העלאת האימון והמוכנות (Training and Readiness – T&R) של חיל האוויר האמריקאי היא בקדימות גוברת עבור משרד ההגנה (Department of Defense – DOD) של ארה”ב. ארגונים צבאיים פונים לתעשייה כדי לבצע אימוני טיסה, הדמיית טיסה ותרגילי משימות במטרה לחדד את מיומנויות ויכולות הליבה של חיילים, מלחים ואנשי חיל-האוויר.
צורת הלחימה, הכוללת טקטיקות, נשק וסביבות צבאיות, משנה את שדה הקרב ההופך ליותר מורכב, וכך גם מערכות ההדמיה והאימון המיועדות להגביר את מוכנות הצבא.
ה-DOD, המקדיש עצמו לקידום האימון הצבאי, משקיע בהקניית כלי האימון וההדמיה האחרונים והגדולים ביותר לידי החיילים, בכיתות ובאולמות הרצאה, דבר המאיץ את מחזורי הטכנולוגיה והלמידה. “הממשלה מתקדמת עתה מאוד מהר כדי להוסיף יכולות חדשות למערכות ההדמיה והאימון”, מסביר Frank Delisle, סגן נשיא להנדסה וטכנולוגיה ב- L-3 Link Simulation & Training ב-Arlington, Texas.
“התרחישים שונים מאוד כיום”, אומר Delisle. “זהו לא התרחיש הצבאי המסורתי שלכם עם טנק במורד הדרך. בשל האופי העירוני של הסכסוכים כעת, חיילים נעים בתוך אזורים אזרחיים עם המון רכב ואנשים, והבחורים הרעים נמצאים אי-שם. כל זה יש להציג בתרחישי אימונים, ואתה זקוק לרזולוציה גבוהה ותוכן עשיר כדי שזה יקרה. עליך ליצור כעת סביבות של הדמיה ואימון שהן מבלבלות מאוד – סביבות עירוניות המאוכלסות במאות או אלפי יחידים”.
התקדמות הצבא
פקידים ב-U.S. Army Modeling and Simulation Office (AMSO) ב-Washington נטלו דף מהספר של ה-DOD והתקשרו ל-Alion Science and Technology ב-McLean, Va. כדי לתמוך בתפקיד הפיקוח הכולל של המשרד בניהול תהליכי דיגום (modeling) והדמיה בצבא.
ה-AMSO מתאמת, משלבת, ומסנכרנת מאמצי דיגום והדמיה אסטרטגיים בכל הצבא כדי להבטיח אחידות של מאמץ ומטרה, אומר נציג שלהם. צוות המשרד גם מפתח ומממש אסטרטגיה אחידה כדי לצייד את הצבא ביכולות דיגום והדמיה בתמיכה לתפקידי הפעולה והיצירה של הכוחות.
במסגרת חוזה של 3.6 מיליון דולר, אנשי המקצוע של Alion יסייעו במשימה שלAMSO וה-Modeling and Simulation Proponent Office לאמן ולספק אנשי מקצוע בדיגום ובהדמיה לצבא, לגייס ולנהל את קהילת הדיגום וההדמיה כדי למלא בצד הטוב ביותר את צורכי הלוחמה של הצבא, לנהל מחקר ולנתח דרישות טכניות, ולבנות קהילת דיגום והדמיה מאומנת בצבא.
“עם ההתמקדות הגוברת של הצבא בשימוש בדיגום והדמיה עבור תכנון משימות, תמיכה בהחלטות, אימון ויותר מזה, חיוני לתת להם את הכלים והיכולת לקדם ולנהל תהליכים רלוונטיים”, אומר Timer Keenan, סגן נשיא בכיר ומנהל קבוצת המבצעים האסטרטגיים ב-Alion. “התמיכה של Alion בשילוב הדיגום וההדמיה תסייע לקדם את AMSO קרוב יותר למטרות שלה של הרחבת משאבי הדיגום וההדמיה בתוך הצבא”.
אימון מרושת
נציגי הצבא השקיעו גם במדמים הראשונים בעלי תנועה מלאה, נאמנות גבוהה כדי לתמוך באימון צוות האוויר UH-60M. ה- L-3 Link (Link Simulation & Training) יספק שלושה UH-60M מאמני טיסה מבצעית (OFTs – operational flight trainers) כתמיכה בשירותי האימון עבור תכנית XXI של בית-הספר לטיסה של צבא ארה”ב, המבוססת על שינוי בחוזה מ-Computer Sciences Corp. מ-Falls Church, Va..
ה-UH-60M OFT הראשון, העומד להיות מותקן ב-Warrior Hall של בית-הספר לטיסה XXI, עתיד לעבור בדיקת הסמכה ולהשיג מעמד של מוכן-לאימון ברביע הרביעי של 2012. נכון להיום, L-3 Link סיפקה או עומדת לספק 35 התקני אימון לבית-הספר לטיסה XXI.
“כאשר שירותי הדמיה אלה יסופקו לבית-הספר לטיסה XXI, הם יצוידו במדמי הטיסה המבצעית UH-60M בעלי הנאמנות הגבוהה ביותר בעולם”, אומר Bob Birmingham, נשיא של L-3 Link. “מדמי הטיסה המבצעית UH-60M יאפשרו לצוותי האוויר לרכוש אימון שווה-ערך לזה המוטס עבור כל אופני הטיסה, ולפתח את היכולות שיידרשו להם כדי לבצע בהצלחה פעולות של עומס קליעה (sling load), מושטות, ושל תנועת כוחות.
ה-OFTs UH-60M יתמכו בתרגילי אימון מרושתים, יציגו סביבות איומים שונות, ויאפשרו לצוותי האוויר לבצע אימון במשקפות של ראיית-לילה. תא-הטייס בעל הנאמנות הגבוהה של ה-UH-60M נע במערכת הינע חשמלית בעלת שש דרגות חופש, בעוד מערכת הינע משלימה מדמה רעידות הנוצרות בטיסת מסוקים.
צוותי האוויר של ה-UH-60M יכולים לראות תמונות הנוצרות על-ידי מחשב מחוץ לחלון דרך תצוגות רחבות בעלות שדה ראייה רחב וחלון-סנטר (chin window). התוכנה גבוהת הנאמנות שלה מדמה את המנוע, מערכות חשמל, ניווט, הידראוליקה ותקשורת של ה-UH-60M, כמו גם ציוד הישרדות מוטס. דגם רכיבי-להב מבוסס על פיזיקה, מערכת בקרת טיסה סרבו מופעלת בחשמל ובקרים מחזוריים ומשותפים המחקים את בקרת תא-הטייס של ה-UH-60M תורמים גם הם לסביבת האימון בעלת הנאמנות הגבוהה.
מטוסי קרב מהדור הבא
“מטוסי קרב של הדור החמישי דורשים סביבת איומים צפופה ונאמנות הדמיה מוגברת כדי לבחון מעשית את כישרון הטייס לממש את היכולת המלאה של מערכות המטוס”, מסביר Todd Kortbein, סגן נשיא לפיתוח עסקי עבור מערכות מטווח ב-DRS Training and Control Systems ב-Fort Walton Beach, Fla.
לקוחות מהצבא ומהאווירייה דורשים צירוף של אימון חי והדמיה “בונה” ו”מדומה”, אומר Kortbein. “הדמיה בונה מאפשרת לטייסי הקרב לטוס ולהילחם נגד מטרות (מוטסות וקרקעיות) הנראות אמיתיות בסורקים ובחיישנים של המטוס, אך למעשה הן מסופקות על-ידי הדמיות מוטסות המעוררות חיישנים מתאימים וסמלי HUD/תא הטייס לטייס כדי לתמרן, לירות ולהתאמן כנגדם”. שיטת הדמיה ואימון זו מגדילה את היעילות על-ידי יצירת יותר מטרות בכל משימה ומקטינה את כמות הדלק הנצרך במשימת אימון קרב, הוא אומר.
“בסביבה זו, מטוסי האויב מוצגים רק על-ידי הדמיות, דבר המעניק לטייס הקרב דרך מאוד יעילה להתאמן”, מוסיף Kortbein. אפשר להשתמש באותה טכנולוגיית הדמיה מדומה במטוסי אימון מתקדמים על-ידי שימוש בתצוגות מרובות-פונקציות; מטוסי אימון אינם דורשים חיישנים אמיתיים (לדוגמה מכ”מים אמיתיים) כדי לבצע אימון משימות, ולכן הם חוסכים בהוצאות רכש. “הדמיה מדומה”, הוא מסביר, מאפשרת למטוסים אמיתיים לטוס נגד טייסים המתאמנים במדמי טיסה קרקעיים דרך רשת קרקעית/ערוץ נתונים. שיטה זו מאפשרת לטייס במדמה הטיסה להתנסות בנאמנות אימון מוגברת, מאחר שהוא/היא טס/ה כנגד מטוס מתמרן אמיתי.
מערכת המיצוב הגלובלי GPS)) מאפשרת אימון בכל מקום בעולם בכל עת, דבר המקנה לה את השם “אימון ללא טווחים” , מוסיף Kortbein. מעבדים מוטסים מתקדמים והדמיות דיגיטליות מספקים ביצועי הדמיה בנאמנות גבוהה המעתיקים מקרוב את ביצועי הנשק האמיתיים. בנוסף, 100 שחקנים או יותר יכולים להתאמן בו-זמנית באות המשימה ללא הסכנה של גילוי טקטיקות משימה לכוחות עוינים, בשל רשתות ערוצי הנתונים המתקדמים ומאפייני האבטחה המשופרים.
לקוחות מתחום האווירי הצבאי דורשים הצפנה ורמות אבטחה מרובות (multiple levels of security – MLS), מגלה Kortbein. “ביצועי טכנולוגיה של פלטפורמות לתצפית נמוכה, לדוגמה, לא ניתן להשיג ולנתח על-ידי כוחות עוינים כאשר נתוני המשימה מוצפנים. MLS מאפשרת לכוחות להתאמן עם כוחות ידידותיים/קואליציה מבלי לספק 100 אחוזים מפרמטרי המשימה שלהם לאותם הכוחות כאשר הם מתאמנים ביחד (פרמטרים אחדים ניתן לסנן/להסתיר מכוחות אלה). בדרך זו, חילות האוויר בעולם יכולים להתאמן עם בני-ברית, מבלי להסגיר את כל יכולותיהם הטקטיים/הנשק לבני-הברית”.
אימון קרבות אוויר חי
מערכות אימון קרבות אוויר DRS מיועדות להביא טכנולוגיה חיה/מדומה/בונה לכל סוגי המטוסים על-ידי שימוש בערוצי נתונים ומעבדים עכשוויים ועתידיים, כולל דיגום מתקדם של אמצעי-נגד (לדוגמה מוץ, נורות ו-ECM/ECCM), ודיגום מתקדם של תופעות אטמוספריות הכרוכות בהדמיית נשק. למעשה, DRS מספקת את הדורות האחרונים של פתרונות למכשור אימון חי בקרבות אוויר עבור מטוסי הקרב של ארה”ב, ולבני-ברית ושותפי קואליציה מוכרים של ארה”ב. מערכות אימון של קרבות אוויר DRS יכולות להתממש על-ידי אכסון חיצוני בגורמי צורה של טילי אוויר-אוויר או כפנימיות בתור תיבת אוויוניקה.
“כיום טכנולוגיות אימון והדמיית הטיסה מאפשרות לצוותי האוויר לחוש ממקור ראשון את ערפילי המלחמה, בסביבת אימונים מבוקרת, ומספקות להם מוצא לבחור דרך אתגרים הכרוכים לקרב המרובים בשיגרה אותה סביבת האימונים אינה יכולה או אינה מספקת לעולם”, מוסיף Kortbein. “ הוכח כי סוג זה של אימון מוגבר יניב יחסי פגיעה משופרים עבור אותם הטייסים המאומנים היטב בטכנולוגיה זו, וכתוצאה תחסוך חיים ותקטין את איבוד המטוסים. טכנולוגיות אלה הן גם מכפיל כוח על-ידי כך שהן מאפשרות לטייסים להשיג את המרב ממערכות המטוסים והנשק הנלווה שלהם באמצעות תרגילים וכיוונים עדינים שהיו בלתי אפשריים ללא מערכות אלה.
“כפי שהוצג בסרט Top Gun, מכשור האימונים שלנו מספק סביבת פעילות נשק מדומה המאפשרת לטייסים להשתמש בנשק, ולהרוג או להיהרג בערפל הקרב המדומה”, אומר Kortbein. “המיכשור שלנו מאפשר למטוסים אמיתיים, עם טייסים אמיתיים לטוס בדיוק כפי שהיו עושיםזאת בקרב אמיתי. ההבדל היחידי הוא, במקום נשק אמיתי, הדמיות נשק משמשות לדמות את תוצאות הקרב”.
מערכות אימון קרבות האוויר DRS קולטות את הנתונים לשם תצוגה, דבר המאפשר לטייסים לנתח את הביצועים שלהם – מה עשו נכון, היכן טעו, וכיצד יכלו לעשות דברים טוב יותר – לאחר השלמת המשימה. ניתן עתה לרשום ולהציג ביקורת לאחר המשימה תוך שעה לאחר הנחיתה – דבר שהיה צורך בעבר שעות רבות או אף ימים. “זה מאפשר לטייסים לקבל אימון טוב יותר בפחות שעות מבוזבזות בניתוח המשימות ויותר שעות של בילוי עם משפחותיהם”, מתאר Kortbein. “זוהי סוגיה של איכות-חיים עבור טייסי קרב”.
מציאות בהיעדר מטוסים
אימון חי ותרגילי חזרות על משימות, אם כי מועילים למוכנות הלוחם, עשויים להיות יקרים ואף בעלי עלות מונעת נוכח כלכלה צונחת וצמצומי תקציב עולים. משרד ההגנה והארגונים הצבאיים מוסיפים להשקיע ולחדש מוסדות אימון מסורתיים ואת מערכות האימון וההדמיה האלקטרוניות המשמשות בהם.
התמקדות הלקוח הצבאי-אווירי היא כיצד לשפר בהתמדה את יכולות אימון והמוכנות של התקני ההדמיה. התשובה: טכנולוגיית COTS (commercial off-the-shelf). “אנחנו נטלנו מספר רב של חידושים בגראפיקה ממוחשבת וטכנולוגיות המשחקים ואימצנו אותן כדי לקבל תוכן עשיר”, אומר Delisle מ-L-3. מערכות האימון וההדמיה הצבאיות-אוויריות מסוגלות עתה דרך COTS לרתום טכנולוגיה מעולם המשחקים, המתקדמת בקצב מהיר. לוחמים, הפוסלים הדמיות בטכניקה נמוכה, ציפו בדריכות רק למאורע כזה. “האימוץ של טכנולוגיה זו על-ידי הצבא היה איטי מהדרוש”, מסביר Delisle. “החיילים היו מתוסכלים: הם היו משחקים Xbox בבית, ואחר כך מגיעים לבית-ספר לאימון וחוטפים הלם ממדמה אשר לא נראה אמיתי”. אסטרטגיות רכישת COTS חדשות וחברות לטכנולוגיה חדשנית משנות עתה כל זה.
ההדגש על אימון ומוכנות בעולם הרכישה במהלך השנים האחרונות אפשר לתעשייה להיות “הרבה יותר פעילה בהבאת טכנולוגיות לבעיה, להיפך מתהליך הרכישה המנסה להכתיב את הטכנולוגיה”, אומר Delisle. הם רוצים למנף טכנולוגיה מסחרית; התעשייה יכולה עתה להיות הרבה יותר החלטית בחיפוש אחר פתרונות, כך שהלוחם יתקרב יותר למה שהוא יכול לקבל בקונסולת המשחקים שלו. המשחקים אינם באותה הרמה של הדמיה המתחייבת עבור הצבא-האווירייה, אך הטכנולוגיות המונחות ביסודם יכולים עדיין לספק לנו את המסגרת לפעולה. לעולם המשחקים לא איכפת מהמציאות בהתנהגויות המערכות. עלינו היה תמיד לוודא שאנחנו מתגברים את היכולות של ההדמיות והחיישנים במציאות מבוססת על הפיזיקה, אחרת טייסים עשויים להיהרג; הם יחשבו שהמערכות שלהם הן טובות יותר מאשר הן באמת בעולם האמיתי”. יתרה מזו, במדמה טיסה, יש לעבד את התוכן בזמן אמיתי, כך שלא תיווצר השהיה בין פעולות ותמרוני הטייס לרגע בו הוא יראה את התוצאות, הוא אומר.
עתיד הנאמנות הגבוהה
“העתיד מאתגר” צופה Shank. הוא חוזה יותר כוחות מאוחדים המתאמנים: “לא רק טייסים המתאמנים בעצמם, אלא מתאמים את האימון בין טייסים, לוחמי קרקע ורכבים קרקעיים, אוויריים ומושטים אחרים, תוך שימוש בדיסציפלינות מרובות. בעתיד, תאום תרגילי אימון בהדמיה בסביבות מדומות יהיה אפשרי באמצעות פלטפורמות הדמיה.
“בנוסף, הדמיה ואימון נתחמו באופן מסורתי לאולמות מיוחדים הדורשים ציוד מותקן. כיום, אנשי הצבא רוצים להתאמן ולתרגל עבור משימות מרחוק, בקרבת שטח הפעולה”, אומר Pratish Shah, מנהל השיווק ב-Quantum3D. “ציוד הדמיה ואימון חדש יותר צריך להיות קל להרכבה ונייד כדי להישלח לכל מקום בעולם”.
Quantum3D תכננה את המדמה ExpeditionDI שלה כדי להיות מובל בקלות ומותקן תוך שעה לקראת אימון כוחות הקרקע. החברה משקיעה גם בהפיכת התרגילים למשימות מציאותיות, כאשר הטייסים, מפקדי הטנקים וכוחות הקרקע שלנו מתרגלים משימות מיוחדות. הדבר מחייב אימון והדמיה משותפים, יצירת בסיס נתונים כפי שנדרש (הדמיה בלוויין ותוכן D3) וציוד נייד בו הטייסים והלוחמים יכולים להתאמן בשדה.
Light detection and ranging (LIDAR) הוא כלי מושלם עבור יצירה מהירה של בסיס נתונים, אומר Shah. “Quantum3D השקיעה רבות באלגוריתמים, יישומים, חומרה וטכנולוגיות מערכת אשר יאפשרו לצבא ליטול נתוני מקור של LIDAR ולתרגם אותם מידית לבסיס נתונים של הדמיה. דבר זה מקנה את האפשרות לאפשר לטייסים וללוחמי הקרקע להתאמן תוך שימוש באמצעים חזותיים אשר נרכשו לא ימים או שבועות לפני כן, אלא שעות בלבד. עם יצירת בסיס נתונים מהיר, הטייסים הצבאיים ולוחמי הקרקע שלנו יכולים לתרגל באמצעות הנתונים החדשים ביותר אשר יסייעו להגדיל את הסיכויים שלהם להצליח”.
אם בוחנים את מערכות המחשוב והתצוגה של היום, מקבלים יכולת מחודשת מידי שישה חודשים- כה מהיר הוא הסבב. בשיתוף פעולה עם היכולת להשתמש בכלים הנובעים מתעשיית המשחקים המסחריים, המוסיפה ליצור יותר ויותר תוכן: דגמים ריאליסטיים ביותר של רכבים ואנשים, הבעות פנים, התנהגויות וקהל המונים”, אומר Delisle. “המשך החיבור עם העולם המסחרי הוא יתרון גדול”. L-3 Link, הוא מתאר, יכולה לתעל דגמים ריאליסטיים ומידע עכשווי מלוויינים על אזורים מסוימים בעולם לתוך מערכות האימון וההדמיה.
“זה כבר לא מידע סינתטי, הוא מידע לווייני מסומן בזמן”,אומר Delisle על ההדמיות הצבאיות-אוויריות של היום. “אנחנו לא מאמנים בעולמות סינתטיים אלא בעולם האמיתי כפי שניצב בזמן נתון, כך שניתן לקבל תרגול משימות מאוד מדויק. אנחנו רואים את החפיפה בין פעולות חיות וסביבות אימונים; הן תחומים כמעט חופפים. נתונים שאנחנו משתמשים בהם עבור אימונים ומה ש(חיילים) רואים וחשים בפעולות חיות הם כמעט זהים ביניהם”. הגבולות בין ממשי ומדומה מתחילים להיטשטש, והם יוצרים שינוי בפרדיגמה באימון ומוכנות חיל-האוויר.
