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Les plans du Pentagone pour tout mettre en réseau: Faist

Simulateur d'entraînement F-35

L'armée voit un énorme potentiel dans les minuscules appareils électroniques pour révolutionner la guerre avec des essaims de drones consommables et interconnectés. Mais il ne veut pas répéter les erreurs du F-35 en créant un seul méga-programme multi-services pour les construire.

WASHINGTON: Comment réduisez-vous l'électronique et la bureaucratie en même temps? C’est le défi auquel Jim Faist est confronté alors qu’il coordonne la recherche de pointe dans tous les services.

«Vous devez collaborer», déclare bien sûr le directeur des capacités avancées du Pentagone. Mais vous n’avez pas besoin de collaborer comme l’a fait l’armée sur le chasseur furtif F-35, avec un seul programme développant trois variantes d’un avion pour trois services différents.

«Construire un bureau de programme commun», dit-il, «vous créez une grande bureaucratie de validation des exigences dont personne n'est satisfait. En règle générale, cela n’est pas nécessaire. »

Application du modèle hypersonique à la guerre électronique

«Ce en quoi je crois n'est pas (je souligne) un bureau de programme conjoint, mais une ingénierie conjointe contre des problèmes spécifiques», a déclaré Faist. «Le plus réussi sur ma montre a probablement été l'hypersonique.»

Alors que l’armée construit un missile hypersonique à lancer à partir de camions et que la version de la marine tirera à partir de sous-marins, les deux services utilisent le même corps de planeur (qui contient l’ogive) et le même propulseur de roquettes. Ils sont simplement emballés différemment. Pendant ce temps, l'Armée de l'Air recherche des hypersoniques plus compacts pour lancer des avions, en s'appuyant sur les mêmes technologies sous-jacentes. Le sous-secrétariat de la défense pour la recherche et l’ingénierie, où Faist travaille, joue un rôle de soutien et de facilitation, et non directif.

«Nous prenons ce modèle et nous le faisons dans la guerre électronique… exactement la même chose», m'a dit Faist.

De plus, a-t-il soutenu, "dès que vous construisez un grand bureau de programme, seule une grande entreprise peut gagner." Mais pour de nombreuses technologies, comme la microélectronique et les drones, a-t-il déclaré, «il existe de nombreux fournisseurs sur lesquels vous pouvez tirer parti pour obtenir des solutions plus abordables.»

Qu'est-ce que cela signifie pour les programmes du Pentagone? «Si l’armée construit une version légèrement différente [de] l’armée de l’air, juste parce qu’elle choisit un fournisseur différent [ou] qu’elle a des exigences légèrement différentes, cela n’a vraiment pas d’importance», me dit Faist. "Si vous avez économisé de l'argent dans la phase RDTE" en développant la technologie ensemble, a-t-il déclaré, "ils n'ont pas besoin d'être identiques" en ce qui concerne les produits finaux de chaque service.

L’objectif, m'a-t-il dit, est de faire travailler ensemble les ingénieurs des différents services sur des problèmes communs, avec une surveillance descendante visant à garantir la compatibilité des produits finaux, au lieu d’imposer des exigences et des programmes communs au départ.

En effet, un seul bureau de programme conjoint fonctionnerait probablement encore plus mal pour la guerre électronique que pour les hypersoniques ou les combattants. En effet, contrairement aux missiles ou aux avions, l'EW n'est pas un type unique de plate-forme: c'est une capacité de plus en plus requise sur tous les types de plates-formes, des jets bloquant des missiles sol-air aux Humvees bloquant les bombes radiocommandées en bordure de route.

De plus, la guerre électronique moderne, qui consiste à perturber les signaux ennemis, se confond de plus en plus avec le renseignement électromagnétique, qui écoute l’ennemi, et même avec les communications entre forces amies.

Alors que la microélectronique devient de plus en plus polyvalente, une seule matrice active à balayage électronique (comme l'AESA sur le F-35) peut envoyer, recevoir ou perturber à la fois les impulsions radar et les messages radio, ce qui lui permet d'agir simultanément en tant que capteur, dispositif de communication, brouilleur. et cyber arme. Alors que la microélectronique rétrécit de plus en plus, vous pouvez installer ces baies multifonctions sur des plates-formes de plus en plus petites - sur chaque avion, drone, robot, véhicule terrestre ou même soldat individuel - puis mettre en réseau ces mini-baies pour qu'elles fonctionnent avec une alimentation. dépassant de loin ce qu'un seul grand système pourrait faire.

«Nous pouvons construire des technologies AESA à large bande [qui] peuvent faire SIGINT, détection, tout au long de la liste», m'a dit Faist. «Dans les technologies que nous déployons actuellement, le matériel, la couche physique, peuvent faire toutes ces multi-missions.»

Tirer parti de cette flexibilité est un défi pour la façon dont les achats militaires sont organisés aujourd'hui, a-t-il reconnu. «Un service est complètement utilisé pour acheter un système de communication ou un système radar. Si vous leur dites que vous avez un système qui fait les deux… comment obtenez-vous l'exigence combinée? » Il a demandé. «Réaliser correctement cette conception et la mettre en œuvre est probablement le défi le plus difficile que nous ayons.»

Mais l'effort en vaut la peine, a soutenu Faist. Avoir beaucoup de petits systèmes polyvalents vous offre des avantages fondamentaux par rapport à une poignée de grands systèmes spécialisés.

De quelques, grands et très éloignés à plusieurs, petits et rapprochés

Faist a commencé sa carrière en concevant des radars, m'a-t-il dit. Dans le domaine radar, on apprécie depuis longtemps la valeur des systèmes dits multi-statiques. Au lieu d'une seule grande antenne émetteur-récepteur, vous avez beaucoup de petits émetteurs, tous en réseau pour aligner leurs faisceaux, et beaucoup de petits récepteurs, tous en réseau pour combiner leurs données en une seule grande image, quelque chose comme le fonctionnement d'un radiotélescope.

Si vous combinez des radiotélescopes distants de 5 000 miles, leur résolution combinée est aussi bonne qu'un seul télescope de 5 000 miles de diamètre. Mais ce type de système distribué nécessite une synchronisation ultra-précise et des connexions fiables qui, historiquement, n’étaient pas disponibles sur le champ de bataille. Maintenant, de plus en plus, ils le sont.

La nouvelle technologie ne vous permet pas seulement de faire les choses à l’ancienne, mais en mieux. Cela ouvre en fait des tactiques entièrement nouvelles. Imaginez à quel point vous joueriez aux échecs différemment si, au lieu d'avoir beaucoup de pions qui ne peuvent que monter sur le plateau et une seule reine qui peut se déplacer dans toutes les directions, vous pouviez déplacer tous vos pions où vous le souhaitez dans de nombreuses directions différentes.

Aujourd'hui, l'armée américaine s'appuie sur des systèmes dits à faible densité et à forte demande tels que le EC-130H Compass Call pour brouiller les communications ennemies, le E-8C JSTARS pour suivre les cibles au sol par radar et le E-3 AWACS pour suivre les avions. . Ces plates-formes pompent beaucoup d'énergie électromagnétique, ce qui les rend relativement faciles à détecter, contrer et détruire pour un ennemi. Et si l'un d'entre eux est détruit, il faut une grande partie de cette capacité spécialisée.

«Les plus grandes plates-formes sont chères», a déclaré Faist. "Ce sont de grandes cibles."

Si vous mettez en réseau un grand nombre de petits systèmes à la place, vous pouvez obtenir une capacité totale comparable et il est plus difficile pour l'ennemi de détecter un nœud particulier, et beaucoup moins dommageable si un nœud est détruit. Telle est la logique derrière la mutation du programme de remplacement JSTARS de l'armée de l'air vers le système de gestion de combat avancé (ABMS), une tentative de mettre en réseau une grande variété de capteurs et d'armes à travers les services - une partie d'un concept appelé Joint All Domain Command & Control.

Oui, vous avez des problèmes si votre réseau tombe en panne, et un adversaire intelligent fera tout son possible pour le supprimer. Mais les grandes plates-formes de la vieille école dépendent également du fait que les communications ne soient pas bloquées - un AWACS qui ne peut pas partager des informations avec des combattants amis est en grande partie inutile - et ils sont plus faciles à brouiller. En effet, les signaux faibles sont plus faciles à brouiller que les signaux forts et les signaux radio perdent de la puissance de façon exponentielle avec l'augmentation de la distance: doublez la portée et votre puissance de transmission est réduite à un quart; quadruple la plage, vous êtes tombé à un seizième. Il est donc beaucoup plus facile de relayer un signal en de courts sauts de nœud en nœud à nœud que de transmettre directement sur de longues distances, ce qui signifie que beaucoup de petites choses rapprochées sont plus difficiles à brouiller que quelques grandes choses éloignées.

«En général, vous avez une meilleure chance de brûler et d’opérer à travers le brouillage lorsque vous êtes à proximité les uns des autres», me dit Faist. "C’est lorsque vous arrivez sur les lignes principales plus longues, comme si vous revenez à un nœud de commande, que vous êtes plus vulnérable."

Alors, comment minimiser la quantité que vous devez transmettre sur de longues distances? Vous avez besoin de chaque nœud individuel - drone, véhicule habité ou soldats - pour pouvoir fonctionner de manière aussi autonome que possible. Au lieu de compter sur des transmissions constantes à bande passante élevée et à faible latence vers un opérateur, un analyste ou un commandant télécommandé, vous emballez chaque nœud avec sa propre intelligence artificielle intégrée.

«Il y a cette hypothèse que nous pouvons mettre en service un système UAS, il a une vidéo à plein débit, que la bande passante vidéo est montée via satcom [communications par satellite], elle est liée à quelqu'un qui l'exploite et utilise les données», m'a dit Faist. «Le paradigme doit changer.»

«Vous poussez vraiment à la pointe des solutions autonomes basées sur l'IA», a-t-il déclaré. "Lorsque vous atteindrez ce niveau tactique ... il sera autant basé sur l'IA que vous pouvez vous le permettre."

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