Opracowanie własne.
PRZEGLĄD SIŁ ZBROJNYCH nr 1 / 2018
111
Już dawno w cyklu szkoleniowym nowoczesnych armii, oprócz poznawania procedur i eksploatowa-nych środków walki oraz przygotowania do efektyw-nego ich użycia w działaniach bojowych, końcowym sprawdzianem jest wykorzystanie kompleksowego systemu symulacji. Polega on na zastosowaniu uzbrojenia w specjalnych symulatorach i trenażerach lub korzystaniu z „zaszytych” systemów symulacyj-nych w systemach dowodzenia i przekazywania da-nych rzeczywistego sprzętu. Zatem właściwy i prze-myślany dobór symulatorów oraz trenażerów pod-czas szkolenia i treningu pozwala lepiej przygotować wojska do prowadzenia działań, a przy tym znacznie redukuje związane z tym koszty.
Nowoczesne systemy symulacyjne mogą odwzo-rowywać teren niemal całego świata, zmiany (pro-gramowanie) warunków atmosferycznych i klima-tycznych oraz obiekty naturalnej czy sztucznej in-frastruktury, a nawet pewne zachowania ludzi zamieszkujących interesujące nas obszary. Wobec tego narzędzia służące do programowania takich urządzeń muszą charakteryzować się dużą dokładno-ścią odwzorowania obiektów oraz ich postępowania z zachowaniem podstawowych praw fizyki. W szcze-gólności dotyczy to zaawansowanych systemów o specyficznych silnikach graficznych z otwartą ar-chitekturą i rozbudowanym interfejsem programowa-nia aplikacji (Application Programming Interface – API). Środowisko dostępnych symulacji wirtualnych łatwo się dostosowuje do specyfiki konkretnego za-dania z możliwością tworzenia nowych obiektów, procedur, zachowań czy nawet wykorzystania ele-mentów sztucznej inteligencji w celu jeszcze więk-szego urealnienia prowadzonych ćwiczeń. Dzięki sy-mulacji bieżących zagrożeń ułatwia się również szybką naukę procedur umożliwiających zwiększe-nie stopnia bezpieczeństwa własnych wojsk, a przez to ograniczenie strat bezpowrotnych.
Istotnym elementem każdego procesu szkolenia żołnierzy z wykorzystaniem systemów symulacji jest tworzenie warunków umożliwiających ocenę ich za-chowań i podjętych działań nawet przez symulowa-nie stanu psychofizycznego oraz reakcji na symulowa- nietypo-we sytuacje bojonietypo-we czy wpływ osobistych doznań na jakość i poprawność wykonywania przez nich zadań, w tym na pracę zespołową. Aby taki system spełniał oczekiwania, powinien być na bieżąco aktualizowa-ny (dostosowywaaktualizowa-ny do zmieniających się potrzeb i związanych z tym zagrożeń) oraz, co równie waż-ne, wpięty w sieć zapewniającą nadzór i wzajemne przekazywanie informacji. To ostatnie wymaganie umożliwia prowadzenie ćwiczeń połączonych kom-ponentów/rodzajów sił zbrojnych na różnych pozio-mach. Nowoczesne systemy komunikacji za pomocą takich interfejsów, jak architektura wysokiego po-ziomu (Hight Level Architekture – HLA) lub roz-proszona symulacja interaktywna (Distributed Inte-ractive Simulation – DIS) pozwalają na taką współ-pracę. Inną zaletą każdego niemal produktu w tej
dziedzinie jest zastosowanie procedury podsumowy-wania doświadczeń z sytuacji, które wydarzyły się dosłownie przed chwilą (After Action Review – AAR). Umożliwia ona dokładną analizę każdego kroku podjętego przesz szkolnych podczas wykony-wania zadania z użyciem danego systemu symulacji czy treningu, a zatem ocenę ich postępowania oraz eliminowanie popełnionych błędów.
Najnowsze rozwiązania pozwalają na zastosowa-nie elementów sztucznej inteligencji (z wykorzysta-niem logiki rozmytej i sieci neuronowych) w celu zwiększenia możliwości odpowiedzi symulatora na działania strony ćwiczącej (autonomiczne reakcje przeciwnika i jego sprzętu generowane komputero-wo na nasze działania). Dzięki temu taki komplekso-wy system może wpływać na poziom szkolenia czy stopień trudności wykonywanych przez szkolonych zadań. Interesującym rozwiązaniem pod względem kosztów pozyskania i eksploatacji są uniwersalne platformy (np. o sześciu stopniach swobody) służą-ce, po zmianie kabiny i ustalonych parametrów ste-rowania, do prowadzenia treningu kierowców lub operatorów pojazdów używanych w siłach zbrojnych czy innych służbach mundurowych.
Oprócz samej redukcji kosztów oraz zwiększenia efektywności szkolenia z wykorzystaniem trenaże-rów i symulatotrenaże-rów ważnym czynnikiem jest ograni-czenie szkodliwego oddziaływania na środowisko naturalne. Dzieje się tak dzięki zmniejszeniu liczby oraz intensywności ćwiczeń z użyciem sprzętu i uzbrojenia, wyeliminowaniu konieczności wsparcia działań oraz uczestnictwa wielu żołnierzy, co wiąże się z mniejszym zużyciem paliwa, smarów i amuni-cji. Mniejsze są także koszty związane z odtwarza-niem zniszczonej fauny i flory. Czynnik ekonomicz-ny wymusza zatem poszukiwanie optymalekonomicz-nych roz-wiązań (przy tym aprobowanych przez wojsko) przynoszących największe korzyści. Współpraca z wojskiem ośrodków badawczo-naukowych czy też firm oferujących poszczególne lub kompleksowe rozwiązania w dziedzinie symulacji pozwala na spełnienie stawianych im wymagań.
Istnieją jednak zagrożenia dotyczące zapewnienia wymaganej ochrony i zabezpieczenia funkcjonowa-nia systemu symulacji i treningu wojsk. Obecnie używane symulatory pracują w środowisku rozpro-szonym, a ich ewentualne połączenie w sieć symula-cji spowoduje zwielokrotnienie zagrożenia na przy-kład cyberatakiem. Może on zakłócić prawidłową pracę lub wręcz zablokować sieciowy system symu-lacji, co należy rozumieć jako element „wojny cy-bernetycznej” osłabiającej nasz potencjał. Nawet po-jedynczy system może być zagrożony przez ingeren-cję z zewnątrz. Zawarte w nim procedury czy dane taktyczno-techniczne sprzętu są przecież interesują-cą informacją dla każdego przeciwnika. Dlatego już na etapie tworzenia scentralizowanego systemu za-rządzania szkoleniem z zastosowaniem symulacji należy sprecyzować wymagania, które powinien
PRZEGLĄD SIŁ ZBROJNYCH nr 1 / 2018
112
spełniać system kontroli, by przeciwdziałać takim zagrożeniom.
W zasadzie trudno jest znaleźć na rynku firmę, która zaoferowałaby całe spektrum symulatorów i trenażerów do szkolenia oraz treningu różnych ro-dzajów wojsk. Problemem byłoby również zbudowa-nie olbrzymiej sieci symulacji czy zarządzającego nią centrum. W wielu krajach podobne trudności są pokonywane dzięki współpracy kilku firm. Powstają konsorcja oferujące wybrane przez zamawiających elementy składowe lub już gotowe kompletne roz-wiązania. Wspierają one również eksploatację (ser-wis) systemu oraz są odpowiedzialne za jego tech-niczne zmiany czy modernizację oraz doradztwo.
Gwarantują też poprawność jego działania i przyno-szą korzyści ekonomiczno-gospodarcze (dla pań-stwa) dzięki budowaniu identycznych lub podobnych rozwiązań w innych krajach.
PROPOZYCJA
Jak mógłby wyglądać system kompleksowego i wielopoziomowego szkolenia w SZRP, można przedstawić na przykładzie ćwiczeń rodzajów sił zbrojnych z wykorzystaniem wirtualnych i rzeczywi-stych narzędzi (sprzętu). Na jednym z poligonów mogłoby się znajdować centrum zarządzania szkole-niem wojsk z centralą (kompleksowym modułem sterowania systemem symulacji pola walki) nadzoru-jącą całą sieć symulacji. W skład obsady centrum wchodziliby nie tylko specjaliści od szkolenia po-szczególnych rodzajów wojsk (sił zbrojnych), lecz także informatycy oraz personel techniczny czy służą-cy zabezpieczeniu jego eksploatacji. Byliby to do-świadczeni w rzeczywistym działaniu żołnierze, którzy przekazywaliby szkolonym wiedzę i doświad-czenie, a przy tym usprawniali szkolenie i doradzali wprowadzanie zmian w sferze kompetencji i odpo-wiedzialności pracowników.
Oprócz kwestii nadzoru nad działaniem centrum i sieci symulacji należałoby uwzględnić zagadnie-nia odnoszące się do całego procesu szkolezagadnie-nia, a więc wprowadzania nowych zasad i regulaminów, modyfikowania systemu symulacji (tworzenie no-wych scenariuszy działań bojono-wych, przygotowanie map nowych obszarów działań czy modyfikacja gra-ficznego edytora ćwiczeń), a także do gromadzenia i analizy danych uzyskanych z ćwiczeń o różnej ska-li oraz formułowania wymagań dotyczących moder-nizacji czy pozyskiwania kolejnych elementów sys-temu. Do ich zadań należałoby również modelowa-nie wirtualnego przeciwnika, którego działania byłyby odwzorowane na bazie centralnego kompo-nentu z zaimplementowaną technologią komputero-wego generowania sił (Computer Generated For-ces – CGF). W proFor-cesie modernizacji bazy współ-pracowaliby oni z wykonawcą projektu centrum oraz uczestniczyli w kursach organizowanych przez firmy zajmujące się tworzeniem systemów symula-cyjno-treningowych.
Kierownik (dowódca) centrum powinien podlegać bezpośrednio dowódcy sprawującemu kontrolę nad SZRP (zgodnie z systemem dowodzenia). Wynikało-by to z faktu, że odpowiadałWynikało-by on za całokształt szko-lenia, a więc istotny element procesu przygotowania wojsk do wykonywania stawianych przed nimi zadań.
W ich realizacji powinny wspierać go instytucje cen-tralne MON, system szkolnictwa wojskowego czy wojskowe ośrodki naukowo-badawcze. Przykładowo w Wojskowej Akademii Technicznej mógłby powstać specjalny kierunek zajmujący się kształceniem przy-szłych specjalistów w dziedzinie informatyki, symula-cji czy nadzoru szkolenia wojsk z wykorzystaniem systemów symulacyjnych.
Z kolei w jednostkach wojskowych powinny się znaleźć elementy systemu symulacyjnego odpowia-dające specyfice ich zadań (roli i przeznaczeniu) oraz wybrane systemy pozwalające na zapoznanie się z nimi żołnierzy z zastosowaniem komponentów pro-porcjonalnie do możliwości szkoleniowych danej jed-nostki (np. laserowe symulatory strzelań, symulatory uzbrojenia wykonane według oryginalnych systemów uzbrojenia czy ich elementów). Niektóre z wykorzy-stywanych systemów (w zależności od potrzeb) mo-głyby być uproszczone (proste systemy symulacji wir-tualnej bazujące na komercyjnym sprzęcie informa-tycznym), inne byłyby rozbudowane (np. symulatory poszczególnych rodzajów broni).
Samo centrum powinno mieć odpowiednie zaple-cze sprzętowe, by mogły się odbywać w nim ćwizaple-cze- ćwicze-nia na każdym wymaganym szczeblu. Żołnierze po przybyciu do niego znaliby już podstawowe zasady użycia komponentów systemu, który zostanie wyko-rzystany w ćwiczeniach. Przeprowadzano by z nimi jedynie szkolenia na temat zastosowania niektórych specyficznych rozwiązań. Z czasem ten ostatni ele-ment byłby ograniczony do zapoznania się tylko z no-wo pozyskanymi systemami składowymi całego kom-pleksowego rozwiązania. Planując ćwiczenia bryga-dy, jej dowódca wysyłałby do centrum (lub innego obiektu włączonego w sieć symulacji) określony pod-oddział czy sztab oraz własne (organiczne) elementy systemu wsparcia i zabezpieczenia działań. Niektóre jego pododdziały mogłyby też uczestniczyć w ćwi-czeniach na miejscu, korzystając z brygadowych ele-mentów symulacyjnych wpiętych w sieć symulacji.
Dowódca brygady ze swoim sztabem prowadziłby ćwiczenia z zastosowaniem systemów symulacyj-nych, a ćwiczące pododdziały (wykorzystujące na przykład systemy laserowe lub wirtualne) stanowiły-by element symulacyjny jego ćwiczeń, jednak istnie-jący zarówno w rzeczywistości, jak i wirtualnie.
Mógłby on oczywiście wzbogacić ich scenariusz działań dzięki wzmocnieniu pododdziałami innych rodzajów wojsk (albo byłaby to opcja narzucona przez przełożonego). I tak na przykład żołnierze z jednej z brygad pancernych, realizując w swoim brygado-wym systemie symulacyjnym trening, jednocześnie dzięki sieci symulacji wspieraliby działania ćwiczącej
PRZEGLĄD SIŁ ZBROJNYCH nr 1 / 2018
113
w centrum brygady. Podobnie może być w przypadku elementów wsparcia z sił powietrznych, marynarki wojennej, wojsk specjalnych czy wojsk obrony teryto-rialnej. One także, realizując własny trening z uży-ciem organicznych komponentów symulacyjnych, wspierałyby działania innych rodzajów wojsk (sił zbrojnych). Poszczególne elementy symulacyjne, wpięte w sieć i nadzorowane przez centrum, umożli-wiałyby prowadzenie kompleksowych ćwiczeń, przy-czyniając się do większego urealnienia szkolenia.
Kompleksowa i modułowa budowa sprawiłaby przy tym, że poszczególni uczestnicy ćwiczeń widzieliby na swoich ekranach (czy innych systemach zobrazo-wania) tę samą sytuację – oczywiście w zależności od poziomu, na którym uczestniczyliby w tym procesie.
Tak rozbudowany system pozwoli na naukę, doskona-lenie umiejętności i właściwą ocenę wykonania zadań na poszczególnych szczeblach dowodzenia. Centrum symulacji przechowywałoby dane dotyczące ćwiczeń, które mogłyby być wykorzystane do wyznaczania po-szczególnych żołnierzy na kolejne stanowiska służbo-we (ocena ich predyspozycji do objęcia danego stano-wiska) oraz stanowiłyby ważny element kształcenia w uczelniach wojskowych czy w centrach szkolenia.
Informacje te jednak przede wszystkim dawałyby od-powiedź na pytania, czy przyjęty system szkolenia sił zbrojnych jest prawidłowy i co należałoby w nim zmienić oraz jakie przyjąć kierunki ewolucji sposo-bów działania i wyposażenia wojsk.
JAKA PRZYSZŁOŚĆ?
Wydaje się, że podczas formułowania wymagań dla systemów przeznaczonych do symulacji i treningu na-leży przede wszystkim dążyć do zapewnienia ich wzajemnej kompatybilności i współpracy na wielu poziomach. Ich spójnym elementem powinno być centrum symulacji zbudowane w jednym z wytypo-wanych do tego celu poligonów. Centrum, przez „ma-gistralę komunikacyjno-integracyjną”, umożliwiałoby przekazywanie danych między systemami w nią wpiętymi oraz zapewniałoby dalszy rozwój istniejące-go systemu. Nadzór takieistniejące-go ośrodka nad systemami symulacyjnymi wykorzystywanymi w poszczegól-nych rodzajach sił zbrojposzczegól-nych (zlokalizowaposzczegól-nych w róż-nych rejonach naszego kraju) pozwalałby na koordy-nację wspólnych ćwiczeń (w miarę potrzeb), efektyw-niej zabezpieczał bieżącą ich eksploatację oraz zapewniał właściwy rozwój.
Tworzenie nowych wymagań dla systemów symu-lacyjnych zakłada równoległe opracowanie regula-minów i zasad normujących podstawy przyszłego szkolenia wojsk. Powinno się rozpocząć także przy-gotowanie przyszłych kadr nadzorujących ten pro-ces. Stworzenie kompleksowego i wielopoziomowe-go systemu nie obędzie się bez wyboru wysoko roz-dzielczego systemu wizualizacji wirtualnej dla wszystkich pozyskiwanych rodzajów platform. Tylko taki wybór zapewni ich współpracę oraz ułatwi two-rzenie wymagań w jednym z „najtrudniejszych” do
zdefiniowania obszarów związanych z projekcją wir-tualnej rzeczywistości. Ponadto wymagania, jakie powinien spełniać system symulacji, muszą być spójne i obejmować wszystkie elementy niezbędne do właściwego oraz zgodnego z oczekiwaniami szkolenia, z uwzględnieniem przy tym kosztów jego pozyskania. Zasadne wydaje się rozłożenie procesu jego tworzenia w czasie przez podpisanie wielolet-niej umowy z wybranym konsorcjum firm.
Możliwe, że w niedalekiej przyszłości pojawią się jeszcze doskonalsze technicznie rozwiązania podno-szące realizm szkolenia w stosunku do rzeczywi-stych sytuacji występujących na polu walki, jedno-cześnie zmniejszające jego koszty.
Jednym z nich mogłyby być specjalne systemy zo-brazowania w postaci na przykład wyświetlaczy head/
helmet mounted display (HUD), montowane na heł-mach ćwiczących żołnierzy lub będące elementem systemów zobrazowania sprzętu bojowego. Zapew-niają one pracę w tzw. rzeczywistości rozszerzonej (Augmented Reality – AR) i w zasadzie nie powodują kolizji realnej rzeczywistości z informacjami przesy-łanymi drogą elektroniczną. Umożliwiają poprawne widzenie otoczenia. Przy tym na zamontowanych przed naszymi oczami wyświetlaczach są prezento-wane różne informacje dodatkowe, najczęściej kore-spondujące z obrazem, który widzimy „w realu”. Tą informacją może być generowany wirtualnie przeciw-nik, którego należy pokonać.
Inną technologią mogącą mieć w przyszłości za-stosowanie w systemach przeznaczonych do symula-cji i treningu jest holografia. Hologram pozwala na pokazanie świata w takiej postaci, jaką na co dzień widzimy – trójwymiarowy obraz z możliwością zmiany kąta widzenia i perspektywy. Amerykańska Agencja Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA) już od dłuższego czasu zajmuje się badaniami i odkrywaniem nowych zastosowań w wojsku ruchomych hologramów. Możliwe, że w procesie symulacji wyniki tych badań także zosta-ną wykorzystane. Z kolei coraz bardziej dynamicz-nie rozwijające się technologie platform bezzałogo-wych (robotów bojobezzałogo-wych i wsparcia) również mo-głyby w przyszłości ewoluować w kierunku specjalnych robotów treningowych, służących ureal-nieniu szkolenia wojsk. Sterowane lub autonomiczne jednostki odgrywałyby rolę strony przeciwnej, sy-mulując jej sposoby działania i taktyczno-techniczne możliwości sprzętu czy działając w sposób niesza-blonowy. Taki system pozwalałby na jeszcze więk-sze urealnienie szkoleń różnych rodzajów wojsk, a przy tym byłby o wiele ekonomiczniejszy. Duże nadzieje wiąże się z zapewnieniem pewnego pozio-mu sztucznej inteligencji w poszczególnych kompo-nentach systemów symulacyjnych. Samo uczenie się takich systemów to doskonały, prawie idealny symu-lator, który umożliwiałby trening nieznanych proce-dur, zdarzeń czy sytuacji. n
+
JEŻELI NASZE SIŁY POWIETRZNE MIAŁYBY SIĘ ZNALEŹĆ W GRUPIE UŻYTKOWNIKÓW F-35, BYŁBY TO NAJWIĘKSZY ZAKUP W HISTORII SIŁ ZBROJNYCH RP.
USAF
PRZEGLĄD SIŁ ZBROJNYCH nr 1 / 2018