2020-07-28 09:32:27
Sieciocentryczność - optymalizacja wykorzystania posiadanego potencjału
Pozyskanie przez Siły Zbrojne RP zintegrowanego systemu obrony powietrznej średniego zasięgu IBCS (Integrated Battle Command System) wraz z elementami systemu Patriot otworzyło w Polsce dyskusję na temat sieciocentryczności i nowoczesnych systemów obrony powietrznej. I jak to zazwyczaj bywa, ilu ekspertów, tyle teorii. Aby jednak ogólnopolska dyskusja o sieciocentryczności w obronie powietrznej nie zniekształciła jej obrazu, postaramy się w niniejszym artykule poszerzyć i uporządkować nieco ogólnodostępną wiedzę, a może nawet uda się rozwiać parę wątpliwości.
Podpisanie w marcu 2018 roku umowy na dostawę dwóch pierwszych baterii IBCS/Patriot rozpoczęło w Siłach Zbrojnych RP budowę sieciocentrycznego systemu obrony powietrznej. Fot. USAF.
Trochę historii, trochę teorii
Wpisując hasło „sieciocentryczność” w przeglądarkę internetową – obecnie podstawowe źródło informacji współczesnego człowieka – otrzymujemy głównie informacje związane z systemami teleinformatycznymi. I trudno się temu dziwić, gdyż idea sieciocentryczności związana jest bezpośrednio ze sposobem wymiany i zarządzania informacją. Wojskowe spojrzenie na problem prezentuje m.in. prof. Tomasz Szubrycht twierdząc, że […] zasadniczą ideą [sieciocentryczności – przyp. autorów] jest maksymalizacja wykorzystania dostępnych informacji w celu zwiększenia potencjału bojowego poprzez ich dystrybucję do wszystkich potencjalnych odbiorców. NCW [NCW – Network Centric Warfare – przyp. autorów] przedkłada przewagę informacyjną nad przewagę militarną. Warto w tym miejscu zatrzymać się na chwilę, aby należycie zrozumieć pojęcie „potencjał bojowy”. W naszych rozważaniach rozumiany on będzie jako maksymalne możliwości bojowe, które potencjalnie mogą być wykorzystane. Odnosząc powyższą definicję do zestawów rakietowych obrony powietrznej należy zauważyć, że potencjał danego zestawu jest określony przez możliwości poszczególnych komponentów, przy czym determinują go możliwości efektorów. Mogą one być ograniczane przez pozostałe komponenty, to jest system dowodzenia, kierowania i łączności (C3) oraz sensory. Podobnie jak w przypadku łańcucha, gdzie najsłabsze ogniwo decyduje o jego wytrzymałości. W szczególności w systemach miejscocentrycznych szereg ograniczeń wynika z tego, że dane do naprowadzania rakiet są dostarczane z pojedynczego sensora, limitowanego przez horyzont radiolokacyjny, właściwości maskujące terenu (zabudowania, zalesienie, ukształtowanie terenu), jak też monostatyczny sposób określania współrzędnych kątowych (czyli określanie współrzędnych z jednej pozycji/radaru). W architekturze sieciocentrycznej ograniczenia jednego sensora mogą być kompensowane przez inne sensory, a ponadto likwiduje się pojedyncze punkty krytyczne (utrata jednego elementu systemu nie powoduje wyłączenia całego systemu).
Dlatego właściwszym jest stwierdzenie, że sieciocentryczność nie tyle zwiększa potencjał bojowy, co poprawia efektywność wykorzystania, potencjału poszczególnych komponentów dzięki czemu zwiększeniu ulegają możliwości bojowe.
Jak ta idea funkcjonuje w świecie obrony powietrznej, przedstawione zostanie na przykładzie systemu IBCS.
Ogólna wizja systemu IBCS prezentowana przez jego producenta. Grafika: Northrop Grumman.
Prace nad pełniejszym wykorzystaniem możliwości sprzętu wojskowego dzięki zastosowaniu organizacji sieciowej rozpoczęły się w latach 80-tych poprzedniego stulecia. W obszarze zestawów rakietowych obrony powietrznej prekursorem był norweski zestaw NASAMS, lecz nie można tu nie wspomnieć o międzynarodowym programie MEADS oraz pracach prowadzonych w Marynarce Wojennej USA nad wykorzystaniem możliwości rakiet SM-6. Nie bez znaczenia pozostają także doświadczenia sił zbrojnych Stanów Zjednoczonych z konfliktów w Zatoce Perskiej, kiedy okazało się, że zasadnym jest lepsze wykorzystanie poszczególnych baterii Patriot działających w rozproszeniu oraz, że w wyniku nieszczęśliwych pomyłek dochodziło do przypadków zestrzelenia samolotów własnych oraz sojuszniczych (tzw. Fratricide). Wtedy właśnie pojawił się w armii amerykańskiej pomysł na zintegrowany sieciocentryczny system kierowania walką - IBCS, a w dalszej kolejności na zintegrowany system obrony powietrznej (IAMDS – Integrated Air and Missile Defense System).
Zasadnicza idea takiego systemu oparta została na założeniu, że jeżeli jakikolwiek sensor lub sensory (w wyniku fuzji danych) są w stanie wydać informację o celu powietrznym o jakości wymaganej do naprowadzenia rakiet i cel ten znajduje się w zasięgu rakiet dowolnej wyrzutni, to powinno być możliwe jego zwalczanie. Drugim niemniej ważnym powodem tworzenia systemu IBCS w obronie powietrznej było zaprojektowanie systemu, który w sposób elastyczny i relatywnie szybki reagował będzie na pojawiające się nowe zagrożenia. Zidentyfikowanie nowego zagrożenia nie wymuszałoby zaprojektowania i zakupu całego nowego systemu uzbrojenia dedykowanego przeciwdziałaniu nowemu zagrożeniu, lecz opracowanie nowych sensorów lub efektorów i zintegrowanie ich z już istniejącym systemem kierowania walką. Dlatego też w najbliższej przyszłości należy spodziewać się, że system IBCS rozpowszechniony zostanie poza obszar obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej i obejmie więcej systemów uzbrojenia.
Przyjęcie „nowej” filozofii walki wydaje się oczywiste, lecz dominujące obecnie systemy miejscocentryczne, a tylko takie posiadamy obecnie na wyposażeniu Sił Zbrojnych RP, tak nie działają. W zestawach miejscocentrycznych zwalczanie celu jest możliwe tylko gdy cel jest widoczny przez sensor podłączony do stanowiska kierowania walką zestawu i znajduje się on w zasięgu rakiet wyrzutni podłączonej do tego stanowiska. Zmiana sposobu walki generuje dwa poważne wyzwania: techniczne i organizacyjne. Techniczne to konieczność stworzenia systemu, który zapewniałby: wymianę informacji pomiędzy wszystkimi elementami potencjalnie mogącymi uczestniczyć w procesie zwalczania celów powietrznych na danym terenie, zachowanie jakości informacji zapewniającej efektywne naprowadzanie rakiet, zarządzanie informacją, w tym określanie które elementy i w jaki sposób wspierają zwalczanie poszczególnych celi i stosowne zapewnianie przepływu informacji. Należy podkreślić, że takiej jakości przekazywania informacji i zarządzania nią nie zapewniają standardowe protokoły wymiany informacji. Natomiast organizacyjne to konieczność stworzenia architektury systemu, w której stanowiska kierowania walką, sensory i wyrzutnie nie są powiązane na sztywno (nie ma pojęcia własnego radaru, wyrzutni). Należy zwrócić uwagę, że organizacja, a za nią sposób działania, są odmienne od znanych ze standardowej w wojsku organizacji hierarchicznej. Jednostkę sieciocentryczną należy postrzegać pod względem działania jako jeden organizm, w którym jedynie ze względu na potrzebę lokalnej koordynacji działań wyróżnia się pododdziały.
Podejrzewamy, że dla wielu jest oczywiste, iż w przypadku obu wyzwań adekwatne są rozwiązania znane z sieci teleinformatycznych i system taki powinien być zorganizowany jako sieć teleinformacyjna, której zasoby stanowią stanowiska dowodzenia i kierowania, środki łączności, sensory oraz efektory. Lecz o ile sama idea wydaje się prosta, o tyle jej techniczna realizacja już taka prosta nie jest.
Aby zagłębiać się dalej w rozważania o sieciocentryczności, najwyższy czas by odnieść się do często pojawiającego się pojęcia „sieciocentrycznego systemu dowodzenia”. Przez dowodzenie rozumiemy tutaj wpływanie przez człowieka na człowieka w procesie walki. Jeżeli działania realizowane są bez udziału człowieka lub gdy człowiek oddziałuje na urządzenie to mówimy o sterowaniu, a nie o dowodzeniu. W dowodzeniu obroną przeciwlotniczą wyróżnia się: Force Operations tłumaczone jako dowodzenie wojskami (Command), które obejmuje określanie jakie siły, co, kiedy i gdzie mają wykonać, lub nadawanie uprawnień do określonych działań (w dowodzeniu mówimy zasadniczo o rozkazach i wymianie informacji czasu nierzeczywistego) oraz Engagement Operations tłumaczone jako kierowanie walką (Control) czyli stawianie zadań w czasie walki. W kierowaniu walką natomiast mówimy zasadniczo o komendach i wymianie informacji czasu rzeczywistego, lecz jest to czas rzeczywisty dla percepcji ludzkiej do której zostały dostosowane protokoły wymiany danych i obsługujące je zautomatyzowane systemy kierowania walką. Tymczasem działanie systemu sieciocentrycznego wymaga wymiany informacji pomiędzy urządzeniami, bez udziału człowieka i ze stałymi czasowymi wykraczającymi poza ludzką percepcję, tak jak to ma miejsce w przypadku naprowadzania rakiety. Dlatego w odniesieniu do zestawów rakietowych Wisła właściwszym jest mówić o sieciocentrycznym systemie przeciwlotniczym i przeciwrakietowym, a nie o sieciocentrycznym systemie dowodzenia.
Sieciocentryczność zestawu Wisła przekłada się na specyficzne możliwości i sposoby działania, co znajduje odzwierciedlenie w wewnętrznym planowaniu i kierowaniu walką, lecz nie implikuje zmian w nadrzędnym systemie dowodzenia i kierowania walką, dla którego jest po prostu zestawem o określonych możliwościach z jednym tylko zastrzeżeniem, że powinien być postrzegany jako jedna całość. Zarządzanie elementami systemu, czyli innymi słowy prowadzenie walki, oparte jest na ogólnej filozofii IAMDS: dowolny sensor – dowolny efektor (Any Sensor – Any Efector) dostępny w sieci systemu IBCS (oczywiście pod warunkami, że sensor zapewnia informację o celu o wymaganej jakości, a cel jest w zasięgu efektora).
Do najistotniejszych wyzwań technicznych nowego systemu należą:
- dystrybucja informacji pomiędzy wszystkimi komponentami przy zapewnieniu jakości wymaganej w procesie naprowadzania rakiet przy ograniczonej przepustowości kanałów łączności. W przyjętych założeniach, system IBCS opierać się będzie na radioliniach sieci IFCN (Integrated Fire Control Network), które w sposób szyfrowany zapewnią połączenie wszystkich elementów systemu. Istnieje również możliwość podłączenia poszczególnych elementów za pomocą światłowodów (lub innych dostępnych mediów), co zapewnia pełną odporność na zakłócenia elektromagnetyczne.
- tworzenie jednolitego obrazu sytuacji powietrznej,
- wypracowywanie rozwiązań ogniowych optymalizujących wykorzystanie posiadanych zasobów, co wymaga przewidywania rozwoju sytuacji powietrznej oraz określania możliwości wsparcia danego zadania przez poszczególne komponenty. Do tego celu potrzebne są modele matematyczne poszczególnych komponentów opisujące ich pracę oraz charakterystyki z uwzględnieniem lokalnych ograniczeń.
IAMDS na poligonie
Początkowo prace nad zintegrowanym systemem obrony powietrznej prowadzone były w laboratoriach firmy Northrop Grumman, ale już w 2015 roku system zaczęto sprawdzać w warunkach poligonowych. Ciekawym testem systemu IAMDS przeprowadzonym przez US Army w listopadzie 2015 roku na poligonie w Nowym Meksyku było sprawdzenie możliwości niszczenia celu z wykorzystaniem informacji z radaru innego niż AN/MPQ-65 (standardowy radar systemu Patriot). Przyjęty scenariusz zrealizowany został w ten sposób, że nadlatujący obiekt wykryty został przez radary AN/MPQ-64 Sentinel, wpięte do sieci IBCS, a sam obiekt nie był widoczny dla radaru Patriot. Informacja o wykrytym obiekcie, o odpowiedniej jakości, wpuszczona została do systemu IBCS wykorzystując sieć IFCN. Na podstawie danych z Sentineli dokonano startu rakiety PAC-3, która skutecznie zniszczyła nadlatujący obiekt. Wyniki tego testu pokazały, że wykrycie celu przez dowolny sensor wpięty w sieć IBCS (Any Sensor) umożliwia jego zniszczenie przez rakietę wystrzeloną z wyrzutni, która zapewni największą skuteczność (Any Efector).
Ilustracja możliwości wykorzystania danych z radarów Sentinel do strzelań rakietą PAC-3. Grafika: Northrop Grumman.
W październiku 2018 r. armia amerykańska wraz z firmą Northrop Grumman przeprowadziła kolejne testy poszczególnych elementów systemu IBCS, łącząc ze sobą trzy znacznie oddalone od siebie ośrodki: White Sands Missile Range w Nowym Meksyku, Tobin Wells Training Area Tactical Systems Integration Lab w Fort Bliss (Texas) oraz rządowy System Integration Laboratory w bazie Redstone Arsenal w Alabamie. Użyto do tego testu różnych środków (mediów) do przekazywania informacji, w tym istniejącą sieć telefoniczną opartą na światłowodach. Wyniki testu wykazały, że zaprojektowany podsystem wymiany informacji umożliwia wykorzystanie różnych mediów. W praktyce oznaczało to, że inżynierowie w Alabamie posiadali te same informacje co specjaliści w Nowym Meksyku czy Texasie, a odległość nie grała tutaj roli.
Ilustracja testu łączności IBCS przeprowadzonego w październiku 2018 roku. Grafika: Northrop Grumman.
Testy amerykańskiego systemu IAMDS trwają cały czas, zarówno te w laboratoriach jak i w warunkach rzeczywistych. W sierpniu 2019 roku, armia amerykańska przeprowadziła kolejne testy systemu IAMDS, połączone z realnym oddziaływaniem na imitator celu powietrznego za pomocą rakiety PAC-3, które miały potwierdzić prawidłowość wymiany informacji pomiędzy różnymi sensorami oraz brak zakłóceń w pracy systemu, w przypadku jego zasilenia danymi z sensora, który wykrył obiekt już po starcie rakiety przechwytującej (interceptora). Dodatkową nowością w trakcie tych testów był udział tzw. Airborne Sensors – w których charakterze występowały samoloty F-35, a ich zadaniem było zasilenie systemu IBCS dodatkowymi danymi o położeniu celu. Poprawna wymiana informacji oraz możliwość współpracy tych samolotów z systemem IBCS jest szczególnie istotna z uwagi na fakt, że oba systemy uzbrojenia już wkrótce wprowadzone zostaną do Sił Zbrojnych RP. Operacyjne scenariusze użycia samolotów F-35 przy współpracy z systemem IBCS pozostają w dalszym ciągu tajemnicą o najwyższej możliwej klauzuli, niemniej jednak można sobie wyobrazić jak ciekawa będzie współpraca samolotów wykonanych w technologii stealth z sieciocentrycznym środowiskiem obrony powietrznej opartym na IBCS.
W sierpniowych testach, w charakterze obserwatorów, brali udział także polscy specjaliści, co można uznać za sprawę bezprecedensową gdyż nigdy wcześniej przedstawiciele naszego kraju nie mieli zgody na obserwację przebiegu testów systemu uzbrojenia, będącego jeszcze w fazie rozwojowej.
Współautor artykułu – płk Michał Marciniak przy bramie wyjazdowej z poligonu WSMR (z uwagi na klauzulę testów nie można było wykonywać żadnych zdjęć w trakcie sprawdzeń).
Nie sposób w tym miejscu nie wspomnieć o samych testach. W trakcie ich trwania dało się zaobserwować jak wielkie i kosztowne to przedsięwzięcie, zarówno pod kątem technicznym jak i logistycznym. Kilkudziesięcioosobowy zespół wysokiej klasy specjalistów, ze wszystkich dziedzin, każdego dnia analizował materiały uzyskane w trakcie testów, przygotowując się do kolejnych etapów. Analizie podlegały wszystkie zaobserwowane zjawiska, bez względu na to czy były one przewidywane czy stanowiły zaskoczenie. Samo logistyczne przygotowanie poligonu o obszarze prawie 8 300 km2, celów powietrznych czy też koordynacji pomiędzy wszystkimi elementami, robiło ogromne wrażenie. Koniec końców system IAMDS udowodnił po raz kolejny, że idea sieciocentryczności znacząco zwiększa możliwości operacyjnego wykorzystania posiadanego potencjału bojowego i daje niespotykaną dotychczas elastyczność w konfiguracji ugrupowań bojowych, tworzonych stosownie do zadań, które mają wykonać.
Zaobserwowane wyniki strzelań wskazują, że prace rozwojowe nad systemem IBCS podążają we właściwym kierunku, a sam program nie notuje opóźnień. Zakładane na wstępie możliwości operacyjne potwierdzane są podczas kolejnych strzelań lub sprawdzeń symulacyjnych. Coraz więcej pozytywnych opinii słychać także ze strony US Army, która podobnie jak my, musi przekonać się do zupełnie nowej filozofii użycia elementów systemu Patriot i całego systemu obrony powietrznej. A zadanie to nie jest łatwe ani po tej, ani po tamtej stronie oceanu.
Możliwości operacyjne zintegrowanego systemu
Ważnymi operacyjnie właściwościami systemu IBCS są brak pojedynczego punktu krytycznego oraz optymalizacja ekonomii ognia, która sprawia, że do danego celu wykorzystywane jest tańsze lub bardziej optymalne rozwiązanie. Dlatego główne motto systemu IAMDS powinno zostać lekko zmodyfikowane i brzmieć: Any Sensor – The Best Efector. Dlaczego tak się dzieje, wyjaśnię na przykładzie pewnego hipotetycznego, aczkolwiek realnego scenariusza (przedstawionego na zamieszczonych poniżej grafikach).
Przykładowe możliwości operacyjne systemu IBCS - grafika nr 1. Opracowanie własne autorów.
W ugrupowanie obrony powietrznej, w składzie pięciu wyrzutni Patriot (W1-W5), dwóch radarów (R1 i R2) oraz jednego stanowiska dowodzenia IBCS, wlatuje samolot przeciwnika. Został on wykryty przez radar R1 i pozostaje poza zasięgiem radaru R2. Najkorzystniejsze położenie w stosunku do celu ma wyrzutnia W2, niemniej jednak z przyczyn technicznych nie może być użyta (grafika nr 1).
Przykładowe możliwości operacyjne systemu IBCS - grafika nr 2. Opracowanie własne autorów.
Po wykryciu zagrożenia przez radar R1 informacja o celu przekazywana jest niezwłocznie do systemu IBCS (grafika nr 2), który znając dyslokację elementów oraz wprowadzone ograniczenia operacyjne wypracowuje decyzję, która wyrzutnia dokona zniszczenia celu (grafika nr 3).
Przykładowe możliwości operacyjne systemu IBCS - grafika nr 3. Opracowanie własne autorów.
W założonym scenariuszu wyrzutnia W5, która posiada korzystną pozycję w stosunku do celu, ma wprowadzone ograniczenia dotyczące np. liczby pozostałych rakiet, wobec czego zadanie zniszczenia celu otrzymuje wyrzutnia W4 (grafika nr 4).
Przykładowe możliwości operacyjne systemu IBCS - grafika nr 4. Opracowanie własne autorów.
Jak widać na omówionym przykładzie, aby zrozumieć nową filozofię walki w systemie sieciocentrycznym, należy zapomnieć o dotychczasowym miejscocentrycznym i „jednokanałowym” sposobie myślenia.
Siły Zadaniowe (Task Forces) zamiast walczących baterii
Optymalne wykorzystanie sieciocentrycznych systemów obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej wiązać się powinno z budową struktur komponentowych, zgodnie z ideą Force Provider – Force User. Oznacza to, że do wykonania zadania wyznaczać należy poszczególne elementy systemu, budując Siły Zadaniowe (Task Force). Jeżeli zadaniem ma być ochrona obiektu punktowego, np. ważnego mostu, do takiego zadania wysyłać się winno tylko niezbędną liczbę elementów systemu, adekwatną do zidentyfikowanego zagrożenia (np. do rakiety balistycznej). Dokonując stosownych analiz okazać się może, że do wykonania takiego zadania wystarczy jeden radar, dwie wyrzutnie i kabina kierowania walką. Nie uzasadnione i nie ekonomiczne jest zatem wysyłanie całych struktur, np. w postaci baterii, a tym bardziej dywizjonu. Dany obiekt powinien być broniony adekwatnymi siłami i środkami, a nie całymi pododdziałami.
Wykorzystanie i konfigurowanie Sił Zadaniowych (Task Force) wymusza także konieczność nieco innego podejścia do struktur organizacyjnych jednostek obrony powietrznej. Najbardziej optymalne wydaje się więc odejście od dotychczasowych struktur dywizjonów/baterii na rzecz pododdziałów komponentowych, podobnie zresztą jak funkcjonują jednostki norweskie oparte na systemie sieciocentrycznym NASAMS. To tam możemy spotkać pododdziały stanowisk dowodzenia, sensorów, wyrzutni, łączności, itp., natomiast sam dywizjon spełnia rolę Force Providera.
Integracja, ale jaka?
Dalsze rozważania na temat sieciocentrycznych systemów obrony powietrznej wymagają rozróżnienia poziomów współpracy, czyli dokładnego zdefiniowania poziomu integracji oraz rozumienia interoperacyjności.
Zgodnie ze „Słownikiem terminów i definicji NATO” - AAP-6, interoperacyjność to zdolność do działania synergicznego podczas wspólnego wykonywania wyznaczonych zadań. Interoperacyjność można osiągać na różnym poziomie. Możliwa jest np. interoperacyjność proceduralna (związana z wymianą informacji czasu nie rzeczywistego), która pomimo braku możliwości wymiany informacji czasu rzeczywistego za pomocą standaryzowanych protokołów wymiany informacji (tzw. linków), może w wielu sytuacjach pozwolić efektywnie działać i było to nieraz sprawdzane. Niemniej, nie zapewnia w czasie rzeczywistym świadomości sytuacyjnej, a koordynacja działań w czasie rzeczywistym jest utrudniona.
INTEGRACJA jako INTEROPERACYJNOŚĆ to myślenie miejscocentryczne. Opracowanie własne autorów.
Pojęcie integracji, w odniesieniu do systemów dowodzenia, nie występuje w AAP-6. W dokumencie tym, w przypadku zintegrowanego systemu obrony powietrznej RP i NATO przez integrację rozumie się zdolność do wymiany informacji za pomocą aktualnie występujących protokołów wymiany informacji (tzw. linków), co pozwala uzyskać wspólną świadomość sytuacyjną obejmującą rozpoznany obraz sytuacji powietrznej (RAP), stany jednostek i realizowanych przez nie zadań jak też stawiać zadania w czasie rzeczywistym określanym z punktu widzenia percepcji ludzkiej.
W przypadku zestawów sieciocentrycznych mamy do czynienia z nowym poziomem integracji, nie na poziomie jednostek wojskowych czy zestawów rakietowych (jak to ma miejsce w chwili obecnej), a na poziomie komponentów, które współdziałają ze sobą tworząc jeden system, w którym poszczególne komponenty mogą działać na rzecz innych (pod względem technicznym zatraca się pojęcie pododdziałów). W tym celu komponenty wymieniają pomiędzy sobą informacje ze stałymi czasowymi wynikającymi nie z percepcji ludzkiej, a wymagań poszczególnych procesów, które np. w przypadku naprowadzania rakiet leżą poza ludzką percepcją.
Pełna INTEGRACJA jako konsumpcja dobrodziejstw sieciocentryczności. Opracowanie własne autorów.
Reasumując, integracja na aktualnym poziomie, systemów miejscocentrycznych to wymiana informacji, która pozwala na uzyskanie wspólnej świadomości sytuacyjnej i rozdział zadań. Ten poziom integracji umożliwia co prawda efektywne skoordynowanie działań jednostek w czasie rzeczywistym, lecz nie daje możliwości wykorzystania zasobów jednej jednostki przez drugą. A to właśnie ta unikalna cecha sieciocentryczności stanowi o znaczącej przewadze na polu walki i nowoczesności systemów obrony powietrznej.
IAMDS, czyli polski ZSOPiPr
Podpisanie w dniu 28 marca 2018 roku umowy na elementy I fazy programu Wisła stanowiło punkt zwrotny w historii polskiej obrony powietrznej. Mimo ogólnej świadomości, że zakupiony został system Patriot, to tak naprawdę Polska, na mocy podpisanej umowy, pozyskała zintegrowany system obrony powietrznej i przeciwrakietowej z elementami systemu Patriot. Pomimo tego, że jak na razie zakupiliśmy tylko jeden, z czterech planowanych zgodnie z Wymaganiem Operacyjnym, dywizjon zestawów średniego zasięgu, to najważniejsze że pozyskaliśmy go wraz z systemem IBCS, czyli wraz z tymi wszystkimi zaletami, jakie daje sieciocentryczność. Smaku dodaje fakt, że jesteśmy drugim krajem, zaraz po Stanach Zjednoczonych, który będzie użytkownikiem tego systemu.
Mając w pamięci wyniki testów przeprowadzonych przez specjalistów amerykańskich w zakresie możliwości wykorzystania cech sieciocentryczności w systemach obrony powietrznej, prześledźmy teraz jak mogłaby wyglądać polska obrona przeciwlotnicza i przeciwrakietowa, z wykorzystaniem elementów systemów Wisła (średni zasięg) i krótkiego zasięgu – Zintegrowana Sieciocentryczna Obrona Przeciwlotnicza i Przeciwrakietowa (ZSOPiPr). Pełna integracja elementów obu systemów pod „kontrolą” jednego wspólnego systemu dowodzenia zapewnia możliwość wykorzystania wszystkich dostępnych elementów tak, aby osiągnąć największą skuteczność. Zarówno operacyjną jak i ekonomiczną.
Jeden z wariantów wykorzystania możliwości systemu zintegrowanego. Opracowanie własne autorów.
Powyższa grafika pokazuje możliwość użycia elementów systemu krótkiego zasięgu do zniszczenia celu „śledzonego” przez sensor Wisły. Jak widać, pełna integracja zapewnia możliwość dowolnej, zdefiniowanej przez operatora, konfiguracji systemu. W tym przypadku nastąpiło użycie rakiety krótkiego zasięgu z radarem średniego zasięgu. W przypadku integracji obu systemów tylko na poziomie C2, zniszczenie celu rakietą krótkiego zasięgu wymagałoby użycia radaru kierowania walką krótkiego zasięgu.
Kolejny wariant wykorzystania możliwości systemu zintegrowanego. Opracowanie własne autorów.
Kolejny wariant wykorzystania systemu sieciocentrycznego pokazuje ekonomię użycia efektorów. W przedstawionym scenariuszu zakłada się, że cel pojawia się nagle (np. zza góry, lasu, itp.) i pozostaje w zasięgu zarówno rakiet krótkiego jak i średniego zasięgu. Oczywistym jest, że rakiety krótkiego zasięgu są znacząco tańsze, więc zaprogramowany odpowiednio system pośle w kierunku celu rakietę tańszą, ale dającą jednocześnie gwarancję eliminacji zagrożenia. Działanie takie zapewnia tylko pełna integracja, do poziomu elementu systemu.
Jednak najlepiej przewagę systemu sieciocentrycznego nad miejscocentrycznym pokazuje przypadek gdy cel znajduje się poza możliwościami oddzielnych systemów średniego i krótkiego zasięgu oraz jest możliwy do zniszczenia, gdy tworzą one jeden system sieciocentryczny. Sytuacja taka zachodzi wówczas, gdy cel jest w możliwościach rakiet zestawu Wisła, lecz jest dla jego radaru niewidoczny, a jednocześnie jest widoczny dla zestawu krótkiego zasięgu, choć jest poza możliwościami jego rakiet (np. za daleki). Wracając do pojęcia „integracja” warto wspomnieć, iż w przestrzeni publicznej wielokrotnie dało się słyszeć wypowiedzi o wizji integracji zestawów rakietowych OP w Polsce, lecz wypowiadający się nie określali jaki poziom integracji mieli na myśli. Czy integrację na poziomie zestawów rakietowych, a właściwie ich systemów dowodzenia, umożliwiającą skoordynowanie ich działań – co jest podejściem starym, właściwym dla systemów miejscocentrycznych, w przypadku których był to najwyższy technicznie możliwy poziom integracji. Czy integrację na poziomie komponentów, które tworzą jeden system, co jest podejściem nowym - sieciocentrycznym. Z perspektywy systemów sieciocentrycznych zasadnym wydawałoby się w odniesieniu do współdziałania zestawów rakietowych OP przesunięcie aktualnego pojęcia integracji do kategorii interoperacyjności, by nie mylić jej z integracją, która oznacza tworzenie z poszczególnych elementów jednego spójnego organizmu/systemu, który w zakresie Engagement Operations postrzegany jest tak jak jeden zestaw, czyli stanowi najmniejszą komórkę funkcjonalną, której stawia się zadania ogniowe.
W dobie systemów sieciocentrycznych pozyskiwanie systemów średniego i krótkiego zasięgu niezintegrowanych na poziomie komponentów byłoby już anachronizmem, który uniemożliwiłby efektywne wykorzystanie możliwości bardzo drogiego sprzętu pomniejszając zdolności operacyjne wynikające z synergii, sieciocentryczności.
Jak wspomniano we wcześniejszej części artykułu, przedstawiciele Sił Zbrojnych RP biorą udział w testach i sprawdzeniach systemu IBCS. Oprócz możliwości operacyjnych systemu pokazują one także, że integracja dodatkowych elementów (sensorów lub efektorów) z systemem IBCS to potężny wysiłek, który odbywa się w laboratoriach zarówno rządowych jak i producenta systemu. Po testach symulacyjnych, poprawność integracji sprawdzana jest w warunkach rzeczywistych, podczas rzeczywistych lotów i strzelań. Najistotniejsze w testach jest zgromadzenie danych i możliwość ich interpretacji, aby sprawdzić poprawność wyników laboratoryjnych. Do tego celu niezbędne jest posiadanie możliwości gromadzenia danych na sprzęcie, oprzyrządowanie celi powietrznych, kinoteodolity na poligonie, telemetria na rakietach, oprzyrządowanie do gromadzenia i analizy danych, grono specjalistów i doświadczenie w interpretacji wyników.
„Wyłącznik” do IBCS
Bardzo często powtarzanym mitem jest twierdzenie, że istnieje „wyłącznik” do IBCS, dzięki któremu Amerykanie w dowolnym momencie mogą nam wyłączyć kluczowy system, a tym samym unieruchomić całą obronę powietrzną. Wątpliwości te dało się słyszeć nawet wśród „specjalistów z branży”, a osoby je wypowiadające były na tyle poważne w trakcie ich artykułowania, że w końcu zadaliśmy pytanie o istnienie takiego „wyłącznika” podczas oficjalnego posiedzenia polsko-amerykańskiego zespołu negocjacyjnego. Po krótkotrwałej ciszy, spowodowanej najprawdopodobniej naszą bezpośredniością, otrzymaliśmy zapewnienie, że system IBCS nie ma magicznego „wyłącznika”, podobnie jak nie mają go amerykańskie systemy uzbrojenia takie jak: F-16, HIMARS, C-130 Hercules, okręty OHP oraz jakiekolwiek inne, które są na wyposażeniu Sił Zbrojnych RP. Sprzedaż wyłącznie Polsce systemu IBCS odczytywać należy bardziej jako dowód zaufania niż jego braku.
Poważnie rzecz ujmując, warto jednak w tym miejscu poświęcić trochę czasu na rozważania dotyczące konieczności zachowania, lub nie, narodowej niezależności w systemie obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej. Polska nie posiada i jeszcze długo nie będzie w stanie opracować tak bardzo skomplikowanego i kompleksowego systemu jak IBCS. Nie wynika to z braku pomysłów lub zaplecza inżynierskiego, lecz z braku doświadczenia w rozwoju nowoczesnych, sieciocentrycznych systemów dowodzenia i kierowania. Niewątpliwie posiadamy, jako kraj, kompetencje w odniesieniu do systemów obrony powietrznej bardzo krótkiego zasięgu, które ciągle rozwijamy, jednakże dotychczas nie prowadziliśmy zaawansowanych prac w dziedzinie sieciocentrycznych systemów dowodzenia dedykowanych dla systemów krótkiego i średniego zasięgu. Jak pokazuje przykład amerykański, wymaga to odpowiedniego zaplecza technicznego, nakładów finansowych oraz czasu niezbędnego na ich opracowanie, przetestowanie i wdrożenie. Amerykanie budują IBCS od prawie 10 lat, inwestując potężne miliony dolarów i wykorzystując do tego pełne zaplecze symulacyjne, w tym modele matematyczne, co niestety u nas zaczyna dopiero być dostrzegane jako konieczność. Ponadto nie mamy właściwie oprzyrządowanych poligonów, na których moglibyśmy testować nasze systemy, podobnie jak robią to Amerykanie na poligonie WSMR. Wykorzystując pojawiającą się możliwość współpracy partnerskiej, zarówno z US Army jak i przemysłem amerykańskim, mamy niepowtarzalną szansę zdobycia wiedzy i doświadczenia w zakresie eksploatacji i rozwoju systemów sieciocentrycznych, co może w przyszłości zaowocować propozycją własnych rozwiązań, nie tylko w obszarze OPL.
ZSOPiPr, a polski przemysł
Budowa nowej jakości w polskiej OPL to także potężne zadanie dla polskiego przemysłu. Nie kupiliśmy bowiem gotowego produktu z półki, lecz w wyniku kilkumiesięcznych negocjacji uzyskaliśmy możliwość maksymalizacji udziału polskich elementów. Dlatego w finalnej konfiguracji dywizjonu Wisła zobaczymy polskie pojazdy Jelcz, kabiny dowodzenia, systemy łączności, polskie sensory: radary wczesnego wykrywania P-18PL oraz system pasywnej lokacji PET/PCL. Aby wszystkie elementy systemu współpracowały ze sobą należycie, stoi przed nami wyzwanie w postaci integracji elementów polskich z systemem IBCS. Tutaj właśnie jest miejsce na wykorzystanie wiedzy pozyskanej w ramach offsetu, jak chociażby zdolność do budowy „wtyczek” A-kit, dzięki czemu do końca pozostaniemy właścicielami polskiej myśli technicznej, zapewniając jednocześnie najbardziej optymalne wykorzystanie właściwości systemu. Polski przemysł nie tylko będzie produkował znaczne ilości sprzętu dla naszego wojska, ale również będzie w stanie przedstawić ofertę dla wyposażenia nazywanego obecnie „IBCS Ready”, wszak za kilka lub kilkanaście lat, śladem US Army, wszyscy użytkownicy systemów Patriot będą zmuszeni do „przesiadki” na IBCS.
Warto w tym miejscu także zaznaczyć, że budowa polskiego ZSOPiPr to znaczące zamówienia do polskiego przemysłu, liczone w setkach i tysiącach egzemplarzy. Mając w pamięci konfigurację operacyjną pododdziałów średniego i krótkiego zasięgu, występujących w przyszłości jako jeden w pełni zintegrowany system, do polskiego przemysłu popłyną zamówienia ilościowo dorównujące chyba tylko czasom Układu Warszawskiego, przynajmniej jeżeli chodzi o polskie sensory, o ciężarówkach nie wspominając. Jeżeli dodamy do tego kontrakty związane z utrzymaniem, serwisowaniem i modernizacją zakupionego sprzętu w całym, kilkudziesięcioletnim cyklu życia, otrzymamy miliardy złotych płynące z budżetu MON do polskiego przemysłu obronnego, zapewniające nie tylko utrzymanie się na powierzchni, ale w końcu tak bardzo oczekiwany rozwój technologiczny.
Sprzęt OPL jest bardzo drogi, co pokazały chociażby wydatki na pierwszą fazę programu Wisła. Rosnące potrzeby modernizacyjne Sił Zbrojnych RP prowadzą do wydatkowania coraz to większych środków budżetowych. Pomimo priorytetu, który został nadany, pozyskanie SpW w zaplanowanych ilościach będzie wyzwaniem nie tylko ze względów finansowych. Rozwiązaniem może być stopniowy rozwój zdolności obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej poprzez pozyskiwanie elementów zintegrowanego systemu, a nie całych oddzielnych pododdziałów. Nazwać to możemy po prostu optymalizacją procesu pozyskania. Takie podejście wymaga jednak przeprowadzenia dalszych, szczegółowych analiz, z uwzględnieniem naszych zdolności, ambicji, kwestii finansowych oraz planowanego harmonogramu pozyskania.
Podsumowanie
Mamy nadzieję, że przedstawione w niniejszym artykule informacje choć trochę uporządkowały wiedzę o sieciocentrycznej obronie powietrznej. Mamy również nadzieję, że szanowni Czytelnicy podzielają teraz w pełni opinię, że wielowarstwowa obrona powietrzna oparta na jednolitym sieciocentrycznym systemie dowodzenia zapewni przede wszystkim możliwość dowolnej konfiguracji elementów ugrupowania, w zależności od rodzaju zagrożenia. Ponadto umożliwi optymalizację kosztów i racjonalne wykorzystanie pozyskanych elementów systemu. Brak integracji lub budowa miejscocentrycznego systemu obrony powietrznej, zwłaszcza rakietowej, doprowadziłoby do pozyskania „wyspowych” zdolności obrony naszego kraju przed atakami z powietrza, nie zapewniających przewagi technologicznej, jaką niewątpliwie umożliwia wykorzystanie systemów sieciocentrycznych. Integracja różnych systemów walki, czasami leżących na przeciwległych biegunach, takich jak zestawy rakietowe obrony powietrznej i samoloty wielozadaniowe, pozwala na uzyskanie efektu synergii i zwiększenie zdolności do obrony przy ograniczonych zasobach. Taką synergię w praktyce dają tylko sieciocentryczne systemy dowodzenia i kierowania walką.
Aby w pełni zrozumieć jak ważne jest posiadanie zintegrowanej obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej w Polsce, kraju położonym na zachód od Wschodu i na wschód od Zachodu, zachęcam Czytelników do wykonania pewnych obliczeń, bazujących na podstawowych prawach fizyki, o których słyszeliśmy w okresie edukacji podstawowej. Upraszczając do granic możliwości: prędkość (V) to iloraz drogi (s) i czasu (t). Przekształcając wzór i wyznaczając czas otrzymamy t=s/V. Podstawmy teraz pod drogę (s) odległości kluczowych miejsc w Polsce (np. lotnisk, elektrowni, dużych aglomeracji miejskich, itp.) od Obwodu Kaliningradzkiego, a w miejsce prędkości (V) wartość średniej prędkości pocisku Iskander. Otrzymane wyniki niech posłużą jako uzasadnienie do konieczności budowy jednolitego parasola przeciwlotniczego i przeciwrakietowego w Polsce.
Autorzy:
płk dr inż. Michał Marciniak - Pełnomocnik MON ds. Pozyskania i Wdrożenia do Sił Zbrojnych RP Systemu Wisła;
płk dr inż. Tomasz Jakusz - Główny Specjalista w Zespole Programu Wisła.
