Comando e Controle
A função mais importante no sistema automático de direção de combate é e assistir o comandante no processo de decisão durante o combate. Para realizar esta função, o sistema irá fazer cálculos no sentido de fornecer exibições gráficas e alfanuméricas e destinar sensores ou armas automaticamente se permitido pelas regras de engajamento.
- Ordens da força. Além de fornecer meios com os quais um comandante de unidade pode empregar suas armas e sensores, o comandante da força pode direcionar condições de prontidão e pareamento de armas por comunicações seguras. Os comandantes de cada nível deve fornecer confirmações de ação tomadas através de dados gráficos ou alfanuméricos.
- Regras de Engajamento(ROE). A maioria dos sistema de direção de combate automatizados fornecem alguns meios de reação automática contra as ameaças. O grau em que esta resposta pode ser iniciada por uma situação tática específica varia consideravelmente de um sistema para outro. Varia no grau de sofisticação de resposta lógica, no modo real de resposta que pode ser geralmente sumarizada como se segue:
1 - Automática - O sistema de direção
de combate toma decisões como programado, até a inclusão
de disparo de armas;
2 - Semi-automática - O sistema
de direção de combate realiza todas as funções
até o disparo de armas, mas um operador deve ter o controle do disparo
de armas. Contramedidas como CME e chaffs ainda podem ser automatizados;
3 - Manual - Cada passo é
controlado por um operador em uma sequência prática, contudo,
dados de rastreio ainda são fornecidos por um sistema de rastreio
automático como um radar TWS.
Os sistemas mais sofisticados permitem programar respostas específicas de armas e sensores, usando a localização do sistema ou alguma posição designada com zona de defesa. Além disso, as zonas podem ser estabelecidas em distância e alcance com um tipo de resposta pré-programada.
Links de Comunicações
As comunicações digitais
entre computadores permite a troca muito mais rápida de dados do
que a permitida pela linguagem humana e que poderia incluir imagens. Ainda,
é o único jeito de uma informação completa
ficar disponível para todos os envolvidos no processo de tomada
de decisão. Para todos as forças e agências, incluindo
as dos países aliados, se apoiarem mutuamente, uma série
de data-links padronizados tem sido aceitos para aplicação
e implantação considerando-se os métodos de comunicações.
Uma série de formatos de mensagens padrões tem sido usados para troca de dados digitais entre os computadores associados com o sistema. Estas mensagens contém vários elementos de informações necessárias para trocas digitais. As mensagens são interpretadas pelo computador e convertidas em displays para uso do sistema do operador:
1 - Sistemas de Dados Táticos de
Informação Base são trocados para identificar a
unidade na interface;
2 - Informações de rastreio
são trocadas para que as informações de todos os rastreios
de navios, aviões e submarinos que estão no alcance de detecção
do sistema estejam disponíveis para todos os participantes, embora
estes dados nem sempre possam ser mostrados(ex. um Sistemas de Dados Táticos
do Exército não mostra contatos submarinos);
3 - Informações de GE(Guerra
Eletrônica) é trocada para que a fonte de interferência
possa ser localizada e identificada e outros dados de GE possam ser compartilhados;
4 - Informações de comando
é trocada para que o sistema possa coordenar seus esforços
em operações de combate e comandantes táticos possam
ter informações detalhadas das forças a sua disposição;
5 - Informações de Controle
Específico são trocadas por aeronaves amigas sobre direção
de sistemas de controle aéreo. Estas informações mantém
todos os sistemas informados dos detalhes das missões de combate
sendo realizadas;
6 - Informações de Gerenciamento
de Dados são trocadas para controlar o grande número de informações
envolvidas e para minimizar interferência mútua. Por exemplo,
rastreios de aeronaves e navios desativados a muito tempo no sistema são
apagados e todos os sistemas são notificados. Ou se conflitos de
dados ocorrem, as informações são trocadas entre os
sistemas para que o operador possa resolver a situação de
conflito.
A troca destas informações permite uma coordenação contínua e harmonização entre o controle aerotático e sistemas de defesas aerotáticas envolvidas. Isto minimiza a interferência mútua e aumenta significativamente a efetividade do sistema em operações conjuntas. A mensagem de link é empregada por vários Links Digitais Táticos (Tactical Digital Links - TADLs).
Um exemplos de link da US Navy é TADIL "A"(Link 11). É sistema de transmissão de dados encripitados em tempo real de ida e volta de frequência de radio UHF e HF. Equipa aeronaves e navios e liga informações de sensores táticos com segurança além de deslocamento de armas e condições de engajamento. Acoplado a uma CPU e memória, várias estações podem receber informações ou entrar na rede ativamente e enviar e receber dados. Uma estação será denominada como NCS (Net Control Station) para fornecer uma amostra sincronizada de cada unidade transmissora de dados. As transmissões podem ser em UHF para limitar a detecção as distâncias na linha de visão(LOS) ou HF quando distâncias além do horizonte(OTH) forem necessárias. O link 16 tem características expandidas. O link 14 equipa plataformas sem NTDS e apenas recebe informações.
Formas de Exibição
Sistema de Apoio a Decisão(SAD)
automatizados tem substituído o processo de plotagem de alvos manuais
da 2GM e década de 50 com computadores digitais de alta velocidade
e capacidade de reconhecimento, reação e distribuição
quase instantânea. Os operadores de SAD tem uma simbologia disponível
em tempo real que representa toda a situação tática,
incluindo todos os meios aéreos, navais e submarinos que o apoiam,
mas as plataformas, instalações e armas do adversário.
SIMBOLOGIA NTDS (clique para abrir imagem)
Os SAD podem ser divididos em três áreas de funcionamento:
1 - Display do Operador - Estes
exibidores fornecem dados de sensores(incluindo sonar se necessário)
e permite ao indivíduo entrar, manusear e fazer uso dos dados do
computador via gráficos e exibição alfanumérica;
2 - Display de Comando/Avaliação
- Este é para o uso do comandante da força ou comandante
da unidade e seu staff. O display é grande e geralmente permite
apenas entrar dados de forma limitada. Sua função primária
é avaliar os dados e empregar armas;
3 - Display Automatizado de Situação
- Fornece informações de natureza geral de um grande
número de rastreio e da mesma categoria geral, como os fornecidos
pelo quadro convencional de condição preenchidos manualmente
dos COCs.
- Display do Operador. Este tipo de exibidor é geralmente padronizado para economia e para que o treinamento, reparo e suprimento seja mais fácil. É adaptado para tarefas específicas pelo programa de computador do SAD. Geralmente é um vídeo de 30-37 cm(14 polegadas) que permite a visualização de vídeo cru, simbologia, gráficos e alfanuméricos. A comunicação com o computador é feita com botões fixos, ações de botões e teclado e painéis de comunicações. O posicionamento no vídeo é indicado pelas marcas de movimento de um track-ball, joystick ou toque na face do vídeo. O computador mostra uma lista de dados alfanuméricos em um vídeo auxiliar acima ou do lado do vídeo principal. A geração de simbologia pode ser feita no display ou por um gerador central de simbologia.
Um SAD padrão da US Navy,
o C4AN-uyq-21 navy standard display
- Display de Comando/Avaliação. Na evolução das grandes pranchas de status e plotadores verticais com coordenadas até o display fornecido pelo SAD, houve um crescimento de 20 vezes na capacidade de alvos que podem ser manuseados, mas a maior vantagem do display manual - que é a disponibilidade geral para tomar decisões sobre o tamanho do plotador manual foi perdida. Enquanto a plotagem vertical fornece um grande display para uso de várias pessoas simultaneamente, o indicador plano de posição(PPI) do vídeo de 14 polegadas do display do operador é inacessível para mais de duas pessoas e não fornece detalhes suficientes sobre um grande área para o comandante e seu staff. As antigas telas não fornecem atualizações em tempo real de dados mas são melhores que os métodos manuais. Os displays atuais empregam vídeos de 21 polegadas como o Operations Summary Console (OSC) da US Navy. Com os vídeos de cristal-líquido no início da década de 80 apareceram displays de 1 m2 e que podem operar em ambientes claros, ao contrário dos CRT que só funcionam no escuro. O LCD fornecem um mapa colorido no fundo.
Operations Summary Console (OSC)
num sistema AEGIS
- Display Automatizado de Situação. Uma das últimas funções manuais nos SAD automatizados é a tábua de dados. Com o carregamento de rastreio moderno é desnecessário que o homem possa conservar os dados disponíveis; contudo, os modernos SADs fornecem para o vídeo da prancha de situação dados parecidos com os vídeos dos modernos aeroportos comerciais.
Exemplo de uso de pranchas de dados
nos sistemas de tráfego aéreo dos porta aviões
Referências do display
O Display do Operador possui algumas limitações
dos repetidores de radares não computadorizados onde a exibição
fornecida não é corrigida pelo curso e velocidade da plataforma
onde está instalada. Esta característica não é
problema na maioria das situações e mesmo desejável
em algumas circunstâncias. Contudo, tem sido um recuo para a automação
da guerra anti-submarina, de pontaria de ASCM(mísseis cruise anti-navio),
navegação e outras atividades que necessitam de displays
de movimento verdadeiro ou plotagem geográfica fixa.
O Display de Comando/Avaliação iniciados com o Operations Summary Console (OSC) tem sido projetados com a capacidade de fornecer um display com movimento relativo real geográfico em complemento pelos displays fornecidos pelos radarscopes. Enquanto processam contatos de sonar, é imperativo que a plotagem de posições geográficas do navio atacante, unidades de apoio e submarinos sejam mantidas no sentido de avaliar as manobras e aspecto do submarino alvo. Sem a plotagem geográfica fixa pode ser extremamente difícil separar o submarino das características geográficas subaquáticas, engodos e mesmo a esteira dos navios processados. A necessidade tem sido preencher o Dead-reckoning Tracer (DRT) que necessitam de vários operadores. O resultado é uma massa complexa de linhas e necessita que a avaliação e processamento do alvo pare enquanto o papel é trocado e os "bug" apagados. Nestas condições, 80% do esforço era direcionado ao processamento manual e apenas 20% as considerações táticas reais.
Usando o OSC ou algum outro display, o operador pode selecionar estrutura de referência com o qual a informação será mostrada. Em uma situação de setor de cobertura com o guia de referência e história de rastreio feita no próprio navio, o operador pode observar a posição do seu navio neste setor destinado nos últimos 30 minutos para verificar toda a cobertura. Uma vez que é conseguido um contato sonar, ele escolhe uma posição próxima mas não diretamente sobre o submarino e entrar a simbologia do ponto fixo geográfico, que é então usado como uma referência para orientar o display OSC geográfico. Uma vez que isto é feito, o âmbito de apresentação muda para o centro do ponto geográfico. O próprio símbolo do navio pode ser observado se movendo através do vídeo como um bug DRT. A história de rastreio do OSC foi feita para o submarino e todos as unidades aéreas e navais de apoio. A plotagem geográfica que resultou é mantida automaticamente durante o tempo desejado sem o atraso e inconveniência inerente na plotagem manual.
PROBLEMAS INERENTES
Sistemas de C3 abrangem desde de simples ordens verbais e a observação direta da atividade até as diretivas remotas e representações sintéticas das atividades resultante. Sistemas de comando e controle estão abordando o ponto onde o caso mais complexo pode ocorrer na mesma abrangência de tempo até o mais simples. Os problemas mais controversos são:
- Avaliação. O computador digital é capaz de processar um grande volume de dados e realizar um notável número de avaliações, dado um programa capaz. Pode ocorrer, contudo, a tendência do usuário de colocar importância excessivo sobre os resultados. O C3 é caracteristicamente incerto e imprevisível, envolvendo avaliações subjetivas consideráveis.
- Orientação. Tem sido uma tendência para empregar tecnologia simplesmente por estar disponível, não por ser necessária. Os comandantes sempre encaram os sistemas C3 como desnecessários para as suas necessidades. Na maioria dos casos a tendência é de ajustar os sistemas mesmo com gastos de recursos e com restrições na eficiência. Os sistemas C3 devem ser projetados com flexibilidade para acomodar as necessidades de vários seres humanos e operadores. A ênfase no projeto do sistemas deve favorecer o comandante e não a tecnologia empregada.
- Custo. O hardware e equipamentos de apoio e processos são caros. A economia de meios militares sempre serão um forte fator na decisão de qual sistema C3 será empregado.
- Tomada de decisão. No sentido de expandir a capacidade dos computadores de funções gerais e fazê-los o mais flexíveis possível, informações com detalhes desnecessários são frequentemente fornecidas. Muita informação pode criar indecisão, assim como pouca informação. O sistema C3 deve ser estruturado e operado para diminuir as variáveis e definir alternativas para o comandante, enquanto evita um superabundância no nível de tomada de decisão.
Outra preocupação é
o congestionamento dos canais de comunicação. Um grande volume
de informações para o topo sobrecarrega a capacidade do sistema.
Mesmo uma pequena campanha pode gerar um número ilimitado de informações.
O HMS Hermes processava em média 800 mensagens na campanha das Malvinas/Falklands.
Durante a operação Just Cause, uma maré de relatórios
de situação expedida pelo Comando de Combate do Vice-Almirante
Joseph Metcalt III foi utilizada para "canalizar as energias dos superiores
na leitura e não para me dizerem o que fazer o tempo todo".
Uma consequência da saturação
de comunicações é o declínio evidente na qualidade
das decisões posteriores.
- Disciplina. Onde os comandante de alto escalão possuem capacidade de engajar e avaliar ao nível do comandante de campo, a perda de autoridade do comandante de campo irá ocorrer. Se vários comandantes no sistema C3 são capazes de interagir, pode ocorrer confusão. O comandante senior com a informação mais pertinente deve ter preferência. Avaliações múltiplas podem fornecer resultados consistentemente melhores que a avaliação de um único comandante. Os que estão no comando de alto escalão devem saber o que seus comandantes senior estão pensando, quando agir, quando questionar e quando dar ordens. O comando e controle no futuro irá precisar de disciplina racional dos comandantes conscientes que trabalham como uma equipe para cumprir uma meta ou objetivo. Comandantes de campo devem ser constantemente susceptíveis a ordens dos altos escalões enquanto mantém uma mentalidade própria para agir quando necessário, mas tendo cuidado para não incluir ações contrárias aos interesses nacionais. Este conceito de disciplina mental é talvez a área mais crítica - e controversa - nesta nova era de comando e controle.
A capacidade de um líder de se comunicar com o subordinado fixa as fronteiras do seu controle. Antes as ordens que chegavam a tempo eram as que estavam dentro do alcance acústico ou visual do comandante. A estrada de ferro e o telégrafo a anunciaram o principio do fim da praticamente intocável independência de comando. Com o aparecimento dos satélites de comunicações e a minituarização dos sistema de comunicação, é possível conectar qualquer oficial ao escalão mais alto de comando. Isso permite que o presidente influencie nas decisões táticas do escalão mais baixo como o simples disparo de uma arma.
O maior perigo associado com a direção detalhada de cima está relacionada com questões básicas de especialização técnica. O poder de controlar o modo como uma tarefa está sendo realizada não assegura que seja sabiamente ou bem executada. O âmbito do comandante supremo tem sido, tradicionalmente, de estabelecer os "o que" da política e estratégia nacional. Aos oficiais dos escalões inferiores cabem o "como" das operações, da tática e da técnica. A não observância desta prática consagrada pode levar e certamente levará a derrota militar.
Colocando de lado aquelas poucas área onde a autonomia de comando não pode prevalecer, os líderes da nação devem assegurar seu cumprimento em toda parte. Uma abordagem de cinco pontos, a ser seguida em cada degrau da cadeia de comando, percorrerá um longo caminho para alcançar o propósito:
- Cargos de comandantes subordinados deverão
ser confiados aos melhores;
- Aos comandantes subordinados devem ser
alocados todos os recursos necessários. Missão claramente
definida e regras de engajamento abrangentes são vitalmente importantes;
- Comandantes mais antigos devem resistir
a tentação de arregaçar as mangas, entrar em cena
e dirigir o espetáculo.;
- Comandantes mais antigos devem, rigorosamente,
respeitar a venerada cadeia de comando. Contornar escalões mais
do que ameaça a autonomia, priva o oficial contornando o seu comando;
- Comandantes mais antigos devem aceitar
a idéia de que enganos serão cometidos mais abaixo na cadeia.
- Capacidade de sobrevivência. Além do nível direto de comando e controle, as comunicações tem um papel chave em manter a integridade do sistema C3. Disponibilidade no projeto do sistema(redundância, rusticidade, miniaturização, etc.) é essencial para assegurar a capacidade de sobrevivência, particularmente num tempo de escalação de conflitos. Também existe um aspecto irônico da capacidade de sobrevivência em C3 de alto nível também existe. Um controle oposto do governo de suas próprias forças militares também tem a necessidade de comunicações intactas. A destruição do sistema de comunicações devem impedir o início do conflito uma vez que suas forças estão comissionadas. Esta consideração pode influenciar significativamente sobre o emprego tático das próprias forças.
O PROCESSO DE TOMADA DE DECISÃO
O processo de tomada de decisão tem quatro fases: a observação, orientação, decisão e ação - o ciclo OODA. O ciclo OODA leva a melhora da decisão no espaço de batalha. Os sensores observam a realidade. Os processadores e displays fornecem aos tomadores de decisão com os meios de visualização e orientação no cenário. A percepção guia o comandante a intenções e permite aos tomadores de decisão a decidirem sobre um curso de ação. Seguindo a decisão vem a execução ou a ação. O benefício da tecnologia permite processos de tomada de decisão simultâneas, fortalecendo o guerreiro com acesso direto, mais rápido e melhor a este processo. O tomadores de decisão em C2 podem fornecer todos os tipos de informações da situação. Entender o cenário como um todo envolve a compreensão do motivo da ação das forças inimigas. Quando forças opostas se engajam, a batalha progride no passo de cada ação dos combatentes. O C2 se torna na melhor das hipótese bastante difícil.
Nestas condições, o comandante deve se basear no treinamento, doutrina e conhecimento do inimigo. O conhecimento vai além da consciência da situação e incluem os motivos e doutrina inimiga. É importante que o sistema C2 tenha a capacidade para transcender a consciência da situação e liberar o comandante para tarefas de alta compreensão. Ações, visualizações, coleção e correlação guiam o processo C2 em direção a compreensão. Ascender a hierarquia cognitiva permitirá aos tomadores de decisão criarem estratégias, planejar missões e ensaiar baseado na compreensão de como o inimigo pensa.
PLANEJAMENTO DE MISSÃO EM TEMPO REAL
Quando os comandantes conduzem operações com uma estrutura de comando racional e C2 melhorado, ocorrem implicações no planejamento da missão. O planejamento da missão maximiza a capacidade aumentada fornecidas por tecnologias avançadas. Informações crescentes no processo de planejamento da missão fornecem o mecanismo para o sensor-para-disparo construir uma capacidade de planejamento de missão na plataforma lançadora e até mesmo nas armas. Planejamento de missão em tempo real permitem a reprogramação das armas durante o vôo, atualizando e com guiagem terminal baseada em entradas de sensores. O planejamento de missão em tempo real é melhorada pelo M&S , que fornecem aos comandantes táticos opções de planejamento alternativos baseado em variáveis do cenário e produz respostas rápidas para as questões "e se". Obtendo e armazenando detalhes do plano de missão é especialmente útil no cubo de batalha quando o atirador esta dependendo de sistemas para fornecer planos executáveis para alvos de oportunidade.
ORGANIZAÇÃO E DOUTRINA
Para o combatente se beneficiar da disponibilidade melhorada de informações e processamento poderoso, as três armas devem despir suas estruturas de comando. Uma doutrina conjunta deve ser desenvolvida para assegurar que a tecnologia e investimentos sejam conseguidos para o combatente. Envolvendo a construção de um sensor-para-disparo, o sistema de gerenciamento de informações deve relacionar e fundir dados e automaticamente atualizar o CTP. As regras de engajamento e intenções operacionais combinados com sensores de informações em tempo real irão guiar os combatentes na execução da sua missão. A troca de informações rápidas permitem decisões nos níveis de comando mais baixo onde a premência de tempo é imperativo.
JCS - SISTEMA DE COMANDO CONJUNTO
Existem cinco elementos essenciais que
fornecem a arquitetura para influencia a infra-estrutura de C4I efetivamente
e melhorar a perspectiva operacional do C4I:
- Mistura sem remendos, através
de uma aplicação comum em uma estação de trabalho,
táticas críticas, dados operacionais e administrativos para
o combatente, que permitem os objetivos táticos guiarem as operações;
- Assimilar as informações
necessárias rapidamente através de formatos de dados padronizados,
permitindo ao comandante operacional e usuários "puxar" informações
desejadas para cumprirem a tarefa. Uma capacidade de duas-vias de "empurrar"
suplemente o "puxar" quando necessário e previne a sobrecarga de
informações;
- Fornecer informações usando
formatos de dados integrados em um ambiente multimeios de vários
formatos(vídeo, voz, imagem e dados táticos de alta velocidade);
- Fornecer um ambiente operacional comum(Common
Operating Environment - COE) que padroniza as estações de
trabalho do operador. As estações de trabalho e a padronização
da interface permite grande proficiência do operador enquanto reduz
a necessidade de treinamento;
- Uso de blocos de construção
comuns para projeto de hardware padronizado e modular, que permite upgrades
e adições na arquitetura de forma custo efetiva.
O sistema C4I deve apoiar o combatente
em todos os níveis:
- O observador, pelo emprego de estações
de trabalho computadorizadas de alta tecnologia e interfaces comuns;
- O comandante em terra, pelo desenvolvimento
de conecções multimídia e o estabelecimento rápido
de redes em terra que ligam o comandante a todos os escalões, em
todos os Serviços, a todos os aliados(temporários ou não)
em todos os aspectos da guerra;
- O Comandante de Guerra Conjunto(Composite
Warfare Commander - CWC), empregando uma série de informações
táticas em rede que muda em número e natureza para as decisões
doutrinárias do CWC e permitem aos comandantes habituarem suas necessidades
de C2;
- O Comandante de Força Tarefa
Conjunta(Commander Joint Task Force - CJTF), ao empregar um rede que deve
ser flexível para permitir ao comandante habituar seu C2, especialmente
durante operações conjuntas e com aliados.
Por exemplo, nos EUA o Complexo de Comando do CINC(CCC) serve como gateway primário para comunicações e informações do GLOBIX para ir para os combatentes da frente de batalha por um sistema de trocas de dados táticos(TADIX p.e.). O CCC realiza funções de C2, correlações e fusões. Um CINC capaz de tomar decisões, com o foco nas regras de engajamento e intenções operacionais é incluído. Decisões no campo de batalha são feitas pelos comandantes táticos e combatentes.
Cubo de batalha é um conceito, áreas multi-dimensionais que incluem submarinas, aéreas, superfície e espaciais de um ambiente para condução da guerra.
A perspectiva de guerras com apoio de aliados, coalizão e forças conjuntas serão comuns no futuro. Alianças terão o potencial para produzir um sinergismo de forças e capacidades. Contudo, forças individuais podem ser facilmente trocadas se a interface entre as forças não estiverem transparentes para o comandante e guerreiros. Tecnologia difusa, padrões e protocolos, conceitos de operação, arquitetura flexível e uma estrutura de comando comum são requerimentos para fazer as forças trabalharem juntas.
QUADRO TÁTICO CONJUNTO - CTP(Common Tactical Picture)
As funções essenciais de
C4I devem ser pelo menos 4: conectividade, Sensor-para-disparo, Guerra
de Informações e Quadro da situação tática
Comum. Quadro da situação tática é toda informação
que varia do espectro de sensores até atiradores que permite ao
comandante tático entender o espaço de batalha. Consiste
de entradas de vigilância, informações, identificação,
ambientais e posicionamento e meios de decisão tática. Todos
os usuários terão as mesmas informações de
onde extrairão o que for necessário. Um dos objetivos é
evitar fogo amigo.
Conectividade liga nós de comunicações.
É feito através de sistemas de informações,
de preferência de data links.
Sensores para o atirador foca o processo
de acertar o alvo. Isto inclui vigilância, reconhecimento, aquisição
e localização, identificação, pontaria, engajamento
e guiagem e avaliação dos danos de batalha.
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