Новый подход к разведке и наблюдению

В сферу военной разведки внедряются сетевые инновации. Defence.ru публикует перевод статьи о новых решениях для американских солдат. 27 Сентябрь 2016, 16:33

Как инновации меняют ISR

Вооруженные силы США собираются пересмотреть свой подход к миссиям по разведке, наблюдению и рекогносцировке (ISR), чтобы соответствовать угрозам современного мира, а также бюджетным сокращениям.

Разработкой новых подходов и технологий для борьбы со все новыми угрозами занимаются в разных направлениях. Например, инновации в программных сетевых решениях позволяют уменьшить размер, вес и потребление энергии в разных устройствах, увеличивая при этом их способность адаптироваться к постоянно изменяющейся боевой обстановке. Такая смена курса, скорее всего, окажет влияние на всю индустрию ISR, которая начнет находить более эффективные и гибкие решения, повышая при этом их защищенность.

Устранение угроз

Современный мир становится все более нестабильным, непредсказуемым и опасным. Новые угрозы, которые всего поколение назад трудно было вообразить — кибератаки, вспышки болезней, террористы-фанатики, — появляются регулярно, и военным нужно эффективно и своевременно на них реагировать.

Соответственно, существующая система ISR и вспомогательная инфраструктура, созданные для совершенно другого мира, сейчас не могут выполнять свои функции достаточно эффективно. Однако замена и модернизация устаревших технологий уже начались.

«Министерство обороны США сообщило своим основным поставщикам, что в разработке новых систем ISR от них ожидается инновационность на уровне стартапов», — заявляет полковник в отставке Седрик Лейтон, бывший заместитель директора тренировочного подразделения АНБ, а ныне глава консалтинговой фирмы Cedric Leighton International Strategies.

Объединенная сенсорная архитектура

Армия США использует в своих операциях сразу несколько разных систем датчиков. Проблема в том, что они не способны коммуницировать между собой, что означает невозможность обмена боевой информацией в любой ситуации, которая не предусмотрена заложенными установками. При этом альтернативные системы становятся все более доступными.

«Мы хотим, чтобы наши сенсорные системы были совместимы друг с другом», — заявляет Джо Дарек, заместитель директора подразделения по моделированию и тестированию отдела исследований электронных коммуникаций в инженерно-техническом центре (CERDEC) Управления по технологиям ночного видения и электронных сенсоров (NVESD) в Форт-Белворе, штат Вирджиния.

«Для этого нам не должны требоваться бесконечные серверные стойки, а военнослужащему — докторская степень, чтобы этими системами пользоваться. Он должен уметь включать сенсор, управлять им и понимать поступающую информацию — все».

Разработанная в CERDEC NVESD объединенная сенсорная архитектура (Integrated Sensor Architecture — ISA) создаст систему стандартов, которая сможет связать различные системы сенсоров в рамках одного театра боевых действий (ТБД) без потребности в прямом физическом их объединении.

«Идея такова: сенсор подключается к сети, регистрируется в ней и предоставляет ей свои возможности. Другие объекты в сети могут выбирать, какую конкретно информацию они от него хотят получать — как фильтр», — рассказывает Дарек. — «Теперь у нас есть базовая архитектура, которая позволит датчикам не только подключаться к различным системам, но и обмениваться с ними востребованной информацией».

ISA использует систему динамического обнаружения для объединения различных ресурсов в боевой сети и передачи информации операторам. «Например, солдат может не знать о том, что самолет другого подразделения будет пролетать мимо или что через его район будет проходить конвой, однако эта система автоматически к ним подключится и передаст ему их данные», — говорит Дарек.

Фото: The U.S. Army

Данная технология создана для того, чтобы помочь солдату ориентироваться в окружающей обстановке, снабжая его информацией с различных датчиков и другими актуальными сведениями с точек, в зоне доступа которых он оказывается, перемещаясь по полю боя.

«Мы разработали ISA в рамках Программы защиты боеготовых сил (DFP), цель которой — в создании возможностей для обороны передовых баз. И одно из ключевых требований — возможность операционного взаимодействия», — говорит Кристина Моултон, глава проекта ISA в CERDEC NVESD. Она отдельно отметила, что ISA отличается от своих аналогов тем, что разработана специально для работы в боевой обстановке.

«Мы исходили из того, что [солдат] будет находиться в условиях плохого подключения к сети и приняли соответствующие меры», — уточняет Моултон. «У нас уже есть работающий прототип, протестированный в реальных условиях». Последние четыре года во всех проектах и операциях DFP сеть ISA использовалась в полноценном режиме.

У CERDEC есть соглашение по обмену технологиями (TTA) с Исполнительным органом по разработке технологий разведки, радиоэлектронной борьбы и сенсоров (PEO IEW&S) по Программе создания среды обработки информации с сенсоров (Sensor CE). Sensor CE — это подразделение PEO IEW&S, обладающее целым набором различных технологий в сфере рекогносцировки, наблюдения и сбора информации о целях. «Мы работаем в тесном контакте с PEO IEW&S, интегрируем нашу Объединенную сенсорную архитектуру (ISA) с их системами BETSS-C и другими решениями», — говорит Моултон. — «Соглашение по обмену технологиями (TTA) позволяет нам не только внедрять наши решения в Sensor CE, но и продолжать совместную работу над дальнейшим применением новых возможностей в ISA». Она также отмечает, что соглашение — лишь первый шаг в разработке технологий, которые смогут полностью реализовать программу Sensor CE. «Результатом этих усилий станет решение, которое даст солдату возможность иметь полноценную картину всего ТБД для повышения эффективности своих действий».

Фото: The U.S. Army

Сети ISR нового поколения

В миссиях по разведке, наблюдению и рекогносцировке (ISR) используется множество разных технологий, включая беспроводные сенсоры, устройства вывода изображения и переносные радио. Всем им требуется надежная и быстрая сеть передачи данных для обмена ими с хранилищами информации и аналитическими платформами, а также для передачи сведений аналитикам, командующему составу, солдатам и другим участникам ТБД.

Традиционные сети с трудом справляются с выполнением этих задач в современных вооруженных силах, для которых ключевыми элементами становятся мобильность, гибкость и информированность. Поэтому военные сейчас работают со своими коммерческими партнерами над разработкой и созданием нового поколения быстрых, надежных и гибких сетевых технологий.

Одна из самых многообещающих технологий ISR — сети, основанные на программных решениях (SDN). Это новый подход, суть которого в том, что он разделяет традиционную, привязанную к физическим устройствам, сеть с вертикальной структурой для того, чтобы создать более автоматизированную систему с гибкой архитектурой и программным кодом.

Технология SDN дает военным гибкость, которая необходима в современных постоянно изменяющихся боевых условиях. Она также более проста в использовании, имеет большую пропускную способность и создает возможность адаптировать сети под конкретную тактическую задачу.

«Основанные на программном обеспечении сети — это способ организации различных методов передачи данных и их применения на всех уровнях, от информационного центра до конечного пользователя», — говорит Винс Гарр, системный инженер в федеральном подразделении по сетевым решениям Brocade, расположенном в Херндоне, штат Вирджиния. — «Теперь это будет занимать минуты, часы и дни вместо дней, недель и месяцев».

SDN разделяет плоскости управления и передачи данных, упрощая оптимизацию. В SDN система управления оперирует лишь общим централизованным описанием сети, облегчая сетевым администраторам принятие и реализацию решений о том, как отдельные подсистемы (роутеры и коммутаторы) управляют трафиком в плоскости передачи данных.

Изображение: phsymyst

Подобная разделенная система, способная автоматически адаптироваться, обладает столь востребованной сегодня гибкостью. Ее пользователи смогут быстро и эффективно добавлять в нее самые разные элементы и функции, которые будут соответствовать постоянно меняющимся условиям. Технология SDN также способствует постоянным инновациям, так как предполагает создание уникальных инструментов под конкретные задачи и цели.

По словам Йосипа Пилиповича — компьютерного инженера сетевого подразделения управления Космических и наземных коммуникаций CERDEC (S&TCD) в Форт-Белворе, штат Вирджиния, — несмотря на то, что SDN была изначально разработана для информационных центров, эта технология оказалась крайне популярна в сетевой индустрии благодаря своей дешевизне, а также возможностям по кастомизации систем, виртуализации, организации и автоматизации. «Архитектура SDN подразумевает разделение информационных структур и управления, однако требуемые тактические характеристики жесткого разделения не позволяют», — говорит Пилипович. «CERDEC S&TCD занимается разработкой гибридной архитектуры, которая бы включала в себя автоматизированное управление беспроводными передатчиками, сохраняя при этом все плюсы технологии SDN».

Основанная на ней военная сеть будет использовать контроллеры SDN для стратегического командования, исполнительных функций и виртуализации. При этом на контроллеры также ляжет работа с неизвестными/незапланированными пакетами информации и некоторые другие функции.

Беспроводные передатчики будут в автономном режиме отслеживать появление в их зоне покрытия новых объектов и устанавливать с ними соединения. «Важной функцией станет именно передача данных без вмешательства контроллеров», — отмечает Пилипович. — «Одна из задач S&TCD — это создание военной сети на SDN, которая бы удовлетворяла следующим критериям: минимальные требования по настройке, простота в обслуживании, сниженное количество протоколов, возможность создания крупных сетей, одноадресная и многоадресная передача информации и высокая скорость конвергенции».

Сеть ISR серьезно отличается от аналогичных систем, использующихся в обычных информационных центрах. Она должна работать в условиях ненадежных беспроводных сетей с низкой пропускной способностью, а также с мобильными узлами передачи данных, не имеющими постоянной сетевой инфраструктуры. При этом для перемещающихся подразделений часто требуется реконфигурация. Более того, обязательно построение многоуровневой защиты сети.

Фото: The U.S. Army

Винс Гарр отмечает, что скорость и гибкость SDN критически важны для подразделений на передовой. «Для солдата на ТБД возможность принимать информированные решения будет крайне полезна. А кто-то сможет увидеть проблему, ошибку и исправить ее на расстоянии», — добавляет он. «Плюс для этой технологии не требуется узкий специалист, умеющий работать конкретно с ней, что избавляет нас от огромного количества проблем».

Сети SDN также намного проще обслуживать и чинить, чем обычные. «Это позволяет намного быстрее решать технические проблемы на ТБД», — говорит Гарр. «Например, если роутер ломается, то обычно на исправление ошибки уходит около трех минут. Если не получается, то можно взять его сохраненную рабочую копию и оперативно восстановить работу сети».

Так как SDN обещает стать одним из ключевых компонентов в «интернете вещей», военным придется рассматривать эту технологию с разных сторон, считает Лейтон: «В процессе использования SDN им нужно будет внимательно оценивать результаты. Ведь очень скоро что-то похожее может появиться и у противника. Нужно полностью разобраться в этой технологии, прежде чем использовать ее в разведывательных целях».

Гарр также отмечает важную особенность SDN — возможность ее пошаговой установки без нарушения работы уже существующих систем. «Идея заключается в том, что вместо демонтажа всей системы и установки новой можно приобретать новые решения у своего поставщика сетевых услуг и постепенно вводить их на попортовой основе или в рамках технического обслуживания».

Соответствие задачам и требованиям

Технологии для разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR), по идее, должны создаваться на основе запросов боевого командования вооруженных сил, имеющих наибольшую вероятность прямого столкновения с противником. Однако, по словам Лейтона, это не всегда так. «На практике не всегда бывает так, что вы знаете, что конкретно вам нужно. Поэтому процесс выработки требований не всегда достаточно точный», — отмечает он. — «А иногда бывает так, что главное командование плохо знакомо с ситуацией и не знает, что на самом деле нужно силам на передовой».

Фото: DVIDSHUB

Во время операций в Ираке и Афганистане министр обороны Роберт Гейтс перезапустил Программу выработки срочных оперативных потребностей (JUONS). По мнению Лейтона, эта инициатива оказала непосредственное влияние на скорость разработки новых технологий, в обход традиционного бюрократизма в Объединенном совете по контролю за обеспечением потребностей ВС (JROC). Гейтс также обеспечил Рабочую группу ISR (ISR TF) дополнительными силами. «Усилиями JUONS и ISR TF было разработано и введено в использование множество новых технологий для сбора разведданных, наблюдения и рекогносцировки», — говорит Лейтон.

Новые технологии ISR испытываются как их поставщиками, так и министерством обороны. «Что-то тестируется в лабораториях, что-то в реальных условиях», — рассказывает Лейтон. — «В идеале испытания должны проводиться и там, и там».

Требуется создать стратегию закупок, обеспечивающую условия, в которых используемые сети не устаревают быстрее, чем задачи, под которые они создаются.

«Судя по всему, технологии ушли далеко вперед, а разработчики поддерживают какие-либо стандарты, только когда видят в этом прибыль», — отмечает Винс Гарр. — «Требуется система, построенная на открытых стандартах и системах, возможно даже на открытых источниках. Такой подход даст министерству обороны возможность сразу получать готовые новые решения для своих систем. Таким образом, оно будет идти в ногу с развитием индустрии и поддерживать интерес разработчиков новых технологий. Это позволит избавиться от потребности регулярно полностью заменять системы ISR. Все это очень важно, когда речь идет о поддержке высокой эффективности системы».

Решения: внешние и внутренние

По словам Лейтона, в создании оптимальных сетевых решений для ISR министерство обороны опирается на комбинирование сторонних разработок и собственных исследований. «Какие бы усилия министерство обороны ни прилагало, всегда выясняется, что невозможно обойтись без сторонних консультантов», — говорит он. — «Им просто нужно выбирать лучших».

Лейтон также отмечает, что поставщики сетевых решений ISR недовольны сложными процессами приема и одобрения технологий в министерстве обороны. «Некоторые из этих процессов и предписаний действительно важны — например, по стандартам безопасности. Однако Пентагон сейчас ищет способ максимально упростить и ускорить их».

Недавние инициативы — такие как открытие доступа к программе ISR для стартапов — наверняка помогут министерству получить наиболее инновационные решения в этой сфере. «Никто не хочет, чтобы поставщики инноваций, даже такие большие как Google, перестали сотрудничать с министерством обороны из-за того, что им трудно пробиваться через слишком сложные и устаревшие требования», — замечает Лейтон.