Supériorité de combat pour le soldat moderne
Alors que l'espace de combat de plus en plus complexe impose de plus en plus de demandes tactiques aux unités, l'armée et l'industrie cherchent à développer des technologies de nouvelle génération qui peuvent fournir une supériorité tactique sur des adversaires presque égaux avec des capacités de combat importantes
Les technologies de nouvelle génération visant à fournir au soldat moderne les moyens les plus efficaces d'exécuter tout le spectre des capacités opérationnelles sont continuellement recherchées, développées et mises en œuvre dans les troupes afin d'optimiser la puissance de feu, la capacité de survie et la précision à tous les niveaux tactiques, y compris le plus bas.
La liste de ces technologies est énorme, allant des systèmes de communication et des appareils d'utilisateur final aux véhicules de soutien autonomes et aux systèmes d'acquisition et d'acquisition de cibles qui réduisent la charge physique et cognitive du soldat moderne.
Selon la doctrine de l'OTAN, l'espace opérationnel moderne est défini comme « un espace qui comprend tous les niveaux de conflit complexe dans des conditions difficiles, y compris des territoires maritimes contestés, où l'information doit être considérée comme une arme ».
Les forces militaires modernes font face à des adversaires presque égaux et puissants, tels que la Chine, l'Iran, la Corée du Nord et la Russie, qui renforcent sans relâche leurs capacités dans une grande variété de domaines. En conséquence, l'armée doit être préparée non seulement à combattre les menaces traditionnelles et existantes, mais aussi à contrer les nouvelles menaces associées à la guerre hybride, qui comprennent à la fois des moyens cinétiques et non cinétiques.
Ces menaces sont particulièrement préoccupantes pour les unités de mêlée débarquées et les forces d'opérations spéciales (MTR). Cependant, la solution ici peut être non seulement la mise à jour des armes, du matériel et des logiciels, mais également le développement de principes d'utilisation et de tactiques de combat, de méthodes et de méthodes de guerre. Tout cela doit être combiné afin de doter les groupes de combat d'un ensemble de capacités pour contrer un large éventail de menaces dans les domaines de l'information et de la cybernétique, ainsi que dans le domaine de la guerre électronique.
Par exemple, les forces armées russes ont appliqué avec succès le concept de Next Generation Warfare (leur propre version de la guerre hybride). Sa mise en œuvre a été magnifiquement démontrée lors des hostilités en Ukraine et en Syrie, où les unités terrestres avancées ont été soutenues par des opérations d'information soigneusement préparées.
C'est cette activité qui a contraint les armées de nombreux pays à identifier et développer un certain nombre de nouvelles technologies pour soutenir les petits groupements tactiques (au niveau de l'entreprise et inférieur), qui pourraient être chargés de mener des opérations dans des conditions de refus d'accès/blocage des zone où les signaux satellites GPS et autres signaux de communication peuvent être facilement bloqués.
L'expérience des combats en Europe de l'Est, en particulier en Ukraine, a montré que les forces de la coalition opérant à proximité des forces russes rencontrent divers problèmes dans leurs réseaux de communication.
L'attaché militaire ukrainien au Royaume-Uni a déclaré que la guerre électronique restait une option « attrayante » pour les forces russes opérant dans l'est de l'Ukraine.« La guerre électronique est une attaque non cinétique très efficace qui est difficile à traquer », ajoutant que les forces de la coalition dans la région savent très bien ce qu'est le brouillage des communications VHF. Réseaux UHF et GSM.
Par exemple, pour des raisons inconnues, "le trafic radio s'arrête soudainement", tandis que les véhicules aériens sans pilote et les robots mobiles au sol, qui reposent principalement sur les signaux GPS, sont également régulièrement perturbés.
Selon le porte-parole de Getac, Jackson White, les forces armées investissent de plus en plus dans les technologies C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance) pour soutenir la "stratégie de guerre asymétrique et de numérisation". À titre d'exemple, il a cité le serveur et l'ordinateur portable X500 de son entreprise, ainsi que le dernier appareil de l'utilisateur final, la tablette robuste MX50. sorti en 2017.
Cette tablette de 15 pouces permet un échange de données à haut volume pour les applications de cartographie 3D et d'autres programmes de contrôle opérationnel et de connaissance de la situation. Un appareil mobile de la taille d'une trousse d'école peut stocker jusqu'à 6 téraoctets de données, traiter et distribuer les données reçues des plates-formes terrestres et aériennes, offrant aux unités avancées des capacités pour « analyser les données de la plate-forme, la mission effectuée et d'autres paramètres afin de garantir stabilité opérationnelle dans des conditions de combat difficiles ».
La tablette X500 dispose d'une architecture de base générique qui permet l'intégration dans les réseaux C4ISTAR existants et futurs. L'appareil fonctionne sur un système d'exploitation Windows 10 qui assure la protection des données, l'authentification et un démarrage physiquement sécurisé. Si la tablette tombe entre les mains de l'ennemi, elle peut être désactivée à distance à l'aide du logiciel de gestion des appareils mobiles.
Refusé en lien
La nécessité d'une messagerie sécurisée dans l'espace de combat contesté et encombré reste une condition préalable critique et essentielle pour les forces armées cherchant à mener efficacement leurs missions dans les environnements opérationnels actuels et futurs.
Selon certains experts, les systèmes de communication de la prochaine génération d'aujourd'hui devraient non seulement avoir une protection renforcée contre les brouilleurs (comme l'indique l'exemple de l'Ukraine), mais également fournir b Odes débits de données plus élevés afin de donner aux soldats la capacité de prendre en charge la gamme complète des capacités de C4ISTAR.
Ces besoins ont entraîné l'émergence et la prolifération de la prochaine génération de radios programmables. Ils sont capables d'accepter de nombreux protocoles de communication spéciaux et de communiquer dans les environnements les plus difficiles.
En outre, de nombreuses armées plus avancées cherchent à étendre leur influence et à établir une coopération mondiale. Cela nécessite des niveaux plus élevés d'interaction des systèmes de communication avec les alliés locaux, qui ne disposent pas de systèmes radio programmables de haute technologie et de stations radio tactiques disponibles pour les armées « occidentales ».
Michael McFerron de la 1st US Marine Division, notant la nécessité d'améliorer la gestion des signatures des communications des petits groupements tactiques, a mis en garde: « Nous devons tenir compte des interférences électromagnétiques et des signaux que nous envoyons. Si vous émettez des signaux, vous êtes mort."
« Comment agir dans un tel espace ? McFerron a demandé, soulignant l'importance de fermer les systèmes de communication ennemis tout en protégeant les communications du Corps des Marines. « Si nous opérons dans un environnement comme celui-ci, pouvons-nous protéger nos systèmes contre des menaces plus avancées ? Comment se prépare-t-on et apprend-on à travailler dans cet environnement ?"
MANET (Mobile Ad Hoc Network) - réseaux auto-organisés décentralisés sans fil composés d'appareils mobiles. Chacun de ces appareils peut se déplacer indépendamment dans n'importe quelle direction et, par conséquent, rompre et établir souvent des connexions avec des voisins. De tels réseaux, indépendants des constellations de satellites, deviennent de plus en plus populaires. Cette technologie s'étend progressivement aux unités d'infanterie et au MTR, fournissant au personnel des systèmes de communication auto-réparateurs et résistants aux interférences.
Jimi Henderson de Silvus Technologies a son propre point de vue sur les nouvelles exigences de l'environnement d'exploitation d'aujourd'hui. Ils permettent aux spetsnaz et à l'infanterie en contact direct avec l'ennemi, ainsi qu'aux drones et aux RMN, d'agir en opposition, lorsque les canaux de communication peuvent être brouillés avec une forte probabilité.
Par exemple, la capacité du personnel et des systèmes télécommandés à résister aux interférences est améliorée par l'utilisation de radios à double bande qui prennent en charge deux bandes de fréquences radio (par exemple, 2 et 4 GHz) dans un seul appareil physique. Selon Henderson, une telle solution permet au soldat moderne de basculer rapidement et facilement entre des fréquences alternatives afin d'éviter les sources d'interférences sans avoir besoin de modifier le matériel.
« Il s'agit de la connaissance du spectre », a-t-il expliqué, notant qu'alors les systèmes radio existants pourraient « ignorer » les problèmes de performances et d'interférences. Henderson a également noté que les systèmes radio tactiques devraient fonctionner à l'intérieur des tunnels et des structures souterraines, où les communications en visibilité directe peuvent facilement être perturbées. C'est pourquoi la capacité de maintenir les communications hors de vue entre les opérateurs et les véhicules sans pilote reste une exigence opérationnelle critique.
Ces solutions incluent les stations de radio de la famille StreamCaster de Silvus Technologies. En option, ils prennent en charge la connexion d'antennes directionnelles d'émission 2x2 et 4x4, qui fournissent un gain de signal de 2-3 dB et 5-6 dB, respectivement. Par conséquent, ils sont bien adaptés aux "situations extrêmes où les abonnés se déplacent rapidement ou sont hors de vue, et la longueur et l'espacement des antennes n'ont pas d'importance", a déclaré Henderson.
Radio Streamcaster 4200 2x2 avec technologie MIMO (multiple-input multiple-output - une méthode de codage spatial du signal qui permet d'augmenter la bande passante du canal, dans laquelle la transmission et la réception des données sont effectuées par des systèmes de plusieurs antennes adaptatives à faible corrélation), étant le plus petit système de la compagnie de portefeuille, est capable de donner les capacités nécessaires aux unités MTR et d'infanterie. La radio avec une puissance de sortie allant jusqu'à 4 watts est disponible dans une version « main durcie »; une faible probabilité de brouillage est fournie par le mode "push-to-talk" (uniquement en appuyant sur le bouton) et la communication double bande.
Selon Henderson, les radios Streamcaster sont capables de prendre en charge jusqu'à 380 nœuds MANET sur un seul réseau. Cela permet de diffuser efficacement des signaux d'un nœud à un autre en mode automatique, ce qui réduit toute dépendance vis-à-vis des signaux GPS et des communications par satellite en général.
La radio Streamcaster 4200 peut également se connecter à des appareils Wi-Fi et GPS via un connecteur externe en option. Chaque système peut stocker jusqu'à 128 Go de données dans sa mémoire interne. Henderson a déclaré qu'un réseau de telles radios pourrait atteindre "une latence ultra-faible, en moyenne 7 millisecondes par saut entre les nœuds".
En réponse à la demande actuelle de missions de combat dans tous les scénarios C2D2E (Communications Degraded / Communications Denied Environment), de plus en plus de plateformes MANET de communications spécialisées sont disponibles sur le marché pour les militaires. Par exemple, la radio programmable alternative TW-950 Shadow de TrellisWare Technologies. Il a été présenté en mai 2017 lors de la conférence des forces spéciales de la SOFIC.
Comme la Streamcaster, la radio portable Shadow est capable de fonctionner dans une plage RF étendue. Cela permet des taux de transfert de données plus élevés et, selon Mat Fellows de TrellisWare Technologies, « visualise une variété de vidéos haute définition et est entièrement interopérable avec les appareils utilisant le protocole propriétaire TSM-X ».
L'appareil Shadow pèse 312 grammes, fonctionne dans les bandes de fréquences 225-450 MHz et 1250-2600 MHz et a une puissance d'émission de 2 watts. La station de radio prend en charge jusqu'à 16 canaux avec un retard de "moins d'une seconde" et peut fonctionner sous l'eau à une profondeur de deux mètres.
Les boursiers ont également confirmé que diverses unités MTR utilisent déjà différents types de systèmes radio compatibles avec MANET, en particulier pour lutter contre le terrorisme dans les zones peuplées et en l'absence de signal GPS.
Persistent Systems fait la promotion de son système MPU5, dont le composant principal est une radio 3x3 avec technologie MIMO. Selon Herbert Rubens, directeur des systèmes persistants, "Il génère une puissance de transmission allant jusqu'à 6 watts, fournissant un réseau IP (Internet Protocol) sécurisé dans toutes les conditions et des débits de données supérieurs à 100 mégabits par seconde."
Le MPU5 comprend également un encodeur/décodeur vidéo intégré capable de diffuser des flux vidéo haute définition en temps réel; le système d'exploitation Android sur lequel s'exécute le logiciel ATAK; ainsi que 16 canaux radio avec trafic sur IP (RoI).
« MPU5 améliore la connaissance de la situation, contribue au succès de la mission et améliore également la sécurité globale. De plus, le système MPU5 est une solution extrêmement rentable en mettant en œuvre de nombreuses possibilités dans un seul produit commercial », a expliqué Rubens à propos de la position de son entreprise.
Accompagnement autonome et intelligence artificielle
Les systèmes radio compatibles avec MANET sont de plus en plus utilisés pour communiquer avec des plates-formes autonomes, y compris les drones et les RMN. Ils sont activement déployés dans des scénarios opérationnels pour réduire la charge sur le personnel MTR et les unités d'infanterie.
Le marché mondial offre actuellement une myriade de différents systèmes robotiques au sol ou HMP. Cela comprend les petits HMP à chenilles capables de se débarrasser des munitions non explosées et des engins explosifs improvisés, ainsi que d'autres tâches de collecte d'informations. Il existe également un certain nombre de grandes plates-formes à roues sur le marché utilisées à la fois pour le transport de marchandises et le soutien au combat. Le NMP peut même fournir un appui-feu à plein temps aux groupes d'assaut débarqués et aux forces spéciales.
Les nouvelles technologies permettent désormais l'utilisation du HMP dans des scénarios de combat de plus en plus complexes. En particulier, il existe un besoin accru de MWD pour effectuer des tâches dans les zones bâties et les services publics souterrains.
Des sources de l'industrie soutiennent que cette montée en puissance technologique concernait moins la conception et le développement de plates-formes entièrement nouvelles, mais plutôt la mise en œuvre de normes d'architecture ouverte pour une intégration simplifiée des charges utiles et des contrôleurs plug-and-play. Bien entendu, des compromis entre la taille, le poids et la puissance sont nécessaires, et des inquiétudes subsistent quant aux niveaux actuels d'autonomie sur l'ensemble du spectre RMN.
Selon le représentant d'Applied Research Associates Matthew Fordham, ce n'est que maintenant que le soldat moderne a commencé à bénéficier de la technologie autonome.
Depuis plus d'une décennie, le département américain de la Défense s'est engagé à généraliser l'utilisation des HMP tout-terrain pour des tâches militaires, mais jusqu'à récemment, leur développement était principalement motivé par des projets de recherche.
"Ce n'est qu'en 2017 que le ministère de la Défense a commencé à financer des applications militaires de manière ciblée en lançant un appel d'offres pour le système d'interrogation d'autorisation de route (RCIS) et le programme Squad Multipurpose Equipment Transport (SMET)", a-t-il expliqué.
L'armée américaine a sélectionné en décembre 2017 quatre participants pour le projet SMET: Applied Research Associates (ARA) et Polaris Defence (Team Polaris); Systèmes terrestres de dynamique générale (GDLS); HDT mondial; et Howe & Howe Technologies.
Ce programme a été nommé dans le document stratégique de l'armée américaine Robotic and Autonomous Systems, publié en mars 2017, comme une priorité à court terme (jusqu'en 2020) pour les forces terrestres. Le concept Manned Unmanned Teaming (MUM-T) consiste à intégrer des capacités robotiques et autonomes combinées avec des unités de l'armée tout en conservant une fonctionnalité de combattant complète.
Les principes initiaux d'utilisation au combat et les exigences SMET concernaient un véhicule pouvant accompagner des soldats marchant à une vitesse de 3 km/h jusqu'à 72 heures sans ravitaillement sur une distance de 97 km. A terme, l'appareil devra fonctionner selon trois modes: autonome, semi-autonome et télécommande.
La plate-forme doit supporter une charge de 454 kg et générer 3 kW en stationnement et 1 kW en mouvement. Le transport de 454 kg réduira la charge de chaque soldat de l'escouade de 45 kg. En réduisant la charge, la plate-forme permettra aux groupes-brigades d'infanterie de l'Infantry Brigade Combat Team de parcourir de longues distances, tandis que la production d'électricité à partir de cette plate-forme permettra de recharger les équipements et les batteries en déplacement.
La plate-forme SMET est conçue pour effectuer diverses tâches, notamment le transport de munitions, d'eau, de batteries et d'équipements spéciaux; C4ISTAR; et l'appui-feu.
Le ministère de la Défense devrait confirmer le statut officiel du programme SMET au milieu de l'année prochaine. L'armée américaine envisage d'acheter jusqu'à 80 plates-formes après avoir sélectionné un maître d'œuvre privilégié.
Selon Fordham, les plates-formes et les technologies de capteurs associées à de tels développements HMP sont aujourd'hui suffisamment matures pour être largement déployées à l'appui du soldat moderne et suffisamment rentables pour les investissements ultérieurs.
Se référant aux futurs défis posés par le développement explosif du HMP, Fordham a qualifié la "sécurité absolue" d'élément le plus important de tout projet de plate-forme robotique réussi. Le fonctionnement du HMP doit toujours être sûr, sans mouvements involontaires ni comportement inattendu.
« Un seul problème de sécurité peut mettre la robotique de côté pendant des années. Les performances prévisibles de la plate-forme sont la clé du succès. Premièrement, la sécurité est toujours le défi le plus important. Redondance des contrôleurs, logiciel sécurisé, analyse minutieuse, contrôle et testabilité - tout cela est la base pour atteindre avec succès le niveau de sécurité requis."
« Deuxièmement, les robots tout-terrain posent de nombreux problèmes. Nous n'avons pas Google Maps qui montre le meilleur itinéraire, les règles de circulation avec des panneaux comme dans les applications commerciales. Mais nous avons beaucoup de pierres, d'arbres, de trous et de changements brusques de relief, qui ne sont pas marqués sur la carte, et le système doit résoudre tout cela en temps réel », a expliqué Fordham.
Applied Research Associates s'est associé à Polaris dans le cadre du programme SMET pour proposer une solution basée sur l'ATV Polaris MRZR (véhicule tout terrain), qui est déjà en service dans l'infanterie et les forces spéciales des pays de l'OTAN et de leurs alliés. La variante MRZR X est une variante autonome et contrôlée en option de l'ATV MRZR conçue pour permettre une transition plus fluide des systèmes robotiques habités aux systèmes robotiques autonomes.
Le MRZR X est équipé du Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), qui permet l'intégration de technologies autonomes tout en conservant l'architecture physique et logicielle des plateformes habitées existantes.
Matthew Fordham a déclaré que l'un des avantages du MRZR X est qu'« une plate-forme similaire est déjà utilisée dans l'armée américaine. Les coûts de fabrication seront faibles et le support est disponible dans le monde entier. La machine est facile à utiliser et à entretenir, et la transition du mode manuel au mode sans pilote s'effectue en appuyant sur un interrupteur à bascule. Les avancées dans les algorithmes d'apprentissage automatique, le traitement vidéo et les technologies de réseau de portes programmables par l'utilisateur (FPGA) ont apporté des contributions significatives aux performances semi-autonomes que l'armée recherche actuellement.
« Le marché du HMP est en croissance constante. À mesure que la confiance des soldats dans les plates-formes robotiques augmente, nous assisterons à une prolifération croissante de tels systèmes. Les budgets seront établis en tenant compte de la nécessité d'introduire des systèmes robotiques supplémentaires au sol dans l'arsenal militaire. Nous, en regardant nos adversaires potentiels, nous efforçons d'étendre les fonctionnalités de nos robots. Ils pourront faire le travail le plus sale et le plus dangereux pour nos soldats. »
Ronen Fishman de la société israélienne Automotive Robotic Industry a convenu que le développement du HMP est essentiel pour le soldat moderne.
Cependant, il estime que le marché HMR pour les structures de sécurité nationale reste plus développé que le marché HMW pour les structures militaires. Cependant, dans un avenir proche, ces technologies se généraliseront dans de nombreuses armées du monde.
« La compréhension que les HWM devraient jouer un rôle de premier plan dans la prochaine bataille est déjà là, mais il faudra encore deux ou trois ans pour que cette compréhension se traduise en action réelle. »
Selon Fishman, les exigences les plus importantes pour un HMP travaillant aux côtés d'un soldat moderne sont une maniabilité élevée et une excellente maniabilité. Cependant, le logiciel reste un élément clé de tout programme de développement HMP, car seul le logiciel permet de mettre en œuvre les différents modes hors ligne.
« La partie la plus difficile de la création d'un logiciel est qu'il doit faire fonctionner plusieurs sous-systèmes en parfaite harmonie tout en étant suffisamment flexible pour intégrer de nouveaux sous-systèmes avancés en une fraction du temps. »
L'industrie de la robotique automobile propose actuellement plusieurs HMP sur roues, notamment AMSTAF 8 8x8; AMSTAF 6 6x6 et AMSTAF 4 4x4, qu'elle développe en collaboration avec BFL India.
Dans le même temps, le marché des HMP est engagé dans un processus de réduction de la taille des plates-formes et des charges utiles afin d'optimiser le soutien à l'infanterie et aux unités spéciales, notamment lors des missions de reconnaissance et de neutralisation des engins non explosés.
