Revista do Comando-Geral de Operações Aéreas Nº 17 - Setembro 2014
Comando-Geral de Operações Aéreas
• A IMPORTÂNCIA DA SIMULAÇÃO NA GUERRA ELETRÔNICA • LASER: NORMATIZAÇÃO E SEGURANÇA • GUERRA ELETRÔNICA NAS COMUNICAÇÕES: ENTENDENDO O LINK BR2
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EDITORIAL
EXPEDIENTE Comandante-Geral de Operações Aéreas Ten Brig Ar Nivaldo Luiz Rossato
Revista do Comando-Geral de Operações Aéreas Nº 17 - Setembro 2014
Chefe do Estado-Maior do Comgar Maj Brig Ar Antônio Carlos Moretti Bermudez Conselho Editorial e Revisão Cel Av Fernando Nogueira Ventura Cel Av Raimundo Nogueira Lopes Neto Cel Av Claudionei Quaresma Lima Cel Esp Fot Marco Antonio Pizani Domiciano Cel Av Hélcio Vieira Júnior Cel Av Elison Montagner Prof Dr Marcelo Geraldo Destro (IEAv) Ten Cel Av Ricardo Augusto Tavares Santos Ten Cel Av Luís Antonio de Almeida Rodriguez Ten Cel Esp Com Luís Carlos Leppa Ten Cel Luciano Barbosa Magalhães Maj Av Daniel Ferreira Manso Maj Esp Com Wellington Guilherme da Silva Cap Esp Fot Carlos Alberto Branco Marinho Cap Av Leonardo Rodrigues Julho dos Santos Ten Esp Fot Edinelson Ferreira de Sena Capa (arte) 2S BFT Renato Maia Rael (COMGAR) Projeto Gráfico, CTP e Impressão Realce Gráfica e Editora Ltda. Distribuição Interna Tiragem 1.000 exemplares Os conceitos e opiniões emitidos nas colunas e artigos são de responsabilidade exclusiva de seus autores. Estão autorizadas transcrições, integrais ou parciais dos trabalhos publicados, desde que mencionados o autor, a fonte e remetido um exemplar para o COMGAR. Para informações e submissões de artigos envie e-mail para: spectrum@comgar.aer.mil.br. ISSN 1981-4291-00016
SUMÁRIO EDITORIAL....................................................................03 FORÇAS GERADAS POR COMPUTADOR – CRIANDO INTELIGÊNCIA PARA A SIMULAÇÃO DE COMBATE......04 A IMPORTÂNCIA DA SIMULAÇÃO NA GUERRA ELETRÔNICA.................................................................10 GESTÃO EM LOGÍSTICA: UMA ABORDAGEM SOBRE O JUST IN TIME NAS INSPEÇÕES DAS AERONAVES NA FORÇA AÉREA BRASILEIRA......................................14 ESTUDO BIBLIOGRÁFICO SOBRE SISTEMA DE DESIGNAÇÃO DE ALVOS EMPREGANDO LASER..........22
Ten Brig Ar Nivaldo Luiz Rossato Comandante-Geral de Operações Aéreas
ELECTRONIC WARFARE OPERATIONAL SUPPORT SYSTEM: A CUSTOMIZABLE APPROACH......................27 AIRBORNE INTEGRATED EW SYSTEMS (AIEWS)............38
Caro Leitor,
LASER: NORMATIZAÇÃO E SEGURANÇA.....................48 GUERRA ELETRÔNICA NAS COMUNICAÇÕES: ENTENDENDO O LINK BR2..........................................56 INSTITUTO DE APLICAÇÕES OPERACIONAIS: PRIMEIROS PASSOS RUMO AO FUTURO DA FAB........64
Recentemente, as aeronaves da Força Aérea Brasileira passaram a empregar a tecnologia de armas designadas a laser, o que representou mais avanço em direção à excelência operacional, possibilitando o treinamento de diversas tripulações em técnicas de ataques cirúrgicos. Assim como toda inovação, essa capacidade trouxe novas necessidades e novos aprendizados para a Força Aérea, estimulando a produção de diversos artigos sobre o tema e inspirando a criação do I Workshop de Segurança de Emprego Laser, o qual reunirá diversas autoridades científicas e operacionais sobre o tema. Certamente, 2014 foi o ano do Projeto FX2, pois o grande esforço conjunto de diversos setores do Comando da Aeronáutica, dentre eles o COMGAR, possibilitarão, num futuro breve, uma plataforma de combate com a integração dos mais variados sensores, armamentos e capacidades, garantindo o monitoramento e a utilização mais ampla do espectro eletromagnético, essenciais para o domínio do ar e para
a soberania aeroespacial brasileira. A aeronave Gripen NG, nesse contexto, além da excelência operacional, trará também a transferência de tecnologia que habilitará a indústria aeronáutica nacional no desenvolvimento de novas capacidades. Além desse salto operacional, caminhamos também em direção à expansão do conceito da batalha centrada em redes, com o Projeto LINK BR-2, o qual busca um maior nível de integração e de fusão de dados entre as mais variadas plataformas e sensores do nosso acervo, o que nos proporcionará a sinergia no uso dos nossos meios. Caros leitores, a nossa revista SPECTRUM, assim como a nossa Força Aérea, é reflexo de cada uma dessas novas conquistas, as quais são frutos daquilo que há de mais importante em qualquer empresa, instituição ou País: as pessoas! Assim sendo, convido todos os senhores a desfrutarem de uma leitura agradável e de alto nível técnico-operacional.
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FORÇAS GERADAS POR COMPUTADOR – CRIANDO INTELIGÊNCIA PARA A SIMULAÇÃO DE COMBATE Ten Cel Av Henrique Costa Marques Marsil de Athayde Costa e Silva Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)
This infrastructure will comprise the steps of modeling intelligent agents, as well as build them, for proper use in different simulation environments and desired levels of simulation. Keywords: Computer Generated Forces and Simulation.
RESUMO: A construção de modelos computacionais para o uso em simulação de combate exige a aplicação de várias áreas do conhecimento para que o resultado seja útil e adequado ao seu propósito. A dificuldade em gerar tais modelos provém da dependência da métrica para a definição da sua precisão em relação ao seu objetivo, da especificação da modelagem do comportamento a ser observado e complexidade advinda das interações em ambientes onde haja vários agentes computacionais presentes para a realização de uma tarefa. O Laboratório de Comando e Controle do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, está desenvolvendo uma infraestrutura cujo objetivo é apoiar o desenvolvimento de pilotos virtuais que representem o comportamento humano tanto em simulações virtuais (homem interagindo com sistemas computacionais) como em construtivas (presença apenas de inteligência artificial representando os comportamentos humanos e dos sistemas). Tal infraestrutura permitirá compreender as etapas de modelagem de agentes inteligentes, bem como construí-los, para o uso adequado em diferentes ambientes de simulação e níveis de simulação desejados.
ABSTRACT: The construction of computational models for combat simulation utilization requires the application of various areas of knowledge so that the result is helpful and appropriate for our purpose. The difficulty in generating such models comes from the dependence of the metric for the definition of accuracy in regard to their purpose, specification of modeling the behavior to be observed and complexity arising from interactions in environments where there are multiple computational agents present to the achievement of a task. The Command and Control Laboratory of the Aeronautics Institute of Technology, is developing an infrastructure to support the development of virtual pilots representing human behavior in both virtual simulations (man interacting with computer systems) and constructive (just the presence of artificial intelligence representing human behavior).
O Ten Cel Av Henrique Costa MARQUES concluiu o CFO em 1991 e possui Mestrado e Doutorado em Engenharia Eletrônica e Computação pelo Programa de PósGraduação em Aplicações Operacionais (PPGAO) do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Atualmente é o Adjunto do Coordenador do PPGAO e responsável pelo Laboratório de Comando e Controle do ITA. Operacionalmente, é Líder de Esquadrão da Aviação de Caça. Contato: e-mail hmarques@ita.br, Telefone (12) 3947-6891.
Marsil de Athayde Costa e Silva possui graduação em Engenharia Mecatrônica (Controle e Automação) pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (2011) e mestrado em Sistemas aeroespaciais e mecatrônica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (2014). Tem experiência na área de Engenharia Aeroespacial e Engenharia Mecatrônica, com ênfase em Sistemas aeroespaciais, atuando principalmente nos seguintes temas: controle de atitude, controle de sistemas, identificação de sistemas, otimização e inteligência artificial. Contato: e-mail marsil@ymail.com
Palavras Chaves: Forças Geradas por Computador e Simulação.
COMPUTER GENERATED FORCES – CREATING INTELLIGENCE FOR COMBAT SIMULATION
I - INTRODUÇÃO Tendo em vista a demanda por simulação de combate para a formação e manutenção operacional na FAB, o Laboratório de Comando e Controle do ITA - LAB-C2 (http://www.labc2.ita. br) iniciou um trabalho de desenvolvimento de Forças Geradas por Computador (Computer Generated Forces - CGF no Inglês). Com o objetivo de estabelecer uma estrutura computacional que suporte o estudo e implementação de comportamentos para inteligência artificial, o laboratório está desenvolvendo capacitação que poderá suprir, a curto prazo, as necessidades de emprego de tais entidades para uso em simuladores de voo ou análise de cenários de combate sem a necessidade de operadores humanos. Com esta capacitação, o desenvolvimento de táticas poderá ser feito através de estudo minucioso em ambiente simulado, bem como poder-se-á identificar as vantagens e oportunidades no uso de enlaces de dados táticos (datalink), armamentos e sensores de maior alcance nas aeronaves do acervo do Comando da Aeronáutica (COMAER) e outras a serem estudadas.
dos instrumentos de voo, armamentos, sensores, simulação em rede e a definição de comportamentos básicos para pilotos automáticos, a partir de arquivos de configuração em formato texto. O estágio atual do framework possibilita que o código seja estendido para incluir as funcionalidades que ainda não estão disponíveis, como uma inteligência artificial mais robusta que possa imitar a decisão de um piloto humano a ser representado em ambiente virtual. A Figura 1 mostra informações da situação de combate míssil 1X1 entre duas aeronaves controladas por inteligência artificial em uma aplicação criada pelo framework OpenEaagles. As informações disponibilizadas são a situação tática horizontal da perspectiva da aeronave de interesse, como a visualização do radar, do Radar Warning Receiver (RWR) e dos instrumentos principais de voo. Pode-se alternar entre as aeronaves e obter seus parâmetros a qualquer momento. No canto superior direito da Figura 1 observa-se a situação horizontal expandida após o lançamento de um míssil (traço branco entre o símbolo da aeronave em branco e o oponente em vermelho).
II – FRAMEWORK DE SIMULAÇÃO Com o intuito de obter uma plataforma para estudo e implementação de pilotos virtuais o LAB-C2 optou pelo desenvolvimento baseado em software aberto que permitisse estabelecer o foco da pesquisa no comportamento de entidades virtuais sem ter de desenvolver toda a infraestrutura de sistemas de aeronaves e o motor de simulação. O software selecionado foi o OpenEaagles [1] desenvolvido pelo Instituto Tecnológico da Força Aérea Americana (AFIT), o paralelo do ITA nos Estados Unidos. O arcabouço (framework) por eles desenvolvido permite a implementação
Figura 1 – Visualização das informações da aeronave sendo controlada pela inteligência artificial.
A. Implementação do Código O código do OpenEaagles é construído na linguagem C++, onde um conjunto de classes permite a especificação do comportamento das aeronaves. Para simular as aeronaves utiliza-se a classe Player (vide Figura 2) que executa todas Spectrum / 5
as funções relacionadas a cada entidade presente no cenário de simulação. Essa classe pode ser controlada por um piloto humano, com ou sem a ajuda do piloto automático, ou por um agente (inteligência artificial), conforme descrito na Figura 3. No primeiro caso, os comandos para a aeronave são enviados através da interface com o usuário (joystick, mouse, teclado, etc) ou através do piloto automático. Já no caso em que se utiliza o agente serão os comportamentos que controlarão o Player. Os comportamentos são formas “automáticas” de conduzir a aeronave em uma determinada situação e são definidos em um escopo mais abstrato como, por exemplo, seguir o líder, voar em voo reto e nivelado e evadir. Cada comportamento gera uma ação de acordo com o estado em que a aeronave se encontra. Essas ações, que são manipuladas pela classe Action, são um conjunto de manobras a serem executadas. Tais manobras são movimentos com a aeronave ou a ativação de um míssil, por exemplo.
minados comportamentos e possui um árbitro que é quem decidirá qual ação será executada em caso de conflito entre os comportamentos. Por exemplo, se o comportamento “voar em voo reto e nivelado” e o “seguir o líder” decidem manobrar a aeronave em direções opostas, caberá ao árbitro decidir, baseado no peso de cada um deles, qual ação será executada. Neste contexto é que se utiliza o framework CLIPS [2] para agir como o decisor no processo de arbitrar a execução das ações. O CLIPS é uma implementação de arquitetura para sistemas especialistas baseados em regras, originado em 1985. Assim, nesta primeira fase de desenvolvimento, o agente será baseado em regras.
Figura 3 – Implementação do piloto. A subclasse ClipsAgent integra o arcabouço CLIPS ao OpenEaagles, permitindo um comportamento baseado em decisões.
Figura 2 – Implementação da classe Player como composição do modelo dinâmico, piloto e capacidade de navegação.
Dessa forma, cada comportamento recebe o estado da aeronave como parâmetro de entrada e calcula a ação que será executada. Essa ação terá um peso equivalente ao peso do comportamento naquela situação; esse peso pode ser modificado em situações de maior risco como em baixa altitude ou no caso de haver um míssil vindo na direção da aeronave. O agente é configurado para utilizar deterSpectrum / 6
A modelagem baseada em regras nos permite construir os comportamentos e verificar se o árbitro está realizando a decisão conforme esperado. As regras serão ativadas sempre que as condições do ambiente simulado forem atingidos. Assim, o estado da aeronave é passado para a máquina de decisão baseada no CLIPS que identificará as condições para que as regras sejam ativadas e qual será o peso de cada comportamento a ser executado. Então, o árbitro decidirá as ações apenas a partir dos pesos que o CLIPS atribuiu a cada comportamento. Dessa forma, é possível criar um conjunto de comportamentos para cada situação a fim de restringir a decisão a situações mais complexas e liberar a execução “automática” de ações em situações mais simples. Como exemplo, pode-se utilizar uma situação de combate em que o a aeronave precisa se aproximar e atirar. Aproximar e atirar são comportamentos automáticos sobre os quais o CLIPS não precisa decidir nada. O que
ele deve decidir é se deve combater ou não, sendo que, apenas como exemplo, combater consistiria em aproximar e atirar. O CLIPS também pode alterar parâmetros dos comportamentos, que originalmente eram configurados no início da simulação, em tempo de execução. Isso possibilita a otimização dos parâmetros de acordo com a situação. A versão do OpenEaagles utilizado foi a 14.01 que já apontava para a utilização do CLIPS, mas não estava integrado no momento deste experimento. O estágio de desenvolvimento atual no LAB -C2 prevê a inclusão de scripts LUA [3] que permitirão ao usuário especificar o comportamento em um arquivo texto que será lido em tempo de execução, facilitando o uso do arcabouço para os não iniciados em linguagem de programação. Também permitirá criar uma biblioteca de comportamentos, possibilitando o desenvolvimento de cenários de maneira mais rápida e controlada, através de versões de comportamentos que poderão alcançar melhor ou pior resultado, de acordo com a situação tática. É importante ressaltar que tal experimento não visa obter a trajetória ótima ou o parâmetro ótima para o controle da aeronave, mas reproduzir comportamentos esperados de pilotos de vários tipos de aviação, aeronaves e culturas.
7), é dada a ordem de lançamento míssil (linha8). A regra “fire2” escrita entre as linhas 11 e 22, é então acionada, pois a ordem dada pela linha 9 da regras “fire1” define que o teste de ordem na linha 12 passa a ser verdadeira, disparando as ações previstas entre as linhas 14 a 21. As linhas 15 a 18 são definições dos comportamentos e são o foco deste artigo. Estas linhas definem que haverá 3 comportamentos possíveis, com diferentes pesos, a serem enviadas ao árbitro. Os comportamentos serão: LancarMissil, InterceptarInimigo ou VoarRetoNivelado. O árbitro, então, estará recebendo inputs da simulação e sempre que a distância entre as aeronaves estiver abaixo de 15 km irá priorizar o lançamento de mísseis, depois manterá a trajetória de interceptação ao inimigo ou irá voar reto e nivelado se as duas anteriores não forem possíveis de serem acionadas.
B. Criando Comportamentos A criação de comportamentos, como dito anteriormente, exige uma série de integrações dentro do ambiente de programação. A parte mais próxima do usuário é a definição das regras que irão decidir pela ativação de um comportamento ou outro, durante a execução de uma missão. Tomando-se como exemplo o código da Figura 4, iremos interpretar as regras escritas para o agente CLIPS construído para estudo de caso. As linhas de 1 a 9 definem a regra “fire1”. Nesta regra, se não houve nenhuma ordem de lançamento míssil (linha 2) e há uma aeronave sendo traqueada no radar (linha 3), a distância entre as aeronaves está entre 1,2 a 15 km (linhas 4 e 5) e nenhum míssil foi lançado (linha 6) então (linha
Figura 4 – Implementação de regras para lançamento míssil em ambiente CLIPS.
Com estas simples regras é possível verificar um cenário onde duas aeronaves de caça, que estão configuradas com mísseis, e tenham o alcance proposto, venham a realizar as ações previstas de engajamento. Independentemente da situação original, caso uma aeronave entre no alcance radar e seja traqueada, imediatamente haverá o acionamento das regras acima. Inicialmente, o agente verificará a distância, Se for superior a de tiro, irá fazer a interceptação para obter parâmetros de engajamento. Ao atingir o proposto, que seria a distância inferior a 15 km, irá disparar um míssil se ainSpectrum / 7
da tiver um. Se não tiver, irá voar reto e nivelado. A palavra vote que está presente na definição dos comportamentos (addBehavior), declara a prioridade que o árbitro deverá usar para avaliar o acionamento de cada comportamento. Quanto maior o valor, maior a prioridade a ser dada ao comportamento. A ação de evasão não está definida e, portanto, a aeronave não irá se afastar da outra aeronave que poderá estar vindo na sua direção. Para que uma ação de evasão possa ser executada por um agente, seria necessário inserir um comportamento chamado “evadir”, priorizá-lo em relação aos demais, desenvolver o seu código em C++, orientando o agente a identificar a proa ideal de afastamento a ser voada, a ordem para curvar para a proa ideal, o acionamento do motor para aumentar a separação entre as aeronaves e, se necessário, o uso de contramedidas eletrônicas para evitar o traqueamento pelos sistemas de bordo da aeronave oponente. Tudo isto é possível no atual ambiente, possibilitando aos especialistas desenvolverem um conjunto de regras de mais alto nível que poderão ser identificadas como “abertura1”, “pinça_alfa”, e etc., permitindo construir um ambiente rico para a definição de sistemas (sensores e armamentos), cenários de avaliações operacionais (AVAOPs) ou testar uma técnica de engajamento onde o comportamento de uma determinada aeronave possa ser controlado e alterado em tempo de execução. Ao se testar algumas de suas variantes possíveis, tal abordagem permitiria aos analistas preverem que tipo de manobra seria robusta para qualquer um dos comportamentos esperados, o que seria conseguido em um momento futuro ao simular-se exaustivamente o cenário com ferramentas que permitam identificar a trajetória ótima, já que os comportamentos seriam conhecidos. Também, seria útil ao treinamento de equipagens que poderiam testar em ambiente simulado os engajamentos, validando os dados advindos da simulação computacional e inserindo as considedrações dos pilotos a partir das táticas identificadas para cada cenário. Spectrum / 8
A Figura 5 mostra a situação horizontal do cenário em um visualizador 2D construído com o framework e também a visualização 3D do cenário a partir da ferramenta comercial VT-MÄK VR-Vantage [4]. Só há uma simulação acontecendo, com os dados sendo trafegados via protocolo de simulação distribuída, o que permite que diferentes aplicações recebam a mesma informação e possibilitem diferentes visualizações do cenário, de acordo com a necessidade de cada usuário.
ambientes de simulação para treinamento e/ou AVAOPs, possibilitando que cenários complexos possam ser incorporados aos atuais sistemas de simulação existentes ou aos futuros a serem adquiridos.
AGRADECIMENTOS Gostaríamos de agradecer ao Professor David Fernandes do ITA e ao CNPq que, através do projeto AEROSAR, permitiram o desenvolvimento do ambiente de simulação proposto neste artigo através da bolsa de pesquisa do Marsil de Athayde.
REFERÊNCIAS [1] PROJETO OpenEaagles – Disponível em:< http://www.openeaagles.org >. Última visita em: 20 de maio de 2014. [2] PROJETO CLIPS – Disponível em:< http:// clipsrules.sourceforge.net/WhatIsCLIPS.html >. Última visita em: 20 de maio de 2014. [3] PROJETO LUA – Disponível em:< http:// www.lua.org/ >. Última visita em: 20 de maio de 2014. [4] VT-MÄK VR-VANTAGE STEALTH – Disponível em:<http://www.mak.com/products/visualize/vr-vantage-stealth.html >. Última visita em: 20 de maio de 2014.
Figura 5 – Visualização 2D e 3D do cenário de combate 1X1 da simulação com agentes baseados em regras.
IV – CONCLUSÃO O presente artigo descreveu as atividades de desenvolvimento de uma estrutura computacional para o desenvolvimento de forças geradas por computador, cuja finalidade seria entender e construir modelos de agentes inteligentes para utilização em simulações virtuais e construtivas. Este conjunto de atividades poderá aumentar em muito as capacidades no suporte à instrução das equipagens de combate, de acordo com a evolução das técnicas de simulação e treinamento que a Força Aérea Brasileira venha a desenvolver num futuro próximo. Os próximos passos serão o desenvolvimento de comportamentos complexos e a construção de uma ferramenta para a criação dos cenários que seja amigável aos analistas e que não exija conhecimento em linguagens de programação, mas apenas a estruturação de regras e de comportamentos a partir de sintaxe de mais alto nível. O desenvolvimento de forças geradas por computador irá permitir que a doutrina das equipagens de combate de interesse da Força Aérea Brasileira seja desenvolvida e incorporada a Spectrum / 9
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A IMPORTÂNCIA DA SIMULAÇÃO NA GUERRA ELETRÔNICA Cap Av Felipe Luís de Oliveira Vilela 3º/10º Grupo de Aviação – Esquadrão Centauro RESUMO: Com o avanço das tecnologias de Guerra Eletrônica empregadas na Força Aérea Brasileira verifica-se a necessidade de explorar os novos equipamentos de maneira a justificar o investimento atribuído a cada um deles. Nesse sentido, o artigo expõe as vantagens e desvantagens da utilização de simulação construtiva nessa tarefa e apresenta um comparativo de custos entre a aquisição de uma ferramenta de simulação em oposição à realização de voos explorando perfis semelhantes. Palavras chave: Simulação e Guerra Eletrônica.
THE IMPORTANCE OF SIMULATION IN ELECTRONIC WARFARE ABSTRACT: With the progress of electronic warfare technologies used by the Brazilian Air Force there is a need to employ better the new equipment in order to justify the investment allocated to each one of them. In this sense, the article discusses the advantages and disadvantages of using constructive simulations in this task and presents a comparison of costs between the acquisition of a simulation tool as opposed to conducting flights to explore similar profiles. Keywords: Simulation and Electronic Warfare.
O Cap Av Vilela concluiu o CFOAV em 2005. É líder de Esquadrilha na Aviação de Caça e possui os seguintes cursos na área de Guerra Eletrônica: Curso Doutrinário de Guerra Eletrônica / CDGE - GITE (2011), Curso Básico de Enlaces de Dados Táticos / CBDAT – GITE (2012) e Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético / CEAAE - ITA (2012). Atualmente é Chefe das Seções de Guerra Eletrônica e Inteligência do 3º/10º GAV. Contato: e-mail vilelaflo@basm.intraer Telefone (55) 3220-3777.
custos envolvidos na aquisição de uma ferramenta de simulação em oposição à realização de voos explorando perfis semelhantes.
II – MODELAGEM E SIMULAÇÃO I – INTRODUÇÃO A Força Aérea Brasileira tem avançado bastante nos últimos anos na área de Guerra Eletrônica. Como resultado do Programa de Fortalecimento do Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (PFCEAB), passou-se a operar vetores capazes de lançar contramedidas eletrônicas (chaff e flare), identificar ameaças (RWR e MAWS), despistar (AECM, DIRCM), efetuar comunicações seguras (Data-link), coletar dados com grande detalhamento (DR-3000), entre outros [1]. Além das capacidades já estabelecidas, em breve, com o início de operação do Pod interferidor SkyShield, a aeronave A-1M será capaz de bloquear e despistar radares por meio da emissão de sinais eletrônicos. O novo sistema é ilustrado na Figura 1:
Figura 1 – Pod SkyShield [fonte:acervo do autor]
Observando esse avanço, é possível inferir que há necessidade de evoluir com os conceitos de emprego vigentes, prover treinamento para os pilotos dos novos sistemas e validar a capacidade dos mesmos frente a diversos cenários. Porém, visto o atual contingenciamento de meios vivenciado pelo setor de Defesa, verificase a carência de alternativas mais acessíveis, no aspecto financeiro, de explorar os novos equipamentos de maneira a justificar o investimento atribuído a cada um deles. Nesse sentido, optou-se por revisar alguns conceitos existentes na literatura especializada relativos à simulação, destacando suas vantagens, desvantagens e apresentar um comparativo dos
Modelo é uma representação física, matemática, ou lógica de uma entidade, sistema, fenômeno, ou processo, de forma estática. A simulação é a implementação de um modelo ao longo do tempo. Uma simulação tem como objetivo mostrar como um determinado objeto ou fenômeno irá se comportar. [2]
III – TIPOS DE SIMULAÇÃO Existem diferentes terminologias para classificar os tipos de simulação. Para esse estudo, adotou-se as seguintes classificações: Simulações Virtuais: são aquelas que representam o sistema tanto fisicamente quanto eletronicamente [2]. São exemplos os simuladores das aeronaves A-29 e C-105; Simulações Reais: são atividades simuladas que empregam operadores e equipamentos reais [2]. São exemplos dessa classificação a CRUZEX ou qualquer outro tipo de Exercício Operacional, mesmo aqueles que empregam armamento real; e Simulações Construtivas: são aquelas desenvolvidas por meio de modelos matemáticos, implementados para funcionar em computadores. Procuram representar a maneira como o sistema real irá se comportar. [2] Podem ser concebidas para funcionar com interface para o operador ou apenas para entrada de dados e análise. Normalmente não empregam o hardware real, porém podem utilizar parte do software real dos sistemas. Na maioria dos casos apresentam uma arquitetura flexível de programação, podendo ser alimentadas com diferentes tipos de parâmetros, plataformas e cenários. Todos os tipos de simulação têm a sua importância, porém, no escopo desse artigo, é explorada a simulação construtiva.
IV – SIMULAÇÃO CONSTRUTIVA No âmbito da Guerra Eletrônica, esse tipo de ferramenta pode ser aplicada para simular o ambiente esperado de emprego e a interação entre os radares, aeronaves, interferidores, mísseis, entre outros, tudo isso levando em consideração o terreno, seção reta radar das aeronaves, alcance, diagramas de radiação das antenas e até mesmo características de propagação atmosféricas. São exemplos desse tipo de simulação o SEWES (Sensor and Electronic Warfare Engagement Simulator) [3], software desenvolvido pela CSIR (Council for Scientific and Industrial Research), órgão conveniado com a FAB no desenvolvimento do míssil A-Darter [4], e o CST Microwave Studio, software utilizado atualmente pelo IAE para predição de RCS das plataformas [5]. A Figura 2 ilustra o software SEWES.
Figura 2 – SEWES [3 ]
Esse tipo de simulação vem sendo amplamente utilizado [6] por propiciar um ganho significativo em diversas áreas, conforme detalhado na Tabela I:
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Tabela I – Capacidades da simulação construtiva [7] adaptado pelo autor
mente nos seguintes casos: • Está sendo representada uma interoperabilidade complexa e critica; • Quando existe a intenção de reutilização; • Quando existe risco a vida; e • Se há recursos significantes envolvidos. [2] Uma vez estabelecida a confiança no modelo, é possível aplicá-lo para diversas finalidades, entre as quais se destacam o treinamento, planejamento dos voos, validação de programação etc.
VI – COMPARATIVO DE CUSTOS V – VERIFICAÇÃO, VALIDAÇÃO E ACREDITAÇÃO (VV&A) Para se adquirir confiança em um modelo ou simulação, é necessário percorrer um processo de Verificação, Validação e Acreditação. Para isso, inicialmente verifica-se a precisão com que a implementação do modelo representa as especificações e descrição conceitual para qual o modelo foi desenvolvido, na fase da Verificação. Essa atividade é normalmente executada pelo desenvolvedor. A partir de então, é determinado o grau no qual o modelo é uma representação do “mundo real” na perspectiva da intenção de uso do modelo, estabelecendo o nível de confiança que deve ser aplicado na avaliação dos resultados, tarefa de um especialista na fase de Validação [2] [6]. Como conclusão, ocorre a certificação formal de que o modelo ou simulação é aceitável para o propósito específico, durante a Acreditação. Essa última fase é realizada pela organização que estiver em melhor posição de julgar se o modelo ou simulação em questão é aceitável, podendo ser o usuário operacional, o gerente do programa ou o contratante, dependendo da finalidade pretendida [2] [6]. O termo Acreditação, apesar de não ser comumente aplicado na língua portuguesa, é utilizado internacionalmente e apresenta um significado diferente de certificação, pois a Acreditação não precisa ser executada por um órgão certificador habilitado. [8] O processo de VV&A é necessário principalSpectrum / 12
Em oportunidades como o SIGE (Simpósio de Guerra Eletrônica), LAAD e outras ocasiões onde são comercializados produtos da área de GE, é possível verificar que o custo de um software de simulação pode variar de poucos milhares de dólares podendo atingir cifras de centenas de milhares de dólares, de acordo com suas capacidades, características de flexibilidade e principalmente fidelidade. Para o nosso estudo, consideraremos um software capaz de processar simulações de “muitos contra muitos”, ou seja, inúmeras plataformas interagindo em diversos cenários. O pressuposto para a análise proposta é que uma vez adquirido esse software, após completado o processo de VV&A, o mesmo poderá servir como base para simulações com diferentes plataformas (aeronaves, radares, interferidores etc), sendo o número de repetições possíveis limitado apenas pela capacidade computacional do hardware no qual o programa estiver instalado. Para fins de comparação, supõe-se que o software custe 600 mil dólares, valor de uma proposta feita à FAB para aquisição do software SEWES. [9] Em contrapartida, considerando que não exista a capacidade de simular, todo o treinamento, validação e atualização de conceitos de emprego deverão ser feitos em voo, em simulações reais, sem o benefício de uma “prévia” no solo. Tomando como exemplo um valor médio aproximado de 20 mil dólares como custo da hora de voo de uma aeronave caça [10], chegaríamos à soma de 30 horas de voo para se equipa-
rar ao custo da aquisição de uma ferramenta de simulação, conforme ilustrado na Tabela II: Tabela II – Comparativo de custos [fonte: o autor] Tabela 2 – Comparativo de custos [fonte: o autor]
Se não considerarmos o desenvolvimento doutrinário / validação de sistemas e focarmos apenas no treinamento, tomando como referência uma Unidade Aérea que possua 30 pilotos, o custo de aquisição de uma ferramenta de simulação seria equivalente à alocação de 1 hora de voo para propiciar o treinamento de cada equipagem no sistema em questão. Analisando essa constatação, surge a seguinte reflexão: com essa quantidade de horas é possível explorar as capacidades e limitações de um novo interferidor, de um Lançador de Chaff/Flare ou de um RWR, propiciar o treinamento e atualizar táticas e conceitos de emprego?
VII – CONCLUSÃO A importância e os benefícios do uso de simulação não são novidades no âmbito da Força Aérea Brasileira, tendo em vista que há ações no sentido de utilizar esse tipo de ferramenta, como por exemplo, na predição de RCS [5]. Entretanto, verifica-se que o investimento em equipamentos com grande capacidade por vezes não é acompanhado de maneira equivalente por investimentos em ferramentas que permitam explorar tais equipamentos a um custo alcançável. O uso de simulação construtiva apresenta limitações, principalmente no aspecto de realismo, interação com outros sistemas, operador e ambiente, não sendo capaz de substituir a simulação real, necessária para comprovação final de qualquer conhecimento adquirido por meio da simulação construtiva. Contudo, também demonstra grandes qualidades, principalmente por possibilitar execução de muitas repetições, apresentar alta flexibilidade e baixo custo relativo. A intenção desse artigo é destacar, a partir de uma comparação simples, os possíveis benefícios advindos do investimento nesse tipo de ferramenta.
GLOSSÁRIO RWR – Radar Warning Receiver MAWS – Missile Approach Warning System AECM – Active Electronic Counter measures DIRCM – Directional infra-red Counter measures RCS – Radar Cross Section GE – Guerra Eletrônica
REFERÊNCIAS [1] BOAVENTURA, M. L.C. Proposta de implantação de um grupo de guerra eletrônica para a força aérea brasileira. 2003. 105f. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético) - Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. [2] UNITED STATES OF AMERICA. Department of Defense. Systems engineering fundamentals. Arlington, 2001. 222p. [3] COUNCIL FOR SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL RESEARCH. SEWES: Sensors and Electronic Warfare Engagement Simulation. Pretoria, Ano. [2014]. Disponível em: <http://defsec.csir. co.za/wp-content/uploads/2012/09/SEWES-Fact-Sheet.pdf>. Acesso em 29 maio 2014. [4] PODER AÉREO. A-Darter. Disponível em: < http://www.iae.cta.br/site/page/view/pt.labs. amr_lse.html>. Acesso em: 28 maio 2014. [5] INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇO, CST Microwave Studio. Disponível em: < http:// www.aereo.jor.br/tag/a-darter/>. Acesso em: 28 maio 2014. [6] UNITED STATES OF AMERICA. Department of Defense. Test and evaluation management guide. 5 ed. Arlington, jan 2005, 318p. [7] WRIGHT, F.L. Operational test and evaluation of electronic combat systems. Alabama: Air University Press, 1993, 116p. [8] FIDÉLIS, Gilberto Carlos, Acreditação não é Sinônimo de Certificação. Disponível em: http://www.cect. com.br/acreditacao_nao_e_sinonimo_de_certificacao.pdf>. Acesso em: 28 maio 2014. [9] GOOSEN, Pieter. <pgoosen@csir.co.za> Technical descriptions as requested. 10 abr 2012. Mensagem em 04 ago 2012. [10] THOMPSON, Mark, costly fligh hours. Disponível em: <http://nation.time.com/2013/04/02/ costly-flight-hours/>. Acesso em: 28 maio 2014. Spectrum / 13
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GESTÃO EM LOGÍSTICA: UMA ABORDAGEM SOBRE O JUST IN TIME NAS INSPEÇÕES DAS AERONAVES NA FORÇA AÉREA BRASILEIRA Cap Esp Sup Alexandre Antunes Fernandes Segundo Esquadrão do Sétimo Grupo de Aviação (2º/7º GAv)
RESUMO: O objetivo deste artigo foi analisar se a técnica Just In Time (JIT) aplica-se como metodologia gerencial para aplicação nas aeronaves na Força Aérea Brasileira (FAB). A atividade de delineamento de suprimento para as inspeções programadas é fundamental para o desempenho da manutenção das aeronaves. A incorporação dessa atividade com a metodologia do JIT na programação das ações de manutenção visa melhorar a qualidade dos trabalhos, evitar atrasos nas inspeções programadas e manter a frota de aeronaves em elevada disponibilidade operacional. Utilizou-se uma pesquisa do tipo qualitativa de natureza exploratória documental que visou unificar as ações da atividade de delineamento de suprimento com a metodologia gerencial JIT para que um novo método possa ser empregado nas inspeções das aeronaves da FAB. O Sistema Logístico de Materiais e Serviços (SILOMS) é uma excelente ferramenta para permitir o levantamento de informações necessárias para o perfeito desempenho da nova técnica gerencial. Uma gestão enxuta dos recursos materiais aplicados nas ações de manutenção proporcionará economia de recursos financeiros para a FAB. Palavras Chaves: Logística, Manutenção, Material, Suprimento, Aeronaves e Just in Time.
O Cap Esp Sup Alexandre Antunes Fernandes concluiu o CFOE SUP em 2006 e possui graduação em Matemática pela Universidade Augusto Motta (2004), especialização em Gestão de Pessoas e Processos pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (2006), especialização em Logística pelo Instituto de Logística da Aeronáutica (2013). Atualmente é Oficial Adjunto à Seção de Material do 2º/7º GAv, Chefe da Subseção de Suprimento do 2º/7º GAv e Gestor de Material Aeronáutico da BAFL. Contato: e-mail antunesaaf@bafl.intraer Telefone: (48) 3229-5025.
IN LOGISTICS MANAGEMENT: A FOCUS ON JUST IN TIME IN INSPECTIONS OF AIRCRAFT IN BRAZILIAN AIR FORCE ABSTRACT: The aim of this study was to analyze the technique just in time (JIT) applies as a management methodology for application on the aircraft inside the Brazilian Air Force (FAB). The activity of design supply for scheduled inspections is critical to the performance of aircraft maintenance. The incorporation of this activity to the methodology of the JIT scheduling of maintenance actions aim at improving the quality of work, avoiding delays in scheduled inspections and maintain the fleet of aircrafts operating in high availability. We used a qualitative study of an exploratory nature documentary that aimed to unify the actions of the activity of design with the supply management methodology JIT to a new method that can be used in inspections of FAB aircrafts. The Logistic System of Materials and Services (SILOMS) is an excellent tool to allow the collection of necessary informations for the optimal performance of the new management technique. An accurate management of material resources applied in maintenance actions will provide reduce of costs to FAB. Keywords: Logistics, Maintenance, Material, Supply, Aircraft and Just in Time.
I – INTRODUÇÃO A incorporação de uma aeronave ao patrimônio de uma organização militar requer desta um minucioso estudo para o detalhamento das mis-
sões (caça, transporte, patrulha) a serem cumpridas. O conhecimento dos custos (aquisição, operação e manutenção) durante o ciclo de vida é fundamental para manutenção da disponibilidade aérea. Aeronaves são bens que necessitam de revisões programadas, conforme estabelecido nos manuais de manutenção de seus fabricantes e nos boletins técnicos e de serviço os quais determinam modificações a serem executadas. Determinar suprimento necessário a ser empregado numa inspeção programada não é uma tarefa fácil, visto que são inúmeros os itens que compõem uma aeronave. O Comando da Aeronáutica (COMAER) utiliza-se do módulo aeronáutico do sistema SILOMS baseado na estrutura do Material Requirement Planning (MRP) para manter o efetivo controle das atividades de suprimento e manutenção de seus aviões. Este sistema aborda, também, os processos logísticos empregados no planejamento, obtenção, aquisição, transporte, recebimento, distribuição e aplicação dos componentes aeronáuticos. A técnica gerencial JIT abordada neste estudo possui o objetivo de refletir sobre a possibilidade de eliminar ou reduzir significativamente os estoques de material aeronáutico nos suprimentos remotos, uma vez que a atividade de armazenagem e estocagem destes materiais de aviação imobiliza o capital financeiro da organização militar e exige um elevado número de mão de obra na administração destes itens. Este artigo abordará como ocorre a execução dos programas de inspeção programadas das aeronaves da FAB e a determinação do suprimento necessário. Explicará como é o processo logístico na atividade de suprimento aeronáutico e apresentará o conceito JIT como uma ferramenta técnica útil na redução dos estoques aeronáuticos.
II – NECESSIDADE OPERACIONAL A necessidade de uma aquisição de uma aeronave militar requer um estudo minucioso para obter o máximo rendimento aéreo e a incorporação de todas as tecnologias necessárias. É fundamental conhecer o ciclo de vida [1] desta aeronave para estabelecer o apoio logís-
tico (relacionados com a aquisição, emprego e desativação), bem como direcionar os investimentos necessários para o suprimento e manutenção. A atividade operacional das aeronaves da FAB visa cumprir a missão constitucional [2] de “manter a soberania do espaço aéreo nacional com vistas à defesa da pátria”. O emprego aéreo exige um planejamento adequado para o cumprimento das missões atribuídas dentro das condições seguras de voo. A manutenção das aeronaves deverá ser rigorosa e confiável, pois, numa situação de conflito, uma aeronave militar é submetida a condições extremas de utilização.
III – PLANEJAMENTO E EMPREGO OPERACIONAL Na FAB, o Estado Maior da Aeronáutica (EMAer) é responsável em elaborar o planejamento estratégico do esforço aéreo (quantidade de horas de voo) a serem cumpridas pelas aeronaves, bem como o consumo de combustível e óleo de aviação. Compete ao Comando Geral de Operações Aéreas (COMGAR), órgão de nível estratégico, distribuir o esforço aéreo [3] aos Comandos Aéreos (CMDO Aer/FAE), órgãos de nível tático, responsáveis em planejar e determinar a execução das atividades aéreas às Unidades Aéreas (UAe) que, em nível operacional, cumprirão com suas aeronaves as missões atribuídas e consumir o combustível e óleo de aviação correspondente ao seu esforço aéreo. Conforme exemplificado nas Tabelas I e II, verifica-se que o EMAer determinou um esforço aéreo de 3.260 horas para as aeronaves P-95 e COMGAR alocou integralmente este esforço a FAE2, uma vez que apenas este Comando Aéreo emprega estas aeronaves, o qual distribuiu adequadamente este esforço entre as Unidades Aéreas (2º/7º GAv, 1730 horas e 3º/7º GAv, 1.530 horas) de acordo com aeronaves existentes na dotação e as missões aéreas a serem desempenhadas. Spectrum / 15
Tabela I – Exemplo de Planejamento Logístico do EMAer.
Tabela II – Exemplo de esforço aéreo atribuído aos Comandos Aéreos e Unidades Aéreas
Assim, compete à Subseção de Planejamento e Controle das UAe, em coordenação com os Esquadrões de Suprimento e Manutenção (ESM), distribuir as horas de voo entre as aeronaves de sua dotação e elaborar uma diagonal de manutenção para que o mínimo de aviões permaneça na situação de indisponibilidade, conforme Tabela III. Tabela III – Exemplo da distribuição do esforço aéreo entre aeronaves P-95 do 2º/7º GAv
As aeronaves na FAB recebem o seu apoio logístico através do Sistema de Material da Aeronáutica (SISMA) [4] cuja constituição é composta pelo Comando da Geral de Apoio (COMGAP), órgão de nível estratégico, responsável pela política de apoio logístico de material e serviços para as atividades aéreas na quantidade, no momento e local adequados; pela Diretoria de Material Aeronáutico e Bélico (DIRMAB), órgão de nível tático, que desempenha as ações de planejamento, assistência, coordenação e controle das atividades de material aeronáutico; pelos os PAMA (Parques de Material Aeronáutico), que elaboram o Programa de TrabaSpectrum / 16
lho Anual (PTA) para disciplinar e planejar as suas atividades e apoiar as aeronaves das Bases Aéreas e UAe, desempenha a função de nível operacional quando executando grandes inspeções e recuperação de equipamentos e nível tático quando executa o planejamento das aeronaves apoiadas; pelos ESM, órgãos de nível operacional, instalados nas Bases Aéreas e responsáveis pelo apoio de suprimento aeronáutico à operação e à manutenção a um ou mais tipos de aeronaves, equipamentos ou componentes. Os ESM recebem suporte logístico de suprimento e manutenção das aeronaves do parque apoiador. A Seção de Material das UAe possui, também, a atribuição de desempenhar a função de manutenção de nível orgânico [1] que abrange os cuidados apropriados ao uso, limpeza, operação, preservação, lubrificação, inspeções de rotina e periódica. As atividades de Suprimento e Manutenção na FAB possuem uma estrutura onde a experiência e os recursos empregados nas atividades sejam proporcionais a cada órgão executante. São consideradas Funções Logísticas [5], pois são reunidas em um conjunto de atividades de mesma natureza. Devem atuar em perfeita sinergia, pois uma manutenção inapropriada causará um aumento das necessidades de suprimento, assim como a indisponibilidade de recursos materiais exige um esforço maior das atividades de manutenção. É fundamental estabelecer um bom relacionamento entre os órgãos [4] de nível de direção (DIRMAB), central (PAMA) e remoto (ESM), bem como entre seus elos de manutenção para atingir o melhor desempenho das aeronaves, trocar experiências, estabelecer maior durabilidade e obter menores custos operacionais. A manutenção programada das aeronaves é realizada após um intervalo de horas de operação (ciclo de horas de voo) e após um tempo decorrido (calendário), conforme as recomendações do fabricante e/ou do PAMA Apoiador. A coordenação entre o ESM e suas UAe é necessária para que as manutenções programadas sejam executadas, conforme o esforço médio
mensal de cada aeronave. As UAe deverão estabelecer um planejamento e o controle das atividades aéreas para manter uma diagonal de manutenção programada para as suas aeronaves e observar sempre a capacidade de estrutura física e produtiva do ESM apoiador. A meta a ser alcançada por ambos é sempre o esforço aéreo a ser cumprido, de acordo com a Figura 1.
As atividades da função logística de manutenção das aeronaves assemelham-se ao processo de conversão e transformação num sistema de produção [6]. A Figura 3 apresenta uma representação gráfica desse processo.
Figura 3 – Sistema de Produção
Figura 1 – Exemplo de Diagonal de Manutenção
Uma vez definido a diagonal de manutenção é possível determinar a quantidade de inspeções programadas que serão realizadas. Na Figura 1, verifica-se que estão planejadas 12 (doze) inspeções por horas de operação (5 do tipo H1; 3, H2; 1, 1S; 2, 3S; 1, 12S) e 4 (quatro) inspeções por calendário (9M; 18 M, 3A e 45M). Para cada tipo de inspeção, os manuais são divididos em cartões para facilitar as ações de manutenção e determinação do suprimento necessário, conforme Figura 2.
Figura 2 – Cartão de Inspeção H2 da tarefa de verificação das válvulas de corte
A atividade de delineamento [5] é fundamental numa inspeção programada para listar, selecionar, identificar e quantificar os materiais necessários que compõem um determinado conjunto maior que será submetido às ações de manutenção. Existem fatores que devem ser levados em consideração para o perfeito desenvolvimento da atividade de delineamento, como: percentual de troca dos itens, dados de confiabilidade e de mean time between failures (MTBF).
O processo de entrada é formado pelos insumos que compreendem os sistemas das aeronaves que necessitam ser inspecionados. As etapas de transformação e conversão são formadas pelo cumprimento dos cartões de inspeção e a execução de todas as ações corretivas necessárias. Os serviços de inspeção e manutenção, quando concluídos, resultam na aeronave disponível novamente para o voo, finalizando o sistema de produção. O subsistema de controle empregado no COMAER é formado pelo módulo aeronáutico do SILOMS. Ferramenta que gerencia a aeronave tanto no emprego aéreo quanto nas atividades de manutenção e de suprimento durante o seu ciclo de vida, desenvolvido na técnica do MRP. As influências, neste processo, resultam na necessidade de antecipar os trabalhos de manutenção para que a aeronave retorne rapidamente para a atividade aérea e cumprir uma missão importante. As restrições ocorrem quando existe a necessidade de um material e há indisponibilidade no suprimento local para atendimento, impedindo a conclusão do cartão de inspeção e atrasando a inspeção programada.
V – MANUTENÇÃO PROGRAMADA As equipes de manutenção são compostas por técnicos especialistas em sistemas das aeronaves e em suprimento de aviação e por inspetores os quais possuem a experiência mínima Spectrum / 17
de 2 (dois) anos nas atividades de suprimento e manutenção de aeronaves e possuem o Curso de Inspetor homologado pelo Instituto de Logística da Aeronáutica (ILA). Os técnicos de manutenção executam as suas tarefas com a supervisão da equipe de inspetores. Os primeiros devem avaliar e executar as ações corretivas nas unidades, subsistemas ou sistemas, conforme a descrição de cada tarefa de inspeção e os manuais do fabricante da aeronave. Todos os serviços, discrepâncias ou observações julgadas pertinentes serão registrados nas fichas de registro de inspeção. Compete ao corpo de inspetores: verificar a eficácia das ações de manutenção adotadas para corrigir as discrepâncias, visando ao encerramento da inspeção e à liberação da aeronave para o voo. Compete ao especialista em suprimento de aviação promover o atendimento dos recursos materiais necessários nas inspeções programadas e, nos casos de ausência de estoque, interagir com o Parque Apoiador para minimizar o tempo de paralisação da aeronave na inspeção. Normalmente, uma inspeção programada de uma aeronave inicia-se com uma reunião do corpo de inspetores para efetuar o delineamento das atividades de inspeção relacionando o serviço necessário. É aberta uma Ordem de Serviço (OS) no SILOMS para detalhar as tarefas a serem executadas, alocar a mão de obra para o cumprimento dos cartões de inspeção e solicitar as necessidades materiais. Iniciam-se os trabalhos de inspeção e execução das ações corretivas pelos técnicos de manutenção de forma ordenada nos sistemas sempre evitando a paralisação das tarefas. À medida que os cartões de inspeção são cumpridos, o inspetor de manutenção verificará a qualidade e a eficiência dos trabalhos e ações corretivas realizadas. Existindo a necessidade de recursos materiais para correção de um problema detectado durante a inspeção, imediatamente é providenciada uma solicitação ao suprimento remoto. Havendo disponibilidade de estoque no suprimento remoto, é providenciado o pronto Spectrum / 18
atendimento ao técnico de manutenção e as inspeções são cumpridas dentro dos prazos estabelecidos, permitem o cumprimento da diagonal de manutenção e disponibilizam as aeronaves para as operações aéreas no momento apropriado. Havendo a impossibilidade de atendimento pelo o suprimento remoto, é providenciado a solicitação junto aos demais suprimentos remotos e parques apoiadores do COMAER. A inexistência de estoque no suprimento remoto proporciona atrasos nas inspeções programadas, pois os serviços, em muitos casos, são paralisados. O tempo de atraso é proporcional ao grau das dificuldades de obtenção do material e de transporte. Para itens disponíveis em outros suprimentos remotos e/ou parques apoiadores, cujo peso seja inferior a 25 kg e não sejam produtos químicos, explosivos e inflamáveis, o COMAER mantém um acordo de cooperação com as companhias aéreas para transporte destes materiais. Se o material estiver enquadrado nas restrições anteriores, é necessário despachá-lo através dos modais de transporte empregados pelo Centro de Transporte Logístico da Aeronáutica (CTLA). Para os materiais não disponíveis no estoque na FAB, é providenciado um pedido de “emergência” do item ao PAMA apoiador que avaliará se o material é recuperado em suas oficinas de manutenção e promove o atendimento do material através do ciclo de reparáveis [7]. Quando não é possível a recuperação do material “em emergência”, é iniciado o processo de obtenção cujo prazo de conclusão é muito variável, pois inúmeros fatores contribuem para este atraso, tais como: morosidade dos processos licitatórios, impossibilidade de aquisição do material no país, dificuldades para encontrar fornecedores para fabricação de itens específicos, prazos de fabricação demorados e outros óbices. Neste caso, a demora em atendimento deste suprimento pode levar de alguns dias até anos.
VI – PROPOSTA APRESENTADA Em uma pesquisa recente realizada com 25 (vinte e cinco) técnicos e inspetores de uma UAe
da aeronave P95 para levantar os motivos que causam atrasos nas inspeções programadas, obteve-se os seguintes resultados: Ao perguntar se as atividades de delineamento das atividades de inspeção realizadas pelos inspetores contribuem para o desenvolvimento dos trabalhos, todos os entrevistados concordaram e um militar afirmou que se trata de um importante instrumento, pois fornece uma sequência lógica para o cumprimento dos cartões de inspeção, favorecendo, também, o bom relacionamento e comunicação entre técnicos e inspetores. Houve concordância plena que as informações como: MTBF, confiabilidade [6], percentual de troca dos equipamentos e materiais substituídos nas inspeções anteriores são fundamentais para o planejamento das inspeções e que ausência destas informações prejudica a atividade de delineamento de suprimento para empregar nas inspeções atuais. Os entrevistados foram questionados como é a disponibilidade de material no suprimento remoto e como é a colaboração dos membros do setor para o atendimento dos materiais empregados nas inspeções; 85% dos militares responderam que o setor não possui o item de imediato para aplicar nas inspeções programadas, porém todos destacaram a participação destes militares nas atividades logísticas de suprimento para evitar os atrasos nas inspeções. Questionou-se como são os atendimentos de necessidades de material pelo parque apoiador; responderam que as 40% das solicitações são resolvidas após um longo período de tempo. Todos os entrevistados concordaram quando se perguntou se a disponibilidade de materiais no suprimento remoto para emprego imediato influencia no cumprimento das tarefas e na qualidade dos trabalhos realizados. Diante desta pesquisa, sugere-se uma proposta para a manutenção programada das aeronaves e facilitar os processos produtivos desempenhados. Uma vez definido a diagonal de manutenção das aeronaves, tornar-se-á necessário inseri-la no SILOMS para que o Parque e ESM Apoiadores e
UAe possam acompanhar o desenvolvimento das ações de manutenção das aeronaves. O SILOMS deverá disponibilizar aos setores de Planejamento e Controle das UAe/ESM os itens substituídos nas inspeções anteriores, pois nem sempre todos os itens são substituídos, logo o percentual de troca é uma informação importante. É preciso considerar os controles de material por MTBF e por confiabilidade [6] que a probabilidade de que esse componente desempenhe corretamente as suas funções, pelo menos por um determinado período de tempo, dentro de condições normais de utilização. A definição da diagonal de manutenção e o delineamento dos materiais a serem empregados nas inspeções programadas são fatores importantes, uma vez que uma demanda dependente é determinada para apoiar as ações de manutenção. Neste momento, a técnica JIT [7], cujo objetivo é fazer um produto em fluxo balanceado e sincronizado segundo as necessidades do consumidor com o mínimo absoluto de recursos, contribuirá para administração dos estoques e dos fluxos de materiais entre o PAMA apoiador e os órgãos operadores e responsáveis pela manutenção. A Subdivisão de Planejamento do PAMA, ao tomar conhecimento da diagonal de manutenção e dos materiais necessários para aplicar nas inspeções programadas dos remotos apoiados, analisará a possibilidade de atendimento através do seu estoque, da recuperação de itens nas oficinas ou emitirá novas requisições de compras para os materiais, sempre com o objetivo de abastecer os estoques remotos apoiados no momento adequado para as inspeções programadas. O PAMA apoiador utilizará os tempos de reposição de material ao estoque [8] para reabastecer os seus estoques e atender a demanda dos remotos apoiados no momento adequado, conforme Figura 4.
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Figura 4 – Tempo de Pedido e Remessa
A formação de estoques mínimos nos suprimento são fundamentais para manter a viabilidade do sistema JIT na manutenção das aeronaves, uma vez que são quantidades que devem existir em estoque para cobrir eventuais atrasos no ressuprimento e garantir o funcionamento ininterrupto e eficiente das ações das manutenções programadas. As principais causas das falhas compreendem: • Diferenças nos inventários dos materiais armazenados no suprimento; • Inviabilidades nos processos de recuperação de materiais nas oficinas; • Atrasos nos processos de aquisição; • Reprovações no controle de qualidade; e • Discrepâncias no processo de recebimento, como: quantidade, identificação, mau funcionamento e qualidade. O SILOMS deverá proporcionar o rastreamento necessário a fim de proporcionar às UAe/ ESM todas as condições necessárias para acompanhamento do material necessário às suas inspeções programadas. Os PAMA deverão acompanhar as ações de manutenção dos remotos apoiados para programar o atendimento do suprimento necessário no momento apropriado.
VII – CONCLUSÕES O planejamento de uma manutenção programada requer um trabalho efetivo entre os elos operacionais e logísticos. Após a definição do esforço aéreo, torna-se necessário uma perfeita interação entre o UAe/ESM e o PAMA apoiador para que as ações de manutenção não sofra interrupções. A ferramenta SILOMS deve proporcionar informações mais objetivas quanto aos materiais Spectrum / 20
empregados nos serviços anteriores para os usuários, que realizam as inspeções programadas, possam acompanhar o processo logístico para o atendimento das demandas futuras. A técnica JIT exige um compromisso entre todos os elos do sistema: Direção, responsável em disponibilizar os recursos financeiros no momento aquedado; Parque, responsável em planejar a sua demanda de produção, dos remotos apoiados e iniciar os processos de aquisição no momento oportuno; e Remoto, responsável em executar as ações de manutenção diretamente nas aeronaves e disponibiliza-las para o voo seguro. É necessário que informações inerentes aos atrasos de inspeções devem ser observadas com muito critério tanto pelo PAMA apoiador quanto pelo ESM/UAe apoiado, pois, através da observação das causas dos problemas, é possível corrigir os erros e melhorar a estrutura logística. Ainda que os mecanismos de implantação do JIT sejam trabalhosos, os benefícios são grandes, pois o principal objetivo é sempre evitar a paralisação das inspeções das aeronaves por falta de material que é extremamente desmotivador para todos, pois cada mantenedor deseja que o processo de manutenção não sofra interrupções por influências que poderiam ser previstas. A concentração da atenção nos itens realmente necessários ao sistema logístico, como: a formação de estoques mais enxutos, a minimização dos custos envolvidos e a economia nos processos logísticos são benefícios na implantação do JIT no processo de manutenção das aeronaves na FAB. A implantação desta metodologia nas inspeções das aeronaves da FAB poderá ser o inicio de uma nova sistemática para a distribuição de material para aplicação nas inspeções programadas, contribuindo para o cumprimento das metas gerenciais de disponibilidades aéreas estabelecidas pelos órgãos superiores. A introdução deste método de gerenciamento nestas aeronaves permitirá aos órgãos envolvidos criar um novo processo logístico de apoio às atividades de suprimento e manutenção. A aplicação da metodologia gerencial JIT nas aeronaves do COMAER é amplo e trabalhoso, este artigo possui o propósito apenas de apre-
sentar uma reflexão sobre os benefícios que este método poderá proporcionar. Novas pesquisas e ideias contribuirão para o aprimoramento e aperfeiçoamento deste trabalho e da estrutura logística existente.
REFERÊNCIAS [1] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Comando Geral de Apoio. NSMA 65-1 Sistema de Material da Aeronáutica. Brasília, DF, 1995. [2] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Estado -Maior da Aeronáutica. DCA 1-1 Doutrina Básica da Força Aérea Brasileira. Brasília, DF, 2012. [3] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Comando Geral de Operações Aéreas. ICA 55-87 Programa de Atividades Operacionais do COMGAR.
Brasília, DF, 2010. [4] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Diretoria de Material Aeronáutico e Bélico. MCA 67-1 Manual de Suprimento. Rio de Janeiro, RJ, 2007. [5] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Estado -Maior da Aeronáutica. DCA 2-1 Doutrina de Logística da Aeronáutica. Brasília, DF, 2003. [6] MOREIRA, D. A. Administração da Produção e Operações. 1 ed, São Paulo: Pioneira Thomson, 1993. [7] SUZANO, Márcio Alves. Administração da Produção e Operações com ênfase em logística. 1 ed, Rio de Janeiro. Editora Interciência. 2013. [8] DIAS, Marco A. P. Administração de materiais: uma abordagem logística. 4. ed. São Paulo: Atlas, 1993.
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ESTUDO BIBLIOGRÁFICO SOBRE SISTEMA DE DESIGNAÇÃO DE ALVOS EMPREGANDO LASER Cap Av Abdon de Rezende Vasconcelos 2º/3º GAV - Esquadrão Grifo
RESUMO: A Força Aérea Brasileira (FAB) adquiriu em 2006 o Portable Object Device (POD) designador de alvos Litening III. Tal equipamento agregou à FAB a capacidade de cumprir a ação de Força Aérea de Apoio Aéreo Aproximado empregando a tecnologia laser, com a finalidade de realizar o guiamento de armamentos “inteligentes”. Apesar de o equipamento estar operacional, a doutrina para sua utilização encontra-se em amadurecimento. Nesse sentido, faz-se necessário um esforço conjunto entre os segmentos técnico e operacional da FAB, com o intuito de explorar melhor o sistema designador de alvos atualmente em operação. O presente artigo tem como objetivo apresentar um estudo bibliográfico sobre as características e principais influências de um sistema de designação de alvos empregando laser. Palavras chaves: Sistemas de Armamentos, Armamentos Militares, Laser, Guerra Eletrônica e Tecnologia Militar.
BIBLIOGRAPHIC STUDY ABOUT TARGETS DESIGNATION SYSTEM USING LASER ABSTRACT: The Brazilian Air Force (BAF) acquired in 2006 the target designator Portable Object Device (POD) Litening III. Such equipment added to BAF the ability to fulfill the Air Force action of Close Air Support using laser technology, in order to realize the guiding of smart weapons. Although the equipment is operational, its capabilities and limitations are still being explored to mature the doctrine of operation. In that sense, it is necessary a joint effort between BAF’s technical and operational segments to better exploit the target designator system currently in operation. This paper aims to present a bibliographic study on the main characteristics and influences of a system employing laser target designation. Keywords: Weapons Systems, Military Weapons, Laser, Electronic Warfare and Military Technology.
I - INTRODUÇÃO O Capitão Aviador Abdon de Rezende Vasconcelos concluiu o CFOAV em 2005. Possui o Curso Doutrinário de Guerra Eletrônica pelo Grupo de Instrução Tática e Especializada em Natal (2012) e o Curso de Especialização em Análise do Ambiente Eletromagnético pelo ITA (2013). Atualmente é o Chefe da Seção de Guerra Eletrônica do Segundo do Terceiro Grupo de Aviação. Contato: email: s5.chf.2gav3@bapv.intraer Telefone (69) 3211-9817.
O laser, palavra acrônima de Light Amplification by Stimulated Emission Radiation, teve seu conceito chave apresentado em 1957, quando Townes e Arthur Schawlow publicaram as condições necessárias para amplificar a emissão estimulada da luz [1]. O interesse militar na tecnologia laser surgiu logo após a demonstração do primeiro equipamento e se concentrou em quatro grandes áreas: Telêmetros e Designadores, Radares, Sistemas de Comunicação e Armas de Energia Direcional. Assim, surgiram diversos tipos de equipamentos laser com características próprias, desenvolvidos
segundo objetivos bem definidos [1]. Nesse mesmo período ocorria a Guerra do Vietnã. Uma batalha que reavivou o interesse pela tecnologia de precisão e desencadeou um renascimento geral na guerra aérea. A artilharia terrestre do Exército Vietnamita dificultava o padrão de bombardeio norte-americano e impossibilitava os aviões dos EUA de atingir seus alvos durante a campanha Rolling Thunder, contra o Vietnã do Norte, no período de 1965-1968 [2]. Uma possível solução foi vislumbrada pelo Coronel Joe Davis Jr., da USAF (U.S. Air Force), que, após assistir a demonstração do equipamento laser propôs o primeiro projeto de bomba guiada a laser, em 1964. Assim, a empresa Texas Instruments recebeu o contrato para desenvolver um sistema de bombas guiadas a laser. O resultado foi a Paveway, que teve sua eficiência comprovada ainda na Guerra do Vietnã, conforme Figura 1, que ilustra a destruição da ponte “Mandíbula do Dragão” após ataque com bombas Paveway [2].
Figura 1 - Ponte Thanh Hóa (“Mandíbula do Dragão”) após ataque com bombas guiadas a laser [3].
II - PRINCÍPIOS DE LASER O laser pode ser considerado um tipo especial de dispositivo que emite “luz”, i.e. radiação eletromagnética (REM), com características muito especiais. Uma forma simplificada de compreender a natureza da luz é interpretá-la como uma emissão espontânea, quando os átomos ou moléculas excitadas liberam energia em forma de fóton no processo de retorno a estados energéticos de menor excitação. Mas, além do processo espontâneo, a emissão de luz pode ocorrer de forma artificialmente estimulada, quando um átomo é excitado por estímulo energético externo. O átomo excitado, ao receber esse estímulo, libera outro fóton idêntico ao fóton estimulador. Dessa forma, os dois fótons emergem do sistema juntos, com a mesma ener-
gia, propagando-se na mesma direção e fase e esta é a principal característica da luz emitida por um laser. Em uma cavidade fechada, esses dois fótons desprendidos irão, por sua vez, estimular elétrons de outros átomos promovendo uma avalanche de emissões estimuladas, formando, assim, o feixe laser [4].
III - INFLUÊNCIA DA ATMOSFERA NA PROPAGAÇÃO LASER A propagação da REM pela atmosfera altera vários de seus parâmetros físicos, como: velocidade de propagação, comprimento de onda, intensidade e distribuição espectral. Essas alterações ocorrem em função dos efeitos da refração, espalhamento, reflexão, reflectância do meio material interposto e absorção [4]. A refração refere-se ao desvio da luz, REM, quando esta passa de um meio a outro com densidade diferente [4]. O espalhamento é um efeito importante da radiação na atmosfera e, como o próprio nome sugere, consiste na difusão da luz, sem modificação de suas características, motivada pela interação com as partículas constituintes do meio [4]. A reflexão consiste, basicamente, na mudança da direção de propagação da energia após entrar em contato com uma superfície refletora, permanecendo, portanto, no meio incidente. Há dois tipos de reflexão: especular e difusa. Outra característica relacionada à reflexão é a refletividade ou reflectância (ρ) de um objeto, que pode ser descrita como a proporção entre o fluxo de energia incidente e o fluxo de energia que é “refletido” pelo objeto [4]. A absorção é o processo pelo qual a energia radiante é absorvida e convertida em outras formas de energia [4]. O efeito conjugado da absorção e espalhamento é conhecido como atenuação que pode tornar a atmosfera, em determinadas regiões, impenetrável. Por outro lado, existem faixas de comprimento de onda do espectro eletromagnético que são transmitidos com muita eficiência na atmosfera. Essas faixas Spectrum / 23
são denominadas de janelas atmosféricas e sua compreensão e conhecimento são de fundamental importância, pois, por meio do conhecimento dessas janelas pode-se inferir várias características de um equipamento [5].
sistema transmissor até o alvo; ξHr = Redução fracionária de γw em relação à altitude Hr; D = Diâmetro do feixe transmitido; e θ = Ângulo de divergência do feixe laser.
IV - INTERAÇÃO DO LASER COM SUPERFÍCIES OPACAS
Percebe-se que a distância máxima de desempenho de um sistema designador de alvos pode ser calculada por meio da Equação 1. Com esse objetivo, a variável “I” deve ser substituída pela densidade de energia mínima detectável pela abertura do sistema de varredura. Dessa forma, as dificuldades em analisar o desempenho do sistema estão relacionadas ao cálculo da atenuação atmosférica, ao conhecimento das características do alvo, dos dados técnicos do sistema de detecção (seeker) e do sistema designador de alvos.
Outro elemento importante na análise de um sistema laser é o conhecimento das propriedades de reflexão de um alvo. A refletividade pode ser expressa em duas componentes: a especular e a difusa. A componente especular é a energia refletida pela superfície em um ângulo oposto ao de incidência do feixe. Já a componente difusa é refletida em todas as direções, conforme ilustrado pela Figura 2.
Figura 2 - Diferenças entre reflexão especular e difusa [6].
As superfícies dos alvos naturais e edificações são suficientemente rugosas se comparadas ao comprimento de onda do feixe laser, prevalecendo, consequentemente, a reflexão difusa. Em alguns casos, reflexões especulares significantes são observadas [5]. Para sistemas de designação de alvos somente a componente difusa é considerada ao se descrever a refletividade do alvo, pois é a componente com maior probabilidade de ser “identificada” pelo sistema receptor da bomba guiada [5]. O fato é que a reflexão especular ocorre em uma direção específica, de acordo com o ângulo de iluminação, enquanto a reflexão difusa ocorre em todas as direções, tornando-se assim, a característica de maior interesse.
V - DESEMPENHO DO SISTEMA LASER O desempenho de um sistema designador de alvos pode ser estimado por referências geométricas, conforme ilustrado pela Figura 3. Spectrum / 24
Figura 3 - Diagrama esquemático utilizado para definir o desempenho de um sistema laser designador de alvos [5].
onde: ωT – Ângulo formado entre o feixe laser transmitido e a reta normal do alvo; ωR – Ângulo formado entre o feixe laser refletido e a reta normal do alvo; φR – Ângulo formado entre a linha do horizonte e o sistema de varredura; δR – Ângulo formado entre a trajetória do armamento e o feixe laser refletido; ε – Ângulo formado entre a linha do horizonte e a trajetória de voo do armamento; RR – Distância entre o alvo e a abertura do sistema receptor; Hg – Altitude do alvo; Hr – Altitude do sistema receptor; e Ht – Altitude do sistema transmissor. Dessa forma, relacionando as diversas variáveis envolvidas, obtém-se a seguinte equação [5]:
onde: I = Densidade de energia por ângulo sólido na abertura de um receptor; ρ = Índice de refletividade do alvo; U = Energia transmitida por um sistema laser; A = Área do feixe laser; γw = Coeficiente de atenuação atmosférica ao nível do mar; ηHt = Redução fracionária de γw do nível do mar até a altitude Ht; RT = Distância percorrida pelo feixe laser do
VI - FATORES QUE INFLUENCIAM NA DESIGNAÇÃO DE UM ALVO Os fatores que influenciam a realização de uma missão de designação podem ser separados em cinco componentes principais: as características do equipamento designador; as características atmosféricas; as características do armamento guiado; as características do alvo e a técnica ou perfil de emprego. Os principais fatores relacionados a cada uma dessas componentes serão descritos a seguir.
a) Divergência do feixe laser Devido à divergência intrínseca do feixe do laser do designador de alvo utilizado, o diâmetro do feixe do laser aumenta proporcionalmente com a distância do alvo iluminado até à saída feixe do designador. Como fator de planejamento, de acordo com o manual Joint Tactics, Techniques, and Procedures for Laser Designation Operations dos EUA, o tamanho do ponto laser, isto é, a área definida pelo círculo formado devido à divergência do feixe, não deve ser maior ou igual à metade da superfície do alvo [7].
b) Spillover Reflection O “spillover” ocorre quando a área formada pelo feixe laser é maior que o alvo. Assim, duran-
te a iluminação, parte da energia do laser poderá ser refletida por objetos atrás do alvo, gerando reflexão capaz de guiar a bomba, conforme ilustrado pela Figura 4 [7].
Figura 4 - Efeito Spillover Reflection [7].
c) Podium Effect O “efeito pódio” pode ocorrer na autodesignação quando a aeronave lança o armamento e efetua uma mudança brusca de direção. Ao efetuar a manobra, o feixe laser pode se movimentar para uma área próxima ao alvo e sair do campo de visada do armamento lançado. Assim, o armamento perderá o guiamento laser e cairá conforme dados balísticos [7].
d) Considerações Ambientais Nuvens, nevoeiros, fumaça, poeira e outras partículas suspensas no ar podem atenuar a reflexão do feixe laser impedindo que a quantidade mínima de energia seja detectada pelo receptor do armamento guiado, ou até mesmo gerar uma reflexão em outro ponto, apresentando um falso alvo [7].
e) Saturação Solar O seeker de uma bomba guiada procura a energia laser refletida de uma superfície. Se o dome, cúpula do seeker, apresentar algum tipo de rachadura ou ranhura o seeker pode detectar tanta energia proveniente do sol a ponto de ser impossível descriminar a energia do feixe laser. Esse problema ocorre com maior frequência durante o emprego com pouco ângulo, logo após o nascer do sol, ou um pouco antes do pôr do sol [7].
f) Vapor d´água Ao realizar a designação de um alvo durante a parte mais quente do dia, o vapor d´água presente nas proximidades do alvo pode causar a refração do feixe laser e degradar sua eficiência [7]. Esse Spectrum / 25
fator pode ter grande influência em alvos próximos a barragens, quedas d´água, lagos, alto mar etc.
g) Tempo de Aquisição O dispositivo de varredura de um armamento requer um tempo mínimo para aquisição do feixe laser e início de guiamento do artefato. Se o tempo de voo da bomba for menor que esse tempo mínimo, o guiamento não ocorrerá. Vale ressaltar que a duração da bateria do sistema de guiamento também é limitada e, se o tempo de voo da bomba for prolongado, a bateria do sistema pode acabar antes do artefato impactar no alvo, acarretando prejuízos ao guiamento [7].
h) Características dos alvos Alguns materiais possuem melhores características de refletividade. A água, por exemplo, reflete apenas 2% da energia laser incidente, o concreto de 10 a 15%, asfalto de 10 a 25%, vegetação de 30 a 70% e o tijolo de 55 a 90%. Portanto, para alvos com alto índice de refletividade, existe uma maior probabilidade de detecção do feixe laser refletido e, consequentemente, uma maior probabilidade de sucesso no guiamento do armamento [7]. Com base nas características de refletividade dos materiais e dependendo do dano que se deseja causar é possível realizar a designação para um objeto que possui maior índice de refletividade, próximo ao alvo.
A aquisição de equipamentos complexos, a exemplo do POD Litening III, exige de seus operadores conhecimentos que vão além dos disponíveis nos manuais. Não basta somente saber operar o equipamento e executar procedimentos, é necessário entender os princípios por trás da tecnologia, compreender a interação equipamento -ambiente e, assim, analisar como obter o melhor desempenho do equipamento. Dessa forma, o presente artigo apresentou um estudo bibliográfico sobre as características e principais influências de um sistema de designação de alvos empregando laser.
REFERÊNCIAS [1] BAGNATO, V. S. Laser e suas aplicações em ciência e tecnologia. São Paulo: Livraria da Física, 2008. [2] BOOT, M. From Saigon to desert storm. American Heritage, Novembro 2006. Disponível em: <http://www.americanheritage.com/content/saigon-desert-storm >. Acesso em: 02 jul 2014. [3] WIKIPEDIA. Thanh Hóa Bridge. Disponível em: < http://en.wikipedia.org/wiki/Thanh_H%C3%B3a_Bridge >. Acesso em: 04 ago 2014. [4] HECHT, J. Understanding lasers: an Entry -Level guide. 2nd ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 1994. [5] RESEARCH AND TECHNOLOGY ORGANISATION NORTH ATLANTIC TREATY. Airborne laser systems testing and analysis. Neuilly-surSeine, 2010.
VII – CONCLUSÃO
[6] MOREIRA, R. D. C. Espectroscopia por imageamento. São José dos Campos: IEAV, 2002.
As tecnologias militares apresentaram uma evolução significativa nas últimas décadas. O desenvolvimento de radares, mísseis, bombas etc, demonstra que o conhecimento acerca dessas tecnologias torna-se cada vez mais importante no campo de batalha.
[7] UNITED STATES. Armed Forces. Joint tactics, techniques, and procedures for laser designation operations. Arlington County, 1999. Disponível em: <http://www.bits.de/NRANEU/others/ jp- doctrine/jp3_09_1(99).pdf>. Acesso em: 30 out. 2013
ELECTRONIC WARFARE OPERATIONAL SUPPORT SYSTEM: A CUSTOMIZABLE APPROACH Alessandro Bozzo Davide Tulimiero Elettronica S.p.A. Roma Italy
Abstract: The Electronic Warfare (EW) systems become more and more data-driven and depend on the availability and quality of intelligence. From the 60s to the 80s the equipment programming process was primarily carried out by burning the interconnections of a diode array, but since then the SW programming technology has widely proliferated in the consumer world; just think of the programming units of cars or what happens in the handy phones, not to mention the military field. To fully exploit at the right time the maximum level of the performances of the designed equipment, an efficient and effective Operational Support Center is required. The operational employment of EW systems is highly dependent on the organization of such an operational support facility. After reviewing the main characteristics of the “Knowledge Creation” process and the importance of “Information Superiority” in the military field, the paper will describe the main features of the Operational Support concept. Even though the information managed can be of a sensitive nature and dependent on the equipment to be supported, its format (in terms of data notations, management flow, storage, etc...) exhibits a high commonality among the various types of equipment, different mission profiles and different armed forces. Elettronica S.p.A., with more than
Alessandro Bozzo was born in Rome, Italy, in 1960. He received Ph.D. degree in electronic engineering from “Università degli Studi di Roma - La Sapienza”, Rome – Italy. He is employed at Elettronica S.p.A. since 1992, holding various positions, such as head of System Analysis department, head of Software Development department and head of Technical Operational Support department. Spectrum / 26
60 years of experience in the EW field, supporting both National and foreign Armed Forces, has developed a modular system based on an architecture which allows easy. The customer organizations that use the Elettronica Operational Support system could become increasingly self-sufficient in managing their EW systems with a high reduction in terms of equipment down-time and costs. Keywords: Briefing, Database, Data Warehouse, Debriefing, Ground Support, Knowledge Creation, Knowledge Management and Planning.
I - INTRODUCTION TO INFORMATION WARFARE AND KNOWLEDGE CREATION Information and its use has always been a key aspect of military operations since World War I when aircraft tried to report the enemy artillery positions using some quite original and ingenious communication methods. Today modern transmission systems based on real-time data links, combined with sophisticated systems of displaying all of the collected information (situation picture), are mandatory for the conduct of military operations with maximum speed and efficiency.
Davide Tulimiero was born in Torino, Italy, in 1982. He received degree in software engineering from “Università degli Studi di Roma – Tor Vergata”, Rome – Italy. He is employed at Elettronica S.p.A. since 2011, holding various positions such as Software Project Manager and Architect for Radar and Electronic Warfare Systems.
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We talk about information flow in real-time or, more correctly in near-real-time (NRT), just because in the new and complex situations it is essential to have all the information readily available, useful and necessary to the proper conduct of military actions. The short time that elapses between the acquisition and dissemination of information, which must be accurate and complete, is the prerequisite to operate in the new contexts of high intensity crisis and also in scenarios requiring Peace Support Operations. This prerequisite, that characterizes the NEC (Network Enabling Capability) concept, represents one of the points upon which the entire military transformation approach hinges. It is important that the information is accurate because it can affect the correctness of decisions. The time that elapses from observation to action, however, is also important since it determines the ultimate outcome of any action. The time-scale reduction of the decision cycle, also known as the OODA (Observe Orient Decision Action) loop1, is one of the points that has received utmost attention in recent years. In the 90s, 72 hours were needed from “observation” to “action”, namely from the information acquisition to a mission start; an excessively long time to implement any effective corrections. Today, the OODA loop (see Figure 1) needs to be reduced dramatically in order to cope with current operational scenarios.
Figure 1 - OODA LOOP
To take advantage of “information” the first step is “acquisition”; in this area the employable air assets ISR (Intelligence Surveillance Reconnaissance), can ensure the collection of a large amou-
nt of raw data. After this, it is necessary that the collected raw data be properly processed and, with the support of dedicated ad sophisticated tools, it is possible to extract the useful information product that can be transmitted and shared with own forces. The information thus obtained, combined with the operational exploitation, leads to what is called “knowledge”. The highest level in the management of “Information” is defined as “experience” which is obtained through practice and a degree of intuition. This topic is schematically illustrated in the Figure 2, and known as “Knowledge Management”, found in Ikujiro Nonaka (1995), the first to have formalized a simple, powerful and explanatory model.
Table I - Information enhancements
II - THE IMPORTANCE OF INFORMATION SUPERIORITY Figure 2 - Knowledge Management
Knowledge Management focuses on how a complete organization can have access to the specific knowledge of each member. This logic drives the knowledge management concept to become a sort of “philosophy” of collaboration and sharing. It may encounter some resistance from experts who deem their role as indispensable, often achieved after years of experience. This latter approach considers knowledge as a sort of “baggage” that the owner can take away when leaving an organization or is transferred, causing economic damage. Instead, knowledge is a process cycle that can lead to the production of new knowledge through the sharing and stratification of information. Table I shows the necessary steps in a synoptic “information” processing cycle applied to the
1 The OODA loop is a model developed by Colonel John Boyd USAF on the basis of experience gained in the Korean War The model is quite simple and intuitive : starting from the observation of the movements of the enemy ( the observe ), directs the friendly forces to such movements ( oriented ), then requires a decision on what needs to be done (decision ), followed by the action that needs to anticipate the opponent (action ) .
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EW field, the enhancements that can be obtained at each step, the characteristics of the equipment involved, the necessary infrastructures and procedures involved.
“The essence of the Net-Centric concept lies in the art of networking – in terms of the man-machine combination – of sensors, evaluators, decision-makers and actuators aimed at exploiting the synergy deriving from information and operational capabilities in order to achieve the desired effects in relation to set objectives.” The above statement, by Admiral Giampaolo Di Paola, former Italian Minister of Defence (2005), emphasizes that the goal of information warfare is basically to achieve military objectives through the application of information resources in the most efficient way. The “Full Spectrum Dominance” is the term used to describe this effective application of military power implemented through the planning and execution of military operations on the basis of the acquired information. The main objective is to achieve information superiority or information dominance. The latter is defined as the ability to collect, process and
disseminate an uninterrupted flow of information while exploiting or denying an adversary the ability to do the same. The degree of superiority in the information domain determines the conduct of operations without effective opposition. The “information superiority” is gained in a peace-time situation or when friendly forces have the necessary information to achieve their operational objectives. In this phase, the information may be collected and processed in order to be readily available when needed. The goal of the seamless flow of information is to provide, as listed below: • Dominant battlespace awareness (DBA), or the awareness of dominance on the battlefield, that is knowledge of the current situation, based mainly on observations of the sensors and human resources. A deep knowledge allows to take the best decision and draw up a better plan; and • Dominant battlespace knowledge (DBK), namely the knowledge of the meaning of the current situation, obtained by analysis. The execution of military operations can be performed in a better way avoiding any “friction” or difficulties. The information superiority allows to achieve the following advantages in the theater of operations: • battlespace preparation: Intelligence Preparation of the Battlespace (IPB), includes suitable activities at gaining an understanding of all the dimensions of the battlefield: the political, physical, electronic dimension etc... The dimensions, the topography, the type of governance, infrastructure, electronic warfare, and telecommunications networks are evaluated and enumerated in order to define the structure and constraints of the battlefield. The IPB includes the analysis of both passive and active targets of interest in order to give details of the characteristics; • battlespace surveillance and analysis: the continuous observation of the battlefield and the complete analysis of all the observations Spectrum / 29
provide a detailed understanding of the dynamical states of the individual components, events and behaviors from which it is possible to deduce the course of action and intent; • battlespace visualization: is the process whereby the commander develops a clear understanding of the current situation in relation to the enemy and environment, display the desired final situation that represents the fulfillment of the mission and then, consequently, describes the effect of the current state operations on the final state results. The product of this view is the human understanding; and • battlespace awareness dissemination: the components of knowledge and awareness are distributed to those who are interested at the appropriate time and in the usable formats compatible with their own mission. Information superiority can be achieved by people using their intellect, will, judgments and ingenuity and it’s enabled by: • competent, trained personnel who can: - collaborate, share and use information effectively; - adjust system behaviors and levels of interoperability; • effective information collection, processing and exploitation; • appropriate levels of information management; • reliable and efficient information administration; • robust information assurance and network defense; and • fast and intuitive tools and services.
III - THE OPERATIONAL SUPPORT The current military operations, and much more in the future, face a more complex, multi-dimensional environment and require a strong ability to adapt to rapidly changing operational scenarios. The operational effectiveness of the Electronic Warfare function is highly dependent on the proper generation and management of Electronic Warfare Mission Data. EW Mission Spectrum / 30
Data is defined as a logical structure, hardware or software, that can set the operating limits for the EW Mission according to the specific task in a specific area, including best route, search strategies, employment and/or contrast, analysis of intercept signal, mission debriefing, etc… The set of technical and operational activities aimed at the definition, optimization and adaptation of the EW Mission Data, mission profile, operating environment and/or in the tactics of employment is defined as Operational Support. A high level of efficiency and effectiveness of the EW systems can be achieved only through an Electronic Warfare Operational Support able to manage the Mission Data for the different platforms quickly. This requirement leads to the concept of the National Network of Operational Support, which is carried out through data analysis, fusion and transfer of results processed in “real-time” (or “near real-time”) during a mission to the platforms and command and control centers for the purpose of contributing to the success of a mission. In this network, called “Network Centric”, those functions are performed for merging the data contained in the data base of the Operational Support center and those that come from distributed sensors and information centers/intelligence, with the goal to determine, instant by instant, the “EW Situation Awareness” for the specific operational mission and thus guarantee its success, thanks to the advantage deriving from information superiority. The results of these processes, properly sorted, classified, correlated and validated, are sent to the network for use on platforms and missions through the centers of command and control. From the organizational point of view, the typical requirements of an Operational Support National Network suggest an organization based on three levels of operation: Level 1: Operational Support National Centre; Level 2: Operational Bases; and Level 3: Platform (flight line / On board). The Operational Support National Center is interconnected with the operational bases spread throughout the country by means of a secure
communication system for bi-directional exchange of data. The industry typically provides the necessary support to the organization of the Operational Support Center. The activities provided by the industry are identified with the attribute of “Level 4” and are of particular importance especially in cases where the equipment requires maintenance procedures or changes that cannot be achieved through the other levels. Figure 3 shows a diagram of the above mentioned 4-levels.
Figure 3 - National Operational Structure
Of utmost importance to this Operational Support network is the continuous interaction between the sources of Information Warfare constituting the essential asset, and the personnel and equipment deployed at the operational bases, in order to achieve an effective mission planning function. The Operational Support network should therefore not be regarded as an independent project, but as a vital support for the overall planning of the mission; a constant and close cooperation between these two functions increases the probability of mission success. The following rest of the paper describes the requirements for the functions of each Level of the system. The requirements for Level 1 “National Operational Support Center” refer to the need to create a national center housing the main of the Operational Support network structures, which are identified as follows: • Primary Functions - - - - - -
Mission Planning; Data Base Management System (DBMS); Generation of Mission Data; Validation of Mission Data; Data Analysis (including EOB); and Multi Sensor Real-Time monitoring.
• Secondary Functions
- Management of Mission Data configuration; - Interface with the communication network; - Interface with the Intelligence Agencies; - Security and back-up data management; and - Maintenance of the National Center. The main requirements of Level 2, namely Operational Bases activities, can be summarized as follows: • Ability to receive Information from the Level 1(by means of dedicated communication network ) about the planned Mission, Validated Mission Data for the EW equipment, and all related documentation; • Ability to edit files locally for minor changes, if necessary, and consequently to produce the related documentation. This function can be useful in order to ensure a very fast and adaptable reaction to some scenario changes; • Ability to retrieve from Level 3 data recorded during operational missions or training; • Repeat recorded data (Replay of the mission and / or Briefing/Debriefing) and interpretation of the data (analysis of track details level, pulse, Intrapulse samples). The latter is performed by the analyst with the assistance of the flight crew and generates documentation relating to readable files; • Ability to transfer to the Level 1, data collected and interpreted with appropriate documentation; and • Ability to compare the new intelligence data with mission data contents in order to identify the characteristics of new threats. The main requirements for Level 3 Operational Level (on ground, before and after the mission), are the activities to be carried out on the onboard platform systems, which can be summarized as follows: • The ability to load mission data for specific missions by means of dedicated support instruments; • Ability to load the configuration data for all Spectrum / 31
Electronic Warfare equipment; • Ability to perform consistency double checks on the Mission Data uploaded on different systems of the same Electronic Warfare platform; and • Ability to download recorded data during the mission. The Figure 4 shows the data flow between the main system functions. In green color the flow of recorded/analyzed mission data, in blue color the data flow to produce the mission data and in red color (dashed line) the quick edit loop to be used in case of need to perform a minor quick necessary update before the mission.
Figure 4 - Basis data exchange
IV - OPERATIONAL SUPPORT SYSTEM: MAIN FUNCTIONAL MODULES As mentioned in the above section the Operational Support System manages, at different levels, several factors (including database, countermeasure strategies, platform configuration, EW equipment under test, effectiveness evaluation) related to EW tasks tailored according to the specific operational mission profiles. The functions provided by each sub-system are briefly described hereafter: Database Management: are fundamental tasks to maintain and manage all the data needed to optimize the EW equipment mission data: threat data, Radar and Electro-Optical emitters information, Communication information, EmitSpectrum / 32
ter Order of Battle, Countermeasure information used. The amount of the parametric data managed and processed for the Mission Data generation is very high, and modern EW systems need very effective data management, which also requires a cutting-edge EW Data Base Management System (EW DBMS). This operation can be performed during the day-by-day activities, before receiving the mission order. Countermeasures Effectiveness and Emitter Signal Analysis: this process can also be performed during the day-by-day activities in order to update the Data Base and to be ready to prepare the mission data in a very short time when the mission order is received. A programmable system able to simulate the behavior of a Radar is connected to an actual single or multiple System/s Under Test (SUT/s) or to single or multiple ECM simulator/s, either directly (straight cable in a lab-environment) or, through an antenna system, in an anechoic chamber test facility. The resulting system constitutes a powerful electromagnetic test environment for Active ECM equipment verification, for radar performances evaluation and for radar ECCM evaluation. The laboratory environment allows to closely control the entire process and the collected data can be analyzed in detail. Mission Data Generation: optimizes the equipment data adapting the source data, stored in DB, to the specific performance of the selected equipment in a certain scenario, as for a dedicated mission and to implement the needed configuration control on the generated data. The Mission Data preparation involves two steps: • the first one is to adapt the source data to the specific equipment in order to obtain data that can be directly useful for specific equipment in terms of resolution, notation, etc.. This process, that is related to the equipment and is independent form mission roles, can be performed before the mission order is received; • the second step includes not only the actual compilation of the Mission Data (ESM Li-
brary, ECM Library, Elettro-Optical Library, Symbols, Sound, etc…), but also its format. This is due to the fact that it may be needed to change this data in order to optimize system performance based on: - - - - - - -
System characteristics; Type of mission; Emitter features; Mutual influence of emitters; Threat level; Similarity of threats; and Type of Cooperation between equipment.
The Mission Data generation function can be performed in two different ways: • Automatic mode: in this mode, using a scenario defined in the Scenario DB, data will be automatically imported from the DB’s; and • Manual mode: in this mode data is manually entered into a new or existing Mission Data file. Mission Data Generation supports the user with automatic or semiautomatic procedures to verify completeness, consistency, ambiguity, prioritization, POI and the other data characteristics. Mission data Validation: allows the execution of the validation process of the mission data for equipment; this is a preliminary step carried out prior to data loading on the platform and has the purpose to verify, with a very high reliability, that the programming of the equipment under test produces the expected response for the predefined scenario. This process requires that the real equipment are integrated in a validation system (hardware in the loop), which even includes appropriate stimulators for the equipment under test, a system for collecting, storing and analyzing data able to compare the selected stimuli with response of the systems under test, and a simulator to reproduce the data that are exchanged by the equipment under test with the platform. Mission Planner: allows to plan the EW mission, and optimizing the mission versus expected scenario. The mission planner can perform an EW Mission Survivability Assessment that calculates the minimum risk route and an EW analysis that performs a simulation of the planned mission in order to
evaluate its risks and to provide information about the most critical tasks of the mission. The input data of the Mission Planner are Task order, EW Libraries, Library Validation results, mission type, 3D Map of the gaming area, platform characteristics. The output of the Mission Planner is reports, time and resource planning, (including platform waypoints, fuel) and EW Equipment Planning. Data Analysis: allows performing deep technical analysis of the EW data recorded during the mission. The purpose of Mission Recorded Data Analysis is to gain knowledge on the EW environment in terms of emitters data and parameters. The Mission Recorded Data Analysis allows to analyze the recorded data and update the Data Bases. The user is supported through an automatic comparison between new analyzed data and data present in the DB to allow a quick analysis of threats using graphic and tabular charts. This module allows the user to estimate the characteristics of an intercepted emitter, or the behavior of own equipment taking into account the encountered events, failures, scenario. Briefing/Debriefing: The Briefing module allows the sharing of mission information between all the participants and, in case of coordinated missions, even between crews onboard of different platforms. For this purpose, it is important to employ a common system that can handle data prepared for different equipment that can manage and present such data in a common display format. The Debriefing module is strongly recommended at the end of an operation. It allows to identify the lessons learned, to resolve the misperception/ misunderstanding of events, to improve the cooperation between participants. The time factor is critical, the debriefing should be conducted at two different times of the mission: before the participants are caught up in the day-to-day activities and later, with a follow-up debriefing (1-3 hours) that can occur at the base station 2-7 days after the mission. To achieve this goal and to merge different information coming from different platforms it is important to rely on a common system able to manage different data sources (i.e. recorded fight profile, video recorded on board, weapon systems Spectrum / 33
characteristics loaded in the library, Weapon systems data recorded during the operational mission activity by equipment, Comint, ESM/Elint/Laser/CFD/MAW, ECM actions etc…)
V - A MODULAR AND CUSTOMIZABLE REALIZATION Elettronica S.p.A. has developed a system based on a complex and interconnected set of operational support subsystems that exploit intelligence data (Operational Database) and can reprocess and reuse this data in order to ensure an efficient means of support. The Operational DB, as shown in the Figure 5, represents the knowledge data storage and is the central node for the overall Operational Support System. All subsystems are interconnected and are based on information stored in the Operational DB. The unique feature of this system is that it allows to access and process the same data set providing the possibility to evaluate the same data from different perspectives.
Figure 5 - Main subsystems
Each subsystem uses the data to perform its own functions: • Generate Mission Data for each equipment; • Validate the generated Mission Data (Validation); • Use the generated Mission Data and the information stored in the “Operational Database” into the operational scenario (Mission Planner); and • Analyze the recorded data (from a real scenario and from simulation phase) and transfer the results to the debriefing/briefing system. Spectrum / 34
Main features of the system are: • Modularity: all subsystems (thus the entire system) are based on a modular software architecture that permits to easily enable/ disable any feature. For example, it is possible to enable or disable one or more features of the system using a selective menu. In this way the creation of a specialized and more efficient system with only require the use of specific and easily selectable features. • Extensibility: all sub-systems (thus the entire system) are based on a “plug-in” architecture that permits easy to insertion and removal of a system components. For example, it is possible to install one or more specific equipment modules into the system as plug-ins. After a plug-in has been developed in accordance with the applicable design guidelines, simply copy the related plug-in SW into the system directory to activate the new equipment. This design approach is very important because it allows to develop and integrate modules to support new systems, also from different suppliers, while ensuring information security. Moreover it allows the actual organization to gradually expand its know-how for the development and for the maintenance the system. • Customizable: all sub systems (thus the entire system) permit an easy customization of the main features, in term of GUI representation. For example, the user can tailor display graphics in order to present data in the most ergonomic manner, rearranging display windows, changing table columns order, etc…. • Reusability: the above described features permits to obtain a reusable operational support system. The system can be used for different equipment without the need for major changes. Thus it can be tailored to different organizations and structures. All sub-systems are developed using the same modular approach. Common software engineering techniques are adopted in order to obtain a standard operating environment. The following section describes the development of one of the subsystems.
VI - THE MISSION DATA GENERATION SUB SYSTEM The Mission Data generator is a typical component of the overall system. Figure 6 provides an overview of the component structure. It depicts the general architecture and the borderline between the internal and external areas. The upper part of the figure shows the kernel unit (internal area)and the lower part shows some extensions (external area) plugged-into the extension layer of the central unit, called MDPP (Mission Data Preparation Package).
ternal components according to an expandable architecture. It offers the ability to customize and to specialize the system. The external architecture is based on modules (System MDPP) compliant to the specifications of the global framework. Every external module provides a working environment specifically customized according to the user needs. It has a proprietary database and it can generate the Mission Data files. The external MDPP, coupled to the system, can take advantage of features that provide access to the Operational DB in an assisted way. The user is guided through the process of defining a transformation needed to access the operational data. The user can access the data automatically and import them into his database by this transformation. In this way the organization can maintain and extend the system by itself, preserving data security. The main advantage is the use of external modules without affecting the data security between different institutions. A complete reduction of sensitive data sharing is ensured.
VII - CONCLUSION Figure 6 - Mission Data Generation system
The Kernel unit architecture is based on modules that provide specific functionalities, the main ones are depicted in Figure 6. The system allows the authorized access (Authentication) to multiple workstations (Concurrency) by multiple user profiles (Profiling) to access to the data domain (Operational DB) ensuring integrity and security. The user operations are logged and made available for verification (System Log). The user can access the Operational DB using the Import/Export module and organize the data using the Data Source module. Data Verification and Mission modules offer the preliminary features needed for the Mission Data files generation. Additional functionalities can be provided by adding new tailored modules. The MDPP Extension Layer module is the borderline of the internal architecture; it is designed to ensure the integration between internal and ex-
The development of the system is based on a framework designed, by Elettronica, to ensure several key assets. The architecture design is based on models (MDA) and adopts a layered paradigm. The framework ensures quick and agile maintenance and development of new components for both external and internal architectures. The system is scalable, highly customizable and provides a useful aid to the end user activities. The plug-in architecture provides the ability to add new user-friendly features quickly. As a last feature, it is stressed that the implementation of the core components is based on the Java standards and Oracle technologies.
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AIRBORNE INTEGRATED EW SYSTEMS (AIEWS) Andrea De Martino Chief Technical Officer, Elettronica S.p.A., Rome-Italy Vittorio Rossi Senior Scientist, Elettronica S.p.A., Rome-Italy Abstract: The tremendous evolution and increased density of radar threats of modern warfare scenarios require high performance Integrated ESM/ECM Systems for the defence of airborne platforms. Elettronica has developed an advanced modular and scalable high performance EW System Architecture applicable to most airborne platforms as it can easily meet the stringent siting, volume, mass and cooling constraints typical of various platforms. The new generation Airborne Integrated EW Systems (AIEWS) exploits innovative technologies such as extremely high speed digital signal processing modules performing both receiving as well as waveform generation functions [Digital Receivers (DRx) and Digital RF Memories (DRFM)] and Active Solid-State Receiving/Transmitting (Rx/Tx) Phased Array Antennas, capable of providing high performance signal processing and high RF gain both in reception and transmission modes, respectively. This capability is essential to the implementation of the novel High Accuracy Direction Finding and Localization techniques as well as directional data links connecting aircraft Dr. Andrea De Martino graduated(Laurea) in Nuclear Engineering (Electronic Track) in 1970 and began his career as researcher in the field of Large Systems Theory and Automatic Control at the Electronic Engineering Institute of the University of Rome (19701971), where he then obtained a Ph.D. in Automatic Control Systems in 1977. In 1985 he joined Elettronica S.p.A in Rome. Dr. De Martino is the author of the book “Introduction to Modern EW Systems” recently published by Artech House, Norwood, MA and author of many technical papers on radar and EW equipment techniques and technologies, presented at various classified and unclassified Conferences and specialised magazines. He is also holder of several patents on EW techniques. Address: Elettronica S.p.A. - Via Tiburtina Valeria Km 13.600- 00131 Rome – Italy. Tel.:+39 06 4154370- e-mail: andrea.demartino@elt.it
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of the same wing (as well as with other platforms) in order to consent combined, synchronised operations. Also, high transmission gain is mandatory to delivering a high Effective Radiated Power (ERP) against the radar threats. The AIEWS is managed by a powerful proprietary software module named Scheduler and Resources Allocator (SARA) that allows simultaneous/sequential implementation of all the system functions. This paper deals with the versatility of the AIEWS new generation architecture and its adaptability to the various aircraft roles as well as with its top level system performances. Keywords: Electronic Warfare, Integrated Systems, Jammer, Phased Array Antennas and Digital Signal Processing.
I - INTRODUCTION The new generation Electronic Warfare (EW) equipment on board fighter aircraft have to cope with increasingly complex electro-magnetic (e.m.) warfare scenarios characterized by a Dr. Vittorio Rossi was born in Rome, Italy, in 1949. He received his PhD in Electronics Engineering from the University of Rome in 1976. From January 1977 to March 1985 he was with the Naval Division of “Selenia S.p.A.” (today “Selex Electronic Systems”) as a systems engineer in the field of ship-borne search and fire control radars. He then joined Elettronica S.p.A. where he was appointed ECM systems chief engineer, and was primarily involved in research activity on new and very airborne platforms. Author of numerous studies, research papers and keynote speaker in major EW symposiums, workshops and conferences in Europe and abroad. As senior EW scientist and invited keynote speaker, he took part in the last four editions of the Brazilian Air Force “Simpósio de Guerra Eletrônica” (SIGE XII, SIGE XIII, SIGE XIV and SIGE XV), where he held Electronic Warfare tutorials. He is also holder of several patents on EW techniques. Address: Elettronica S.p.A. - Via Tiburtina Valeria Km 13.600- 00131 Rome – Italy. Tel.:+39 06 4154738- e-mail: vittorio.rossi@elt.it
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high signal density, produced by a large number of radar threats (i.e. associated to a weapon systems) of new generation in addition to the legacy systems and by the proliferation of neutral and cooperative emitters (such as navigation radars, Wi-Fi, network links, mobile communications technology, ground -based and satellite radio links, etc.). New generation radar threats are in general Multi-Functional (MF) Radars, usually based on Active Electronically Steerable Antenna (AESA), such as active seekers, AI Pulse-Doppler (PD) radars, Integrated Air Defense System-MF radars, Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR), Non Cooperative Target Recognition (NTCR) performing Target Search, Track and Weapon Guidance (and further functions as required by the host platform). Many of these radars belong to the new generation of Low Probability of Intercept (LPI) type, characterized by long coded waveforms. The new types of radars pose a serious challenge to EW Equipment in terms of signal interception, threat classification/identification and active countermeasures, as they increase both the usual threat operational frequency (now extending from C to K band, while previously only confined in the E to J bands) as well as the threat
RF agility bandwidth (now up to several GHz). Figure 1 highlights the complex nature of a multi-mission scenario featuring different types of radar waveforms associated with the weapon systems of air-to-air or air-to- surface-scenarios. The former multi-mission scenario exhibits high duty-cycle waveforms which range in the order of ten or so percentage points for AI Pulse Doppler radars and up to 50% for active missile seeker (Interrupted CW) or 100% (CW) for Semi Active Radar Homing guided missile [1] [2] [3] [4] [5]. In the air-to- surface case, PD/CW radars are still present but even the older generation of high power short-pulse radars (with a few percentage points of duty-cycle, <10%) have to be taken into account. A multirole aircraft could be engaged by several threats (o waveforms) during a mission involving the above two types of scenarios; such signals will have to be intercepted and countered in the same mission, in different time slots or, in the worst case, simultaneously. When various weapon systems simultaneously engage the same aircraft through different types of radar waveforms, this can prevent the effective protection of the aircraft by a jammer based on conventional TWT (Traveling Wave Tube) technology. A
Figure 1 - Radar types and Emitter Waveforms in the e.m. Warfare Scenario, where: HPRF= High Pulse Repetition Frequency; MPRF= Medium Pulse Repetition Frequency; ICW= Interrupted Continuous Wave; CW= Continuous Wave; PD=Pulse Doppler.
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dedicated TWT solution for each scenario (or type of waveforms) should be installed on the aircraft for its effective protection: low duty-cycle with high peak power or high duty-cycle with low peak power are the two options based on TWT technology. The advanced solid-state technology used in the AESA jammer allows the EW system to react simultaneously to all the possible threats and ensure platform survival during its mission whatever the related scenario and the involved radar threat waveforms. The new scenarios pose more demanding requirements on the EW Equipment functions, both the traditional ones (Electronic Support Measures, ESM and Electronic Counter Measures, ECM), and the new required function, i.e., Directional EW data link. In particular, for the ESM sensor, the following capabilities are required [6] [7] [8]: • High Probability Of Intercept (HPOI) in a high pulse traffic environment; which implies detection and handling of multiple signals and Low Probability of Intercept (LPI) emitters in conditions of high pulse density in the presence of CW/ICW; • Fast reaction time: to ensure early threat identification, in order to promptly activate the appropriate response against threat targeting and seeker lock-on; • Very high sensitivity for the detection of Low Probability of Detection (LPD) threats, side -lobe detection to counter surveillance radars and missile lock-on, in order to support friendly forces; and • Improved emitter identification which implies high accuracy in measuring key parameters, such as frequency, Pulse Width, amplitude, Time Of Arrival (TOA), angle, range, Intentional Modulation On Pulse (IMOP), Unintentional MOP (UMOP), even in dense e.m. environments, to allow data fusion and situation picture compilation with combat system, so as to avoid collateral damages and fratricides.
• Multiple Simultaneous Threat Countering, with specific Jamming Program/Sequence against each Threat; • Large Inventory of programmable elementary jamming techniques to tailor a jamming program/sequence; • High ERP (controlled) over the whole Threat Band to counter all type of radars (from Surveillance to Weapon Systems Guidance): capability of simultaneous jamming of any waveforms; and • Directional data link capability in order to implement a Protected Exchange of Data/ Commands between two aircraft to perform special synchronous ESM or ECM techniques. The achievement of the above requirements within the small and confined volumes in a fighter aircraft, is possible by adopting not only the most modern technologies in the field of Phased Array Antennas and Digital Signal Processing but also a new concept of Integrated EW System, i.e. a system which is designed to minimize the number of physical resources, which are therefore not exclusively assigned to a specific function but are dynamically shared to execute all the system functions. This concept is illustrated in Figure 2, where the difference between Integrated and Federated System is pictorially represented. In a “federated” system (Figure 2a) each function is implemented by means of a specific physical chain and each physical resource is assigned to a specific function. While a truly “integrated” system (Figure 2b) is designed to minimize the number of physical resources which are not exclusively assigned to a specific function since all the functions executed by dynamically sharing the physical resources accordingly.
Equally, for the ECM function the following capabilities are required [3] [9]:
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a) From a federated
parameters measurement to allow accurate recording and reliable Classification and Identification of Emitters. The key technology to achieving the above requirements is the very fast real time Digital Signal Processing, which is employed in the Digital Receivers (DRx) of the AIEWS. In Figure 6 the conceptual Block Diagram of the DRx is shown: Figure 5 - Scheduler And Resource Allocator (SARA): classical (a) and PTOA approach (b)
b) to an integrated system Figure 3 - Functional Block Diagram of the AIEWS.
Figure 2 - Pictorial representation of the transition from a Federated to an Integrated System.
II - AIEWS ARCHITECTURE Elettronica has developed a modular scalable (in terms of number of resources) Integrated EW System for Airborne applications in which the ESM, ECM and Data Link functions are executed by sharing common resources. The latter exploit the most advanced technologies in the field of Phased Array Antennas and Digital Signal Processing and feature wide use of Firmware (FW) and Software (SW) solutions to implement complex functions and innovative techniques such as: • Ultra Wide Bandwidth (UWB) DRx; • Very Fast Frequency Swept Wide Bandwidth (WB) DRx/DRFMs; • High Power Solid State WB Tx/Rx Modules feeding; and • High gain /high ERP Phased Array Antennas. The AIEWS Functional Architecture and Pictorial view are reported in Figure 3 and Figure 4 respectively:
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Figure 4 - Pictorial View of the AIEWS.
The resources (referred to as modules) are dynamically allocated (the same module should execute different functions at different time intervals), under the control of a Scheduler and Resource Allocator (SARA) module. The traditional design approaches implement sequential tasks on a single resource (Fig.5a), while resource sharing requires the use of “Tracking Channels”, based on real time Predictors of Time Of Arrival (PTOA) of each emitter, and fast tuning of all the EWS resources, in order to implement a very high level of real-time multi-tasking by a single physical resource (see Figure 5b). The Tracking Channels allow a smart management of the resources, addressing them only when they are actually needed, i.e., real-time tuning at the right moment and on the designated frequency. A real-time arbiter manages any conflicts at pulse-by-pulse level.
The Management of the AIEWS resources is assigned to the SARA Multi-Processor module which, upon receiving pulse PTOA requests from the threat Tracking Channel, and exploiting the extremely fast tuning time of all the AIEWS resources, performs the adaptive allocation of the resources by means of a Multi-Criteria Optimization Software (SW) Algorithm. The SARA module complies with the following main design criteria: • Minimize the interference between Tasks; • Maximize the number of scheduled Tasks; • Ensure that the Task is accomplished with the maximum level of performance; • Ensure that the Tasks are scheduled in order to satisfy all the constraints (time, etc.); and • Ensure that the high priority Tasks are executed first.
III - AIEWS ENABLING TECHNOLOGIES The functional requirements relevant to the ESM function stated in the Introduction are translated in to the following technical characteristics: • Broad Instantaneous Bandwidth up to the full required frequency coverage to achieve POI~100% and fast reaction time; • High sensitivity to detect Emitter side-lobes and LPI Emitters; • Simultaneous signals detection and measurement capability for operation in high signal density scenarios without performance degradation; and • High accuracy and resolution of Emitter
Figure 6 - Conceptual Block Diagram of the DRx.
The following provides a functional description of the DRx. The signal at RF level many GHz) is frequency down-converted to a fixed Intermediate Frequency (IF, around 1 to 2 GHz) keeping its bandwidth contents. The resulting IF signal is then subject to sampling-holding and digitized (i.e., its amplitude is converted into digital values or bits) by an Analogue-to-Digital Converter (ADC). The digitalized signal is fed to a digital processor, consisting of Field Programmable Gate Arrays (FPGA) which use Firmware (FW) signal processing algorithms, such as Fast Fourier Transform or Poliphase Filters, to consent proper frequency discrimination of simultaneous signals [10]. Current DRx performances are mainly limited by the ADC technology, whose figure of merit is represented by the product of the Sampling Rate [in Gsps, which determines the Instantaneous Bandwidth (IBW) of the DRx)] and by the Number of bits [N, which determines the Dynamic Range (DR) of the DRx]. The research and development on these devices, primarily focused on increasing the ADC sampling rate, has Spectrum / 41
led so far to maximize the figure of merit defined by FOM1 in fig.6 (ENOB= Effective Number Of Bit). However, since the heat dissipation aspect produced by the ADC device is becoming a critical factor, for this reason, it is preferable to focus on minimizing the figure of merit shown in Figure 6 with FOM2. When a Down-Converter (DC) is required the relevant DRx is called Wide Band (i.e., WB DRx), otherwise (with no DC) the complete RF bandwidth (or some sections of it) is digitalized and the relevant DRx is referred to as Ultra Wide Band (i.e., UWB DRx). More specifically, the state -of-the-art DRx are referred to as WB DRx when IBW≤ 1GHz and N<10 bits, or UWB DRx when IBW≤ 5GHz and N=1 to2 bits. Since the UWB DRx’s have a limited Dynamic Range (DR), and hence a limited instantaneous multi-signal discrimination capability, it is necessary to protect their inputs through a bank of RF filters. In Figure 7 the signal discrimination and parameter measurement capabilities of a Wide Band (0.5 GHz bandwidth) DRx is reported. Fig.8 shows an UWB DRx (10 Gsps sampling rate) by Elettronica. Elettronica has developed a unique UWB DRx solution that is capable of simultaneously covering the whole threat band through a number of parallel high speed monobit ADCs. This avoids the need for component tuning or switching, ensuring State-of-the-art sensitivity and frequency measurement performance. The Multi-Channel UWB DRXs provide a true wide open performance both over the complete threat band and full spatial coverage.
Figure 7 - Wide Band channelized DRX main performance: frequency domain signal discrimination.
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The additional ECM requirements of Para. I are met through the Solid-State Active Phased Array (SS APA), whose conceptual block diagram and a picture (of an airborne version) are depicted respectively in Figure 10 and Figure11 [13] [14]. The SS APA provides the AIEWS with the following capabilities: Figure 8 - UWB DRx (Monobit @ 10Gsps) by Elettronica
Elettronica developed a WB DRx which is connected also to a Multibit WB DRFM [11] [12]. This module is called DRAWS (Digital Receiver And Waveform Synthesiser, shown in Fig.9) as beyond the reception/signal processing capabilities it performs also the memorization and manipulation of the signal to generate ECM waveforms. DRAWS
Figure 9 - DRAWS (WB DRX and DRFM): schematic diagram of single channel and implementation by Elettronica of a dual channel configuration.
The functional Signal Processing requirements relevant to the ECM function stated in the Introduction are translated in the following technical characteristics: Broad Instantaneous Bandwidth Multibit Amplitude /Phase DRFM to counter wide RF agility radar and to provide the large inventory of programmable jamming programs/sequences. All these functionalities are allocated within the UWB DRx and Waveform Synthesizer (DRAWS) whose picture is reported above.
• High Gain ECM in Transmission Mode: - Very high ERP (with ERP fine control) up to 100% duty cycle, so as to counter high peak power pulse as well as PD and CW threats; - Very wide space coverage, up to 180°, achieved by a single APA using the same group of active modules (see also Figure 12); - High ECM effectiveness and efficiency due to Multiple jamming capability of different simultaneous threat (CW/pulse/PD) through very fast multiplexing) and low weight & low power consumption; - High ECM angular selectivity, which provides Stealthiness (narrow beam jamming and low observability antenna); - Very High availability & readiness, due to array graceful degradation (the loss of one or more modules does not cause the performance to degrade catastrophically) and no warm up time; - Full compatibility/ interoperability with on-board equipment, due to pencil beam transmission, energy, low side lobes, predictable jamming activity based on PTOA; and - Maintainability benefits: due to high MTBF, absence of HVPS and low Life Cycle Cost. • High Gain ESM in Reception Mode: - Very high DOA accuracy (class <1 degree depending on installation) both in azimuth and elevation (for planar APA) due to narrow beam with monopulse measurement, which provides better Situation Awareness and geo-Location; Self-pointing and self- stabilizing beam capability; - High ESM/ECM sensitivity, useful for LPI wa-
veform / sidelobe / long range detection; - High ESM angular selectivity, which provides pulse density reduction during reception and reduced Multipath effect (intensity and occurrence); - Flexible Operation: Stand-alone operation, or designable by a low performance RWR; and - Grow-up: Capability to support Wave Front Distortion anti-monopulse angle deception technique, Active Missile Approach Warner capability to aid Passive MW (Missile Warner); EW Tx/Rx Data link open to shared aperture.
Figure 10 - Conceptual Block Diagram of Rx/Tx SS APA in an EW architecture.
Figure 11 - Picture of airborne SS APA by Elettronica.
The core of the SS APA is represented by the Tx/Rx Module (TRM), which provides a high saturated power output, nearly flat over the 1.5 to 2 octaves frequency coverage bandwidth (but is also capable of operating in the linear mode) and instantaneous receiver gain control. The TRM is provided with an internal very fast switching capability to select between two Spectrum / 43
inputs/outputs. The switch allows the TRM to be connected to two arrays of radiating elements in order to provide an Azimuth spatial coverage of 180°. Figure 12 shows the picture of Elettronica produced TRM together with a pictorial arrangement of the TRMs feeding two arrays of radiating elements. An APA unit exploiting this capability is also reported in the same figure.
Mig 29 D. Complete Feasibility Studies have been conducted in conjunction with the A/C manufacturers for the AIEWS installation on board of Su 30 and Gripen NG.
REFERENCES Figure 17 - Pictorial view of an ALQ-703-Study of a podded ESJ based on AIEWS architecture by Elettronica.
Figure 13 - Adaptation of AIEWS architecture to the airborne RWR application.
Figure 12 - ELT TRM and a pictorial for wide Azimuth spatial coverage.
IV - AIEWS ARCHITECTURE MULTIAPPLICATIONS
Figure 14 - Adaptation of AIEWS architecture to the Airborne ESM application.
The modular and scalable architecture of the AIEWS allows its adaptation to many applications such as: • Radar Warning Receiver (RWR) (see Figure 13); • Electronic Support Measures (ESM) (see Figure 14); • Self-Protection Jammer (SPJ) (see Figure 15); and • Escort/ Support Jammer (ESJ) (see Figure 16). Figure 13 and Figure 14 show the adaptation of the AIEWS Architecture to the first two applications. The SPJ application is reported in Figure 15, while the adaptation relevant to the ESJ application is shown in Figure 16 since this is the largest configuration envisaged for the AIEWS architecture. In Figure 17 pictorial view is shown of the ELT ALQ-703, a study for a podded ESJ based on the AIEWS architecture.
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Figure 15 - Adaptation of AIEWS architecture to the Airborne SPJ application.
Figure 16 - Adaptation of AIEWS architecture to the ESJ application
The proposed architecture can also, thanks to its highly directional SS APAs and WB DRAWS, implement directional (stealth), wide bandwidth data links among aircraft in the same formation (as well with other platforms) in order to be deployed in combined synchronized operations, such as: • Improvement of A/C and formation Situation Awareness by real time threat data/imaging sharing, especially relating to pop-up threats; • Multi-platform Instantaneous Threat Geolocation, exploiting the High Accuracy achievable by Multiple A/C DOAs (M-DOA) technique to achieve Fast Geolocation , and Air Threat Ranging (TDOA) in on-board EMCON conditions; • Co-ordination & Synchronization of Formation defence/attack operations, through real time assignment to each A/C of the formation of inhibited or allowed sectors; and • Co-ordinated Jamming Techniques especially in Electronic Attack (EA) situations.
V - CONCLUSION The paper has addressed the newly developed Elettronica AIEWS architecture and illustrated the many potential airborne applications which can be derived from it. The AIEWS implements novel High Accuracy Direction Finding and Localization techniques when dealing with both ground emitters and airborne emitters thanks to its highly directional SS APAs and WB DRAWS. Furthermore, the SS APAs high transmission gain is a key asset in delivering a high Effective Radiated Power (ERP) against radar threats. The above described Elettronica’s AIEWS Architecture is well proven and adopted by a large number of Fighter A/C systems, such as the ECM sections of the EF Typhoon, Mirage 2000/9 and
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LASER: NORMATIZAÇÃO E SEGURANÇA Maj Av Nélson Alex Roso Professor José Edimar Barbosa Oliveira Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)
Resumo: A importância da normatização na fabricação e utilização dos equipamentos laser representa para o Brasil, assim como para as Forças Armadas, um grande passo para a criação de procedimentos de segurança aos trabalhadores ou militares envolvidos no manuseio e operação laser. Nesse contexto, o presente trabalho mostra como resultado uma pesquisa bibliográfica, a qual objetiva a apresentação da padronização utilizada internacionalmente na classificação de equipamentos laser, os riscos a que estão sujeitos aqueles que os operam e as consequentes medidas que devem ser adotadas para evitar a exposição à radiação emitida pelos mesmos. É constatada a premente necessidade de se criar normas nacionais que possam orientar a fabricação e a operação laser, nas quais sejam abordados os aspectos essenciais de segurança. Palavras-Chave: Laser, Segurança e Padronização.
LASER: STANDARDIZATION AND SAFETY Abstract: The normalization importance over manufacture and use of laser equipment, represent
Maj Av Nélson Alex Roso, piloto de Patrulha e Reconhecimento, concluiu o CFOAv em 1999 pela Academia da Força Aérea, possuindo mais de 3000 horas de voo nas aeronaves P-95A e E/R-99. Realizou especialização no Instituto Tecnológico da Aeronáutica em 2006 na área de Guerra eletrônica e atualmente é aluno de mestrado do Programa de Pós-graduação em Aplicações Operacionais no Instituto Tecnológico da Aeronáutica, no qual pesquisa o Comportamento Espectral de Alvos sob Designação Laser. Contato: roso@ita.br, Tel. (12) 3947-3588.
to Brazil country and your militaries forces, a big improvement to creating security procedures to employees or military personnel involved in the handling and operation of laser. In this context, this paper shows results through literature search, which present the international standardization about laser equipment classification, and the possible risks cause by its operation. Also, present some precautions to avoid laser radiation exposure. Is shown the urgent need to establish national standards that can guide the laser manufacture and operation, in which the essential safety aspects are addressed. Keywords: Laser, Safety and Standardization.
I - INTRODUÇÃO Muitos dos equipamentos utilizados atualmente pela topografia, geodésia, fotogrametria, sensoriamento remoto e Forças Armadas empregam a radiação laser, porém, como estes equipamentos são de tecnologia restrita a alguns países desenvolvidos, a normatização de fabricação e utilização também são restritas, a qual dificulta a implementação dos procedimentos de segurança
José Edimar Barbosa Oliveira é engenheiro elétrico, opção Eletrônica, formado pela Universidade de Brasília – DF. Possui os títulos de Mestre e Doutor em Ciências pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica, em 1980, e Ph.D. pela McGill University, em 1986 no Canadá. Atualmente, é professor titular do ITA, desde 1993. Coordenou a criação do CEAAE e do PPGAO, no âmbito da Pró – Reitoria de Pós-Graduação e da Divisão de Engenharia Eletrônica e Computação do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, em São José dos Campos – SP. Em 2000 foi laureado com a medalha de Honra ao Mérito da Aeronáutica. Contato: edimar@ita.br, Tel. (12) 3947-6889.
necessários ao manuseio e operação de tais equipamentos. A utilização do laser pelas Forças Armadas vem atingindo sua primazia bélica, substituindo os projéteis por armas de energia direta, as quais se utilizam da radiação laser para destruir materiais de grande dureza, bem como proteger centros de Comando e Controle (C2) contra mísseis guiados por essa radiação. [1] Percebe-se ao longo da história que a coexistência das armas convencionais com os sistemas d’armas de energia direta, conhecidas como Direct Energy Weapons (DEWs), é complementar, tornando mais complexo o Teatro de Operações (TO). Consequência disso, a tropa mais preparada e com maior disponibilidade tecnológica, aumentará substancialmente a probabilidade de êxito na missão. Nesse sentido, a Força Aérea Brasileira (FAB), expoente na utilização de tecnologias modernas em suas plataformas de combate, tal como o designador laser das aeronaves de reconhecimento A-1, vem dando relevante atenção à temática “armas a laser” nas edições da Revista Spectrum do COMGAR, publicadas em 2000, 2001, 2012 e 2013, o que se traduz na preocupação do preparo e do emprego da Força com a devida segurança operacional. [1] Assim, perante a necessidade da normatização dos procedimentos com dispositivos a laser, o presente trabalho tem por objetivo apresentar a padronização utilizada internacionalmente na classificação de equipamentos laser, os riscos a que estão sujeitos aqueles que os operam e as conseqüentes precauções que devem ser tomadas para evitar a exposição à radiação emitida pelos mesmos.
II – TECNOLOGIA LASER Em 16 de maio de 1960, Theodore Maiman demonstrou experimentalmente o primeiro laser, o qual deu origem a inúmeras áreas científicas e tecnológicas de pesquisas que proporcionaram progressos nos setores de telecomunicações, instrumentação e militares. Precedentes de sua pesquisa, dois importantes acontecimentos do meio científico haviam ocorrido:
• a publicação de um artigo em 1917, no qual Albert Einstein sugeria a emissão estimulada da radiação luminosa, incentivando o desenvolvimento dos amplificadores e osciladores; e • a invenção, por Charles Townes em 1954, do MASER - Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation, seguindo as pesquisas realizadas durante a Segunda Guerra Mundial com o RADAR - Radio Detection and Ranging. [2] Assim, o princípio de funcionamento do LASER constitui a emissão estimulada de ondas eletromagnéticas na região do visível, do infravermelho e do ultravioleta. Nos equipamentos laser aeroembarcados, utilizados para o sensoriamento remoto, telemetria ou designação de alvos de superfície, tal tecnologia é utilizada na determinação de distâncias (entre o dispositivo laser e um alvo), por meio de duas técnicas distintas: Time of Flight e Beam Modulation, dependendo se o modo de operação do laser for pulsado ou contínuo, respectivamente. A coerência da luz emitida por um laser é sua propriedade mais importante, a qual significa dizer que os raios de luz individuais têm todos os mesmos comprimentos de onda (λ) e estão todos na mesma fase, concentrando uma grande quantidade de energia em uma área muito pequena, comparado a outros radiadores luminosos. De acordo com Hecht (1986), os lasers compreendem três elementos chaves: o material ou meio (gasoso, líquido ou sólido) que gera a luz do laser; o estimulador da radiação (ótico, elétrico, químico, etc.) que provê a energia necessária para que o meio gere luz; e a cavidade ótica ou ressonadora, responsável pela concentração da luz gerada e por sua emissão na forma contínua ou pulsada. [3] O comprimento de onda da luz emitida por um laser é definido pelo material ou meio utilizado, enquanto que sua potência é determinada pela cavidade ótica ou ressonadora. Lasers de onda contínua (CW) podem exibir potências variando entre a fração do mW até dezenas de kW e, particularmente nos lasers militares, dezenas de MW. Os lasers pulsados (P) poSpectrum / 47
dem emitir picos de potência muito mais altos, porém, os níveis de potência média são comparáveis aos dos lasers contínuos. Conforme Tarasov (1986), a radiação laser pode variar de um único pulso gigante a pulsos com uma frequência de repetição (FRP) de GHz. Em média, a medida da duração da radiação emitida por um laser está entre 10-6 e 10-9 segundos, contudo, a escala de tempo utilizada é muito variada, desde o laser que atua na escala do segundo, considerado contínuo, até os pulsados ultracurtos, entre 10-12 e 10-15 segundos. [4] As características supracitadas - comprimento de onda, potência, duração e FRP - permitem avaliar os riscos que estão sujeitos todos aqueles que vierem a se expor a radiação laser, assim como definir procedimentos de segurança particulares. Ressalta-se nesse ponto do trabalho, que outras características físicas do laser, igualmente importantes na avaliação dos riscos e na adoção de procedimentos de segurança, são o diâmetro do feixe (diâmetro da abertura por onde a radiação laser é emitida) e sua divergência (variação do diâmetro com a distância), as quais não são abordadas pelas normas vigentes.
IV – NORMATIZAÇÃO LASER
tecidos circundantes é mínima e o fornecimento de sangue é inadequado para conduzir a energia desenvolvida pela exposição local ao laser. Quando estes órgãos estão expostos a tal tipo de radiação, podem produzir-se graves danos nos tecidos profundos dentro dos mesmos, pelo qual há um grave risco de que causem cegueira ou esterilidade. [2] A Tabela I apresenta os principais efeitos adversos ocasionados pela radiação laser nos olhos e pele humanos em função do intervalo de comprimento de onda em que o laser atua.
Padronizar é utilizar definições técnicas especificas para um grupo de equipamentos similares, assegurando tanto a compatibilidade entre eles quanto um nível mínimo de segurança operacional. Estes padrões podem assumir níveis internacional, nacional ou regional. Os padrões internacionais são as premissas de aceitação de um equipamento entre países que adotam as mesmas normas, as quais não são leis ou regulamentações, porém, quando são citados por elas, tornam-se legalmente obrigatórios. Os padrões internacionalmente empregados na classificação de equipamentos laser são:
Tabela I – Efeitos Biológicos da Radiação Laser
- IEC 60825-1
III – RISCOS DA RADIAÇÃO LASER De acordo com o Laser Safety Program da Charles Sturt University (2001), o que distingue a radiação laser dos outros tipos conhecidos de radiação é a colimação do seu feixe. Um sistema biológico qualquer só sofrerá danos se for capaz de absorver tal radiação. A absorção ocorre ao nível atômico ou molecular e é o comprimento de onda do feixe irradiado que determina qual tecido biológico o laser é capaz de danificar. [5] Entre os sistemas biológicos passíveis de danos estão os olhos e a pele humana. Pesquisas medicinais confirmam que os olhos são muito mais vulneráveis à radiação laser do que a pele. O pior caso de exposição ocorre quando os olhos focalizam diretamente o feixe de radiação laser ou, quando o feixe focalizado é refletido por uma superfície espelhada. Certas partes do corpo, tais como o globo ocular e os testículos, a conexão térmica com os Spectrum / 48
Figura 1 - Situações de exposição ocular a um feixe laser.
Os danos podem ocorrer em quatro situações distintas quanto à exposição dos olhos, dependendo do tipo de laser utilizado (comprimento de onda e potência) e do tempo de exposição, conforme mostrado na Figura 1. Grande parte dos danos provocados pela radiação laser se deve ao aquecimento das células que a absorvem. Os lasers no visível e no infravermelho próximo são particularmente mais perigosos, pois o olho humano focaliza o feixe na retina e esta pode sofrer queimaduras.
A amplificação da densidade de potência do ponto laser focalizado na retina é cerca de 100.000 vezes maior que a densidade de potência incidente na córnea. Portanto, embora seja relativamente seguro expor a pele a lasers visíveis de baixa potência é sempre perigoso observar o feixe diretamente. [6] Para o controle eficaz dos riscos da radiação laser é necessário considerar a variação na classificação atribuída a esse laser, o ambiente onde é utilizado e as pessoas envolvidas em sua operação. [7] É importante ressaltar que o usuário mais seguro é também o mais bem informado a respeito dos riscos e procedimentos de segurança envolvidos por este tipo de radiação. [2]
Inicialmente designado como IEC 825-1, foi editado pela primeira vez em 1984 pela International Electrotechnical Commission (IEC). A norma trata basicamente da segurança dos equipamentos laser no que se refere aos danos causados aos olhos e à pele, além de conter a classificação dos mesmos e os requisitos para sua utilização. Em 1993 tal publicação passou a denominar-se IEC 60825-1 e, em 1997, recebeu uma emenda (A1) sobre a padronização dos LEDs (Light Emitting Diodes), sendo reeditada em 1998. O padrão IEC 60825-1 é também adotado, com algumas pequenas modificações, pela Austrália (AS/NZS 2211.1) e Japão (JIS 6082-1). No continente europeu, o Comité Européen de Normalisation Electrotechnique (CENELEC) adota o padrão EN 60825-1:1994, o qual contém todo o IEC 60825-1:1993 com material regulatório complementar. Segundo o CENELEC, o padrão EN deve ser publicado e adotado por todos os países membros da União Européia. A classificação dos equipamentos laser, de acordo com a IEC 60825-1: 1993, tem como base o Limite de Emissão Acessível (Accessible Emission Limit - AEL), isto é, o valor máximo de radiação laser ao qual um indivíduo pode ser exposto durante a operação de um destes equipamentos. Os valores de AEL, por sua vez, têm como base os níveis de Exposição Máxima Permissível (Maximum Permissible Exposure - MPE), ao qual um Spectrum / 49
indivíduo pode ser exposto sem que isto lhe seja prejudicial. Os níveis de MPE são especificados tanto para o olho quanto para a pele e são correlacionados em função do comprimento de onda laser, do tempo de exposição e da potência máxima emitida. [2] A Tabela II apresenta os riscos, os tipos de lasers e a potência máxima emitida relativamente a cada uma das classes que compõem o referido padrão.
Tabela III – Classificação Laser conforme IEC 60825-1: 2001
Tabela IV – Classificação Laser conforme o CDRH.
- NORMATIZAÇÃO BRASILEIRA
Tabela II – Classificação Laser conforme IEC 608251: 1993.
- ANSI Z136. 1 e CDRH 21 CFR
Uma publicação da norma acima foi editada em 2001, a qual apresenta diferenças na classificação em relação à edição anterior, conforme Tabela III. Basicamente, a letra M das novas classes (1M e 2M) indica o uso de instrumentos óticos magnificadores e a letra R a redução de requisitos em relação à classe 3A original.
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Verifica-se pelas tabelas acima, que além de uma diferença no número de classes (CDRH com seis; ANSI com cinco), os padrões apresentam escritas diferentes para o número e letra correspondente a cada classe (CDRH com números romanos e letras minúsculas; ANSI com números arábicos e letras maiúsculas). [2]
Nos Estados Unidos da América o padrão de classificação divide-se em: usuários (ANSI Z136. 1 – desde 1986) e fabricantes (CDRH 21 CFR - Ch. I Parte 1040 Seção. 1040.10 e Seção. 1040.11 - desde 1976). Apesar de independentes, tais documentos apresentam esquemas de classificação similares ao IEC. [8] Enquanto o padrão que regula os usuários de produtos laser é feito pelo American National Standards Institute (ANSI), o padrão para os fabricantes dos equipamentos laser é feito pelo Center for Devices and Radiological Health (CDRH), subordinado à Food and Drug Administration (FDA), por sua vez subordinada ao U.S. Department of Health and Human Services. A Tabela IV apresenta a classificação dos equipamentos lasers segundo o CDRH. No Code of Federal Regulations (CFR) a seção 1040.10 refere-se ao padrão de desempenho de equipamentos laser em geral, enquanto a seção 1040.11 ao padrão de desempenho de equipamentos laser de propósitos específicos, como os utilizados em levantamentos geográficos, nivelamentos e alinhamentos (construção civil), na medicina e em demonstrações.
O início do desenvolvimento destes padrões ocorreu durante a década de sessenta, logo após a invenção do primeiro laser. Revisões sucessivas das documentações ocorreram no período entre 1973 e 1986, quando os mesmos alcançaram o estado em que se encontram atualmente. Ainda, no período subseqüente, os americanos fizeram varias tentativas de harmonizar seus padrões com os padrões internacionais, comprometendo-se em unificar os padrões FDA/CDRH com o IEC. A Tabela V apresenta a classificação dos produtos laser segundo o ANSI. Tabela V – Classificação Laser conforme o ANSI.
Conforme ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, a normalização deve estar presente na fabricação dos equipamentos, na transferência de tecnologia e na melhoria da qualidade de vida, por meio de normas relativas à saúde, à segurança e à preservação do meio ambiente. Atualmente a ABNT possui quarenta e nove Comitês e dois organismos de normalização setorial, orientados para atender ao desenvolvimento da tecnologia e participar efetivamente na normatização internacional e regional. Além destes, a Comissão de Estudo Especial Temporária (CEET), vinculada à gerência do processo de normatização da ABNT, tem objetivo e prazo determinados para tratar de assuntos fora do âmbito dos Comitês Técnicos. Até a presente data, mesmo com tantos órgãos normativos, as duas únicas normas relacionadas ao laser e constantes do acervo da ABNT são [2]: • NBR 14588 de 09/2000 - determinação do raio de encurvamento em fibras óticas pelos métodos de vista lateral e por reflexão do feixe laser; e • NBR IEC 60601-2-22 de 10/1997 - norma internacional adotada no Brasil que prescreve os requisitos particulares para a segurança de equipamentos laser utilizados em diagnósticos e terapias. Portanto, nenhuma das normas citadas prescreve a utilização segura de equipamentos laser em quaisquer outras atividades senão na medicina. Ainda, em relação à proteção dos trabalhadores diante dos riscos no trabalho, a Consolidação das Leis do Trabalho (CLT), estabelecida pela Lei N0 6514 de 22/12/1977, contém o detalhamento e a aplicação destas proteções, onde estão contidos vinte e oito Normas Regulamentadoras (NRs). Dentre estas normas encontra-se a Spectrum / 51
NR-15, normatizadora das atividades e operações insalubres, com quatorze anexos. Dentre os anexos, o de número sete refere-se às radiações não ionizantes, o qual comporta três parágrafos [9]: • São radiações não ionizantes as microondas, as ultravioletas e o laser; • As operações ou atividades que exponham os trabalhadores às radiações não ionizantes, sem a proteção adequada, serão consideradas insalubres, em decorrência de laudo de inspeção realizada no local de trabalho; e • As atividades ou operações que exponham os trabalhadores às radiações da luz ultravioleta na faixa entre 320 a 400 nanômetros não serão consideradas insalubres. Com isso, a CLT regulamenta como atividade insalubre a operação de equipamentos laser, porém, não estabelece critérios que permitam identificar quais condições contribuem para a insalubridade da operação, nem tanto qual seria o tipo de proteção adequada aos que operam ou se expõem à radiação provocada por tais equipamentos. Por isso, é de extrema importância que todos os envolvidos com a operação de equipamentos laser conheçam as classes às quais eles pertençam, uma vez que existem diversos padrões adotados. Só assim é possível determinar os riscos que os operadores estão submetidos, bem como estabelecer critérios que permitam reduzí-los ao máximo.
V – RECOMENDAÇÕES DE SEGURANÇA Com o intuito de prevenir acidentes e incidentes na manutenção e operação dos equipamentos lasers, listam-se algumas recomendações de segurança, as quais visam disseminar a doutrina de segurança em ambiente operacional: • O operador e o mantenedor devem ter sempre em mente que “NUNCA” se deve apontar o laser propositadamente na direção de pessoas; • Conhecer a legislação ou normas que regem o uso de equipamentos laser no país. Caso Spectrum / 52
não existam, conhecer a classe do produto laser utilizado e os reais riscos que este representa dentro das normas classificadoras disponíveis; • Sinais de alerta e de perigo, dependendo do tipo de laser utilizado, devem ser colocados em locais estratégicos da área de trabalho (interna ou externa), os quais seguem especificações constantes nos padrões já citados; • Deve-se sempre utilizar óculos ou viseira de proteção que filtre a energia radiante proveniente da radiação laser; • Fixar rigidamente o equipamento laser de forma que a direção do feixe laser não possa ser alterada acidentalmente; • Deve-se evitar a utilização de binóculos ou monóculos durante a emissão do feixe laser, uma vez que esses equipamentos intensificam ou focam a radiação óptica; • Procedimentos de segurança no ambiente de manutenção e operação são extremamente necessários para que se evite a exposição desnecessária e prejudicial à saúde do pessoal envolvido; • O pessoal envolvido na operação e manutenção do laser deve estar capacitado para tal; • Os procedimentos de manutenção e operação do laser fora da bancada de manutenção deve ser restrita aos locais controlados, a exemplo disso, não é recomendado a emissão laser nos pátios de manobras dos aeródromos; • Nunca se deve olhar diretamente para uma aeronave empregando laser; • A área próxima à utilização laser deve estar livre de objetos brilhantes, cromados, vidros, espelhos ou qualquer outra superfície reflexiva como água, os quais possam causar reflexões especulares ou difusas, contudo, considerando-se que é impossível isolar completamente uma área de operação tal que se previna qualquer iluminação acidental do laser, deve-se criar uma área de segurança livre de qualquer forma de reflexão; • Todo local de operação e manutenção laser deve possuir avisos sobre a possível exposi-
ção à radiação; e • Uma pessoa deve ser nomeada responsável pela avaliação e implementação dos controles de segurança apropriados à classe do laser, tipo de instalação e riscos associados.
VI - CONCLUSÕES A apresentação da importância da normatização na fabricação e utilização dos equipamentos laser, constituiu o primeiro passo para mostrar à comunidade operacional e científica a evolução nessa área tecnológica, representando a necessidade de procedimentos de segurança aos trabalhadores ou militares envolvidos no seu manuseio e operação. Nesse contexto, o presente trabalho mostrou como resultado uma pesquisa bibliográfica, na qual são apresentadas as normas disponíveis para a classificação de equipamentos laser, os riscos a que estão sujeitos aqueles que os operam e as conseqüentes medidas preventivas à exposição desta radiação. Foi constatada a necessidade de se criar normas nacionais que orientem a fabricação e a operação laser, nas quais sejam abordados os aspectos essenciais de segurança. Portanto, de acordo com as necessidades e as constatações implícitas nesse artigo, consoante com as recomendações segurança apresentadas, é imprescindível que as autoridades civis e militares do Brasil envidem esforços no sentido de implementarem a doutrina e as padronizações necessárias para a fabricação e utilização dos equipamentos lasers, assegurando que perdas materiais e humanas sejam minimizadas.
REFERÊNCIAS [1] ROSO Nelson Alex, MOREIRA, R. C. e OLIVEIRA, J. E. B. “Revista SPECTRUM”. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica. ComandoGeral de Operações Aéreas Brasília: COMGAR, edição 2013. [2] BRANDALIZE, M. C. B. e PHILIPS, J. W. “Padrões de Classificação de Equipamentos Laser Utilizados em Levantamentos Terrestres e Aéreos”. Disponível em: http://mundogeo.com. Acesso em: 25 jun. 2014. [3] HECHT, JEFF. “The Laser Guidebook”. Singapore, McGraw-Hill Editions, 1986. Disponível em: http://bib. tiera.ru/. Acesso em 25 abr. 2014. [4] TARASOV, L. “Laser Physics and Applications”. English Translation, MIR Publishers, 1986. Disponível em: https://archive.org/.../TarasovLaserPhysicsAnd-Applications. Acesso em 10 abr. 2014. [5] Charles Stuart University: “Laser Safety Program Part III: The Effects of Laser Radiation on Biological Tissue”. 2001. Disponível em: http:// www.csu.edu.au-/acad_sec/.../section05.pdf. Acesso em 20 abr. 2014. [6] Columbia University. “Laser Safety Guidelines”. 1998. Disponível em: http://ehs.columbia. edu/Laser-Safety.html. Acesso em 25 mai. 2014. [7] CERN - European Laboratory for Particle Physics, “Safety Instructions”, IS 22, 1994. Disponível em: https://edms.cern.ch/file/335744/LAST_ RELEASED/IS22_E.pdf. Acesso em 22 abr. 2014. [8] AMERICA. Laser Institute of. “ANSI Z136.12007”. American National Standard for Safe Use of Lasers.13501 Ingenuity Drive, Suite 128, Orlando, FL 32826- USA: 16 de março de 2007. Disponível em: https://www.lia.org/PDF/Z136_1_s.pdf. Acesso em 25 jan. 2014. [9] CLT. Anexo VII. NR 15 – “Atividades e Operações Insalubres”. Radiações não ionizantes. Disponível em: http://www.guiatrabalhista.com. br. Acesso em 29 jun. 2014.
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GUERRA ELETRÔNICA NAS COMUNICAÇÕES: ENTENDENDO O LINK BR2 Sandro Bernardon – Ten Cel Av Comando-Geral de Operações Aéreas (COMGAR)
Resumo: Este artigo tem por objetivo delinear uma visão sucinta sobre o LINK BR2, o qual será um sistema tático de enlace de dados concebido para estabelecer comunicações seguras entre vários participantes conectados por meio de uma rede de comunicações tática. Essas comunicações poderão envolver enlaces de dados por rádio frequência, enlaces por satélite e redes computacionais. Palavras chaves: Enlace de Dados Tático e Guerra Centrada em Redes.
ELECTRONIC WARFARE INSIDE COMMUNICATIONS: UNDERSTANDING THE LINK BR2 Abstract: This article aims to outline an overview about the LINK BR2, which will be a tactical data link system designed to provide secure communications between multiple participants connected through a network of tactical communications. These communications may involve data links using radio frequency, satellite links and computer networks.
O Ten Cel Av SANDRO BERNARDON concluiu o CFOAv em 1996 e possui graduação em Ciências Aeronáuticas pela Academia da Força Aérea (1996), MBA em Gestão Pública pela Universidade Federal Fluminense (2006). Possui qualificação operacional como Líder de Missões Aéreas Compostas e Líder de Esquadrão da Aviação de Caça. Atualmente é o chefe da Subseção de Doutrina na área de Comando e Controle do Comando-Geral de Operações Aéreas e é o Gerente Operacional do Projeto LINK BR2. Contato: bernardon@comgar.intraer Telefone (61) 3364-8929.
Keywords: Tactical Data Link and Network Centric Warfare.
I - INTRODUÇÃO A Estratégia Nacional de Defesa (END) estabelece em seu texto que o Comando da Aeronáutica (COMAER) deve desenvolver um repertório de tecnologias e de capacitações que permitam à Força Aérea Brasileira (FAB) operar em rede, não só entre seus próprios componentes, mas, também, com a Marinha do Brasil (MB) e o Exército Brasileiro (EB) [1]. No intuito de alcançar este objetivo a FAB está desenvolvendo um sistema que foi denominado LINK BR2 (LBR2). O LBR2 será um subsistema tático de enlace de dados pertencente ao Sistema de Comunicações por Enlaces Digitais da Aeronáutica (SISCENDA), o qual está sendo concebido para estabelecer comunicações de dados entre vários participantes conectados por meio de uma rede de comunicações tática. Essas comunicações poderão envolver enlaces de dados por rádio frequência e redes computacionais. O LBR2 deve seguir uma concepção de desenvolvimento flexível e incremental que permita a sua futura implantação em novas plataformas da FAB, MB e EB, logo é válido afirmar que o LBR2 é um subsistema componente do Sistema Tático de Enlaces de Dados (SISTED), programa do Ministério da Defesa que visa à interoperabilidade tática entre as Forças Armadas Brasileiras. O LBR2 foi planejado para ser um sistema robusto com alta capacidade de transmissão de dados, resistente a interferências, com capacidade de espalhamento espectral e criptografia nacional própria. O sistema segue os princípios da guerra cen-
trada em redes e tem por objetivo prover um incremento na consciência situacional coletiva, garantindo a Superioridade de Informação em qualquer cenário, permitindo que vários participantes atuem de forma sinérgica por meio da troca de informações seguras entre si [2]. Para tanto, o LBR2 deve permitir que os participantes consigam visualizar um Cenário Operacional compartilhado, disponibilizando ou sendo alimentados com diversas informações, de acordo com a necessidade. Estas informações poderão ser: a) posição, identificação, velocidade, altitude e direção dos participantes de uma rede de enlaces; b) posição, classificação, velocidade, altitude e direção de contatos áereos, terrestres ou marítimos compartilhados por diversos tipos de sensores; c) alvos designados e engajados; d) medidas de coordenação como áreas, linhas e pontos; e) inventário e status dos sistemas embarcados dos participantes de interesse; f) compartilhamento de imagens digitais; g) mensagens de texto livre ou pré-formatadas; h) mensagens de áudio (comunicação por voz digitalizada gravada ou transmitida em tempo real); i) identificação e posicionamento de emissores eletromagnéticos diversos, bem como ameaças de naturezas diversas; e j) informações meteorológicas de aeródromos de interesse.
II – SERVIÇOS DO LBR2 De acordo com o Conceito de Operação do SISCENDA, o LBR2 será composto pela reunião de um Serviço de Gerência, um Serviço Operacional Ar-Ar, um Serviço Operacional Ar-Solo e um Serviço Operacional Solo-Solo, conforme ilustrado na Figura 1. O Serviço de Gerência é o conjunto de sistemas, estações e aplicativos que tem por objetivo o gerenciamento de dados, segurança, redes, espectro eletromagnético, desempenho, endereça-
mento, monitoramento e configuração do LBR2. O Serviço Operacional Ar-Ar é o serviço que provê a possibilidade da troca de informações entre plataformas aéreas. O Serviço Operacional Ar-Solo é o serviço que permite o compartilhamento de informações entre plataformas aéreas e plataformas na superfície, sejam elas terrestres ou marítimas. O Serviço Operacional Solo-Solo é o serviço que permite a possibilidade de troca de informações entre plataformas ou sistemas de C2 na superfície terrestre ou marítima. Estes serviços serão viabilizados por meio da comunicação entre várias Estações que foram denominadas Estações Data Link (EDL), utilizando comunicação por rádio frequência, saltos satelitais ou redes computacionais.
Figura 1 – Serviços Operacionais do LBR2.
III – CONFIGURAÇÕES DAS EDL Uma EDL é o conjunto formado por interfaces, aplicativos e sistemas operados pelo homem, interfaces de meio físico e por componentes complementares. Dependendo do tipo de função de uma EDL, será necessário adicionar ao seu conjunto um Terminal Data Link (TDL). O TDL é o componente da EDL que mantém encapsulado as pilhas de protocolos necessários ao funcionamento do sistema LBR2. O TDL se conecta às demais camadas do sistema por meio de aplicativos e interfaces. Pode-se dizer que o TDL é a alma do sistema tático de enlaces de dados. Os tipos de EDL que comporão o LBR2, conforme os Requisitos do projeto, são:
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- ESTAÇÃO DATA LINK AEROEMBARCADA (EDL AER) – EDL que pode ser integrada a aeronaves, mísseis ou satélites. Por exemplo, quando se falar em uma EDL A-29, trata-se de uma EDL AER na aeronave A-29, que contém o conjunto de hardware e software necessários para conexão à rede e visualização do Cenário Operacional; - ESTAÇÃO DATA LINK DE COMANDO E CONTROLE (EDL C2) – Esta EDL foi concebida para uso em salas de C2 e servirá inicialmente para testes do sistema de enlaces e visualização do Cenário Operacional. Tem por objetivo desenvolver funcionalidades do LBR2 a serem integradas aos sistemas de Comando e Controle (C2) utilizados pelos controladores de Defesa Aérea no Órgão de Controle de Operações Aéreas Militares (OCOAM), aeronaves de C2 como o E-99 e salas de monitoramento e controle de Operações Correntes; - ESTAÇÃO DATA LINK PORTÁTIL (EDL PORTÁTIL) – EDL de superfície, robustecida e que pode ser transportada por um combatente a pé. É o tipo de EDL que será utilizada por um Guia Aéreo Avançado (GAA), Forças Especiais (FE) ou Precursor Paraquedista (Prec). Permite o compartilhamento de informações entre um combatente a pé e uma aeronave; - ESTAÇÃO DATA LINK DE COMUNICAÇÕES (EDL COM) – EDL de superfície que possui a capacidade de retransmitir informações entre participantes, sendo móvel ou fixa. As EDL COM permitirão o enlace entre as EDL C2 e as EDL AER, provendo o enlace entre controladores no solo e as aeronaves. Trata-se de um conjunto de hardware, software, rádios, antenas e interfaces diversas, podendo ser robustecida de acordo com o ambiente de operação. As EDL COM, também permitirão o enlace com os sistemas de C2 do Exército e da Marinha, através de softwares que permitem tradução e efetuam a ponte de comunicação entre sistemas que possuem protocolos distintos; - ESTAÇÃO DATA LINK DE GERENCIAMENTO (EDL GER) - Estação utilizada para configurar e disseminar os parâmetros de configuração necessários ao funcionamento harmônico de todas Spectrum / 56
as EDL do sistema LBR2. Permitirão também gerenciar e monitorar de forma remota o status de funcionamento das EDL COM ligadas à rede de gerência. As EDL GER serão utilizadas pela divisão do Comando de Defesa Aeroespacial Brasileiro (COMDABRA) responsável pela gerência e programação das redes de enlaces. Existirão estações fixas e estações móveis, garantindo a capacidade de gerenciar redes de enlaces quando em missões fora do território nacional; e - ESTAÇÃO DATA LINK DE PLANEJAMENTO (EDL PLJ) – Estação utilizada para recebimento dos parâmetros de configuração do LBR2, criados nas EDL GER. As EDL PLJ serão utilizadas pelas Unidades Operacionais para recebimento e carregamento dos parâmetros de configuração do LBR2 nas EDL AER ou EDL PORTÁTEIS. A Figura 2 demonstra como funciona o Serviço de Gerência do LBR2, onde se pode visualizar a capacidade de gerência remota das EDL COM e como acontece a configuração das EDL AER, por meio da utilização de uma EDL PLJ.
do que uma Unidade Aérea atuando fora de sua base sede, tenha todas as funcionalidades necessárias ao planejamento de sua missão. Outros aplicativos poderão ser desenvolvidos, os quais conectados a uma EDL COM podem ser utilizados para fins de treinamento e simulação. Uma das possibilidades é desenvolver um aplicativo para inserção de aeronaves virtuais, com rotas pré-definidas ou aleatórias, de forma a criar um ambiente de treinamento onde pilotos e controladores visualizarão, em seus displays, aeronaves geradas pelo sistema Data Link, permitindo o treinamento de táticas de interceptação e combate aéreo além do alcance visual. Outra possibilidade é o desenvolvimento de um aplicativo para acompanhamento e validação em tempo real dos resultados de uma missão de treinamento de combate aéreo. Nada impede que essas funcionalidades sejam plugins da EDL C2.
IV - MODOS DE COMPARTILHAMENTO DE INFORMAÇÃO Modo de compartilhamento é a maneira como as informações serão compartilhadas entre os diversos participantes do LBR2, levando em conta a segurança das informações. Existirão quatro modos de compartilhamento:
Figura 2 - Serviço de Gerência do LBR2.
Além das EDL PLJ, o sistema LBR2 também contará com o suporte do sistema de Planejamento de Missão Aérea (PMA 2), desenvolvido pelo Instituto de Estudos Avançados (IEAV). O PMA 2 será acrescido de um plugin que permitirá aos usuários configurarem algumas opções como, por exemplo, sua posição na rede, grupos aos quais pertence, o papel a ser desempenhado para fins de treinamento (hostil, amigo ou neutro) e configuração de algumas mensagens de texto. Por uma questão de logística e mobilidade, as EDL PLJ serão instaladas em computadores portáteis e possuirão o sistema PMA 2, permitin-
- MODO SILENCIOSO - é o modo em que um participante apenas recebe informações do LBR2, sem nada emitir. Esta função é útil quando determinada aeronave deve se manter o mais discreta possível em um ambiente hostil, sem ser detectada; - MODO CLARO – modo em que os participantes compartilham suas informações abertamente, sem qualquer criptografia ou medida de proteção eletrônica; - MODO SIGILOSO - é o modo em que os participantes compartilham suas informações de forma criptografada, utilizando uma única frequência; e - MODO SEGURO - é o modo em que os participantes compartilham suas informações de forma criptografada, utilizando medidas de proteção eletrônica como espalhamento espectral e
salto em frequências.
V - MODOS DE ENDEREÇAMENTO DE INFORMAÇÃO Os modos de endereçamento de informação referem-se aos destinatários aos quais serão endereçadas as diversas informações. Existem três modos de endereçamento: - UNICAST - modo de endereçamento em que um participante direciona suas informações para outro participante específico; - MULTICAST - modo de endereçamento em que um participante direciona suas informações para um ou mais grupos de participantes; e - BROADCAST – modo de endereçamento em que um participante direciona suas informações para todos os demais participantes da rede de enlaces.
VI – FUNÇÕES PONTE As funções ponte são funcionalidades do LBR2 através das quais um participante pode retransmitir informações para outros participantes. Existem três tipos de funções ponte: - PONTE DE ALCANCE: Funcionalidade do LBR2 por meio da qual os participantes envolvidos, utilizando um mesmo canal ou rede de comunicação, mantêm os enlaces com o auxílio de um retransmissor, de forma que uma aeronave fora de alcance consiga se manter conectada a rede de enlaces. Na Figura 3 temos um exemplo, onde o PARTICIPANTE 1, com seu rádio configurado para função de ponte de alcance, efetua a retransmissão dos dados da aeronave de Controle e Alarme em Voo para a esquadrilha que voa em uma posição mais avançada.
Figura 3 - Função Ponte de Alcance.
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- PONTE DE PROTOCOLO: Funcionalidade da camada de enlaces do LBR2 que permite o transporte de informações entre o LBR2 e outros sistemas que possuem protocolos de comunicações diferentes. Exemplo: troca de informações entre o sistema LBR2 e o sistema de enlaces LINK YB da Marinha, ou entre O LBR e o sistema de enlaces táticos do Exército. Normalmente está função serve para permitir a interoperabilidade com sistemas legados que ainda se encontram em operação, porém ainda não atingiram a obsolescência ou sistemas que possuem tecnologias de transporte de informação distintas; - PONTE DE REDE: Funcionalidade do LBR2 por meio da qual os participantes podem compartilhar informações estando em redes de comunicações distintas. Normalmente um participante participando de duas redes distintas permite o transporte de informações de uma rede para outra. Na Figura 4, a AERONAVE CAV transporta informações da REDE “A” para a REDE “B” e viceversa.
Figura 4 - Função Ponte de Rede.
VII - VISÃO DE UM CENÁRIO DE EMPREGO COM O LBR2 Planejamento da Operação Ao se conceber uma Operação Militar, será emitido um Plano de Operações. Anexo a este haverá um Plano de Comunicações e um Plano de Emissões Eletromagnéticas, estabelecendo as regras de gerenciamento do espectro, canais e responsabilidades inerentes ao emprego dos diversos sistemas comunicações e emissores de energia eletromagnética. Com base nesse anexo e também com base no Conceito de Operação estabelecido, a Divisão de Comunicações e Sistemas de Informação (DIVCSI) existente no COMSpectrum / 58
DABRA iniciará o trabalho de configuração e planejamento dos parâmetros a serem utilizados pelos diversos usuários do LBR2. Estes parâmetros serão construídos e testados por meio das EDL GER e envolvem a definição de chaves criptográficas, gerenciamento de espectro, definição de frequências e testes de intermodulação. Com o planejamento pronto, os diversos parâmetros serão transmitidos para as Unidades Operacionais, onde serão recebidos nas EDL PLJ e ficarão armazenados para carregamento nas EDL AER ou nas EDL PORTÁTEIS, o que ocorrerá em acordo com as ordens a serem recebidas.
Planejamento de Missão Nessa fase o COMDABRA emitirá as ordens para as Unidades sob Controle Operacional. As informações de canais, grupos e redes de enlaces que deverão ser utilizadas pela Unidade em cada missão designada estarão discriminadas nessas ordens. De posse dessas informações, um setor responsável, normalmente a Seção de Guerra Eletrônica da Unidade Operacional, procurará o conjunto de dados corretos na EDL PLJ e carregará esses dados nas EDL AER ou nas EDL PORTÁTEIS. Os pilotos escalados para a missão efetuarão o planejamento no sistema PMA 2, configurando os dados necessários a sua participação na rede de enlaces designada. Estabelecerão parâmetros como posição de cada um dos elementos da esquadrilha, definição de membros prioritários para determinação da ordem e urgência na troca de informações, configurações iniciais de cenário a ser visualizado, mensagens de texto pré-formatadas e outras informações necessárias para sua correta participação na rede de enlace de dados táticos.. Todas essas funcionalidades que são carregadas através do sistema PMA 2 também são possíveis de serem configuradas a partir da própria aeronave, a fim de garantir reconfiguração em caso de mudanças no planejamento. As EDL COM conectadas por rede segura às EDL GER receberão remotamente os parâmetros necessários à sua configuração, garantindo a sua entrada na rede durante a operação. Isso
permitirá a comunicação entre os controladores de Defesa Aérea e as aeronaves de combate em todos os modos de compartilhamento e endereçamento, permitindo assim o gerenciamento e o controle do cenário tático.
Execução Para exemplificar, será usado um pacote de aeronaves composto por duas formações de Ataque, uma formação de Escolta, uma aeronave de Controle e Alarme em Voo (CAV) e uma aeronave de Reabastecimento em Voo (REVO), localizadas em bases distintas, defendidas por Antiaérea e sendo controladas por um OCOAM. [4]. Para a organização da rede de enlaces, todos os elementos serão configurados para a mesma rede, porém serão divididos em três grupos de forma a facilitar o fluxo de informações e transmissões em modo de compartilhamento Multicast. Serão criados um grupo denominado de CONTROLE, um grupo denominado REABASTECIMENTO e um grupo denominado PRINCIPAL. Sendo assim, no momento que um OCOAM envia uma mensagem para o grupo REABASTECIMENTO, todas as aeronaves que estiverem nesse grupo receberão essa mensagem. Mensagens do tipo Broadcast serão visualizadas por todos os membros da rede, independente do grupo em que estiverem no momento. A Figura 5 ilustra os grupos dentro de um uma rede do LBR2.
Na condição manual o operador será capaz de inserir no rádio, diretamente ou por meio de interface mais prática, parâmetros de data e hora, seja em solo ou em voo e solicitar a entrada na rede. Uma vez sincronizados na rede, as aeronaves normalmente ingressarão no grupo CONTROLE e todos estarão aptos a receber ou compartilhar informações seja por dados ou voz digitalizada. Os participantes terão a visualização dos demais membros da rede, por meio dos displays táticos. Receberão dados status de sistemas, autonomia e inventário de armamento das aeronaves de sua formação, posição dos demais membros da rede, entidades amigas e inimigas compartilhadas por radares de solo e aeroembarcados, alvos designados e os respectivos membros engajados e outras informações de interesse. Vide a exemplificação de um display de aeronave de combate ilustrado na Figura 6.
Figura 6 - Visão prospectiva de tela de uma Aeronave de Combate com contatos compartilhados via Data Link.
Figura 5 - Grupos dentro de uma rede do LBR2.
As formações e aeronaves partirão de bases diferentes. Após a decolagem, todos realizarão sincronismo em voo o qual poderá ocorrer de duas formas: manual ou automática.
As aeronaves de ataque e escolta prosseguirão para o reabastecimento em voo, saindo do grupo CONTROLE e passando para o grupo REABASTECIMENTO, garantindo melhor controle do processo de abastecimento através de um grupo exclusivo para recebedores e reabastecedores. Embora estejam no Grupo REABASTECIMENSpectrum / 59
TO, as aeronaves conseguirão visualizar e receber mensagens de outras aeronaves existentes na rede. Durante o tempo todo, recebem informações de contato compartilhadas pela aeronave CAV e pelas EDL COM do OCOAM, contendo os contatos detectados pelos radares de solo. Toda a operação será supervisionada pela Divisão de Operações Correntes no COMDABRA, que visualizará todo o cenário, com a capacidade de receber mensagens e inserir informações táticas no Cenário Operacional por meio das funcionalidades desenvolvidas nas EDL C2. Após realizar o reabastecimento em voo, as aeronaves prosseguirão para os pontos de ataque, mudando para o grupo PRINCIPAL, onde visualizarão o Cenário Operacional, compartilhando e recebendo informações necessárias ao cumprimento da missão. Prosseguirão para o ataque dos alvos, com acompanhamento das aeronaves de escolta. Ao ingressarem na área crítica, as aeronaves de ataque poderão selecionar o modo silencioso, deixando de emitir informações, porém continuando a receber o cenário compartilhado pela aeronave CAV e demais membros da rede. As entidades aéreas do cenário poderão ser reclassificadas (amigo ou hostil) a qualquer tempo no decorrer da operação pela aeronave CAV ou pelo OCOAM e serão compartilhadas, já classificadas, para os membros da rede, sendo visualizadas pelos pilotos de acordo com uma simbologia específica existente nos displays de cada aeronave. A qualquer momento poderão ser comandadas novas ordens, vetorações e designados novos alvos, áreas, pontos, etc. Por meio do compartilhamento do status e inventário, os controladores da aeronave CAV, o OCOAM e a Divisão de Operações Correntes terão noção dos dados de combustível, armamento e integridade dos sistemas das aeronaves participantes da rede de enlaces. Isso permitirá um melhor gerenciamento tático da arena de combate. As aeronaves de ataque, ao penetrar profundamente nas linhas inimigas, poderão estar fora do alcance rádio da aeronave CAV. Neste caso, as mensagens serão roteadas por uma terceira aeronave (integrante da formação de escolta) que Spectrum / 60
tenha linha de visada com a aeronave CAV, realizando a comunicação por ponte de alcance. Essa função de ponte não dependerá de configuração por parte do operador, sendo um recurso totalmente transparente e gerenciado automaticamente pelo sistema, conforme planejamento efetuado pelo serviço de gerenciamento do LBR2. Essa função ponte não impedirá o funcionamento normal dos demais enlaces da aeronave de escolta. Vide Figura 3. As aeronaves de escolta possuirão prioridade no compartilhamento de informações, uma vez que devem ser capazes de efetuar o lançamento de armamento em contatos compartilhados via LBR2. Logo, a taxa de atualização desses contatos deve possuir uma latência mínima, permitindo o acoplamento adequado por parte do sistema de armas. Uma vez realizado o ataque, as aeronaves sairão do modo silencioso e serão escoltadas para regresso. Ao entrar em território amigo, voltarão para o Grupo OCOAM ou ingressarão no Grupo REVO para novo reabastecimento em voo. A posição de todas as aeronaves será compartilhada também com os Centros de Operação da Artilharia Antiaérea, que receberão as informações em sistema de C2 similar ao utilizado pelo OCOAM. Isso permitirá que as aeronaves amigas entrem em segurança nos Volumes de Responsabilidade da Antiaérea, evitando assim o fratricídio. Os pilotos, após o pouso, descarregarão os dados resultantes em seus sistemas de análise de missão. Após as análises, serão enviados os relatórios operacionais via sistemas de C2, concluindo-se assim a missão.
rança e criptografia. A empresa Rafael é responsável pelo fornecimento dos Rádios Definidos por Software (RDS) com capacidade de comunicação em banda larga. O objeto do contrato é o desenvolvimento de um sistema piloto, o qual será implantado em um número reduzido de plataformas aéreas e terrestres, para fins de experimentação, validação e certificação. Uma vez validado, o sistema será gradualmente integrado às demais plataformas da FAB. Na fase inicial do projeto, a Mectron, em conjunto com o COMAER, efetuou a modelagem do sistema por meio da utilização da metodologia Department Of Defense Architecture Framework (DoDAF), versão 2.0 [3], conforme ilustrado na Figura 7. Esta modelagem é baseada na construção de várias visões que ajudarão a compreender os processos necessários ao design do novo sistema. O objetivo principal é capturar quais são as capacidades que devem ser esperadas do novo sistema e desenhar todos os cenários de operação, a partir de visões operacionais. Essas visões permitirão
identificar quem são os produtores e consumidores de informação e quais são os tipos e atributos das informações compartilhadas. Finalmente, as visões de engenharia representarão hardwares e softwares necessários ao funcionamento do novo sistema. Em complemento ao trabalho de modelagem, foram efetuados pela área operacional do COMAER, estudos no sentido de identificar a simbologia mais adequada para os displays das EDL AER e EDL C2, uma vez que com o advento de novos sensores serão compartilhados contatos não só na dimensão aérea, mas na dimensão terrestre, marítima e submarina. Nesse sentido, convencionou-se que os aplicativos das Estações de Comando e Controle, como os utilizados pelos controladores de Defesa Aérea, utilizariam a simbologia prevista na norma Mil-Std-2525C Common Warfighting Simbology a qual apresenta uma ampla gama de símbolos, permitindo uma melhor compreensão do cenário operacional. Essa simbologia é a mesma utilizada nas aeronaves de patrulha e guerra antissubmarina P-3AM. Para as aeronaves de combate está sendo desenvolvida
VIII - STATUS ATUAL DO PROJETO A empresa brasileira Mectron foi contratada pelo COMAER para o desenvolvimento dos protótipos finais de EDL a serem utilizadas no atual escopo do Projeto LBR2. A empresa Mectron conta com a parceria da empresa nacional Kryptus e da empresa israelense Rafael Advanced Defense Systems Ltda. A Mectron é a integradora e responsável pelo projeto de desenvolvimento. A Kryptus é responsável pela arquitetura de segu-
Figura 7 - Modelagem DODAF utilizada no desenvolvimento do LBR2.
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uma simbologia própria, baseada na simbologia já existente e agregando conceitos trazidos de intercâmbios operacionais com outras nações operadoras de sistema de enlace de dados. Com base nesses estudos e com base na modelagem DoDAF, a empresa Mectron construiu um simulador tático que tem por objetivo simular as interfaces homem-máquina de uma EDL C2 e de uma EDL AER, permitindo o desenvolvimento de funcionalidades e a validação da simbologia
nacional, chamada de Forma de Onda Tática Aérea (FOTAR) que poderá ser utilizada em Rádios Definidos por Software. No final do ano de 2015 deverá ocorrer a Revisão Crítica Final do Projeto, momento a partir do qual todos os requisitos serão congelados, dando-se início ao processo de construção dos protótipos finais do LBR2. O projeto é previsto para estar concluído e implementado em meados de 2017.
bilidade de fratrícidio. Tal frase representa a importância que um sistema Data Link traz para o Campo de Batalha. Como dito nos parágrafos iniciais, o que está sendo desenvolvido é uma ferramenta cujo principal objetivo é aumentar a sinergia entre todos os participantes do cenário, maximizando o poder de combate através da Superioridade da Informação. É um caminho árduo, audacioso, ambicioso e pouco modesto, porém extremamente necessário para Forças Armadas que desejam defender um país com as características e dimensões do Brasil.
REFERENCIAS [1] BRASIL. Estratégia Nacional de Defesa, 2008. Disponível em < http://www.planalto. gov.br/ccivil _03/_ato2007-2010/2008/Decreto/ D6703.htm>. Acesso em: 01 jul. 2014. [2] ALBERTS D.S, GARSTKA J.J., STEIN F. P., Network Centric Warfare: Developing and Leveraging Information Superiority.. 2nd ed., DoD C4ISR Cooperative Research Program, Feb. 2000. ISBN 1-57906-019-6. [3] EUA. DoD Architecture Framework. Disponível em http://dodcio.defense.gov/TodayinCIO/ DoDArchi tectureFramework/dodaf20_all_view. aspx. Acesso em: 01 jul. 2014. [4] BRASIL. Doutrina Básica da Força Aérea Brasileira, 2012. Disponível em <http://www.fab. mil.br>. Acesso em: 01 jul. 2014.
Figura 8 - Protótipo de aplicativo para EDL C2 do LBR2 com simbologia norma Mil-Std-2525C.
escolhida. Na Figura 8 é ilustrada uma possível tela do aplicativo da EDL C2. O COMAER em conjunto com a Mectron, está construindo o catálogo de mensagens do sistema, com base nas informações que foram mapeadas na modelagem DoDAF. O referido catálogo será submetido à apreciação das demais forças, de forma a agregar informações de interesse da MB e EB. Isto representa um passo significativo para a interoperabilidade entre as Forças Armadas Brasileiras, as quais compartilharão um conjunto de informações que serão mapeadas através de uma ontologia comum. Em paralelo, por meio de um programa de Offset, engenheiros brasileiros foram qualificados para o desenvolvimento de uma forma de onda Spectrum / 62
IX - CONCLUSÃO Em 1996, durante Conferência sobre o LINK 16, na Base Aérea de Hanscon - EUA, o Vice Admiral Cebrowski, ex diretor da área de Comando e Controle do Estado-Maior Conjunto Americano, disse a seguinte frase: “If you are not Link 16 (TADIL J) capable, you will not be welcomed on the US Battlefield and, in fact, you will be considered a red on blue engagement generator - a threat to friendly and coalition forces.” Essa frase significa que em um cenário de combate com enlaces de dados, se você não possuir essa capacidade, você será tão letal quanto um inimigo, pois não possui consciência situacional suficiente para entender o que acontece a sua volta, incrementando a possiSpectrum / 63
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INSTITUTO DE APLICAÇÕES OPERACIONAIS: PRIMEIROS PASSOS RUMO AO FUTURO DA FAB Fernando Nogueira Ventura Cel Av, Diretor do NuIAOp Ricardo Augusto Tavares Santos Ten Cel Av, Subdiretor de AVAOP do NuIAOp Figura 1: Organograma do NuIAOp.
de da Aeronáutica (UAER) especializada para dar suporte a todas essas atividades. Com o objetivo de suprir essa carência, foi criado o Núcleo do Instituto de Aplicações Operacionais (NuIAOp). Adicionalmente, o Novo órgão irá contribuir para o desenvolvimento da doutrina através da exploração de novos conceitos, concepção de novas técnicas e táticas e avaliação experimental de novos sistemas, metodologias e tecnologias, constituindo-se um centro de referência em absorção de novas tecnologias e desenvolvimento de conhecimentos associados às Aplicações Operacionais, através do incremento da interação entre os setores operacional, científico, industrial e acadêmico.
Nos últimos anos, o COMGAR chegou a algumas conclusões interessantes acerca das atividades de Preparo e Emprego de suas Unidades Aéreas: devido ao reaparelhamento da FAB, houve um significativo incremento da quantidade de equipamentos que dependem de conhecimentos de técnicos específicos para sua operação. Isso trouxe a necessidade de se dominar o ciclo completo de operação, o que se inicia na aquisição do equipamento, passa pela aplicação operacional e termina com a avaliação de final de vida operacional. Para realizar tal tarefa, por sua vez, gerou-se a necessidade de avaliações operacionais (AVAOP) em uma cadência acelerada realizada por profissionais com formação técnica em diversas áreas do conhecimento. Porém, não existia uma Unida-
I - ESTRUTURA E OBJETIVO DO NuIAOp Este Núcleo foi criado por portaria do Comandante da Aeronáutica em 08 de outubro de 2013 e tem como missão conduzir as atividades de Aplicações Operacionais, a fim de contribuir para o Preparo e o Emprego da Força Aérea Brasileira. Esta missão será desempenhada com uma visão estratégica de ser uma organização de referência no Brasil e no exterior, reconhecida pela excelência de sua contribuição técnicocientífica aplicada às atividades operacionais, capacidade de catalisar e viabilizar parcerias e manter crescimento contínuo. Para tanto, o NuIAOp é composto, inicialmente, por uma Vice-diretoria e quatro Subdiretorias conforme apresentado na Figura 1.
Cada sub-diretoria tem uma função específica, mas todas devem trabalhar de forma matricial e harmônica. Essa forma de trabalho tem o objetivo de ser aplicada nos projetos a serem desenvolvidos em um futuro próximo quando o núcleo passará para a condição de Instituto e obterá o reconhecimento de Instituição de Ciência e Tecnologia do COMGAR. Tal reconhecimento é importante para garantir direito de submeter a fundos de financiamento fora do COMAER ou MD projetos que poderão dar suporte a atividades operacionais.
II - O FUTURO O Instituto pretende abordar os problemas e necessidades operacionais através do enfoque de gerenciamento de projetos. Cada projeto terá um gerente geral que trabalhará com gerentes operacionais e técnicos, de forma que todas as atividades desenvolvidas tenham um caráter estritamente operacional, sem perder o embasamento e a abordagem técnica necessária. A ideia de projeto a ser usada é apresentada na Figura 2. Cada projeto será classificado como estratégico, estruturante ou setorial, de acordo com o nível de complexidade tecnológica, tempo de desenvolvimento, atividades de preparo ou emprego, além de outros condicionantes. Neste sentido, é desejável que todos os integrantes do futuro IAOp tenham sido submetidos a programas de pós-graduação (preferencialmente o Programa de Pós-Graduação em Aplicações Operacionais - PPGAO e o Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético – CEAAE).
Figura 2: Ideias de projetos a serem usados no NuIAOp.
Hoje, o Núcleo vislumbra quatro grandes projetos que pretende estruturar: • Criação do Laboratório de Simulação de Operações Aéreas; • Criação do Laboratório de Avaliação Operacional; • Criação do banco de dados para Gestão de Competências Operacionais; e • FAB 2035/40.
III - ATIVIDADES ATUAIS Atualmente, os integrantes do Núcleo do Instituto têm se preocupado em definir e mapear os processos que serão seguidos nas atividades a serem desenvolvidas seguindo orientações e diretrizes emanadas pelo Diretor. Dessa forma, cada subdiretoria deve pensar em estabelecer processos internos que garantam o cumprimento dos seus objetivos. Outra atividade que tem envolvido o NuIAOp é a realização de Avaliações Operacionais e Técnicas. Até o início de setembro, a Subdiretoria de AVAOP já havia realizado as seguintes atividades: apoio técnico na avaliação operacional da Radar Cross Section (RCS) da Aeronave Remotamente Pilotada (ARP) do 1º/12º GAv realizada pelo COMGAR; 2ª fase de avaliação operacional do Radar Grifo no 1º Grupo de Aviação de Caça, avaliação técnica do equipamento ANVIS/HUD para aeronave H-60 no 5º/8º GAv, planejamento da avaliação operacional do RWR da aeronave AH-2 junto com o 2º/8º GAv e o 1º/4º GAv, além de participar em diversas reuniões técnicas. Até o final do corrente ano, estão previstas mais duas ava-
liações operacionais e duas avaliações técnicas. Em apoio a todas as atividades citadas e aproveitando todos os resultados obtidos, a Subdiretoria de Gestão do Conhecimento já iniciou a montagem do banco de dados de competências operacionais. Além disso, já está selecionando e definindo ferramentas para a construção de um portal do conhecimento.
IV - CONCLUSÃO Apesar do pouco tempo de atuação, o NuIAOp tem estado envolvido em diversas ati-
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vidades que englobam desde sua estruturação interna, até atividades técnicas de avaliação operacional. Este nível de envolvimento demonstra que a criação do Instituto veio no tempo certo para dar suporte a todas as atividades que estão sendo programadas com a chegada das aeronaves FX-2 e KC-390. Dessa forma, o COMGAR demonstra sua preocupação em operar seus vetores com mais eficiência a partir de concepções de emprego desenvolvidas com independência de pensamento e com base científico-tecnológica.
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Revista do Comando-Geral de Operações Aéreas Nº 17 - Setembro 2014
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