ABD Hava Kuvvetleri simülatör standardizasyonu ve ağ iletişimi, "gerçek sanal yapı" eğitiminin temelini oluşturur
ABD Hava Kuvvetlerinin "AF Operasyonel Eğitim Altyapısı 2035 Uçuş Planı" (AF Operasyonel Eğitim Altyapısı 2035 Uçuş Planı, kısaca OTI) Eylül 2017'de formüle edildi. Amaç gerçekçi ve kapsamlı bir eğitim ortamı oluşturmaktır. , Böylelikle birlikler, savaşa hazırlığın tüm yelpazesini elde etmek ve sürdürmek için çatışma ve ilgili taktikleri eğitebilir.
ABD Hava Kuvvetleri, OTI'nin hedeflerine ulaşmak için planda toplam 13 anahtar OTI geliştirme rotası belirledi. Bunlar arasında, Madde 3 ve Madde 12, Sentetik Yaşama Yeteneğini (Sentetik Yaşama Yeteneği) vurgular ve Birleşik simülatör mimarisi (Ortak Mimari). Sentetik ortam ve gerçek kurulumun entegrasyonu Live-Virtual-Constructive (LVC) 'dir. LVC kavramı, yaklaşık 20 yıldır ABD ordusu tarafından sürekli olarak vurgulanmaktadır; birleşik simülatör mimarisi, simülatörün genel mimari gereksinimleri ve standartlarıdır (Simülatör Ortak Mimari Gereksinimler Standartları, SCARS).
2035 öncesi Hava Kuvvetleri muharebe eğitimi altyapısı uçuş planı kataloğu (ABD Hava Kuvvetleri fotoğrafı)
1. Geliştirme simülatörü-SCARS'ın genel çerçevesi
ABD Hava Kuvvetleri eğitim konsept haritası (ABD Hava Kuvvetleri resmi)
ABD ordusunun çok çeşitli silah ve ekipman tedarikçileri vardır.Belirli bir platform bir yüklenici tarafından inşa edilir ve platform simülatörü başka bir yüklenici tarafından da inşa edilebilir. ABD askeri simülatörü internette çalışabilmesine rağmen, henüz istenen etkiyi elde edemedi. Örneğin bulutların arasından geçerken bazı simülatörler yeri görebilir ve bazıları onu göremez. Örnek olarak cep telefonlarını ele alalım: Geçmişte Nokia, Blackberry, iPhone, Android gibi temelde iki ortak altyapıya, yani IOS ve Android'e aktarılan çeşitli tasarımlar ve işletim sistemleri vardı, bu da program geliştirme, yükseltme ve donanım için çok uygun. Arasındaki etkileşim. ABD Hava Kuvvetleri, simülatörlerin cep telefonlarının geliştirme kurallarına uymasını istiyor ve düzinelerce simülatör ile binlerce simülatör arasındaki birlikte çalışabilirlik sorunlarını çözmeye yardımcı olmak için standart bir simülatör eğitim sistemi mimarisi geliştirecek bir şirket arıyor. ABD Hava Kuvvetleri, Aralık 2018'de 900 milyon ABD dolarına kadar 10 yıllık sözleşme bedeli ile SCARS ihalesini yayınladı. 2020'de ilk SCARS sözleşmesini imzalamayı planlıyor.
ABD Hava Kuvvetleri, dünya çapında 50'den fazla platform ve 2.380'den fazla eğitim ekipmanını yaygın olarak konuşlandırmıştır (ABD Hava Kuvvetlerinin Fotoğrafı)
SCARS, Hava Kuvvetleri Yaşam Döngüsü Yönetim Merkezi (AFLCMC / WNS) Simülatör Bölümü tarafından yönetilmektedir. Geçmişte, simülatör ile ilgili sözleşmelerde temel düşünce, performans göstergelerini ve güvenilirlik göstergelerini karşılamaktı. Günümüzde, daha katı ağ güvenliği gereksinimleri de dikkate alınması gereken bir faktör haline gelmiştir. En son Savunma Bakanlığı kılavuzları 8500.01 ve 8510.01'deki ve Hava Kuvvetleri kılavuzları AFI33-200 ve 33-210'daki yeni siber güvenlik gereksinimlerine yanıt olarak, AFLCMC / WNS, temel sistem mimarisi de dahil olmak üzere simülatör ve eğitim sistemi tedarik ve bakım yöntemlerinde değişiklikleri araştırmaktadır. Gelişen siber tehditler karşısında, modüler tanıtım ve açık mimarinin birleşiminin, simülatörlerin ve eğitim sistemlerinin tedarik ve bakımını daha verimli hale getirmesi bekleniyor. AFLCMC / WNS aynı zamanda açık standartlar ve düzenlemeler benimsiyor, mimariler arasındaki çok yönlülüğü artırıyor ve "teknik kriterler" kavramını araştırıyor. Bu gereksinimler ve standartlar, teknoloji, zamanlama ve maliyet risklerini azaltmak amacıyla sistem mimarisine, arayüzlere ve veri modellerine hitap edecektir. Mevcut siber tehdit ortamı, simülatörleri ve eğitim sistemlerini daha önce konuşlandırılan sistemlerden daha sık güncellenmeye ve değiştirilmeye zorluyor, yeni güvenlik özelliklerini dahil etmek ve yeni keşfedilen olası güvenlik açıklarını ortadan kaldırmak için hızlı değişiklikler gerektiriyor.
ABD Hava Kuvvetleri Simülatör Ofisi Kompozisyonu (ABD Hava Kuvvetleri Fotoğrafı)
SCARS üç aşamaya ayrılacaktır:
İlk aşama, modüler açık sistem mimarisinin temel özelliklerini gösterirken simülatörün performans hedeflerini karşılayan bir mimari geliştirmektir. Mimari, yeni güvenlik özelliklerini içerecek, tanımlanmış olası güvenlik açıklarını ortadan kaldıracak ve en iyi fizibiliteye sahip olacak, gerekli regresyon testini en aza indirecek veya otomatikleştirecek ve sistem performansının değişiklikten olumsuz etkilenmediğini doğrulayacak şekilde hızla değiştirilebilmelidir;
İkinci aşama, birinci aşamada geliştirilen kıyaslama simülatör mimarisini tamamlar ve doğrular ve kavramsal bir gösteri için hava mürettebatı eğitim simülatörü uygulamasını kullanır. Mimarinin açık olduğunu ve regresyon testini en aza indirerek değiştirilebileceğini gösterin;
Üçüncü aşama: ABD Hava Kuvvetleri simülatörünü ve eğitim sistemini geliştirmek ve yükseltmek için ABD hükümeti ve müteahhitleri tarafından kullanılmak üzere mimariyi tamamlayın.
SCARS planı, Simülatör Ortak Mimarisini (Simülatör Ortak Mimarisi, SCA) tanımlar ve benimser, yerel dağıtım (On-Premise) SCARS kabini çeşitli simülatörleri SCA'ya dönüştürür (ABD Hava Kuvvetleri resmi)
2. Simülatör ağı, LVC'nin özüdür
Son 20 yılda ABD Hava Kuvvetleri, hava mürettebatı eğitim ihtiyaçlarını karşılamanın yollarını arıyor. Asıl yön, LVC eğitim teknolojisini geliştirmektir, ancak bu aşamadaki ana yöntem, simülatör eğitimini geliştirmektir. Dağıtılmış Görev Operasyonları (DMO), yurtiçinde veya yurtdışında konuşlandırılan ABD Hava Kuvvetleri savaşçılarının temel savaş hazırlığını sürdürmelerine yardımcı olan ve gerektiğinde görev provaları için savaş ortamlarını simüle edebilen bir Hava Kuvvetleri muharebe hazırlık planıdır.
DMO, etkileşimli bir savaş ortamı oluşturmak için mevcut ve gelecekteki silah sistemlerini, yüksek sadakat simülatörlerini ve simülasyon sistemlerini diğer komuta, kontrol, iletişim, bilgisayar, istihbarat, gözetleme ve keşif (C4ISR) sistemlerine bağlayacak. ABD ordusu, DMO'yu Hava Kuvvetleri eğitim dönüşümünün temel taşı haline getirdi.
DMO'nun misyonu (ABD Hava Kuvvetleri Fotoğrafı)
1. LVC, eğitim yeteneğini geliştirmenin anahtarıdır?
ABD Hava Kuvvetleri, uzun yıllar boyunca dünyanın ilk kapsamlı gücünü korumuş ve gerçek savaş deneyimi ve eğitim yatırımında benzersiz olmasına rağmen, liderliğini daha da genişletmek istiyor.
Komutanlar ve savaşçılar için eğitim yoğunluğu yeterli değil. Her şeyden önce, birleşik hava harekat merkezi (CAOC) gibi komuta personelinin eğitimi için gereken eğitim yoğunluğu, bir "kırmızı bayrak" gibi, bugün herhangi bir tatbikatın iş yükünden çok daha fazladır. Bu tür büyük ölçekli egzersizler yeterli olmaktan uzak. Standartlaştırılmış "kırmızı bayrak", yüzlerce kilometrekarelik kara ve hava sahasında çeşitli görevleri yerine getirmek için düzinelerce uçağı içerebilir, ancak CAOC üzerinde herhangi bir baskı yaratmayacaktır. ABD ordusunun ihtiyacı olan şey, yüzlerce bağımsız eylemi simüle etmenin ve beklenmedik olayları tanıtmanın ve savaş planı üzerindeki baskıyı artırmanın bir yoludur.Amaç, CAOC komutanlarını sınırlara kadar zorlamak ve tepkilerini gözlemlemektir.
İkinci olarak, pilotların ayrıca karmaşık, hızla değişen ve kalabalık bir savaş alanında eğitim alması gerekir. DMO mimarisi mürettebatın modern savaştaki hava muharebe durumunu daha yakından anlamasına olanak tanır.Keşif uçağı, avcı, tanker, insansız hava aracı ve kara kuvvetlerinin çoğu aynı geniş alan ağı altında veri ve ses etkileşimlerine sahiptir. Ek olarak, pilota daha iyi baskı uygulamak için hataları, paraziti veya diğer özel koşulları da simüle edebilir.
ABD Hava Kuvvetleri, eğitim yoluyla OODA halkasındaki rakiplerle avantajını genişletmeyi umuyor (ABD Hava Kuvvetleri Fotoğrafı)
Eğitim finansmanı konusu da ABD ordusunun düşüncelerinden biridir. Uçakların uçuş maliyeti, F-16 Blok 50 için saatte yaklaşık 7.500 $ ile F-35 için yaklaşık 44.000 $ arasında değişerek gittikçe yükseliyor. F-16 gibi simülatörlerin saatlik eğitim maliyeti sadece 900 ABD doları olduğu için bu, simülatör eğitiminin oranını artırmayı gerekli kılmaktadır. 2012'den başlayarak, Savunma Bakanının verimliliği artırma talebine yanıt olarak, ABD Hava Kuvvetleri gerçek kurulum uçuş süresini kısalttı ve 2012-2016 mali yılında yaklaşık 1,7 milyar dolar tasarruf edeceği tahmin ediliyor. Gerçek uçuşu simülatör eğitimiyle birleştirmek, bakım maliyetlerini ve ilgili lojistik maliyetlerini düşürmek dahil maliyetleri düşürebilir. Ancak simülatörün bu yaklaşık 1,7 milyar ABD doları için eğitim maliyetini belirleyecek bir yöntem bulunmadığından tahminlerde eksik sayılmamaktadır. Hava Kuvvetleri, mürettebatın simülatöre seyahat maliyetini, yüklenici personel düzenlemelerini ve simülatörlerin kullanımını ve ek simülatörlerin satın alınmasını dikkate almadan, yalnızca gerçek uçuş süresindeki azalmaya dayalı olarak maliyet tasarruflarını tahmin ediyor. Maliyet etkinliği konusu hala belirsiz olduğundan ve planlama ve yatırım kararlarına rehberlik edecek net bir hesap verebilirlik ve stratejiler bulunmadığından, Hava Kuvvetleri tarafından daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
DMON, ABD Ordusunun LVC eğitim merkezidir (ABD Hava Kuvvetleri Fotoğrafı)
Gelişmiş simülatörlerle birlikte güçlü ve istikrarlı bir iletişim mimarisinin geliştirilmesi, tek bir ekipman seviyesinden başlayabilen ve bir savaş alanı oluşturmak için bir dizi kombinasyonla toplanabilen yeni bir eğitim yeteneği yaratacaktır. Görev provası yeteneklerinin seviyesi. Dağıtılmış Görev Operasyon Ağları (DMO Networks, DMON), ABD Hava Kuvvetlerinin ortak eğitimi gerçekleştirmesi için merkezi düğümdür.Kablolu ağlara dayanmaktadır ve çeşitli alt sistemler (simülatörler ve bilgisayar tarafından üretilen birimler gibi) DMON'a entegre edilmiştir. Ancak LVC'yi gerçekleştirmek için kablosuz ağı da entegre etmesi gerekiyor.Örneğin, P5 hava muharebe eğitim sistemini DMON'a entegre etmek, özel eğitim zinciri, menzil ölçümü ve kontrol zinciri ve taktik veri zincirinin entegrasyonunu ve koordinasyonunu dikkate almalıdır. Benzer şekilde, fiili kurulum, simüle edilen varlık ile etkileşime girmek için görüş ve sensör uyarımına dayanmalıdır Şu anda, "gömülü eğitim" yeteneği, hava aracına daha mükemmel bir şekilde entegre edilmektedir, böylece uçak sensörleri, simüle edilen varlığı doğru bir şekilde tespit edip pilota gösterebilir.
2. Simülatör eğitiminin oranını kademeli olarak artırın
ABD Hava Kuvvetleri, sanal eğitim planını ve hedeflerini ayarlamak için bir strateji geliştirmeyi ve Hava Kuvvetlerinin eğitim ihtiyaçlarını karşılamak için gerçek savaş ve sanal eğitim kombinasyonunu nasıl belirlediğini netleştirmeyi planlıyor. Teknolojik olarak daha gelişmiş uçakların konuşlandırılmasıyla, Hava Kuvvetlerinin sanal eğitime giderek daha fazla güvenmesi bekleniyor. Geçmişte, Hava Hareketlilik Komutanlığı, Hava Kuvvetleri Özel Harekat Komutanlığı ve Hava Harp Komutanlığı üç büyük komutanlığı, belirli uçakların eğitim gereksinimlerini belirlemek için uzmanlardan oluşan eğitim gereksinimlerini gözden geçirme ekiplerini kullandı. Bu inceleme ekipleri, belirli operasyonel komuta görevi gereksinimlerine ve simülatör performansı ve ağ yetenekleri gibi faktörlere göre gerçek veya sanal ortamlarda hangi eğitim gereksinimlerinin tamamlanabileceğini belirler. Örneğin, 2012 yılından bu yana, Hava Muharebe Komutanlığı, simülatör eğitimi yoluyla% 25 (ortalama) eğitim ihtiyacını karşılama hedefi belirlemiştir. Diğer iki merkezin amacı simülatör aracılığıyla% 50 (ortalama) eğitimi tamamlamaktır.
3. DMON'un Geliştirilmesi
DMON'un inşası esas olarak Northrop Grumman tarafından tamamlanmış olup, 1999 yılındaki başlangıcından bu yana, savaş hava kuvvetleri dağıtılmış görev eğitim operasyonları ve entegrasyon planının ana yüklenicisi olmuştur. DMON, 2002'den beri sıradan bir sentetik savaş alanında etkili taktikler ve küçük ölçekli eğitim sağlamak için kullanılmaktadır. DMON ayrıca yılda iki ila üç kez "sanal bayrak" alıştırmalarını desteklemek için kullanılır. AFLCMC, Northrop Grumman'a 490 milyon ABD Doları değerinde beş yıllık bir DMON2.0 hizmet sözleşmesi verdi.Teslim süresi Haziran 2023'e kadar uzatılacak. DMON2.0'da, ağ kapsamını genişletmeye ve gerçek kuruluma erişim yeteneğini geliştirmeye devam edecek. Şu anda, her yıl çeşitli ölçeklerde 380'den fazla DMO eğitim faaliyeti yapılmaktadır.
Cortland Hava Kuvvetleri Üssü ağ merkezidir (ABD Hava Kuvvetleri Fotoğrafı)
ABD ordusunun eğitim tesisleri aynı ağdan başlamıyor Merkez düğüm Kirtland AFB'deki Dağıtılmış Görev Operasyonları Merkezi'dir (DMOC). Savunma Bakanlığı Geniş Alan Ağı (WAN), Dağıtılmış Görev Operasyon Ağı (DMON), Ortak Eğitim ve Deneysel Ağ (JTEN), Savunma Araştırma Mühendisliği Ağı (DREN), Dağıtılmış Eğitim Merkezi Ağı (DTCN) ve 505. Birim gibi birçok türe sahiptir. Bitik. Bu ağlar farklı birimler ve ajanslar tarafından yönetilmektedir ve Savunma Bakanlığı'nın özel planlarını ve muharebe personelinin eğitim gereksinimlerini desteklemek için Kirtland'da bulunan DMOC'ye bağlanabilir.
Bazı kablolu ağlar kablosuz parçalar da içerir.Bu kablosuz ağlar genellikle kablolu ağların kısa süreli uzantılarıdır, ancak aslında kablolu ağlardır. Kablolu ağlar genellikle radyo frekansı spektrumunun kullanılabilirliği, bant genişliği ve aralığı ile sınırlı değildir. Bununla birlikte, kablolu ağlarda kullanılan mevcut iletişim protokolleri genellikle sınırlı bant genişliği, uzun mesafeler ve yüksek veri durumunda kullanım için uygun değildir, çünkü bunun çalışması için ağın tamamına büyük miktarda veri iletilmesi gerekir, buna genellikle "ağ ek yükü" denir. Ağ ek yükü, ağ üzerinden iletilebilen veri miktarını azaltır.
DMON'daki Simülatör Görev Eğitim Merkezi (MTC), Dağıtılmış Etkileşimli Simülasyon (DIS) protokolünü kullanır, ancak simülasyon ortamını çalıştırmak için üst düzey mimariyi (HLA) kullanan birkaç MTC de vardır. Çeşitli simülasyon olgunluklarının, protokollerinin, görevlerinin ve teknolojilerinin ortaya çıkmasıyla, kullanıcıların ihtiyaç duyduğu birlikte çalışabilirlik derecesine etkili bir şekilde ulaşabilmelerini sağlamak büyük bir zorluktur. IEEE 1278 (DIS) ve IEEE 1516 (HLA) gibi endüstri standartları sözdizimsel (veri paylaşımı) düzeyinde birlikte çalışabilirlik sağlasa da, gerekli anlamsal (veri anlamı) çok yönlülüğü sağlamazlar.
DMON ağ geçidi, durum güncelleme ihtiyacını azaltmak için hesaplama tekniklerini kullanarak ağ trafiğini ayarlar. MTC'yi bir yerel alan ağından (LAN) bir geniş alan ağı (WAN) protokolüne ve geri dönüştürün, böylece uzak MTC'nin aynı LAN üzerindeki diğer yerel MTC'ler gibi görünmesini sağlayın. Gerektiğinde, ağ geçidi DIS ve HLA protokolleri arasında dönüşüm sağlar ve veri bağlantısı birlikte çalışabilirliğini ve alanlar arası kontrol arayüzü uygulamasını destekleyen diğer veri akışı ayarlama işlevlerini sağlar. Ağ geçidi yapılandırması merkezi olarak yönetildiği için, olay yöneticisi ağa erişmeyi planlayan MTC'nin ihtiyaçlarını tahmin edebilir ve her bir MTC'nin bilinen platform sınırlamalarına göre değişiklikler yapabilir.
DMON aracılığıyla çeşitli görev eğitim merkezleri birbirine bağlanmıştır (ABD Hava Kuvvetleri Fotoğrafı)
Gelecekte daha iyi entegre etmek ve uygulamak için DMO'nun TENA protokolüyle uyumlu olması gerekir. Bu hedefe ulaşmak için Northrop Grumman, TENA, HLA ve DIS'in uygulanması arasında birlikte çalışabilir bir çözüm sağlayacaktır. Standartlaştırılmış donanım arayüzleri aracılığıyla DMO sentetik savaş alanına tak ve çalıştır canlı ses sağlar; gerçek zamanlı aralık verilerini uyumlu TENA v4.1 nesnelerine dönüştürmek için bir Cubic TENA v4.1 ağ geçidi kullanılır.
DMOC, diğer ağlara bağlanabilen güvenilir ve istikrarlı bir bant genişliği kaynağına sahip özel bir T1 hattı kiralar (ABD Hava Kuvvetlerinin Fotoğrafı)
DMO, Savunma Bakanlığı'na ait olmayan ticari ağlarda çalışır.Kullanılan ana ağın bant genişliği değişkendir ve Hava Kuvvetleri yalnızca kullanılan bant genişliği için ödeme yapar. Şu anda, muharebe simülasyonu için veri trafiğini taşımak üzere ticari ağları kullanmanın "belirli bir riski" vardır. Simülasyona girebilen kişiler yalnızca onu gözlemlemekle kalmaz, aynı zamanda reklamları daha iyi yönlendirmek için İnternet kullanıcılarının faaliyetlerini izlemek gibi analiz için eylemleri de kaydedebilir.
Ancak gelecekte DMO, geliştirilmekte olan bir yer iletişim ağı olan Global Information Grid'i (GIG) kullanacaktır. DMO, bant genişliği ve güvenlik sorunlarını ele almak için Savunma Bakanlığı tarafından kurulan GIG'ye geçiş yaptıkça, birçok sorun çözülecektir.
Dört, özet
Simülatör standartlarının geliştirilmesini hızlandırın. SCARS planı, simülatörleri için geliştirilmiş güvenlik ve yükseltme işlevlerine sahip açık bir mimari geliştirmeyi, ağ dayanıklılığını artırmayı ve daha sıkı ağ güvenlik standartları getirmeyi ve yaşam döngüsü maliyetlerini en aza indirmeyi amaçlamaktadır. Simülatör, donanım, yazılım ve uygulamaları dikkate alarak cep telefonu gibi genel bir açık mimari kullanır ve ölçek ekonomileri oluşturur. Ayrıca, sıkça değişen eğitim ihtiyaçlarını karşılamak için ağ ortamı altında uzaktan yazılım güncellemelerini almayı desteklemesi gerekir.
Simülatör ağından yararlanın. DMO, ortak operasyonlardaki hava platformlarının uçuş güvenliği hususlarıyla (özellikle büyük ölçekli özel platformlardaki kısıtlamalar) kısıtlanmamasını, taktikleri tam olarak yürütmesini ve eylemleri tamamlamasını sağlarken sevk oranını ve eğitim bütçesini azaltır ve filonun uçuş süresinden tasarruf sağlar.
Simülatör eğitiminin oranını artırın. Eğitim verimliliği ve savaşa hazır olma durumundan ödün verilmediğinde, simülatör, simülatör eğitiminin oranını artırır. Zamanında, uygun maliyetli çözümler sağlamak için simülatörün durumunun uçağın durumu ile tutarlı olması gerekir. Bununla birlikte, bazı fiziksel eğitim öğeleri simülatörler ile değiştirilemez veya değiştirilmemelidir ve fiziksel eğitim ile sentetik eğitimi etkili bir şekilde dengelemek gerekir. Simülatörün yetersiz doğruluğu nedeniyle ihmallerden, olumsuz etkilerden veya yanlış veya eski bilgi veya becerilerin sağlanmasından kaçının. Sadakat sorunu simülatörün en büyük zorluğudur, eğer eğitim yeterince gerçekçi değilse, ters etki yaratacaktır.
