SISTEME DE INSTRUIRE PRIN SIMULARE ÎN FORȚELE TERESTRE – POSIBILITĂȚI DE UTILIZARE ÎN MOD INTEGRAT [311414]

ACADEMIA FORȚELOR TERESTRE

“NICOLAE BĂLCESCU”

DISERTAȚIE

TEMA: “[anonimizat]”

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

Gl.bg.prof.univ.

dr.ing.

Ghiță BÂRSAN

AUTOR

student: [anonimizat], 2014 –

CUPRINS

INTRODUCERE

Modelarea și simularea preced cu mult apariția primelor computere. Cel mai evident exemplu este jocul de șah dar sunt și alte exemple similare. [anonimizat], a scris despre jocul Wei Hei în jurul anului 500 î.e.n. [anonimizat], a apărut în India în jurul anului 700 î.e.n.

În jurul anului 1600, a fost creat în Germania jocul de război Konigsspiel (Jocul Regelui), o [anonimizat]: păduri, râuri, lacuri etc. dar și elemente militare. Konigsspiel a avansat ideea că războiul se poate reduce la concepte distincte și reguli clare.

În secolul XIX apar elementele primare ale modelării și simulării. Astfel, în 1824 Baronul von Reisswitz a scris Kriegsspiel (Jocul de război), luând în considerare tridimensionalitatea terenului a împărțit harta în carouri pentru a determina eficiența focului trupelor proprii. În 1879 maiorul Livermore a adăugat elemente de logistică și factorul “oboseală” [anonimizat] a împărțit “jocul” pe diferite nivele: tactic, operativ și strategic.

În anii ’50, [anonimizat]. [anonimizat], au adus schimbări esențiale în modul de abordare a simulărilor în domeniul militar: tranzitorul, circuitul integrat și calculatorul. Apariția calculatorului a făcut ca domeniul modelării și simulării să se dezvolte exponențial.

Câteva avantaje ale utilizării sistemelor de instruire prin simulare: [anonimizat] (teren contaminat chimic sau biologic), instruirea la nivel operativ/ strategic fără a [anonimizat], reducerea accidentelor…

[anonimizat]:

simularea reală: simularea în care oameni reali operează sisteme reale

simularea virtuală: simularea în care oameni reali operează sisteme simulate

simularea constructivă: simularea în care oameni simulați operează sisteme simulate

Domeniul modelare și simulare (M&S) acțiuni militare a fost introdus în țara noastră începând cu anul 2002 pentru a facilita restructurarea și modernizarea Armatei în vederea aderării României la NATO și a [anonimizat], [anonimizat] a unor condiții noi de pregătire a forțelor active pentru participarea la îndeplinirea misiunilor potrivit standardelor Alianței. [anonimizat], este deja o realitate incontestabilă în armata noastră. Parte componentă a [anonimizat] a [anonimizat], căutând totodată să țină pasul cu tendințele pe plan mondial.

[anonimizat] a fost facut anul 2007 [anonimizat]ei americane, a Centrului de Instruire pentru Luptă al Forțelor Terestre “GETICA” (CILFT), prin transformarea Poligonului Cincu. Misiunea CILFT este de a asigura creșterea calității și eficienței instruirii colective, prin utilizarea atât a tehnologiilor de simulare cât și a facilităților de executare a tragerilor de luptă, într-un mediu cât mai apropiat de realitatea câmpului de luptă modern.

Primul sistem de instruire prin simulare a intrat în dotarea CILFT în martie 2008. Este vorba de simulare reală bazată pe replicarea efectelor armamentului prin utilizarea razelor laser, tehnologie care substituie folosirea muniției reale. Pe lângă dispozitivele MILES (Multiple Integrated Laser Engagement System) care echipează tehnica și militarii, sistemul include și facilități de instrumentare a acestora de la nivelul controlului exercițiului prin intermediul I-HITS (Integrated Homestation Instrumentation Training System).

Ulterior, în anul 2010, în cadrul CILFT s-a înființat Biroul Simulare Constructivă cu sarcina de a sprijini din punct de vedere tehnic desfășurarea exercițiilor de tip CAX (Computer Assisted Exercise) utilizând programul de simulare constructivă Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS). În prezent s-a ajuns la versiunea 12.0 a programului JCATS iar în CILFT s-au desfășurat exerciții de instruire prin simulare constructivă de nivel batalion, urmând ca în toamna acestui an să se desfășoare primele exerciții de nivel brigadă.

2012 reprezintă anul în care CILFT a fost dotat cu sistemul Virtual Battle Space-2 (VBS-2), sistem care face parte practic din spectrul “gaming training”. Programul este produs de Bohemia Interactive Group și își are originea în versiunea comercială a jocului pe calculator Operation Flashpoint. Evoluția ulterioară și progresele înregistrate au făcut ca specialiștii din domeniul simulării să includă VBS-2 în gama simulărilor virtuale în anul 2011, pe timpul lucrărilor conferinței anuale “NATO Joint Computer Assisted Exercise Forum – CAX Forum 11”.

“Vârf de lance” sau “motor al schimbării” în domeniul instruirii în Forțele Terestre, CILFT utilizează toate cele trei tipuri de simulări: reală, virtuală și constructivă, în procesul de pregătire a unităților și marilor unități. Aceste simulări oferă posibilitatea interconectării astfel încât, pe timpul aceluiași exercițiu de instruire putem avea simultan structuri care folosesc diferite tipuri de simulări, așa numita instruire LVC (Live, Virtual, Constructive). Cu toate acestea, comandantul structurii instruite va avea o imagine operațională completă, indiferent de mediul de simulare utilizat de către subordonați. Primii pași pentru realizarea acestui obiectiv s-au făcut în anul 2011 prin dotarea CILFT cu un program informatic specializat în interconectarea simulării reale cu simularea virtuală: VR-Exchange. De asemenea, VBS-2 are inclus un modul LVC care facilitează schimbul de date cu alte tipuri de simulări.

Pe timpul lucrărilor Conferinței de Securitate de la Munchen din 04 februarie 2012, secretarul general al NATO, d-l Anders Fogh Rasmussen, a lansat conceptul “Connected Forces Initiative” – CFI. Ideea de bază este ca forțele NATO care s-au instruit și au acționat împreună în conflictele din Libia, Kosovo și Afganistan să-și mențină capacitatea de interoperabilitate, deprinderile de a lucra și lupta împreună la nevoie. Principalele domenii de acțiune în cadrul CFI sunt: învățământ și instruire, intensificarea exercițiilor multinaționale și utilizarea mai eficientă a tehnologiilor avute la dispoziție. Un rol foarte important în realizarea obiectivelor CFI îl au sistemele de instruire prin simulare și capacitatea acestora de a se utiliza distribuit. Astfel, în cadrul aceluiași exercițiu putem avea structuri care se instruiesc în comun dar care sunt dispuse în diferite locații, țări sau chiar continente.

Cel mai recent și reprezentativ exemplu în acest sens îl constituie Exercițiul Multinațional de Instruire prin Simulare Constructivă “Saber Guardian – 14”, exercițiu la care au participat peste 700 de militari din 12 țări. Majoritatea forțelor au fost localizate la Novo Selo – Bulgaria iar la CILFT – Cincu, în premieră pentru seria de exerciții anuale “Saber Guardian”, Forțele Terestre au participat, distribuit, cu o celulă de răspuns nivel batalion. Distanța dintre cele două centre nu a constituit un obstacol în desfășurarea exercițiului iar planificatorii au declarat că intenționează să fructifice această experiență și să dezvolte capacitatea de distributivitate prin implicarea și a altor țări care dispun de sisteme de instruire prin simulare constructivă. Mai mult de atât, se are în vedere și interconectarea simulării reale cu simularea constructivă. Astfel, vom avea state majore de unități și mari unități în simulare constructivă, forțe luptătoare în teren în simulare reală, în cadrul aceluiași exercițiu dar în țări diferite. Pe timpul exercițiului “Saber Guardian 14”, col. Norris – comandantul Joint Readiness Training Center – Hohenfels, Germania, a reiterat conceptul “Connected Training Initiative” (CTI) și a declarat în cadrul unui interviu: “Acest exercițiu, datorită investițiilor din ultimul deceniu, este conectat digital cu România, cu unul dintre centrele surori, Centrul de Instruire pentru Luptă Cincu, centru cu care am colaborat de-a lungul timpului pentru înființarea și dezvoltarea acestuia. Acolo acționează un batalion iar eșalonul lor superior este în Bulgaria. Este uimitor, extrem de eficient. Viitorul il reprezintă interconectarea simulării reale cu cea constructivă – un mediu digital, ceea ce putem face în prezent. Suntem capabili să facem asta chiar acum.”. Acest concept, la nivel european, este ilustrat în figura nr.1.

Fig. 1. Connected Training Initiative la nivel european

Ca să sintetizăm, cele 3 tipuri de sisteme de instruire prin simulare pot fi reprezentate astfel:

Fig.2 Tipuri de sisteme de instruire prin simulare

Astăzi, aceste sisteme sunt la dispoziția militarilor din Forțele Terestre și sunt utilizate pentru instruirea acestora într-un mediu operațional modern, multinațional și întrunit. Depinde numai de imaginația celor care planifică, conduc și desfășoară astfel de exerciții de instruire prin simulare, pentru a le utiliza la adevărata lor valoare.

Prezenta lucrare descrie, la modul general, sistemele de instruire prin simulare din dotarea Forțelor Terestre și pașii făcuți până în prezent în întrebuințarea acestora, independent și în mod integrat.

Capitolul 1 : Sisteme de instruire prin simulare în

Forțele Terestre

Sistemul de instruire prin simulare reală (MILES/ I-HITS)

Generalități

Simulare reală – este simularea în care oameni reali operează sisteme reale.

Sistemele de instruire prin simulare reală au apărut pe fondul necesității instruirii forțelor de manevră în condiții cât mai apropiate de realitatea câmpului de luptă modern. Cele mai uzitate acronime în acest domeniu sunt:

MILES = Multiple Integrated Laser Engagement System.

I-HITS = Integrated Homestation Instrumentation Training System.

Pe plan mondial există mai mulți producători de sisteme de instruire prin simulare reală. Cele mai răspândite și cunoscute sisteme sunt cele produse de firmele SAAB – Suedia și CUBIC – S.U.A.

Forțele terestre, prin Centrul de Instruire pentru Luptă al Forțelor Terestre – Cincu (CILFT), au fost dotate în anul 2008 cu sistemul MILES/ I-HITS produs de CUBIC Defence Applications, varianta MILES- Individual Weapon System (IWS). Aceasta este compatibilă cu variantele anterioare produse de CUBIC: MILES 1 și MILES 2000. Primele dispozitive MILES au fost produse in anii ’80.

MILES utilizează raze laser și senzori care sesizează, recepționează semnalul transmis de emițătorul laser instalat pe armamentul din dotare. Declanșarea razei este condiționată de folosirea muniției de manevră iar militarul sau vehiculul “lovit” este avertizat sonor și optic. Chiar dacă folosește în continuare muniția de manevră, emițătorul laser al armamentului militarului/ vehiculului scos din luptă nu va mai emite, element care face ca sistemul să fie și mai apropiat de realitatea câmpului de luptă.

I-HITS permite instrumentarea, controlul de la distanță a entităților echipate cu sisteme MILES. La nivelul controlului exercițiului – EXCON, în orice moment se poate vizualiza pe harta digitală locul și starea fiecărui militar sau autovehicul cât și liniile de tragere dintre aceștia. Întreaga acțiune se înregistrează în serverul de date al sistemului iar cele mai semnificative secvențe fac obiectul analizei post-acțiune a exercițiului.

MILES poate fi folosit și independent de I-HITS dar în acest caz nu se mai beneficiază de avantajele oferite de I-HITS la nivelul EXCON. Cu toate acestea, echipamentul individual înregistrează toate evenimentele pe baza codului unic al fiecărui echipament. Raza laser transmite și codul, identitatea echipamentului militarului care a declanșat-o iar pe display-ul unității centrale a echipamentului militarului “lovit” se poate vizualiza acest lucru. Astfel, se poate reconstitui „cine” pe „cine” a lovit, ora și minutul evenimentului.

Compunere și descriere

Sistemul de instruire prin simulare reală MILES/ I-HITS se compune din trei subsisteme:

Subsistemul MILES/ I-HITS

Subsistemul de comunicații

Subsistemul EXCON

Fig. 3. Arhitectura sistemului de instruire prin simulare reală

Subsistemul MILES/ I-HITS

Cuprinde echipamentele individuale cu care se echipează militarii și autovehiculele. Rolul subsistemului este de a gestiona emiterea și recepționarea razelor laser și de a trimite la nivelul EXCON, prin intermediul subsistemului de comunicații, informațiile referitoare la locul și starea militarilor/ autovehiculelor.

Principalele părți componente ale echipamentelor pentru militari sunt: harnașamentul „H”, senzorii pentru cască, emițătorul laser și vesta I-HITS, așa cum se poate observa în figura nr. 4.

Harnașamentul „H” include opt senzori, o unitate de control, un modul infraroșu și un difuzor. Unitatea de control se alimentează cu două baterii de 3 V și are rolul de a memora evenimentele care au avut loc, de a programa echipamentul și identitatea acestuia. Fiecare echipament are un cod unic de identificare numit Player Identification (PID), pentru a putea stabili identitatea militarilor care sunt echipați cu MILES, practic reprezintă “numele” acestora. Unitatea de control asigură interfața cu utilizatorul prin intermediul unui ecran LCD și a unei tastaturi. Modulul infraroșu asigură comunicarea cu emițătorul laser căruia îi transmite și codul PID. Mai departe, raza laser va include și acest cod, echipamentul “lovit” va memora identitatea trăgătorului iar difuzorul va atenționa sonor și optic. Pentru a imita zgomotul tragerii executate în apropierea militarului, pentru un plus de realism, difuzorul va emite de asemenea o avertizare sonoră în cazul în care traiectoria razei laser este în apropierea țintei.

Fig. 4. Compunerea echipamentului individual MILES/ I-HITS

Senzorii pentru cască, patru la număr, sunt interconectați cu harnașamentul “H” wireless, prin inducție electromagnetică, ceea ce reprezintă un avantaj față de generațiile mai vechi de MILES care erau conectate prin fir, incomodând militarii prin portul acestor dispozitive. Senzorii pentru cască sunt alimentați separat cu o baterie de 3,6 V.

Emițătorul laser se montează pe țeava armamentului prin intermediul unui unui suport special care ține loc și de întăritor de recul. Rolul emițătorului este de a emite o rază laser, în spectrul invizibil, în momentul în care se utilizează muniție de manevră. De fapt, declanșarea razei este determinată de flacăra de la gura țevii și de zgomotul produs de muniție. Pentru a evita declanșarea laserului la alte zgomote din mediul inconjurător, producătorul a programat un microfon instalat în interior să transmită comanda de declanșare numai la recepționarea amprentei zgomotului specific fiecărui armament. Puterea razei laser este reglată în funcție de tipul armamentului pentru ca efectele acesteia asupra țintei să fie cât mai apropiate de realitate. După instalare pe armament, fiecare emițător se reglează astfel încât raza laser să fie paralelă cu linia de ochire. Pe timpul executării reglajului emițătorul transmite o rază vizibilă. Se alimentează cu o baterie de 3,6 V.

Vesta I-HITS are rolul de a transmite informațiile referitoare la militar (poziția în teren, status-ul acestuia, starea echipamentului), prin intermediul susbsistemului de comunicații, către EXCON. Are în compunere un dispozitiv GPS cu antena aferentă și o stație radio în gama UHF, numită de producător Player Unit (PU). PU nu poate fi folosit pentru comunicații voce. Poate transmite date la viteza de 20 kbps iar puterea maximă este de 20 W. Vesta I-HITS se alimentează de la un acumulator de 16,8 V și se interconectează prin fir cu harnașamentul “H” prin intermediul unui conector tip LEMO. Acumulatorul poate asigura funcționarea continuă a echipamentului pentru 80 de ore.

Echipamentele pentru autovehicule sunt similare cu cele pentru militari dar sunt produse la o scară mai mare. Principalele părți componente ale echipamentelor MILES vehiculare sunt prezentate în figura nr. 5.

Fig.5. Echipamente MILES pentru vehicule

Pe lângă dispozitivele prezentate mai sus, mai întâlnim și alte tipuri de echipamente:

simulator aruncător de grenade AG-7 (RPG Simulator). Este o replică fidelă a aruncătorului AG-7 care folosește, de asemenea, raze laser pentru replicarea loviturilor. Simulatorul utilizează un cartuș pirotehnic pentru semnalarea plecării loviturii.

pistol de control universal (Controller Gun). Poate replica focul oricărei categorii de armament, readuce la “viață” militarii loviți sau setează echipamentele MILES. Este folosit de către observatorii – controlori pentru adjudecarea unor evenimente/ incidente apărute pe timpul instruirii unde echipamentele MILES nu pot replica cu acuratețe situația creată. De exemplu, în cazul focului executat cu mitraliera cal. 14,5 mm. asupra unui grup de militari neadăpostiți, aflați în spatele unei forme de vegetație, în mod normal militarii ar fi fost loviți, dar razele laser nu-și pot atinge ținta din cauza obstacolului dintre emițătorul laser și senzorii receptori. În acest caz, observatorii-controlori vor decide care militari au fost răniți/ loviți.

dispozitiv de tragere fără utilizarea muniției de manevră (Dry Fire Trigger). Se instalează pe emițătorul laser și permite declanșarea razei laser fără a mai întrebuința muniția de manevră.

Aceste echipamente MILES pot fi vizualizate în figura nr. 6.

Fig.6. Alte tipuri de echipamente MILES

Subsistemul de comunicații

Are rolul de a transmite, bidirecțional, datele specifice din teren, dintre entitățile echipate cu MILES/ I-HITS și modulul EXCON. Se compune din: 2 radiorelee, antene în gama UHF, dispozitive GPS cu antenele aferente și un sistem de transmitere a datelor prin microunde.

Fig. 7. Elemente din compunerea subsistemului de comunicații

Radioreleul – reprezintă cea mai importantă componentă a subsistemului de comunicații. Include două emitățor-receptoare în gama UHF care comunică pe două canale cu echipamentele individuale I-HITS. Fiecare canal poate gestiona maxim 500 echipamente individuale. Semnalul radio este preluat de două amplificatoare pentru creșterea ariei de acoperire a sistemului de simulare.

Antenele se instalează pe un catarg cu înălțimea de 15 m. Deosebim trei tipuri de antene:

antena radio omnidirecțională în gama UHF

antena pentru receptorul GPS

antena cu microunde pentru transmiterea datelor la nivelul EXCON

Legătura prin microunde, în funcție de locul de instalare al radioreleelor și de tehnica de comunicații avută la dispoziție, se poate înlocui cu alte tipuri de comunicații: fir, fibră optică, legături prin satelit, etc.

În teren, în lipsa unei rețele permanente de alimentare cu energie electrică, alimentarea radioreleului se realizează de la un grup electrogen conectat prin intermediul unui UPS.

Schema bloc de instalare a unui punct radioreleu este reprezentată în figura nr. 8.

Fig. 8. Schema bloc de instalare a unui punct radioreleu

Subsistemul EXCON

Rolul subsistemului este de a oferi celulei de control al exercițiului, în timp real, informații despre subunitățile echipate cu dispozitive MILES/ I-HITS: status, poziție, linii de tragere etc. Aceste informații sunt afișate pe harta digitală a zonei în care se desfășoară acțiunile, datele sunt analizate și stocate, fiind apoi utilizate la analiza post-acțiune. Modul de reprezentare este exemplificat în figura nr. 9.

Principalele elemente componente ale subsistemului EXCON sunt:

server controler al subsistemului de comunicații

server interfață

server de date

stații de lucru analiști

dispozitiv Differential Global Positioning System (DGPS)

elemente de conectică

Fig.9. Modul de reprezentare grafic pe harta digitală a EXCON

Serverul controler al subsistemului de comunicații preia informațiile din teren și le transferă serverului interfață. De asemenea, prin intermediul acestui server se realizează inițializarea radioreleelor din teren.

Serverul interfață este elementul de legătură dintre serverul de date și serverul controler al subsistemului de comunicații. Tot prin intermediul acestui server se realizează interconectarea cu alte tipuri de simulări.

Serverul de date stochează informațiile referitoare la exercițiile desfășurate. Utilizează o bază de date Oracle.

Stațiile de lucru – prin intermediul acestor calculatoare se realizează monitorizarea și instrumentarea de la distanță în timp real cât și afișarea înregistrărilor stocate în serverul de date.

DGPS (Differential Global Positioning System) este un dispozitiv GPS de foarte mare precizie, spre deosebire de dispozitivele GPS cu care sunt echipați militarii și vehiculele. Rolul său este de a corecta datele referitoare la poziție raportate de acestea.

Câteva dintre produsele software utilizate în cadrul subsistemului EXCON: Windows Server 2003, Windows XP, Personal Computer – Range Instrumentation System, Oracle, Microsoft Office, Crystal Reports, McAfee antivirus… Facilitățile oferite de aceste programe vor fi prezentate în subcapitolul următor.

În figura 10 este reprezentată schema de interconectare a elementelor componente ale subsistemului EXCON.

Fig.10. Schema de interconectare a elementelor EXCON

1.1.3 Avantaje și limitări

În cei peste șase ani de când a intrat în dotarea CILFT, sistemul de instruire prin simulare reală și-a dovedit eficiența în procesul de instruire a subunităților și unităților din forțele terestre. În acest timp s-au desfășurat peste 25 de exerciții, în special de repetare a misiunii cu structurile care au fost dislocate în teatrele de operații Irak și Afganistan.

Câteva dintre avantajele și limitările constatate pe timpul desfășurării exercițiilor de tip MRX (Mission Reherseal Exercise) – Simulated Field Training Exercise (SIMFTX).

AVANTAJE

sistemul de simulare reală a luptei este un sistem care folosește raze laser pentru a simula executarea focului cu diferite categorii de armament precum și recepționarea focului adversarului. Acest fapt schimbă fundamental modul de acțiune al militarilor pe câmpul de luptă deoarece aceștia realizează că pot fi scoși din luptă;

are rolul de a crea condiții de pregătire cât mai apropiate de realitatea câmpului de luptă prin folosirea muniției de manevră în corelare cu posibilitatea de marcare a focului diferitelor categorii de armament, precum și a efectelor acestuia;

este ușor de instalat și de demontat;

simulează caracteristicile tehnico-tactice ale diferitelor categorii de armament;

detectează focul inamic, ce fel de categorie de armament folosește inamicul, stabilește identitatea trăgătorului precum și efectele focului asupra țintei;

semnalele vizuale și auditive indică tragerea în apropierea țintei (două beep-uri) sau lovirea țintei (sunet continuu);

este compatibil cu orice alt sistem MILES;

folosește emițătoare laser care nu sunt dăunătoare vederii;

Subsistemul EXCON oferă următoarele facilități pentru controlului exercițiului:

administrarea de la nivelul EXCON a entităților echipate cu MILES/ I-HITS; la cererea observatorilor-controlori sau a controlului exercițiului acestea pot fi scoase din luptă prin intermediul stațiilor de lucru ale analiștilor;

simularea focului de artilerie;

simularea unui atac chimic;

simularea unui câmp de mine;

furnizează automat coordonatele geografice ale unui punct din teren;

calculează automat distanțele între oricare două puncte din teren;

oferă date privind vizibitatea directă dintr-un anumit punct ;

afișează situația forțelor, numeric și în procente;

Toate aceste informații, împreună cu alte date, sunt folosite la analiza post acțiune – figura nr. 11.

Fig. 11. Informații utilizate pentru analiza post acțiune

LIMITĂRI

Nici un sistem de instruire prin simulare nu poate replica perfect condițiile reale ale câmpului de luptă. Iată câteva dintre limitările, neajunsurile simulării reale în forțele terestre:

costul ridicat al echipamentelor MILES/ I-HITS face ca achiziția de noi echipamente să se realizeze cu greutate; de exemplu, valoarea echipamentului individual pentru un militar este de aproximativ 10.000 de dolari;

costul materialelor consumabile: muniție de manevră, baterii pentru alimentarea echipamentelor, bandă pentru atașarea senzorilor pe tehnica auto, etc. Bateriile consumabile pentru un militar/ exercițiu costă aproximativ 45 RON;

greutatea suplimentară a echipamentului individual cu care sunt echipați militarii;

prevederile specifice de siguranță pe timpul anumitor activități: trageri cu muniție reală sau parașutări, limitează sau chiar interzic utilizarea echipamentelor MILES;

fiind echipamente unicat, procesul de mentenanță se desfășoară cu greutate și este consumator de resurse financiare și de timp; pentru repararea unor subansamble, este necesar ca acestea să fie trimise la sediul producătorului – San Diego/ SUA;

cum s-a mai precizat, în câmpul tactic pot apărea unele neconcordanțe între tragerile cu muniție reală și cele simulate, razele laser nu pot trece de obstacole fizice sau senzorii receptori pot fi acoperiți, chiar și involuntar, de alte articole de echipament; în aceste cazuri este necesară intervenția observatorilor/ controlori;

În concluzie, comparativ cu celelalte tipuri de sisteme de instruire prin simulare, simularea reală este cea mai mare consumatoare de resurse: combustibil, uzura tehnicii, dislocări de trupe, hrană, cazare, echipamente de simulare, etc. dar beneficiile aduse de instruirea într-un mediu foarte apropiat de realitate sunt indiscutabile.

Sistemul de instruire prin simulare constructivă (JCATS)

Generalități

“Simulare constructivă: simularea în care oameni simulați operează sisteme simulate. Oamenii reali furnizează intrările pentru aceste simulări, dar nu sunt implicați în stabilirea ieșirilor procesului de simulare.”

Practic, este vorba despre un program software care rulează într-o rețea de calculatoare și care este destinat, în special, instruirii statelor majore de unități și mari unități.

În funcție de nivelul de rezoluție, adică de nivelul ierarhic minim la care sunt reprezentate entitățile, simularea constructivă poate fi clasificată în:

simulare de înaltă rezoluție, unde primele entități și sisteme reprezentate sunt la nivel individ și tehnică : autovehicul, avion, navă, etc.;

simulare de joasă rezoluție, unde nivelul minim este reprezentat de subunități sau unități agregate care se comportă ca un sistem cu caracteristicile structurii respective.

Această clasificare în funcție de nivelul de rezoluție este ilustrată în figura nr.12.

Fig. 12. Tipuri de simulare constructivă

În ultimii ani, datorită progresului tehnologic al componentelor hard și soft, diferența dintre simulările constructive de înaltă sau joasă rezoluție a devenit aproape insesizabilă.

În Armata Română, primul sistem de instruire prin simulare constructivă a fost introdus la nivelul Statului Major General în anul 2002, odată cu înființarea Centrului de Instruire prin Simulare București – CISM. Ulterior, CISM a trecut în subordinea Universității Naționale de Apărare – UNAp. Al doilea centru de instruire înființat, în care se utilizează simularea constructivă, a fost Centrul de Instruire prin Simulare și Evaluare Constanța – CISE, subordonat Statului Major al Forțelor Navale.

La nivelul Forțelor Terestre, în cadrul CILFT Cincu, s-a înființat în anul 2010 Biroul Simulare Constructivă cu scopul de a susține din punct de vedere tehnic, și nu numai, exerciții de instruire prin simulare constructivă. Până în prezent, în cadrul CILFT s-au desfășurat exerciții de nivel batalion urmând ca în toamna acestui an să se desfășoare primele exerciții de nivel brigadă. Primul exercițiu complex de instruire prin simulare constructivă desfășurat în CILFT a fost “Saber Guardian 13”, exercițiu multinațional la care au participat militari din 10 țări.

Aceste centre de instruire folosesc programul Joint Conflict and Tactical Simulation – JCATS, dezvoltat de Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)/ SUA începând cu anul 1997. Primul program de simulare constructivă – JANUS, a fost creat de specialiștii din cadrul LLNL la mijlocul anilor ’70.

Compunere și descriere

Joint Conflict and Tactical Simulation este o simulare interactivă, multi-nivel, de înaltă rezoluție. Spre deosebire de versiunile mai vechi, în JCATS v.12.0 utilizată în prezent, numărul părților implicate în conflict nu mai este limitat. Între aceste părți se prestabilesc relații cum ar fi: prieten, inamic, neutru.

Din punct de vedere tehnic, pentru planificarea și desfășurarea unui exercițiu de instruire prin simulare constructivă se parcurg trei faze principale:

Faza 1. Pregătirea bazei de date pentru simulare; constă în setarea caracteristicilor și atributelor tuturor elementelor incluse în simulare și include următoarele activități:

construirea hărții digitale cu zona în care se desfășoară exercițiul; se construiesc toate elementele de planimetrie și relief din aria respectivă: ape, păduri, drumuri, poduri, localități etc.; se utilizează modulul Terrain Editor;

stabilirea parametrilor și capabilităților tuturor entităților, sistemelor care se vor utiliza în simulare; se utilizează modulul VISTA Editor;

stabilirea simbolurilor grafice pentru toate sistemele; se utilizează modulul Symbol Editor;

instruirea operatorilor care vor lucra la stațiile de lucru JCATS. Se execută în zilele imediat premergătoare începerii exercițiului și durează aproximativ 3-4 zile. Cazul ideal ar fi acela în care centrele de instruire ar avea operatori dedicați, profesioniști, pentru a evita eventualele disfuncții în utilizarea sistemului de simulare;

Faza 2. Desfășurarea efectivă a simulării, include următoarele activități:

– instalarea rețelei de simulare; o variantă simplificată este prezentată în figura nr. 13;

Fig. 13. Schema de instalare a rețelei de simulare constructivă

lansarea simulării și a clienților; se utilizează modulul SimExec;

rularea și oprirea simulării, eventual punerea în pauză la ordinul directorului exercițiului.

Faza 3. Analiza post acțiune.

Pentru această fază a exercițiului, echipa tehnică furnizează celulei de analiză și feed-back (TAF-C) următoarele produse:

înregistrări cu anumite secvențe din timpul exercițiului;

capturi de ecran de la un anumit moment dat;

situații, rapoarte, date referitoare la părțile implicate în simulare din orice moment al simulării.

Deși pare simplu, procesul de planificare și desfășurare al unui exercițiu de instruire prin simulare constructivă este unul complex iar activitățile încep cu aproximativ 210 zile înainte de STARTEX. În acest timp, de regulă, se organizează patru conferințe de planificare:

Conferința cu specificațiile exercițiului

Conferința inițială de planificare

Conferința principală de planificare

Conferința finală de coordonare

Pe timpul acestor conferințe se stabilesc detalii referitoare la exercițiu și se răspunde la următoarele întrebări:

de ce se utilizează simularea constructivă în cadrul exercițiului ?

care este nivelul de pregătire al structurii instruite ?

care este nivelul ierarhic al structurii instruite (batalion, brigada, etc.) ?

ce tipuri de armament, muniție, tehnică sau sisteme se vor simula ?

care este organizarea forțelor implicate în simulare și care sunt relațiile dintre acestea ?

care este zona în care se vor desfășura acțiunile, care sunt hărțile electronice de care avem nevoie ?

În funcție de informațiile obținute, se trece la construirea bazei de date pentru simulare. Principalele module din cadrul simulării constructive și relațiile dintre acestea sunt reprezentate în figura nr. 14.

Fig. 14. Principalele module din cadrul simulării constructive

Pentru a pregăti scenariul specific al unui exercițiu de instruire prin simulare constructivă, modulul VISTA Editor înglobează principalele fișiere care definesc caracteristicile și organizarea forțelor, comportamentul acestora în simulare:

fișierul *.fplan – creează structura organizatorică a părților implicate în simulare și relațiile dintre acestea;

fișierul *.fchar – stabilește capabilitățile tuturor sistemelor simulate: nivelul de instruire al forțelor, capacitatea acestora de a trece prin diferite obstacole (câmpuri de mine, sârmă ghimpată, șanțuri, etc.), armamentul cu care sunt dotate sistemele individuale sau vehiculare și alte caracteristici ale entităților simulate;

fișierul *.param – stabilește modul în care starea vremii, condițiile meteorologice afectează performanțele entităților simulate;

fișierul *.PhPk (Probability of Hit / Probability of Kill) – stabilește eficacitatea loviturilor armamentului asupra diferitelor ținte în funcție de caracteristicile acestora, muniția folosită, distanță și alte condiții specifice;

fișierul *.setup – repartizează forțele și mijloacele pe stațiile de lucru din cadrul rețelei de simulare.

De regulă, rezoluția simulării se stabilește cu două eșaloane mai jos decât nivelul țintei prinicipale de instruire.

Fig. 15. Organizarea forțelor BLUFOR pentru un CAX de nivel brigadă

În figura nr. 15 este prezentat un exemplu al organizării forțelor proprii (BLUFOR) pentru un exercițiu de instruire prin simulare constructivă unde, ținta principală de instruire (PTA – Primary Training Audience) este un stat major de brigadă iar țintele secundare de instruire (STA – Secondary Training Audience) sunt statele majore ale batalioanelor brigăzii. Pe fiecare calculator al sistemului de simulare sunt alocate forțe de nivel companie, adică în acest caz rezoluția este la nivel companie.

În cazul prezentat, țintele de instruire sunt repartizate pe două niveluri, adică este un exercițiu de instruire multi-nivel. Cu toate acestea, în funcție de obiectivele exercițiului și de structurile participante, se pot deosebi patru tipuri de exerciții, conform nivelurilor pe care sunt situate țintele de instruire (Training Audience – TA):

Fig. 16. Repartizarea TA pe diferite niveluri în cadrul unui exercițiu

În funcție de nivelul ierarhic pe care se află țintele de instruire, celulele de răspuns subordonate pot avea sub control forțe de diferite dimensiuni: pluton, companie, batalion sau chiar brigadă. JCATS este un sistem flexibil și, pentru un controlul mai facil al forțelor de către operatori, acestea se pot agrega sau dezagrega pe nivele ierarhice superioare sau inferioare. Cu toate acestea, agregatele vor păstra și vor însuma caracteristicile sistemelor/ entităților din care sunt compuse: număr de militari și vehicule, categorii de armament și muniție, cantitate de provizii avute la dispoziție, etc.

O problemă majoră identificată în utilizarea sistemelor agregate o reprezintă faptul că agregatul se va deplasa cu viteza maximă a celui mai lent sistem din compunere. De exemplu, dacă în cadrul unei companii de infanterie agregate, un militar nu a fost îmbarcat într-un vehicul, întreaga companie se va deplasa cu viteza maximă a militarului, indiferent de ordinul de mișcare primit de către companie. De aceea, este extrem de important ca operatorii de la stațiile de lucru JCATS să fie bine instruiți și îndrumați pe timpul exercițiului, de către instructorii tehnici din centrele de instruire.

Chiar dacă sistemele sunt agregate, pentru un plus de realism, JCATS permite dispunerea elementelor componente în diferite formații, în funcție de misiunea primită: coloană, triunghi cu vârful înainte, în linie sau oricare altă formație stabilită de operator. În figura nr. 17 se poate observa cum tancurile unui pluton de tancuri agregat pot fi dispuse în diferite formații. Similar se pot stabili formații pentru orice tip de structuri agregate: companii, batalioane, brigăzi, etc.

Fig. 17. Tipuri de formații în interiorul unui sistem agregat

Complexitatea sistemului de simulare constructivă rezultă și din multitudinea de meniuri principale din cadrul interfeței grafice a unei stații de lucru JCATS – figura nr. 18, meniuri pe care operatorii le folosesc pe timpul unui exercițiu:

meniul Aggregate: combină mai multe entități într-una singură. Se pot deosebi patru tipuri de agregate:

agregate specifice pentru aviație;

agregate specifice pentru elicoptere;

agregate specifice pentru marină;

agregate specifice pentru forțe terestre.

Cele patru tipuri de agregate nu pot fi combinate între ele pentru a forma un sistem agregat ierarhic superior. Capacitatea unei structuri de a se agrega se setează în baza de date.

Câteva caracteristici ale unui agregat:

însumează senzorii entităților componente;

membrii unui agregat care au rămas fără combustibil, au fost distruși sau răniți, sunt scoși automat din compunerea agregatului;

capacitatea de deplasare a agregatului este influențată de teren în funcție de traiectoria de deplasare a centrului acestuia;

formația setată pentru elementele din interior este importantă. De exemplu, dacă formația este “în coloană” și agregatul primește o misiune de tragere spre direcția de deplasare a acestuia, este posibil să apară situații de fratricid, adică armamentul din spatele formației să execute foc asupra sistemele din față.

Fig. 18. Interfața grafică a unei stații de lucru JCATS

meniul Artillery: planifică focul mijloacelor capabile să execute foc indirect, în special al celor de artilerie dar nu numai. Se poate planifica înainte de începerea simulării sau pe timpul simulării. Câteva caracteristici:

poate fi utilizat în conjuncție cu observatori înaintați;

afectează clădirile, tunelurile și terenul;

se poate programa să execute tragerea imediat sau la un timp prestabilit;

poate utiliza toate tipurile de muniție: explozivă, fumigenă, de iluminare, chimică, biologică, etc.;

meniul se folosește inclusiv la aruncarea grenadelor de mână de către militari.

meniul Command and Controls: permite utilizarea elementelor grafice de comandă – control: simboluri, linii de despărțire, aliniamente, etc. pe harta electronică. Aceste grafice cât și mesaje text se pot trimite altor stații de lucru din rețeaua de simulare.

meniul Controller: este disponibil numai pe stații de lucru special destinate pentru:

controlul tehnic al exercițiului;

vizualizarea situației de ansamblu la nivelul EXCON;

implementarea anumitor evenimente/ incidente din cadrul listei cu principalele evenimente și incidente (Main Event List/ Main Incident List – MEL/ MIL)

meniul Direct Fire: planifică focul mijloacelor capabile să execute foc direct. Se poate planifica atât înainte de a începe simularea cât și pe timpul simulării asupra unor zone din teren sau asupra unor ținte.

meniul Engineering: se folosește doar în faza de planificare a exercițiului și execută lucrări de geniu: obstacole, locașuri și poziții de tragere, câmpuri de mine, garduri de sârmă ghimpată, poduri mobile … Sistemele trebuie să fie construite în baza de date ca fiind capabile să execute aceste lucrări și să aibă asupra lor materialele necesare. Pe timpul cât simularea rulează, aceste lucrări se execută din meniul Movement prin utilizarea nodurilor de mișcare specifice.

meniul Filter: stabilește elemente grafice care vor fi afișate sau nu, pe stația de lucru:

curbele de nivel ale terenului;

sistemele cu statutul Dead;

norii produși de muniția fumigenă de artilerie;

entitățile care sunt în raza de achiziție a senzorilor;

entități din alte tipuri de simulări în cazul simulărilor distribuite.

meniul Logistics: reaprovizionează sistemele cu combustibil, muniție, materiale medicale și de geniu, piese de schimb. De asemenea configurează armamentul pe care îl au asupra lor avioanele și repară tehnica avariată.

meniul Movement: determină mișcarea entităților prin intermediul unor ordine și noduri de mișcare. Acestea stabilesc direcția de deplasare, viteza, altitudinea (în cazul aeronavelor) sau adâncimea (în cazul submarinelor) dar și anumite activități: debarcarea pasagerilor, intrarea în tunel, urcarea la etaj în clădiri, decolare și aterizare, executarea de lucrări genistice, lansarea bombelor din avion, dezagregarea sistemelor agregate, etc. Tot din acest meniu se pot planifica rute.

meniul Plan: stabilește poziția inițială în teren a forțelor, raza de achiziție a senzorilor, orientarea sistemelor și activarea/ dezactivarea unor capabilități ale sistemelor: radare, alarme chimice și echiparea automată cu mijloace de protectie, elemente de protecție active sau pasive, angajarea cu foc a inamicului fără altă comandă din partea operatorilor, etc.

meniul Reports: constă într-o multitudine de rapoarte care oferă informații despre: status-ul sistemelor, nivelul de dotare cu muniție, combustibil și alte materiale, capacitatea de luptă a unităților numeric și în procente, numărul prizonierilor de război dar și despre specificul terenului. Alte rapoarte utile afișează informații despre: distanța dintre două puncte din teren, profilul terenului, altitudine și condiții atmosferice.

Pe lângă meniurile menționate, sunt disponibile și alte meniuri: Fratricide, Mount, Organization, Raster, Unattended Sensor, Environment.

Avantaje și limitări

Avantaje

Sistemul de instruire prin simulare constructivă este cel mai puțin costisitor instrument avut la dispoziție pentru instruirea statelor majore de unități și mari unități. Pe lângă instruire, simularea constructivă poate fi utilă și în alte domenii:

achiziția de tehnică nouă;

verificarea și validarea planurilor;

evaluarea unor noi sisteme, tehnici sau proceduri.

Alte avantaje:

țintele de instruire pot fi situate în locații diferite în cadrul exercițiilor distribuite;

se poate utiliza la nivel tactic, operativ și strategic;

se poate interconecta cu sisteme C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance);

se poate interconecta cu alte tipuri de sisteme de simulare reală și virtuală în cadrul simulărilor distribuite;

poate simula operații terestre, aeriene, navale, pentru forțe speciale sau JOINT;

poate simula acțiuni în diferite medii geografice, inclusiv în zone urbane;

condițiile meteorologice influențează comportamentul sistemelor simulate;

oferă informațiile necesare întocmirii analizei post acțiune;

Limitări

Pentru pregătirea bazelor de date și configurarea corespunzătoare a sistemului de simulare constructivă este nevoie de personal tehnic specializat în domeniu. Activitatea de pregătire este mare consumatoare de timp și durează aproximativ 2 – 3 ani; manualele tehnice ale sistemului însumează peste 5000 de pagini. De exemplu, în CILFT, activitatea de pregătire a personalului a început în martie 2010 iar primul exercițiu de instruire prin simulare constructivă de nivel batalion a avut loc în aprilie 2013. Între timp, personalul tehnic a participat la cursuri de pregătire cu instructori din partea Cubic Defense Applications și a asistat la numeroase exerciții organizate de CISM București. Instabilitatea personalului pe funcții (promovări, mutări, etc.) și atragerea cu greutate de personal nou la CILFT, constituie un risc pentru activitățile viitoare în domeniul instruirii prin simulare constructivă în forțele terestre.

JCATS rulează pe sistem de operare Red Hat Enterprise Linux și este nevoie și de specialiști în acest domeniu, specialiști care sunt de greu de găsit datorită cererii mari de pe piața muncii. Personalul militar specializat în Linux este aproape inexistent.

Academia Tehnică Militară a școlarizat în anii anteriori două serii de studenți specializarea modelare și simulare (M&S) dar, din păcate, nici unul dintre absolvenți nu a fost repartizat într-unul din cele trei centre care utilizează instruirea prin simulare: CILFT, CISE sau CISM.

Limitările enumerate decurg din necesitatea de a avea personal specializat în domeniul tehnic al simulării.

Alte limitări:

cerințele hardware ale JCATS sunt din ce în ce mai ridicate, astfel că pentru versiunea 12.0 sunt necesare: rețea de calculatoare cu elemente active și pasive de rețea categoria 6, server cu procesor Intel Core i7 960 sau AMD Phenom II X4 980, stații de lucru cu procesor Intel Core i5-2550K sau AMD Phenom II X4 965;

JCATS oferă posibilitatea vizualizării 3D dar gestionarea hărții în acest format este dificilă și foarte puține entități au modele tridimensionale create în baza de date;

deși un exercițiu de instruire prin simulare constructivă se poate desfășura la sediul structurii instruite, ideal ar fi să se desfășoare într-un centru de instruire specializat și care oferă condiții optime de dotare și personal specializat; procesul de dotare cu tehnică, crearea facilităților, specializarea și încadrarea cu personal a unui astfel de centru este dificil, consumator de resurse. Câteva cerințe pe care trebuie să le îndeplinească un astfel de centru sunt prezentate în subcapitolul 2.4.

Sistemul de instruire prin simulare virtuală (VBS2)

Generalități

“Simulare virtuală: o simulare în care oameni reali operează sisteme simulate. Simulările virtuale joacă un rol central prin exersarea deprinderilor motrice și de control, deprinderilor decizionale sau deprinderilor de comunicare.”

Simularea virtuală creează un mediu artificial în care militarii se pot instrui în mod individual sau în cadrul echipajelor. Simulatoarele fac parte din familia simulărilor virtuale. În figurile nr. 19 și 20 se pot observa două simulatoare destinate antrenamentului piloților de elicoptere Apache și, respectiv conducătorilor vehiculelor Striker.

Fig. 19. Simulator elicopter Apache Fig. 20. Simulator STRIKER

Simulatoarele sunt destinate în special instruirii individuale și colective pentru structuri mici: grupă, echipaj sau chiar pluton și companie în cazul în care sunt create facilitățile de interconectare între simulatoare și de instruire în mod întrunit.

Utilizarea acestor echipamente prezintă următoarele avantaje:

economie de resurse, ținând cont de costul unei ore de zbor pentru o aeronavă sau de logistica necesară dislocării, operării și întreținerii tehnicii de luptă în poligoanele de instrucție;

instruirea se execută fără a pune în pericol viața militarilor sau integritatea tehnicii de luptă;

tehnologia este disponibilă indiferent de condițiile de timp, anotimp sau stare a vremii.

Cu toate avantajele enumerate, utilizarea simulatoarelor este cea mai costisitoare metodă de instruire. Simulatoarele sunt scumpe, necesită personal calificat pentru mentenanță și încăperi speciale controlate climatic.

Dezvoltarea exponențială a produselor hard și soft din ultimii ani, evoluția explozivă a jocurilor pe calculator, stand-alone sau în rețea, au atras atenția responsabililor din domeniul militar al instruirii.

Primii pași în utilizarea “serious games” în pregătirea militarilor au fost facuți la începutul anilor 2000 de către militarii australieni și cei ai S.U.A., prin utilizarea “jocurilor” Operation Flashpoint, Darwars Ambush și VBS1 (Virtual Battlespace 1). Ulterior, producătorul Bohemia Interactive Australia în colaborare cu divizia din Cehia, bazat pe VBS1, a dezvoltat VBS2 aducând numeroase îmbunătățiri: construirea mai rapidă a hărților, scenarii configurabile, facilități pentru analiza post acțiune și compatibilitate în interconectarea cu alte sisteme de simulare.

Specialiștii din domeniul M&S au oscilat între a clasifica VBS2 ca “gaming training”, simulare constructivă de foarte mare rezoluție sau simulare virtuală. Începând cu anul 2011, VBS2 a fost inclus în familia simulărilor virtuale.

VBS2 a intrat în dotarea forțelor terestre, în cadrul CILFT, la sfârșitul anului 2012.

La începutul anului 2013, timp de 5 săptămâni, o parte din personalul CILFT a fost instruit în utilizarea sistemului de către instructori din cadrul Bohemia Interactive Australia, parcurgându-se cinci module: VBS2 administrator, scripting, editare teren, import modele 3D și VBS2 Fires.

În luna iunie 2013, în cadrul CILFT s-a înființat Biroul Simulare Virtuală, structură responsabilă cu pregătirea și desfășurarea din punct de vedere tehnic a exercițiilor de instruire prin simulare virtuală. Până în prezent, peste 40 plutoane de manevră au urmat această formă de instruire.

Compunere și descriere

Virtual Battlespace 2 este un sistem de instruire prin simulare virtuală, interactiv, tridimensional care oferă un mediu potrivit de instruire pentru structuri de nivel mic: grupă, pluton, companie.

Sistemul din dotarea CILFT se compune din:

60 calculatoare tip laptop cu sistem de operare Windows 7;

elemente active și pasive de rețea, categoria 6;

licențe VBS2 și VBS2 Fires;

diferite periferice: videoproiectoare, dispozitive cu volan și pedale, difuzoare, căști, microfoane …;

mini-containere de transport pentru instalarea sistemului în alte garnizoane.

Caracteristic oricărui exercițiu de instruire prin simulare, pentru planificarea și desfășurarea unui exercițiu cu utilizarea VBS2, se parcurg următorii pași:

Pasul 1 – se obțin informații despre:

nivelul și tipul structurii instruite: echipaj, grupă, pluton respectiv infanterie, tancuri, forțe speciale, etc.;

– obiectivele de instruire;

organizarea structurii;

dotarea cu armament, tehnică și muniție;

organizarea și dotarea forțelor adverse (OPFOR);

organizarea și dotarea forțelor altele decât BLUFOR și OPFOR (SITFOR): civili, forțe neutre …

terenul, zona în care se vor desfășura acțiunile.

Pasul 2 – elaborarea scenariului;

Pasul 3 – construirea bazei de date: teren, militari, vehicule, civili, etc;

Pasul 4 – instalarea și configurarea rețelei de simulare;

Pasul 5 – instruirea militarilor pentru utilizarea sistemului;

Pasul 6 – desfășurarea exercițiului;

Pasul 7 – analiza post acțiune.

O variantă de instalare a rețelei de simulare VBS2 este prezentată în figura nr. 21.

Fig. 21. VBS2 – variantă de instalare a rețelei de simulare

În continuare sunt descrise principalele caracteristici ale VBS2 VTK (Virtual Training Kit) v.1.60, versiune care este în dotarea CILFT.

Mediul virtual

Sistemul reproduce foarte fidel mediul înconjurător:

vântul are viteză variabilă și afectează particulele mici cum ar fi cele din compunerea fumului, prafului dar și ploaia și ninsoarea;

suprafața terenului, în funcție de tipul acestuia, influențează viteza de deplasare a vehiculelor și sunetul produs de acestea;

sunt incluse sunete specifice cum ar fi vântul la altitudini mari;

valurile au dimensiuni variabile;

reproduce umbrele atât pe timp de zi cât și pe timp de noapte;

efectul mareei asupra apei de pe litoral este simulat în concordanță cu latitudinea și longitudinea zonei;

reproduce cu fidelitate bolta stelară fiind posibilă chiar orientarea după stele;

simulează dilatarea pupilei ochiului la trecerea din zone luminate în zone întunecate;

mediul este populat cu insecte, păsări și animale mici;

reproduce mișcarea soarelui pe cer în funcție de momentul zilei – figura nr. 22;

Fig. 22. VBS2 – Replicarea poziției soarelui în funcție de momentul zilei

mediul înconjurător este dinamic, terenul se deformează în urma exploziilor și se formează cratere dimensionate în funcție de natura exploziei.

Entitățile/ sistemele simulate.

VBS2 este o simulare la nivel individ/ entitate. Militarii pot acționa individual sau pot conduce autovehicule, pilota aeronave sau opera altă tehnică. Se acordă o mare atenție tuturor detaliilor, astfel echipajul unui tanc este format din patru militari și fiecare îndeplinește funcțiunile specifice: comandant, mecanic conductor, ochitor și încărcător. Dintre obiectele simulate se pot aminti: vehicule, dispozitive explozive improvizate, roboți EOD (Explosive Ordnance Disposal), dispozitive de vedere cu senzori termali și infraroșu, aeronave, radare, nave, diferite vehicule fără pilot, etc.

Inteligența artificială

Sunt mai multe posibilități de a utiliza entitățile dotate cu inteligență artificială – AI (Artificial Intelligence), adică cele care nu sunt comandate de operatori umani. Aceste entități pot acționa în mod implicit așa cum au fost programate de producător sau li se poate influența comportamentul de către administratorul sistemului:

pot primi ordine de mișcare în care să fie inserate diferite noduri de activitate ca: distruge, caută, caută și distruge, aterizează, încarcă, descarcă, execută tragerea, oprește tragerea;

.tot prin intermediul acestor noduri, entitățile dotate cu AI sunt determinate să respecte regulile de angajare, să se deplaseze într-o anumită formație și cu o viteză specificată.

Programarea entităților AI se poate executa înainte de începerea jocului în modul OME (Offline Mission Editor) sau în timpul jocului în modul RTE (Real Time Editor).

Analiza post acțiune.

Oferă următoarele facilități:

înregistrări 2D și 3D din diferite unghiuri

ilustrează câmpul vizual al entităților la un moment dat – figura nr. 23

Fig.23. Câmpul vizual al unei entități în VBS2

înregistrează comunicațiile efectuate prin modulul inclus în simulare

afișează statistici privind pierderile proprii și ale inamicului

VBS2 Fires.

Este un modul special destinat antrenării observatorilor înaintați pentru corectarea focului executat de structurile de artilerie terestră sau de cele de pe navele de luptă.

Avantaje și limitări

Introducerea “jocurilor pe calculator” în procesul de instruire a fost privită cu reticență. Asocierea jocurilor în rețea cu instruirea nu părea să se preteze la mediul militar, cu toate că procesul de învățare prin joacă este natural, specific ființei umane.

În cadrul Centrului de Instruire pentru Luptă din Canada (Canadian CTC – Combat Training Center), în anul 2007 s-a desfășurat un studiu pentru determinarea eficienței instruirii cu utilizarea VBS1. Studiul a analizat trei serii de maiștri militari care urmau un curs specific în cadrul Școlii de Tancuri, curs cu durata de 6 săptămâni. Prima serie nu s-a instruit în mediul virtual al VBS1, a doua serie s-a instruit o zi , iar a treia serie a petrecut 2,5 săptămâni în VBS1 înainte de instruirea din poligon. Costurile cu seria a treia s-au redus cu 33 % față de seria a doua, reduceri rezultate din economia de combustibil, hrană și solde specifice activităților în teren. Rezultatele obținute au fost surprinzătoare – figura nr. 24.

Fig. 24. Evoluția performanțelor în funcție de timpul

alocat instruirii în VBS1

Se poate observa o creștere semnificativă a performanțelor înregistrate de seriile care au fost instruite în VBS1 iar seria căreia i s-a alocat cel mai mult timp instruirii virtuale, a fost singura care a avut o rată de succes de 100 %.

Și în cadrul CILFT – Cincu, subunitățile s-au instruit în VBS2 înainte de exercițiile desfășurate în teren prin simulare reală – SIMFTX, utilizând același teren, aceeași hartă pentru ambele tipuri de instruire. La fel ca în studiul prezentat anterior, feed-back-ul din partea structurilor instruite a fost pozitiv. Mai mult de atât, pentru validarea poligonului destinat instruirii pentru lupta în mediul urban, specialiști din cadrul CILFT au replicat în VBS2 structura MOUT (Military Operations in Urban Terrain). Imagini comparative între realitate și mediul virtual pot fi vizualizate în figurile nr. 25 și 26.

Fig. 25. Imagine reală a poligonului MOUT

Fig. 26. Imagine virtuală a poligonului MOUT în VBS2

Plutonul care a participat la exercițiul de validare a poligonului MOUT a fost instruit inițial în VBS2, în același teren în care a acționat ulterior, real în poligon. Clădirile au fost replicate identic cu cele reale având aceleași dimensiuni și configurație: uși, ferestre, scări, pereți interiori, etc. Repetarea misiunii în mediul virtual a adus progrese remarcabile în executarea misiunii structurii instruite în teren.

Simularea virtuală nu exclude pregătirea clasică în terenul de instrucție. Instruirea prin VBS2 precede pregătirea reală și aduce următoarele avantaje:

repetarea procedurilor în mediu virtual cu costuri mult reduse;

progrese în abilitatea de comunicare între membrii structurilor mici;

reducerea stresului și a încărcăturii emoționale pe timpul instrucției în teren;

posibilitatea instruirii utilizând tehnică, echipamente care nu sunt disponibile real la un moment dat, fiind dislocate în teatre de operații sau localizate în alte facilități aflate la distanță;

VBS2 poate fi interconectat cu alte sisteme de simulare sau cu sisteme de comandă și control în cadrul exercițiilor de instruire;

instruirea în VBS2 este disponibilă indiferent de starea vremii sau alte condiții restrictive;

oferă facilități pentru o analiză post acțiune profesională;

scenariile sunt configurabile, în funcție de obiectivele de instruire stabilite;

tehnologia este mult mai puțin costisitoare decât cea bazată pe simulatoare;

se pot executa exerciții de repetare a misunii prin replicarea în mediu virtual a terenului real în care vor acționa subunitățile, inclusiv a elementelor care populează în mod normal acel mediu: civili, vehicule, etc.;

este ușor de transportat și configurat în orice locație care oferă condiții minime de instalare.

VBS2 nu aduce progrese în formarea și dezvoltarea deprinderilor motrice individuale ale militarilor dar trebuie privit ca o alternativă serioasă în instruirea colectivă a structurilor militare mici: grupă, pluton sau chiar companie.

Capitolul 2 : Posibilități de utilizare în mod integrat a sistemelor de instruire prin simulare

2.1. Generalități; exercițiile distribuite și simularea distribuită

Pe fondul progresului tehnologic înregistrat în ultimii ani și a schimbărilor apărute în situația internațională, îndeosebi în perspectiva retragerii forțelor din teatrul de operații Afganistan, în septembrie 2012 NATO a emis “NATO Modelling and Simulation Master Plan – NMSMP”. Ideea de bază este că, pentru a nu se pierde capacitatea de interoperabilitate a forțelor NATO care au acționat împreună în ultima perioadă, acestea vor continua să se antreneze în comun utilizând, în special, tehnologii din domeniul modelării și simulării.

NMSMP include:

NATO Modelling and Simulation Strategic Plan; stabilește politicile de urmat, viziunea privind M&S și obiectivele în domeniul M&S;

NATO Modelling and Simulation Implementation Plan; stabilește responsabilitățile pentru atingerea obiectivelor și planificarea activităților în timp.

Principiile care stau la baza NMSP sunt:

efort comun, sinergie

interoperabilitate

utilizarea tehnologiilor existente

accesibilitate

Principalele obiective ale NATO în domeniul M&S sunt prezentate în figura nr. 27.

Fig. 27. Obiectivele NATO în domeniul M&S

Obiectivul 1 – Stabilirea unui cadru tehnic general comun:

o arhitectură standard, comună, interoperabilă;

standarde comune, utilizarea aceluiași limbaj în cadrul schimbului de date între simulări dar și între simulări și sistemele de comandă și control;

aceleași principii referitoare la verificarea, validarea și acreditarea sistemelor de simulare;

extinderea principiilor până la nivelul fiecărei țări inclusiv în domeniul rețelelor M&S distribuite.

Obiectivul 2 – Coordonare și servicii comune pentru creșterea raportului cost/ eficiență:

utilizarea serviciilor deja existente la nivelul NATO și al țărilor membre și integrarea acestora;

proceduri comune referitoare la dezvoltarea, asigurarea resurselor și utilizarea M&S.

Obiectivul 3 – Dezvoltarea modelelor și a simulărilor:

progresul în domeniul M&S se bazează pe utilizarea tehnologiilor deja existente, interconectarea acestora în rețea și cooperarea între organizații și națiuni în procesul evolutiv ulterior.

Obiectivul 4 – Folosirea simulărilor pentru creșterea eficienței în îndeplinirea misiunilor NATO:

creșterea eficienței în folosirea simulărilor prin standardizare în domeniile: planificare, asigurarea resurselor, pregătirea bazelor de date și distribuirea acestora în rețea.

Obiectivul 5 – Utilizarea progresului tehnologic:

este de așteptat ca domeniul M&S să progreseze, oferind noi oportunități pentru creșterea performațelor și a eficienței din domeniu.

Principalul organism implicat în realizarea obiectivelor este NATO Modelling and Simulation Group – NMSG, având rol de coordonare între NATO și structurile naționale, crearea și supravegherea activităților diferitelor grupuri de lucru în sprijinul implementării standardelor M&S pe termen scurt, mediu și lung.

Domeniile esențiale de aplicabilitate ale M&S sunt reprezentate în figura nr. 28.

La nivelul Statului Major General s-a elaborat în anul 2013 “Strategia modelării și simulării în Armata României pentru perioada 2014 – 2024”. Dintre obiectivele stabilite se pot enumera:

crearea bazei de date unice a modelării și simulării;

interconectarea celor trei centre de instruire: CISM, CISE și CILFT;

înființarea Centrului de Instruire prin Simulare al Forțelor Aeriene;

desemnarea CISM ca punct de intrare pentru exercițiile NATO la care participă și România;

realizarea rețelei naționale de modelare și simulare;

extinderea rețelei M&S și la nivelul diviziilor;

interconectarea simulărilor reală și virtuală cu cea constructivă;

Fig. 28. Domenii de aplicabilitate ale M&S conform NMSG

În continuare sunt prezentați câțiva termeni utilizați frecvent în domeniul M&S:

HLA: High Level Architecture.

Este un cadru standardizat care înglobează simulări formate din componente diferite . Nu este un standard, oferă doar cadrul general.

DIS: Distributed Interactive Simulation.

Este un standard utilizat în desfășurarea în timp real, la nivel de platformă, a simulărilor militare interconectate. Este folosit și de alte organizații cum ar fi cele care se ocupă cu explorarea spațiului sau în medicină.

TENA: Test and Training Enabling Architecture, standard utilizat îndeosebi în cadrul sistemelor de instruire prin simulare reală dar și în cel al unor sisteme reale (C4ISR, distribuții video, controlul senzorilor UAV, etc.)

PDU: Protocol Data Units, sunt mesaje compuse și codate specific care conțin informații despre statutul simulării. În versiunea 7 a standardului DIS sunt definite 72 tipuri diferite de PDU grupate în 13 familii care conțin și transmit informații despre:

entități și interacțiunile acestora

acțiunile de luptă: executarea focului, explozii, etc.

logistică

managementul simulării

emisii electromagnetice

comunicații radio

managemetul entităților din simulări

câmpuri de mine

mediul virtual

entități din simulările reale, etc.

exercițiu distribuit – exercițiul în care structurile instruite se află în locații diferite (orașe, continente, țări …) iar terminalele accesează același modul software central al simulării

simulare distribuită – simularea în care entitățile simulate rulează în multiple module software, modelate specific fiecărui modul, interconectate interactiv; teminalele pot fi dispuse în aceeași locație sau în locații diferite.

Primul exercițiu distribuit de instruire prin simulare constructivă la care au participat forțele terestre române, a avut loc în perioada martie – aprilie 2014. Este vorba de Exercițiul Multinațional “Saber Guardian 14” organizat de United States Army Europe – USAREUR, exercițiu la care au participat militari din 12 țări.

România a participat la acest exercițiu cu următoarele forțe și mijlocace:

la Novo Selo Bulgaria, unde au fost localizate majoritatea forțelor: observatori – controlori, un ofițer de legătură, ofițeri în statele majore multinaționale și în celula HICON – High Control;

la CILFT – Cincu: un stat-major de batalion, tehnică de simulare constructivă, personal tehnic specializat în simulare constructivă.

Pe timpul conferințelor de planificare, pe linie tehnică s-au stabilit detalii specifice și s-au desfășurat activități pentru asigurarea compatibilității între sistemele instalate în cele două locații: Novo Selo Training Area și CILFT – Cincu:

s-a stabilit organizarea forțelor în simulare iar țările care au în dotare sisteme de simulare constructivă au trimis baza de date corespunzătoare forțelor proprii;

s-au centralizat bazele de date, s-a construit și verificat baza de date care a fost folosită la exercițiu;

s-a verificat harta digitală;

s-au stabilit mijloacele de comunicații dintre cele două locații și suportul fizic dintre acestea;

s-a verificat dacă versiunile de JCATS utilizate de Bulgaria și România sunt compatibile și s-au revăzut operațiunile, setările necesare pentru sincronizarea serverului principal și a celui repetitor;

în final, s-a trimis baza de date utilizată în serverul principal pentru a fi încărcată în serverul repetitor; condiția de bază pentru funcționarea în bune condiții a simulării constructive în cadrul exercițiilor distribuite este ca bazele de date din cele două servere să fie identice.

În figura nr. 29 este reprezentată schema de interconectare a rețelei de simulare constructivă în cadrul Exercițiului Multinațional Saber Guardian 14 (SG 14), exercițiu distribuit între Bulgaria și România, organizat de USAREUR.

Fig. 29. Schema de interconectare a rețelei de simulare constructivă în cadrul Exercițiului Multinațional SG 14

Pe lângă sistemul de simulare constructivă, pentru celula de răspuns de nivel batalion aflată la CILFT s-au mai asigurat următoarele servicii:

telefonie VoIP

chat

e-mail

acces la pagina Web internă a exercițiului

simulare 3D UAV

acces la sistemul de comandă și control Mission Command Web (MC Web), exemplificat în figura nr. 30.

Fig. 30. Sistemul Mission Command Web

– pentru reprezentantul EXCON la nivelul celulei de răspuns, observatorul – controlor care a avut sarcina de a se asigura că se respectă scenariul și că incidentele stabilite în MEL/ MIL își urmează fluxul planificat, s-a asigurat accesul în programul Joint Exercise Management Module (JEMM), soft furnizat de NATO țărilor membre pentru managementul exercițiilor de instruire – figura nr. 31

Fig. 31. Interfața JEMM

În sinteză, serviciile specifice C4ISR furnizate la nivelul celulei de răspuns, sunt prezentate în figura nr. 32.

Fig. 32. Servicii furnizate celulei de răspuns în cadrul exercițiului SG 14

În cadrul exercițiilor distribuite, simularea oferă feed-back pentru deciziile luate de statele majore, implementează evenimente și incidente simulate conform listei MEL/ MIL pentru respectarea scenariului și furnizează date pentru analiza post acțiune. De o importanță vitală sunt comunicațiile, comanda și controlul, elemente fără de care exercițiile distribuite nu se pot desfășura.

Posibilitatea de a desfășura exerciții în cadrul cărora țintele de instruire se află în locuri diferite, indiferent de distanțele dintre acestea, reduce semnificativ costurile cu transportul, cazarea, diurne, etc.

2.2. Simularea distribuită real – constructiv

În cadrul exercițiilor prin simulare distribuită real – constructiv, o parte din forțe se instruiesc prin simulare reală în teren, iar celelalte structuri se află în simulare constructivă. O variantă de instruire a unei brigăzi prin simulare distribuită real – constructiv (Live Constructive – LC) este prezentată figura nr. 33.

Fig. 33. Instruirea unei brigăzi prin simulare distribuită LC – o variantă

Mai mult de atât, structurile din simulare constructivă și statele majore pot fi dispuse în locuri diferite. Indiferent de variantă, obiectivele de instruire ale statului major de brigadă nu sunt influențate de tipul simulărilor utilizate în instruirea subordonaților.

În varianta prezentată mai sus se poate observa faptul că țintele de instruire sunt situate pe diferite niveluri ierarhice, este vorba de o instruire multinivel.

Pe timpul planificării unui astfel de exercițiu, la elaborarea scenariului trebuie să se țină cont de următoarele:

structura forțelor din simulare reală este limitată de numărul echipamentelor MILES/ IHITS avute la dispoziție;

zona de desfășurare a acțiunilor, stabilită în cadrul scenariului, trebuie să includă și terenul pe care acționează subunitățile aflate în simulare reală; echipamentele MILES/ IHITS folosesc dispozitive GPS care localizează real, în teren, sistemele instrumentate. Planificarea acțiunilor pe o hartă fictivă nu este posibilă;

interacțiunea dintre sistemele simulate constructiv și cele din simulare reală este aproape imposibilă. De exemplu, dacă focul executat de o entitate simulată constructiv afectează status-ul unui militar echipat cu MILES/ IHITS, acesta din urmă nu va ști ce anume a declanșat schimbarea stării din “alive” în “wounded” sau “killed”. În aceste cazuri este necesară replicarea focului prin mijloace de marcare a efectelor pe câmpul de luptă.

forțele OPFOR trebuie să fie reprezentate în ambele sisteme de simulare.

De regulă, în administrarea informațiilor vehiculate în cadrul sistemelor de simulare reală, se utilizează standardul TENA, standard care nu este nativ compatibil cu standardul DIS utilizat în simularea constructivă. Pentru interconectarea sistemelor este nevoie de un “translator” între cele două sisteme – figura nr. 34.

Fig. 34. Fluxul de date între simularea constructivă și cea reală

În cadrul CILFT, programul translator dintre sistemul de simulare reală MILES/ IHITS și sistemul de simulare constructivă JCATS este VR-Exchange versiunea 1.5, produs de firma VTMak. Acest soft a intrat în dotarea CILFT în luna martie 2011.

VR-Exchange permite simulărilor care folosesc protocoale de comunicare incompatibile să fie interoperabile. VR-Exchange este compatibil cu HLA, TENA și DIS.

Pentru fiecare simulare/ federație, în procesul de conversie a datelor, VR-Exchange folosește câte un broker/ agent de schimb, iar fiecare broker are propriul translator pentru clasele de obiectele și interacțiuni cu care este compatibil.

Schema logică de funcționare a broker-ilor este reprezentată în figura nr. 35. În acest exemplu, același obiect “wheeled cargo vehicle” (vehicul cu roți destinat transportului), în engleza britanică este reprezentat de cuvântul “lorry” iar în engleza americană de cuvântul “truck”. Federația din stânga, care folosește engleza britanică, trimite mesajul “lorry” iar broker-ul acesteia traduce mesajul în “wheeled cargo vehicle”, mesaj care este plasat în memoria distribuită a VR-Exchange (portal). Federația din mijloc preia mesajul și, utilizând de asemenea engleza britanică, îl traduce din nou în “lorry”. Federația din dreapta preia mesajul și îl traduce în echivalentul din engleza americană: “truck”.

Prin analogie, putem asimila federația din stânga cu simularea constructivă de înaltă rezoluție JCATS, federația din mijloc cu simularea constructivă de joasă rezoluție JTLS – Joint Theater Level Simulation (ambele folosesc DIS) iar federația din dreapta este simularea reală care folosește limbajul TENA.

Fig. 35. Schema logică de funcționare a broker-ilor în VR-Exchange

De fapt, VR-Exchange este un RTI – Run Time Infrastructure. RTI este un soft care oferă servicii comune sistemelor de simulare și implementează specificațiile HLA.

Pentru utilizator, programul oferă intefețe separate pentru portal și pentru brokeri. Interfața portalului – figura nr. 36, are următoarele funcții:

pornește și oprește brokerii;

afișează informații primare despre datele distribuite;

afișează obiectele și interacțiunile translatate;

permite configurarea conexiunilor.

Fig. 36. Interfața portal a VR-Exchange

În figura nr. 37 sunt prezentate interfețele brokerilor DIS și TENA din cadrul VR-Exchange.

Fig. 37. Interfața brokerilor DIS și TENA în cadrul VR-Exchange

Interfețele brokerilor afișează informații despre starea acestora, porturile și IP-urile utilizate, exercițiul la care sunt conectați brokerii, etc. În meniul Translators sunt afișate tipurile de date care pot fi convertite și oferă posibilitatea de a activa sau nu trimiterea acestor informații.

În perioada 2011 – 2014, în CILFT nu s-au planificat exerciții de instruire prin simulare distribuită. Cu toate acestea, pe timpul exercițiilor de repetare a misiunii – MRX, exerciții de instruire prin simulare reală, s-a utilizat interconectarea dintre sisteme pentru a furniza la nivelul statelor majore elemente de comandă, control și ISR. Batalioanele care urmau să fie dislocate în Afganistan, beneficiau în teatrul de operații de facilități care nu erau disponibile în țară:

Blue Force Tracker; pe lângă alte servicii, afișează poziția forțelor proprii;

imagini furnizate de UAV;

imagini oferite de sistemele Persistent Ground Surveillance System (PGSS) și Persistent Threat Detection System (PTDS), sisteme similare dar cu caracteristici diferite – figura nr. 38.

Fig. 38. Sistem PTDS

Sistemul de instruire prin simulare reală nu oferă posibilități de replicare a facilităților menționate mai sus. Pe timpul unui exercițiu de instruire prin simulare reală desfășurat în CILFT, s-a încercat replicarea BFT la nivelului Tactical Operations Center (TOC) al structurii instruite. S-a instalat o stație de lucru din cadrul sistemului de simulare reală în TOC și, în interfața de lucru, din arborele forțelor, s-a dezactivat afișarea forțelor OPFOR. Soluția nu a fost viabilă deoarece la ieșirea și intrarea entităților respective din/ în subsistemul de comunicații, situație frecvent întâlnită în simularea reală, poziția acestora se actualiza pe ecran afișând poziția forțelor OPFOR.

Pentru replicarea acestor sisteme/ facilități, s-a folosit simularea constructivă, simulare care oferă multiple posibilități de modelare a tehnicii respective și de filtrare a informațiilor afișate. Schema de interconectare a rețelelor de simulare în cadrul simulării distribuite, într-un astfel de exercițiu, este prezentată în figura nr. 39.

Fig. 39. Schema de interconectare a rețelelor de simulare

pentru o simulare distribuită LC

Se poate observa că, pentru interconectare, calculatorul pe care se instalează VR – Exchange trebuie să aibă două plăci de rețea.

Pentru inteconectarea simulărilor și furnizarea serviciilor specificate la nivel TOC structură instruită, se parcurg următorii pași:

Pasul 1: se creează baza de date pentru simularea reală

Pasul 2: se creează baza de date pentru simularea constructivă

Pasul 3: se verifică corespondența dintre codurile DIS atribuite entităților din cele două simulări;

Pasul 4: în JCATS, se construiește sistemul care trebuie replicat și se setează senzorii cu care este echipat acel sistem în meniul Sensor Editor – figura nr. 40; aici se filtrează informațiile care se vor afișa la nivelul structurii instruite. În cazul replicării BFT, senzorul va achiziționa doar vehiculele aparținând BLUFOR iar în cazul UAV, PGSS sau PTDS va achiziționa toate sistemele din raza de acțiune.

Fig. 40. Meniul Sensor Editor în JCATS

Pasul 5: se instalează rețelele de simulare

Pasul 6: se verifică corectitudinea datelor afișate.

O atenție deosebită se acordă hărților digitale din cele două sisteme de simulare. În cazul în care acestea nu sunt identice, pot apărea neconcordanțe între pozițiile entităților din simulări: latitudine, longitudine, altitudine.

În figura nr. 41 este exemplificată replicarea unui UAV simulat constructiv în cadrul unei simulări distribuite LC.

Fig. 41. UAV simulat constructiv în cadrul unei simulări distribuite LC

În cadrul CILFT, primul exercițiu de instruire prin simulare distribuită LC se va desfășura în perioada 26.06 – 04.07.2014. Ținta de instruire va fi un batalion de artilerie, ceea ce implică unele provocări pentru planificatori și personalul tehnic din domeniul simulării:

– unitățile de artilerie asigură sprijinul grupărilor de angajare, deci vor trebui replicate/ simulate și unități/ mari unități de infanterie;

– sistemul de instruire prin simulare reală din dotare nu are echipamente care să simuleze focul pieselor de artilerie;

– trebuie să se asigure cadrul potrivit pentru îndeplinirea misiunilor specifice de către observatorii înaintați.

Pentru simularea focului de artilerie al subunității din simulare reală, se va urma următorul algoritm:

structurile din teren transmit la nivelul EXCON setările stabilite pentru piesele de artilerie: înălțător, derivă, etc.;

în cadrul EXCON, pe baza datelor comunicate, se stabilesc coordonatele punctului probabil de impact;

EXCON comunică coordonatele structurii responsabile cu marcarea efectelor pe câmpul de luptă din teren;

analistul de la stația de lucru a simulării reale execută foc de artilerie simulat la coordonatele respective iar echipa din teren inițiază marcarea impactului loviturilor. Piesele de artilerie reale din teren se pot replica și în sistemul de simulare constructivă, caz în care se va executa foc cu acestea;

EXCON comunică structurii instruite efectul focului de artilerie asupra țintelor, pierderile provocate forțelor OPFOR.

Schema de instalare a rețelei de simulare distribuită pentru acest exercițiu este prezentată în figura nr. 42.

Fig. 42. Schema de instalare a rețelei de simulare distribuită LC pentru un

exercițiu de instruire nivel batalion de artilerie

2.3. Simularea distribuită virtual – constructiv

Sistemele de instruire prin simulare virtuală au fost adoptate relativ recent de domeniul militar al modelării și simulării. Cu toate acestea, pe plan mondial, s-au făcut pași importanți în utilizarea acestora, independent sau integrat cu alte sisteme de simulare.

Unul dintre cele mai ample exerciții distribuite virtual-constructiv s-a organizat în cadrul Joint Multinational Training Center Grafenwoehr – Germania (JMTC), centru de instruire al S.U.A. subordonat USAREUR, în anul 2011. Ținta principală de instruire a fost un stat de major de batalion iar forțele subordonate s-au instruit astfel:

8 plutoane de manevră în VBS2 totalizând 250 de militari;

1 companie în JCATS;

companiile de manevră vecine au fost simulate în JCATS.

Pe lângă sistemele de simulare, s-au asigurat sisteme de comandă și control: BFT (Blue Force Tracker) și CPOF (Command Post of the Future). Și în cadrul acestui exercițiu s-a subliniat importanța sincronizării între hărțile digitale folosite în sistemele de simulare și în cele de comandă – control: figura nr. 43.

Fig. 43. Hărți sincronizate în sisteme de simulare și sisteme C2

Și în cadrul Forțelor Terestre Române există preocupări pentru implementarea exercițiilor de instruire prin simulare distribuită virtual – constructiv (V-C).

În subcapitolul următor este prezentat studiul întocmit pentru disciplina Cercetare Științifică de către doi studenți masteranzi din cadrul Academiei Forțelor Terestre, Facultatea de Management Militar, specializarea Management și Tehnologie:

student masterand anul I, Anca Bădilă

student masterand anul II, Lucian Kiss

2.3.1. Caz particular: Simulare UAV în cadrul unui CAX prin realizarea interconectării JCATS – VBS2

ABSTRACT: Using simulation systems has become very popular within the army. There are multiple types of simulation system which may be used individually, but more current specialists in simulations started to test and implement the integration of these systems. In this paper it will be explained how integration between a virtual simulation system (VBS2) and a constructive simulation system (JCATS) can be done and what benefits it can bring for the training.

Cuvinte cheie: simulare constructivă, simulare virtuală, JCATS, VBS2, UAV

Introducere

Tot mai frecvent, în mediul militar se folosesc sisteme de simulare, îndeosebi pentru instruirea trupelor.

În această lucrare vom examina utilitatea și beneficiile utilizării, în cadrul unui exercițiu de instruire prin simulare constructivă de tip CAX (Computer Assisted Exercise), a interconectării sistemului de simulare constructivă JCATS (Joint Conflict and Tactical Simulation) cu sistemul de simulare virtuală VBS 2 (Virtual BattleSpace 2).

Obiectivul cercetării îl reprezintă posibilitatea furnizării, la nivelul statului major al structurii instruite, cât mai realist, a unui element ISR (Intelligence, Surveillance, Reconnaissance) – imagini UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Forțele principale sunt simulate constructiv iar UAV este simulat virtual.

Această cercetare este realizată în cadrul Academiei Forțelor Terestre – Sibiu (AFT) în colaborare cu Centrul de Instruire pentru Luptă al Forțelor Terestre – Cincu (CILFT).

Scurtă prezentare a sistemelor de instruire prin simulare utilizate în cercetare

Sistemele JCATS și VBS2 au fost prezentate în subcapitolele 1.2 și 1.3.

Scopul interconectării sistemelor de simulare

Creșterea fidelității și acurateții unei simulări poate fi realizată dacă sistemele de simulare oferă structurii care se instruiește un mediu cât mai apropiat de cel în care ar acționa realitate. Sistemul de simulare JCATS oferă o imagine bidimensională a câmpului de luptă, iar imaginile captate de sistemul UAV simulat constructiv nu oferă o replică apropiată de realitate. Pentru creșterea gradului de realism se poate apela la alte produse software sau sisteme de simulare.

Un exemplu elocvent în acest sens îl reprezintă Exercițiul Multinațional distribuit de instruire prin simulare constructivă “Saber Guardian 14”. Majoritatea forțelor au fost localizate la Novo Selo – Bulgaria iar la CILFT – Cincu s-a instalat o celulă de răspuns nivel batalion. Pe timpul acestui exercițiu, echipa de simulare a folosit programul Modular Universal Simulation Environment (MUSE), pentru a furniza imagini UAV simulate 3 D la nivelul structurilor instruite – figura nr. 44.

Fig. 44. Simulare UAV folosind MUSE

În studiul efectuat, pentru replicarea cât mai fidelă a sistemului UAV, folosim sistemul VBS2.

Arhitectura propusă

Pentru realizarea acestei integrări se instalează rețeaua locală pentru sistemul de simulare constructivă JCATS și rețeaua locală a sistemului de simulare virtuală VBS2. Se interconectează aceste două rețele locale. Astfel că, arhitectura pentru această simulare distribuită este una simplă, ea putând fi integrată în cadrul arhitecturii mai ample a unui exercițiu de simulare – figura nr. 45.

Fig. 45. Arhitectura pentru interconectarea JCATS – VBS2

Cerințe pentru realizarea interconectării

Interconectarea se poate realiza doar dacă sunt îndeplinite următoarele condiții.

– Sincronizarea hărților digitale din cele două sisteme de simulare.

Pentru ca imaginea din sistemul de simulare JCATS să fie în concordanță cu imaginea oferită de sistemul UAV din VBS2 (acesta oferind imagini 3D, din perspectiva unei anumite entități sau sistem tehnic), este necesar să avem același teren în ambele sisteme de simulare. Pentru aceasta, hărțile digitale trebuie să aibă la bază același fișier cu detaliile de elevație – Digital Terrain Elevation Data (DTED), fișier care poate avea mai multe nivele de fidelitate: DTED 0, DTED 1, DTED 2, în funcție de precizia detaliilor. Pentru adăugarea următoarelor straturi care includ detaliile de planimetrie și relief: ape, râuri, păduri, drumuri, poduri, clădiri etc., suprapunem imagini identice cu referințe geografice incluse (hărți sau imagini din satelit). Dacă aceste condiții sunt îndeplinite, atunci interconectarea va furniza informații corecte, iar entitățile și sistemele din JCATS care vor fi vizualizate în VBS2 de sistemul UAV, vor fi localizate corect.

– Sincronizarea codurilor DIS ale entităților.

Pentru ca sistemele și entitățile din JCATS să corespundă cu ceea ce se vizualizează în VBS2, trebuie realizată o asociere între ceea ce JCATS trimite și ceea ce se afișează corespondent în VBS2. JCATS, în interconectarea cu alte sisteme de simulare, folosește DIS (Distributed Interactive Simulation). Astfel, fiecare entitate construită în JCATS are un anumit cod DIS. Acesta este format din 7 grupuri de cifre care, pentru clasificarea cât mai exactă a entităților, reprezintă: tipul entității, domeniul căruia îi aparține, țara de origine, categoria din care face parte, subcategoria etc. Pentru ca entitățile din JCATS să fie vizualizate corect în VBS2 este necesară sincronizarea codurilor DIS ale entităților din cele două sisteme de simulare – figura nr. 46.

Fig. 46. Sincronizarea codurilor DIS

Lansarea sistemelor de simulare

Aceste sisteme de simulare oferă posibilitatea interconectării. Astfel, din JCATS se transmit informații prin DIS Bridge, aplicație care se lansează din consola de administrare a simulării – SimExec. Adresa de broadcast este 255.255.255.255 – figura nr. 47, ceea ce face ca toate terminalele conectate în rețea să primească datele transmise.

Fig. 47. Setările pentru DIS Bridge în cadrul simulării distribuite VC

De asemenea, portul pe care se face transmiterea de date trebuie să corespundă cu portul setat în VBS2, în fișierul DIS.config.

Pentru ca schimbarea poziției entităților din JCATS să fie vizualizată cât mai cursiv pe terminalele VBS2, setăm heartbeat -ul la 5 secunde – figura nr. 48. Astfel, la fiecare 5 secunde, se va actualiza poziția entităților JCATS pe stațiile de lucru ale ambelor sisteme de simulare.

Fig. 48. Setarea HeartBeat la nivelul DIS Bridge

În cazul VBS2, pentru interconectare se alege modulul VBS2 – LVC (Live Virtual Constructive). Pentru ca interconectarea să funcționeze, acest modul trebuie rulat cu drepturi de administrator. Modulul LVC este dezvoltat de Calytrix Technologies.

Administrarea interconectării

După realizarea interconectării JCATS – VBS2, aceasta trebuie administrată. Modulul LVC al VBS2 are o interfață web care oferă un diagnostic al interconectării, precum și posibilitatea de configurare în timp real. Această interfață web este accesibilă de la orice terminal al rețelei, utilizând un browser web – figura nr. 49.

După ce s-a efectuat interconectarea sistemelor, pentru a accesa interfața modulului LVC , avem nevoie de:

– numele sau adresa IP a computerului care rulează VBS2 LVC;

– portul pe care această interfață utilizează serviciul web.

În cazul de față rulăm simularea virtuală pe terminalul cu adresa IP: 192.168.20.2, iar portul pentru interfața web a LVC este 8100; adresa browser-ului web este: http//192.168.20.2:8100.

Fig. 49. Interfața web a modulului VBS2 LVC

Rezultatul interconectării

Fiind îndeplinite toate cerințele, se poate observa rezultatul interconectării. Astfel, se verifică dacă toate sistemele create în JCATS se pot vizualiza în VBS2 și dacă simbolurile asociate sunt corecte.

Pentru a verifica corectitudinea interconectării celor două sisteme de simulare, se face o paralelă între situația forțelor din JCATS și a celor din VBS2. De asemenea, se va observa și ce se afișează în simularea virtuală atunci când entitățile primesc ordine de deplasare în JCATS.

Se urmăresc următoarele aspecte:

sistemele din JCATS și localizarea acestora pe hartă – figura nr. 50;

– vizualizarea entităților în VBS2 – figura nr. 51:

Făcând această paralelă între ce este construit în sistemul de simulare constructivă și ce se primește în sistemul de simulare virtuală, remarcăm importanța terenului. Dacă terenul folosit nu este identic, pot apărea neconcordanțe. Observăm că în JCATS entitățile sunt poziționate pe drum, iar în VBS2 apar situate lângă drum. În cazul de față hărțile digitale au fost construite în cele două sisteme utilizând input-uri diferite ceea ce a dus la desincronizări de ordinul metrilor. Subliniem din nou necesitatea ca hărțile digitale să aibă aceleași caracteristici în simulările distribuite. În cazul de față, acest aspect al terenului este esențial pentru ca informațiile furnizate țintei de instruire să fie relevante și în același timp corecte.

Fig. 50. Vizualizarea entităților în JCATS

Fig. 51. Vizualizarea entităților în VBS2, imagine 2D pe stația admin

Pentru a demonstra utilitatea interconectării, creăm sistemul UAV în VBS2. Astfel, în imaginea furnizată prin VBS2 operatorului sistemului UAV, vom avea reprezentate entitățile construite în JCATS.

Structura care beneficiază de acest mijloc ISR poate vizualiza imagini tridimensionale, în timp real, ale câmpului de luptă. – figura 52.

Imaginile sunt mult mai apropiate de realitate față de cele oferite de JCATS iar sistemul UAV din VBS2 prezintă caracteristicile unui sistem real: viteză de deplasare, altitudine, direcție, posibilitatea de zoom-in, zoom-out, etc.

Fig. 52. Imagini furnizate de UAV în cadrul simulării distribuite VC

Concluzii

În ultimii ani, interesul privind avantajele aduse de interconectarea diferitelor sisteme de instruire prin simulare a devenit tot mai ridicat.

În lucrarea de față am arătat modul în care se poate realiza interconectarea între sistemul de simulare constructivă JCATS și sistemul de simulare virtuală VBS2. Am prezentat unul din avantajele interconectării în domeniul instruirii, în cazul utilizării unui sistem UAV, pentru instruirea diferitelor structuri într-un mediu simulat cât mai apropiat de realitate.

2.4. Simularea distribuită real-virtual-constructiv; elemente specifice din compunerea unui centru de instruire

Simularea distribuită real-virtual-constructiv.

Scopul oricărei organizații care dispune de o gamă largă de sisteme de instruire prin simulare, este de a integra aceste sisteme într-un mediu operațional comun.

În planificarea exercițiilor de instruire prin simulare distribuită LVC (Live Virtual Constructive), trebuie să se țină cont de nivelul ierarhic al țintelor de instruire cărora li se adresează fiecare tip de simulare:

– simularea reală este potrivită pentru instruirea structurilor de nivel grupă / companie/ batalion. Pentru instruirea structurilor de nivel brigadă sau mai mare, resursele necesare instruirii acestora prin simulare reală sunt foarte ridicate;

– simularea virtuală este destinată instruirii la nivel individ/ grupă/ pluton, maxim companie. Este foarte dificil, dacă nu imposibil, să se asigure tehnica necesară instruirii unui batalion în mediu virtual;

– simularea constructivă se adresează statelor majore de batalion/ brigadă/ divizie sau chiar mai sus.

Corespondența dintre nivelul ierarhic al țintelor de instruire (Training Audience – TA) și tipul simulării potrivite pentru instruirea acestora, este prezentată în figura nr. 53.

Fig. 53. Corespondența dintre dimensiunea TA și tipul simulării

Integrarea simulărilor, utilizarea simulării distribuite LVC în cadrul procesului de instruire, poate aduce numeroase beneficii:

creșterea nivelului de realism;

folosirea eficientă a resurselor;

accentuarea existenței nivelurilor ierarhice de subordonare și colaborare prin replicarea eșaloanelor superioare, subordonate sau a forțelor vecine;

replicarea sistemelor avute la dispoziție nu este posibilă într-un singur mediu de simulare. În capitolele anterioare s-au prezentat variante de replicare ale unui sistem UAV în cadrul unor simulări distribuite LC sau VC;

se depășesc barierele geografice prin extinderea zonelor de acțiune simulate în diferite sisteme;

crearea condițiilor optime pentru operații de tip JOINT;

extinderea ariei de cuprindere a TA prin instruirea simultană a mai multor eșaloane, se realizează instruirea multi-nivel;

În procesul de integrare a simulărilor trebuie să se țină cont de caracteristicile și posibilitățile acestora:

simularea reală și cea virtuală rulează în timp real, pe când simularea constructivă poate rula la viteze mai mari sau mici decât în realitate;

unele simulări folosesc standarde comune, de exemplu DIS, și sunt interoperabile nativ iar alte simulări folosesc limbaje proprii fiind necesari translatori pentru interconectarea cu alte sisteme;

posibilitatea de a agrega entitățile din simulare este caracteristică doar sistemelor de simulare constructivă.

La începutul anilor 2000, și în Armata României a apărut ideea de integrare a capabilităților de simulare existente.

Obiectivul general al structurilor din Ministerul Apărării Naționale este realizarea unui mediu unic, integrat, unitar și valid din punct de vedere operațional care să sprijine desfășurarea tuturor activităților militare .

Obiectivul pe termen scurt și mediu al simulării în Armata României îl constituie realizarea unor capabilități de simulare constructive, virtuale și reale, care pot fi utilizate independent sau în cadrul federațiilor LVC (Live, Virtual, Constructive) și integrate cu sistemele C4ISR naționale, precum și a infrastructurii de rețea care să permită distribuirea acestora, cu scopul instruirii întrunite și interarme.

CILFT Cincu este singurul centru din Armata României care are în prezent la dispoziție toate cele trei tipuri de simulări.

“Conform viziunii în domeniul simulării a șefului Statului Major al Forțelor Terestre, în anul 2016, CILFT trebuie să fie în măsură să desfășoare exerciții distribuite de nivel brigadă, folosind federații LVC, în care punctul de comandă al brigăzii se află în locația de pace a acesteia, un batalion este dislocat în Cincu utilizând sistemele de simulare MILES și VBS2, iar celelalte batalioane ale brigăzii sunt simulate în sistemul de simulare JCATS.”

O variantă de instruire a unei brigăzi prin simulare distribuită LVC este prezentată în figura nr. 54.

Fig. 54. Instruirea unei brigăzi prin simulare distribuită LVC – o variantă

Pe timpul exercițiului, în funcție de obiectivele de instruire, cele două batalioane dislocate în CILFT pot face rocada la un moment dat, pentru a instrui și subunitățile batalionului aflat inițial în simulare constructivă.

În opinia specialiștilor din domeniu, simularea LVC se pretează cel mai bine exercițiilor de instruire prin simulare constructivă de tip CAX (Computer Assisted Exercise) și în care celelalte simulări vin în sprijinul îndeplinirii obiectivelor de instruire.

Și din punct de vedere tehnic al interoperabilității dintre sistemele de simulare, simularea constructivă ocupă un loc central. În cadrul CILFT, pentru a interconecta simularea reală MILES/ IHITS cu cea virtuală VBS2, JCATS este pe post de “mediator” între cele două – figura nr. 55.

Fig. 55. Simulare distribuită LVC în cadrul CILFT

Elemente specifice ale unui centru de instruire.

Complexitatea organizării și desfășurării unor astfel de exerciții impune înființarea unor structuri specializate: centrele de instruire prin simulare sau centrele de instruire pentru luptă.

Aceste centre trebuie să fie astfel organizate încât să poată îndeplini următoarele funcțiuni:

planificarea exercițiilor; centrele de instruire pot fi desemnate să planifice exerciții în funcție de misiunile stabilite pentru acestea. Activitățile de planificare includ elaborarea unor documente specifice exercițiilor: Planul Exercițiului (EXPLAN), scenariul exercițiului, lista MEL/ MIL, etc.;

instruire: centrele pot oferi sprijin în instruire înainte, pe timpul și după terminarea exercițiilor. Sprijinul oferit constă în:

mentorizare, observare, evaluare pe timpul procesului de planificare;

instruire în domeniul unor funcțiuni specifice cum ar fi cele de comandă și control;

instruire pentru misiuni specifice.

managementul exercițiului

sprijinul logistic real

sprijin în domeniul sistemelor de comunicații și informatică

analiză post acțiune

experimentare

Structura organizatorică a acestor centre, pentru îndeplinirea funcțiunilor stabilite, trebuie să includă:

structuri/ personal specializat în domeniile:

planificarea exercițiilor, management și raportare

elaborarea scenariului și a MEL/ MIL

instruire, analiză și evaluare

lecții identificate și lecții învățate

experimentare

structuri/ personal tehnic specializat în domeniile:

sisteme de simulare

sisteme de comunicații și informatică

securitatea informațiilor

hărți electronice pentru sistemele de simulare și sistemele C2

colectarea datelor și analiză

structuri/ personal de sprijin pentru:

organizarea spațiilor pentru exerciții

suport logistic real

securitate fizică

mentenanța facilităților

relații publice, vizitatori

CILFT – Cincu, prin structura sa organizatorică și facilitățile de care dispune, îndeplinește majoritatea criteriilor enumerate mai sus.

Pe lângă sistemele de simulare prezentate în capitolele anterioare, CILFT mai are în dotare și alte programe informatice, sisteme, facilități care vin în sprijinul instruirii prin simulare.

Terra Vista: Program informatic produs de Presagis pentru generarea hărților în format electronic – figura nr. 56.

Fig. 56. Interfața programului Terra Vista

Are incluse următoarele module:

Terra Vista: creare hărți;

Creator: creare entități modelate 3D;

JCATS compiler: exportul hărților în format compatibil cu sistemul de simulare constructivă.

În perspectivă, se va achiziționa modulul necesar exportului hărților în format compatibil VBS2, pentru a furniza hărți sincronizate necesare simulării distribuite VC sau LVC.

Complex MOUT: Military Operations in Urban Terrain. Este format din 8 clădiri tip container, reconfigurabile în funcție de scenariul exercițiului. Complexul a fost prezentat în figura nr. 25. Pentru analiza post acțiune, clădirile vor fi dotate cu camere de luat vederi.

BES „Battle Effects Simulator” – figura nr. 57. Este destinat pentru replicarea efectelor pe câmpul de luptă: explozii, fum, zgomote, etc. Echipamentul este în curs de validare și instruire specifică a personalului.

Fig. 57. Elemente din cadrul Battle Effects Simulator

DRP “Deployable Range Package” – poligon mobil pentru trageri reale cu subunitățile de infanterie – figura nr. 58.

Fig. 58. Elemente din cadrul DRP

Pe lângă exercițiile de instruire prin simulare, în CILFT se execută și exerciții cu trageri reale cu armamentul de infanterie, artilerie, tancuri sau cu aviația. De regulă, exercițiile de instruire prin simulare includ un modul LFX – Live Fire Exercise. Poligonul DRP include ținte comandate de la distanță prin radio și un program informatizat de management al țintelor.

Procesul de planificare și executare a exercițiilor de instruire cuprinde 4 etape – figura nr. 59:

Etapa 1: dezvoltarea concepției exercițiului și a specificațiilor acestuia

Etapa 2: planificarea exercițiului și dezvoltarea produselor specifice

Etapa 3: desfășurarea exercițiului

Etapa 4: analiza și raportarea

Fig. 59. Etapele procesului de planificare și desfășurare ale unui exercițiu

În cadrul tuturor acestor etape, Centrul de Instruire pentru Luptă al Forțelor Terestre, participă cu personalul propriu, facilitățile și sistemele necesare pentru atingerea obiectivelor de instruire:

personal

Structra Instrucție din cadrul CILFT, responsabilă cu planificarea și desfăsurarea exercițiilor de instruire, include patru secții cu personalul aferent:

Secția Planificare, responsabilă cu planificarea exercițiilor, elaborarea documentelor specifice, întocmire scenarii, MEL/ MIL …;

Secția Instruire, include personal specializat în instruirea și mentorizarea structurilor participante la exercițiu: observatorii – controlori;

Secția Analiză și Evaluare responsabilă cu întocmirea analizelor post acțiune, evaluarea personalului instruit, experimentări, lecții identificate și lecții învățate;

Secția Simulare, cu personalul specializat în utilizarea și programarea sistemelor de simulare prezentate în capitolele anterioare.

facilități:

spații de cazare și servire a mesei modernizate în anul 2013;

drumuri în terenul de instrucție;

platforme pentru instalarea structurilor care acționează în teren;

platformă multifuncțională pentru parcarea și spălarea tehnicii, momentan în construcție;

magazii climatizate pentru depozitarea echipamentelor speciale: MILES, DRP, BES;

două clădiri modernizate, totalizând 1400 m2, destinate pentru desfășurarea exercițiilor și dotate cu: instalații de aer condiționat, sisteme de încălzire noi, podea tehnică profesională, rețea structurată cu 640 posturi de lucru, rețea de alimentare cu energie electrică cu 640 prize electrice …;

centrul de comunicații este conectat la Interent prin fibră optică oferind posibilitatea realizării interconectării cu alte centre de instruire.

sisteme: sistemele de simulare și cele auxiliare, prezentate în capitolele anterioare.

Concluzii și propuneri

În această lucrare am prezentat, la modul general, sistemele de instruire prin simulare existente în forțele terestre, posibilități de utilizare a acestora, independent și în în mod integrat și pașii facuți până în prezent în acest domeniu, în special în cadrul Centrului de Instruire pentru Luptă al Forțelor Terestre, instituție care are în dotare aceste sisteme.

Lucrarea a fost întocmită din perspectiva utilizatorului care face parte din structurile tehnice de instruire prin simulare din cadrul CILFT începând cu anul 2008.

De la înființare și până în prezent, CILFT a trecut printr-un continuu proces de transformare și modernizare a capabilităților de instruire prin simulare:

anul 2008: a intrat în dotare Sistemul de simulare reală a luptei compus din echipamentele MILES/ IHITS, subsistemul de comunicații și subsistemul EXCON. Prin tranșe ulterioare de creștere a nivelului de dotare, în prezent sistemul de simulare reală dispune de 530 echipamente individuale, 28 echipamente pentru autovehicule și alte echipamente auxiliare. În perspectivă, procesul de dotare va continua în conformitate cu nevoile de instruire prin simulare reală ale forțelor terestre;

anul 2010: a intrat în dotare sistemul de simulare constructivă JCATS;

anul 2011: a fost furnizat programul VR Exchange pentru interconectarea simulării reale cu cea constructivă;

anul 2012: sistemul de instruire prin simulare virtuală cu posibilitatea instruirii a două plutoane simultan în mediu virtual;

Trecerea de la exerciții de tip COIN (Counter Insurgency) la cele de tip DATE (Decisive Action in Training Environment) ridică noi provocări pentru personalul CILFT. În perioada 26.06 – 04.07, în cadrul CILFT se va desfășura un exercițiu de instruire prin simulare distribuită cu un batalion de artilerie. Acest exercițiu va constitui o premieră din mai multe puncte de vedere:

primul exercițiu de instruire prin simulare cu un batalion de artilerie;

primul exercițiu distribuit real – constructiv;

primul exercițiu având un scenariu de tip DATE.

În toamna anului 2014 se va desfășura primul exercițiu de instruire prin simulare constructivă cu o brigadă de infanterie, folosind un scenariu de tip DATE.

Inițial, am intenționat să dedic un subcapitol integrării sistemelor de simulare cu sistemele C2 dar, pașii făcuți până în prezent în acest domeniu în forțele terestre, sunt destul de timizi.

Sistemele de simulare sunt capabile să furnizeze date, informații la nivelul țintelor de instruire. Structurile instruite trebuie să utilizeze sistemele C2 de care ar dispune în cadrul unor acțiuni reale. Așa că, este nevoie de interconectarea dintre sistemele de simulare cu sistemele C2, simularea oferind input-uri similare cu cele dintr-o situație reală.

În anul 2013, Centrul Sisteme Informatice din cadrul Statului Major al Forțelor Terestre, a dezvoltat un program pentru interconectarea sistemului de instruire prin simulare constructivă JCATS cu sistemul C2 SITAWARE produs de firma daneză Systematic. Aplicația a fost prezentată în cadrul unui exercițiu demonstrativ dar nu s-a continuat implementarea soluției la nivelul unităților care au în dotare acest sistem C2, în cadrul unor exerciții de instruire prin simulare. De asemenea, în cadrul unor exerciții desfășurate în CILFT, firma Interactive a pus la dispoziție, cu licență temporară, programul BC2A Staff – Battle Command and Control Application Staff. S-a reușit interconectarea sistemelor dar aplicația a rămas doar la stadiul de experiment.

Necesitatea de a utiliza sistemele de instruire prin simulare în procesul de instruire s-a dovedit tot mai pregnant în ultima perioadă. Astfel, în lipsa unui cadru centralizat, standardizat în acest sens, instituții împlicate în procesul de educație/ pregătire/ instruire au încheiat protocoale de colaborare cu Centrul de Instruire pentru Luptă al Forțelor Terestre:

Academia Forțelor Terestre Sibiu;

Centrul de Instruire pentru Infanterie și Vânători de Munte Făgăraș;

Centrul de Instruire pentru Artilerie Terestră și Artilerie Antiaeriană Sibiu.

Ulterior, șeful Instrucției și Doctrinei din Statul Major al Forțelor Terestre, și-a declarat intenția de a organiza instruirea studenților/ cursanților din aceste instituții, centralizat, prin organizarea unor module de pregătire în cadrul CILFT, pentru a beneficia de avantajele instruirii prin simulare.

Toate simulările au limitări. Nici o simulare nu poate fi utilizată în orice domeniu și la orice nivel. Pentru a utiliza eficient instruirea prin simulare, în care toate categoriile de forțe luptătoare și de sprijin sunt reprezentate, avem nevoie de simulări interoperabile.

Consider că instruirea prin simulare în forțele terestre se îndreaptă în direcția corectă iar perspectivele dezvoltării acestui domeniu sunt promițătoare.

Bibliografie

Autori români:

1. Bârsan, G., Modeling and Simulation – Introduction Course, Editura Academiei Forțelor Terestre, Sibiu, 2006.

Autori străini:

1. Cayirci, E., Marincic, D., Computer Assisted Exercises and Training – A Reference Guide, editura Wiley, 2009.

Reglementări în domeniul instruirii prin simulare:

1. NATO, Bi-Sc Collective Training and Exercise Directive (CT&ED) 075-003, 2013.

2. NATO Modelling and Simulation Master Plan, version 2.0, 2012.

3. Statul Major General, Strategia de dezvoltare a domeniului modelare-simulare în Armata României, București, 2003

4. Statul Major General, Strategia modelării și simulării în Armata României pentru perioada 2014 – 2024, București, 2013.

Periodice:

1. Nicula, T., Tiliță, G., Infrastructură de simulare distribuită,cu utilizarea sistemelor C4I, pentru instruirea unităților din forțele terestre, publicat în Revista Comunicațiilor și Informaticii nr. 2/2013.

Manuale, descrieri, instrucțiuni tehnice:

1. Cubic Defense Aplications, Technical Manual – Integrated Homestation Instrumentation Training System (I-HITS), Operator Manual, 2006.

2. Cubic Defense Aplications, Multiple Integrated Laser Engagement System (MILES), Individual Weapon System (IWS), Operator Manual, 2007.

3. Lawrence Livermore National Laboratory, JCATS System Administrator’s Guide, 2012.

4. Lawrence Livermore National Laboratory, JCATS VISTA (Scenario) Editor User’s Guide, version 12.0, 2012.

5. VT Mak, VR-Exchange Users Guide, 2010.

Infografie:

1. Bârsan, G., Proceduri și standarde în modelarea și simularea capabilităților militare,online: http://www.actrus.ro/reviste/1_2004/Proceduri%20si%20standarde.pdf , accesat în 09.06.2014

2. Bohemia Interactive Australia, White Paper: VBS2, 2012, online: http://distribution.bisimulations.com/docs/VBS2_Whitepaper.pdf , accesat în 13.06.2014

3. Cayirci, E., Multi-Resolution Federations in Support of Operational and Higher Level Combined/Joint Computer Assisted Exercises, online:

http://www.informs-sim.org/wsc09papers/171.pdf , accesat în 01.06.2014

4. http://www.lockheedmartin.com/us/products/lighter-than-air-vehicles/ptds.html, accesat în 20.04.2014

5. http://bisimulations.com/sites/default/files/file_uploads/IAV%20Conference%20FINAL.pdf , accesat în 20.04.2014

6. http://www.fas.org/irp/program/collect/uav99/22Sep-f_MUSE_Spt_to_Warfighter_Brief/sld015.htm , accesat în 12.06.2014

7. Neugebauer, E., History and Basic Concepts of M&S, online: http://ftp.rta.nato.int/public/PubFullText/RTO/EN/RTO-EN-MSG-067/EN-MSG-067-01.pdf , accesat în 29.04.2014

8. Norris, J. G., online:

http://www.janes.com/article/37057/connected-training-initiative-colonel-john-g-norris-commander-u-s-army-europe-joint-multinational-readiness-centre , accesat în 10.05.2014

9. Rasmussen, A. F., Munich Security Conference, 2012, online: http://www.nato.int/cps/en/natolive/opinions_84197.htm?selectedLocale=en , accesat în 28.05.2014

10. Roman, P.A., Brown, D., Games – Just How Serious Are They ?, 2008, online: http://bisimulations.com/sites/default/files/file_uploads/Games_How_Serious_Paper.pdf , accesat în 10.05.2014

11. Stroea, A., Oprean, G., Ciocan F., Artileria la început de mileniu, 2013, online: http://www.rft.forter.ro/_wsn/01_biblioteca/pdf/c-002-artileria-la-inceput-de-mileniu.pdf , p. 8 , accesat în 10.06.2014

12. TENA Introduction Documentation, online,

https://www.tena-sda.org/display/intro/Documentation , accesat în 10.05.2014

13. Wikipedia, Distributed Interactive Simulation, online:

http://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_Interactive_Simulation , accesat în 15.05.2014

Anexe

Anexa nr.1 – Abrevieri

Anexa nr. 2 – Tabel figuri