilitate ale acesteia.

Capitolul IV constituie aplicația practică a lucrării de față. Intitulată influența mediului urban asupra propagării undelor și determinarea nivelului semnalului la emisie în raport cu un nivel de la recepție dat. Ea este constituită din două părți: o parte teoretică, care prezintă modele de obținere a variabilelor care influențează propagarea undelor în mediu urban; și o parte care este alcătuită dintr-o aplicație Mathlab care ne calculează atenuarea suferită de undă în mediul urban, iar apoi ne returnează ca rezultat nivelul semnalului de la emisie astfel încât la recepție să obținem o anumită valoare.

În ultima parte a lucrării, sunt prezentate concluzile și contribuțiile personale apărute dealungul realizării lucrării de față.