シミュレーション モデルとは: イタリアおよび世界中のシミュレーション センター

(へ ステファノ・アヴォリオ)
22/02/23

私たちが見てきたように 前の記事 防衛分野でのシミュレーションは、次の 4 つの目標を達成することを目的としています。

A - 軍人の訓練

B - 既知のシナリオにおける勝利戦略/戦術の研究と開発

C - 新しいシステムの特性の定義

D - 新しいシステムの検証

この記事では、の活動の概要を把握しようとしています モデリングとシミュレーション イタリア国内外で効果的に実施され、上記の目的を目指しています。

国家シナリオ

イタリアでは、XNUMX つの軍隊すべてにリファレンス シミュレーション センターがあります。

L '軍隊 を装備している 陸軍シミュレーションおよび検証センター (Ce.Si.Va., Ref. 1) は 2004 年に Civitavecchia の他の以前の構造の遺産を引き継いでいます (SIAT プロジェクトである Integrated Land Training System は、1999 年に最初の一歩を踏み出しました)。 広範囲のシミュレーション (Constructive、Virtual、Live) が可能で、主にトレーニングに焦点を当てています (目的 A は記事の冒頭で報告されています)。

構成型シミュレーションは、商用製品の COTS Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS) に基づいています。 この製品は、リアルタイム シミュレーションを可能にし、DIS-HLA アーキテクチャに基づいています。 チヴィタヴェッキアで直接運用され、対応する NATO および連合軍センターとやり取りすることができます。 連隊、旅団、師団の指揮官、およびそれぞれのスタッフを訓練して、指揮統制機能を行使することを可能にするだけでなく、作戦の特定の側面への洞察を行い、特定の意思決定プロセスの代替ソリューションを評価するのにも役立ちます。 

ライブ シミュレーションは、Capo Teulada (サルデーニャ州)、Torre Veneri (プーリア州)、Monte Romano と Cesano (ラツィオ州)、Brunico (南チロル州) の XNUMX つの戦術訓練センター (CAT) に依存しています。 これらのシミュレーションは、実際の武器を使用したアクション、兵士と車両が「デュエル シミュレーター」を搭載したアクション、および向かい合ったユニットが実行するアクションの効果を定義できるさまざまなセンサーを表しています。

仮想シミュレーションは、商用製品 Virtual Battlespace 3 (VBS 3) に基づいています。これは、非常に強力で柔軟な商用ハードウェアに基づくシステムであり、モデルを通じて個人/チームのトレーニングをパーソナライズして、人員を魅力的な方法でトレーニングすることができます (アバター)。

L 'ノーティカ は、モデリングおよびシミュレーション組織の目的を、オペレーターのトレーニングだけでなく、問題解決と意思決定プロセスの支援にも設定しています。したがって、記事の冒頭で報告されている目的 A と B (出典: 参考文献 2) )。

M&S 構造は現在、航空宇宙管制旅団 (BCA) の一部であり、プラティカ ディ マーレ空港に拠点を置く「航空機宇宙管制訓練部門」(RACSA) の傘下にあります。 何よりも、必ずしも RACSA 部門の本部にあるとは限らない機器のシミュレーターは、センサー (TPS77 レーダー) と航空機の両方の AMI のシミュレーション機能の一部です (ここでは、さまざまなタイプの EuroFighter から、範囲が非常に広いです)。トルネード、UAV、AMX、C130 などのシミュレータ)。 しかし、RACSA の使命の中には、空域管制部門に AM の「モデリング & シミュレーション ポール」を設置することもあり、主な空域管制機能をシミュレートし、センサーと戦術リンクを統合し、それによって他の国のシミュレーション ネットワークと対話することができます。軍隊。

La マリーナ おそらく2つの要素(海、陸、空)で動作するように意図されているため、最も多様な構造を持っています。 従来、シミュレーション アセットはトレーニングに専念してきました (そのため、記事の最初の記事の目的 A についても同様です)。 少なくともターラント航空海軍訓練センター (MARICENTADD) の歴史の始まりでは、何よりも孤立したサブシステム (魚雷発射管、大砲、ガスタービンなど) をシミュレートすることを目的とした訓練システムでしたが、すぐに "戦闘機能に関しては「戦術」シミュレーター (RAT) (参照 2 の詳細)。 少なくとも最初は、この一連のシミュレーターの主な制限は統合の欠如でした。そのため、それぞれが個別に機能していました。 海軍が多くの部隊に C4 SADOC システム (Combat Operations Automatic Management System) を装備すると状況が変わり、ソフトウェアの開発と検証のための特別な構造を開発する必要が生じました。 このシミュレーション インフラストラクチャから始めて、後続の各シミュレータは、SADOC シミュレータとの統合 (これも HLA アーキテクチャを介して) の要件に基づいて設計されました。 このシミュレーション グループは、海軍プログラミング センター (MARICENPROG) のバックボーンであり、C3S コマンドに直接報告し、MARICENTADD と緊密に連携しています (参考文献 XNUMX を参照)。 このストーリーの目的にとって興味深い要素は、MARICENPROG が、その性質上、何よりも記事の冒頭で報告された目的 C と D (新しい要件の開発とリリースされた SW の検証) に対しても責任があるということです。 MMIのサプライヤーによる。

国際シナリオ: 米国と NATO

国際的に何が起き、何が起こっているのかを理解するには、90 年代から、そしてまさにアメリカで起こったことから始めることができます。

90 年代初頭、米国国防総省は、モデリングとシミュレーション技術の可能性と防衛の世界への影響を認識するようになりました。 コンピューティング能力の向上と SIMNET プロジェクトの結果のおかげで (SIMulator NETworking プロジェクトは 1984 年に開始され、4 つのサイトで 250 台弱のシミュレーターを接続するという野心を持っていましたが、最終的には 9 つのサイトで約 5 台のシミュレーターになりました。 Ref. 1995)、米国国防総省は、6 年の Modeling And Simulation (M&S) Master Plan Ref. 1 にまとめられたビジョンである M&S に関するビジョンを策定するために、すべてのモデリング & シミュレーション活動の責任を USD for Acquisition and Technology に委託しました。ポリシーとガイドラインの確立、基本的な要件の理解、テクノロジーの開発、シミュレーション機能の構築とリリースなど、監視および整理する活動のラインを定義し始めました (図 XNUMX を参照)。

図 1: 参考文献 1995 から引用した 6 年の M&S に関する米国の見解。

今日、米国のモデルは指数関数的に増加しており (参考文献 3000 によると 5 をはるかに超えています)、要約することは事実上不可能です。

さらに興味深いのは、NATO 内で何が起こっているかを理解することは、私たちに直接関係することでもあります。

NATO 内でメンバー間の M&S 活動の計画を担当する組織は、科学技術委員会 (STO) に報告する NATO モデリングおよびシミュレーション グループ (NMSG) です。 モデリングとシミュレーション (M&S) に関心のあるすべての NATO 利害関係者と専門家が、NMSG の調整の下に集まります。

このグループの使命は、M&S 技術の効果的な使用を最大化するために、NATO とパートナー諸国との間の協力を促進することです。 実際、その活動には、標準化、M&S ドメインのオペレーターのトレーニング、およびこの分野の科学的および技術的研究が含まれます。 このグループは、国家兵器局長会議 (CNAD) によって指名されます。 得られた結果の中で、NATO M&S マスタープラン (NMSMP) は注目に値します。 この計画は、図 2 の目的に対応しているため、標準化、新技術の調査、および加盟国が利用できる共通サービスの提供計画の活動を網羅しています。

図 2 : NATO NMSMP 計画、主な目的

また、M&S 部門では、より運用面で、ノーフォークの NATO 連合軍最高司令官トランスフォーメーションが、ローマ (チェッキニョーラ兵舎に拠点を置く) にモデリング & シミュレーション センター (NATO M&S COE) を設立し、それを NATO センター オブ エクセレンスとして認定しました。

NATO M&S COE は、運用要件の定義、トレーニング、および相互運用性をサポートする M&S の促進に専念しています。 このセンターは、M&S 方法論の使用を促進する上で主要な役割を果たしており、このため、NATO の構造、政府、大学、シミュレーションを運用する団体が関与しています。 トレーニングと教育、知識管理、M&S 経験のベスト プラクティスと分析、新しい概念の実験と開発、新しい標準ドクトリンの開発と相互運用性 (参考文献 7 を参照)。 MSCOE の「年次レビュー」はオンラインで簡単に見つけることができ、実行された活動の詳細が記載されています。 たとえば、2017 年の年次レビューを見ると、MSCOE がサービスとしての M&S の概念をどのようにサポートしてきたか、MSG-145 トピック (NMSG およびそのため、既に述べた NATO M&S マスター プランに含まれています) C2SIM として知られる新しいシミュレーション相互運用性標準に関する、またはそれが Coalition Warrior Interoperability eXercise (CWIX) にどのように貢献したか、すべてのシステムとネットワーク エンジニアを XNUMX か所に集めるイノベーション イベント (のイベントについては後で詳しく説明します)。

M&S 向けの NATO インフラストラクチャの中で、CFBLNet に言及せずにはいられません (参考文献 8 を参照)。 CFBLNet は、2002 年 268 月に正式な技術協定が締結された相互運用性関連の演習とトレーニングをサポートすることを目的としたネットワークです。CFBLNet を所有する単一の国はありませんが、各国が独自のネットワーク セグメントに対して責任を負います。 このインフラストラクチャは、相互運用性の問題を検証し、コマンド、コントロール、通信、インテリジェンス、監視、および認識システムの機能をテストすることを目的とした、安全でグローバルにフェデレーションされたネットワークです。 CFBLNet ネットワークには現在、14 の NATO 諸国にある XNUMX の相互認証された安全なサイトがあります。 イタリア側は、プラティカ ディ マーレにある AMI のコマンド アンド コントロール システム管理およびイノベーション部門 (Re.GISCC) であり、NATO ネットワークとの相互接続を保証します。

図 3: CFBLNet の接続性 (参考文献 4 より)

これまで、M&S の標準化とガイダンスを扱う NATO 構造を見てきましたが、M&S 技術とインフラストラクチャのユーザーと見なすことができる構造のいくつかについて簡単に言及しましょう。

確かに最も重要なものの 2012 つは、NATO 通信情報局 (NCIA) です。 XNUMX年に既存の事業体の合併として設立されました1、すべてのアクティビティを継承します2 C4ISR分野、弾道ミサイル防衛(BMD)、相互運用性、システムアーキテクチャの定義とそのテスト。 NCIA は、NCIA テストの相互運用性活動と多層弾道防御の専門知識の両方のための M&S テクノロジとインフラストラクチャの自然なユーザーです。 相互運用性ソリューションをテストするための最も効果的で有効なソリューションは、相互運用するシステムをシミュレートすることです (実際のシステム (通常はテスト対象のシステム) に加えて、シミュレートされた「残りの世界」がある状況)。 そして、さらに明らかなように、防弾システムの演習および/または検証を実行するために、システムが相互作用する実際の脅威を利用する道をたどることは困難です。

NCIA が直接管理しているインフラストラクチャの 3 つに Integration Test Bed (ITB) があります。 これは、すべての弾道ミサイル防衛および空域制御システムの統合、検証、検証に不可欠なインフラストラクチャです。 テスト対象のシステムに相互接続されたシステムをシミュレートし、実際のシステムとインターフェースすることができるため、BMD 兵器システム、センサー、BMC2007I システムなどのさまざまな国家資産をシミュレートおよび刺激することができます。 14 年から運用され、当初は ALTBMD プログラム用に設計された ITB インフラストラクチャは、NCIA 自身の NATO レベルの活動だけでなく、国家シミュレーションおよび/または開発活動のサポートとしても不可欠であることが証明されています。 時が経つにつれて、イタリア軍が同様のインフラストラクチャ、国家 ITB、NATO ITB に接続できるが何よりも接続された国家システムとプラットフォームの統合を検証できる共同シミュレーション ラボを装備したことは偶然ではありません。ネットワークを構築し、運用モデルをシミュレートします。 ALTBMD プログラムへのイタリアの参加によって発祥した全国 ITB 構造 (参考文献 15) が、現在、さまざまな共同活動や Forza-NEC (Network Enabled Capabilities) プログラム活動のサポートとして使用されている場合は、参考文献 XNUMX を参照)

上記の理由から、NCIA は NATO 内のいくつかの共同演習の主要な貢献者の XNUMX つです。

必ず言及すべきイベントの 9 つは、Coalition Warrior Interoperability eXercise (CWIX、参照 XNUMX を参照) です。これは、NATO で最大の相互運用性イベントであり、システム エンジニアと相互運用性の専門家が革新的なソリューションを実験および研究するためのユニークな機会を提供します。 . NCIA と MSCOE の両方が最新の CWIW で主導的な役割を果たしているのは偶然ではありません。

図4:NATO加盟国の企業が関与してCWIX 2019中に実施された演習の表現

通常、ポーランドのビドゴシチにある統合軍訓練センターで開催される CWIX は、配備されたシステムから実験的な C3 システムまでのシステムを紹介します。 CWIX は、連合型の相互運用可能なシステムのイベントであり、テスト対象のシステムのほとんどは、前述の CFBL ネットワークを介して多くの国が運用している統合軍訓練センター (JFTC) によって運用されています。 例: CWIX 2019 では、8000 以上の異なるシステムが関与して 300 以上のテストが実行されました (参照 11)。 このイベントへのイタリアの参加は常に重要でした (参考文献 12 および参考文献 13 を参照)。

M&S の技術とスキルの助けなしには実現不可能なもう XNUMX つのイベントは、ジョイント エア パワー コンピテンス センター (JPAACC) の責任の下にあるジョイント プロジェクト オプティック ウィンドミル (JPOW) です。 これは、De Peel のオランダ空軍基地で毎年開催される演習であり、最も困難な任務の XNUMX つである統合防空ミサイル防衛 (IAMD) を遂行する NATO 加盟国の能力を評価する傾向があります。 さまざまな防御システムが関与する演習です3 これは、新しいコンセプトの開発と、まだ運用されていないシステムのテストにまで及びます。

図 5: JPOW 演習のコンテキスト

JPOW は、CFBLNet ネットワークと、共通の航空画像を脅威のシミュレーションと共有し、実際の航空トラックの同時存在を可能にするシミュレーションの可能性のおかげで行われます。

最初の部分を読んでください」シミュレーションモデルとは:起源と進化"

第二部を読む」シミュレーション モデルとは: 防御のコンテキスト"

1 NCIA は以下の合併の結果です。 b) NATO 協議、指揮統制機関 (NC3A); c) NATO 航空指揮管制システム管理局 (NACMA)、d) NATO 本部情報通信技術サービス (ICTM)、 e) NATO の能動的層状戦域弾道ミサイル防衛 (ALTBMD) のプログラム オフィス。

2 NCIA 機関のサイト Ref. 10 から次のように読みました: NCI 機関は、新しい脅威への対処やサイバー防衛やミサイル防衛などの課題。 これには、技術の取得、実験、相互運用性の促進、システムとアーキテクチャの設計とエンジニアリング、およびテストと技術サポートが含まれます。 また、同盟ミッションをサポートする通信および情報システム (CIS) サービスも提供しています。

さらに、同機関は、NATO 航空指揮管制システム (ACCS) プログラムの中央計画、システム エンジニアリング、実装、および構成管理を行っています。 NCI エージェンシーはまた、相互運用可能な国家および NATO 支援システムを使用して、NATO とその他の連合国組織の間で、協力的な情報の共有と交換を提供します。

3 JPOW 2017 に関与するシステム: PATRIOT PAC 3、終末高高度防空システム (THAAD)、AN/TPY2、C2BMC、防空コマンド フリゲート (ADCF)、F-124、F-100、SAMOC、AEGIS Afloat、AEGIS Ashore、海上戦域ミサイル防衛フォーラム、配備可能な管制および報告センター (D-CRC)、および地上ベースの AMRAAM。

リファレンス

Ref.1 - セシバ: https://www.esercito.difesa.it/organizzazione/capo-di-sme/COMFOTER-COE/C...

リフ。2 -  軍事訓練におけるモデリングとシミュレーション。 世界の主要な軍隊の経験と国防のモデルの可能性 - グループ論文第 2 セクション - 第 5 WG 第 17 統合幕僚高等コース、高等防衛研究センター

リフ。3 -  マリセンプログ、ディフェサオンライン、 https://www.difesaonline.it/news-forze-armate/mare/cinquanta-anni-di-mar...

リフ。4 -  連合戦闘研究所ネットワーク (CFBLNet) ガイド、Ver. 2.0、2019 年 XNUMX 月

リフ。5 -  米国軍事シミュレーションの歴史、レイモンド R. ヒル ジョー ミラー、空軍工科大学作戦科学科

リフ。6 -  モデリングおよびシミュレーション (M&S) マスター プラン、国防総省 5000.59-P、1995 年 XNUMX 月、取得および技術の国防次官

リフ。7 -  MSCOE シミュレーションに関する NATO センター オブ エクセレンスのサイト: NATO https://www.mscoe.org/mission-and-vision/

リフ。8 -  CFBLネット動画概要: https://www.youtube.com/watch?v=ihUF409T900&t=0s

リフ。9 -  CWIXホームページ: https://www.act.nato.int/federated-interoperability

リフ。10 -  NCIA 機関のウェブサイト: https://www.ncia.nato.int/

リフ。11 -  NCIA の CWIX 2019 への関与: https://www.ncia.nato.int/about-us/newsroom/nci-agency-plays-key-role-in...

リフ。12 -  CWIX 2021: https://www.difesaonline.it/news-forze-armate/interforze/conclusa-leserc...

リフ。13 -  CWIX 2016: https://www.difesaonline.it/news-forze-armate/interforze/polonia-conclus...

リフ。14 -  イタリア陸軍技術士官協会 (ANUTEI)、NATO ALTBMD プログラム - イタリアの視点とコミットメント、20 年 2008 月 XNUMX 日 - http://www.anutei.it/attivita/2008/semsabaudia/atti/Documenti/7_8_PERA%2...

リフ。15 -  陸軍の新境地: 訓練シミュレーターとデジタル化の開発 ( )

画像: イタリア軍 / ウェブ / 米国国防総省