Utvärderings- och simuleringssystem 2030

Endast en del av mina tankar om utvärdering, uppföljning och simulering är beskrivna nedan. En fullständig beskrivning av varje del skulle behöva en helt egen serie inlägg. Det kan därför verka som om det finns hål i vissa argument. Fråga gärna om det är något speciellt som undras.

Övriga delar för denna artikelserie om stridsflyg 2030:

  1. Förutsättningar
  2. Neural – UCAV med värdflygplan
  3. Flygbassystem 2030
  4. Simulerad strid och utvärderingssystem 2030
  5. Skalbar insats med Neural
  6. Hantera luftrumsbestämmelser för UCAV

En av de svårare delarna i luftstrid är hur den ska övas. Många av de ingående delarna, till exempel olika robotvarningar, störning (radio, radar o.s.v.) och en kaotisk stridssituation är svåra att träna i fred. Beväpnad med löften om den eviga freden i kombination med välvilja och ökad flygsäkerhet så har regelverk införts som gör stora och komplexa övningar med realistiska inslag svåra och dyra att genomföra. Detta, i kombination med att vi dagligdags har mycket få flygplan tillgängliga (uppskattningsvis runt 10 per pass totalt på samtidiga skarpa divisioner i riket) gör att det mesta som övas är moment som man tror kommer vara dimensionerade.

Luftstrid Beyond Visual Range (BVR) är svårare att förklara än cricket. Wiseman har gjort bundransvärt försök. Detta är rekommenderad läsning för att förstå vissa delar nedan.

Dagens utvärdering

Det är svårt att överskatta vikten av att öva under realistiska förhållanden. När Gripen i Sverige övar BVR-strid så finns inget realtidssystem för att veta om man träffat sin motståndare eller inte. Istället så får piloten uppskatta om han träffar sin motståndare, något som blir fel ganska ofta.

En robot som går 100-talet kilometer, tar minut(er) från skott till eventuell träff, är direkt beroende av hur en motståndare – som man inte längre ser eftersom man lagt benen på ryggen och flyr hans förmodade robotar – manövrerar, är det svårt gränsande till omöjligt att veta om man träffar. Likväl är detta det förfarande som används vid övningar i Sverige. Skjutande pilot bedömer om han träffade, vilket är nästan omöjligt att avgöra utom i tydliga fall.

Men det blir värre. Sverige har aktiva jaktrobotar i och med AMRAAM och METEOR. Detta betyder att robotarna har en egen radar för att själv kunna styra mot sitt mål den senare delen av robotbanan. Detta är bra eftersom så fort roboten själv hittat målet så kan det skjutande flygplanet svänga bort och undgå fiendens robotar. Men det har även en negativ aspekt då motståndaren enkelt kan upptäcka denna robotradar, förstå att han är beskjuten och göra en undanmanöver. Strid med denna aktiva robotvarning får andra förutsättningar än utan. Ändå så kan vi av naturliga skäl inte öva genom att avfyra riktiga robotar mot varandra. Detta får följden att målflygplan inte uppträder som de skulle i krig – med riktiga robotar – eftersom varningarna uteblir. Man får således felaktig bild av motståndarens uppträdande.

Men det blir ännu värre. Det är nog få som inte tror att en anfallande fiende skulle använda enorma mängder störning under ett anfall. Den anfallande (inte vi) har normalt initiativet och kan planera för olika händelseförlopp på ett helt annat sätt än den försvarande sidan som måste reagera på vad fienden försöker göra och koordinera sig utefter detta. Anfallaren har således fördel av att göra striden i luften så kaotisk som möjligt så att de kan rinna igenom vårt försvar och utföra sina primäruppgifter. Radio- och radarstörning är en given del i detta.

Problemet är att Sverige likt ubåtsjaktsförmågan nästan helt tappat möjligheten att öva med den typ av störning som fienden förväntas använda, framförallt i rätt mängd/styrka, typ och detta regelbundet. När det gäller radiostörning finns dessutom problematik i reglementen som gör det svårt att störa radiokanalerna när man dessutom har fullt på alla andra reglar i en realistisk strid. Samtidigt är det mycket svårt att öva just störning eftersom det är en ständig kamp mellan störning och undertryckning av densamma och fiendens förmåga är svårbedömd. Men den är helt klart inte på noll som är det scenario som övas nästan jämnt.

Men det blir ytterligare värre. Fienden kommer inte att komma en och en i en ordnad ordnad rad så att vi hinner formera oss och uppställt slåss likt gentlemen. De kommer att komma i vågor med 30 flygplan, förmodligen fler. Det kommer att vara kaos med flygplan överallt, stress, problem med att veta vem som är vem (man ser ändå inte varandra) fullt på alla radiokanaler och så vidare. Det är inte så vi övar. Man får vara glad om vi kan öva 4 mot 2 i normal övningsstrid på en flottilj. Är man prioriterad (vilket man kanske är vart tredje år) så får man vara med om fler än en övning per år där man övar med över 10 flygplan samtidigt i samma stridsområde.

Skillnaden på strid mellan ett fåtal flygplan och det antal som förväntas i ett krigsscenario är som att öva boxning för att stävja upplopp. Helt andra egenskaper blir dimensionerande när antalet ökas. Som ett upplättande inslag kan man tänka sig hur mycket enskilda polisers boxningsförmåga påverkar effekten i denna intressanta video:

Sverige har ingen aggressor squadron som med typlika flygplan kan agera fiende. Vi använder oss själva på b-sidan förutom i internationella övningar. En professionellt spelad fiende, från en aggressor squadron, har som uppgift att läsa in sig på fiendens förväntade uppträdande och kan bli professionell i den rollen. Fiendens flygplan går dessutom fortare och har mer bränsle än Gripen vilket gör det svårt att gestalta fienden på ett trovärdigt sätt. Då b-sidan i Sverige besätts av oss själva – med våra egna flygplan – så riskerar vi också att öva mot vår egen taktik. Dessutom så slösas värdefull flygtid på att gå mål. Slösas eftersom piloten inte tränas i svensk taktik utan i en semi-fientlig taktik men med ett svenskt mind-set, som är svårt att tänka bort.

Det som dock verkligen sätter fingret på övnings- och utvärderingsproblematiken är att vi inte samövar stridsflyg med eget och mot fientligt luftvärn på ett meningsfullt sätt. Jag tror att de flesta förväntar sig att luftvärnet och stridsflyget är väl samordnat i allt ifrån taktik till strategi. Det finns mycket liten möjlighet och mening att öva tillsammans och ingen möjlighet att utvärdera i realtid annat än genom mycket schematiska “är du inom den LV-ringen så är du död”. Verkligheten är mycket mer komplex.

Orsaken till ovan

Man kan tycka att det är konstigt att inte ett bättre och mer realistiskt och holistiskt sätt att öva är införskaffat till flygstridskrafterna. Det är åtminstone till del resultatet av att varenda krona vägs på guldvåg och krigas för internt i Försvarsmakten innan beställning.

Det är intuitivt att köp av ett nytt vapen, en sensor eller mer bränsle i flygplanet ger operativ effekt. Det är påtagligt och man kan citera siffror. Det är också något som leverantörer är bra på att lösa och enkelt kan använda i marknadsföring. Att införa system som enbart används i fredstid men som övar upp organisationen för högre effekt under krig och väpnad konflikt är inte lika lätt att föra i bevis. Speciellt inte om effekten kommer om tidigast X år.

I en försvarsmakt som konstant hålls på svältgränsen så är det enklast att beställa system som kan förklaras för icke sakkunniga i en elevator pitch. Beslut om beställande av dyrare system trycks i en svältfödd organisation uppåt i hierarkin till en nivå (ofta politisk!) där sakkunnigheten (helt förståeligt) inte är den bästa. Då är det svårare att förklara varför ett utvärderings- och simuleringssystem ger effekt i målet. Det är enklare att få medel för inköp av radar som ser lite längre än ett mindre militärt sexigt utvärderings- och simuleringssystem, oavsett operativ effekt.

Del av problemet ligger också i försvarsmaktens avoga inställning till utvärdering. För stridsflyg – och jag förmodar andra vapengrenar – så sker lite eller ingen systematisk uppföljning av hur väl vi står oss mot olika dimensionerande hot. När jag berättar detta för våra nordiska kollegor i försäljningen av vårt flygplaneringssystem Wing så tittar de på mig som om jag vore tokig. Om man inte utvärderar kontinuerligt, jämför med historiska data och återkopplar detta i nya sätt att öva så vet man varken var man står, vart man är på väg eller hur man ska komma dit man vill.

När jag läste till flyglärare för ett par år sedan så skrev jag en uppsats baserad på en enkät till samtliga piloter om deras åsikter gällande utvärdering. Det var tydligt att piloterna själva ansåg att de utvärderades för lite och att de gärna såg hur detta förbättrades samt att det skulle ge operativ effekt. Man kan tycka att det borde vara de högre cheferna och inte piloterna som hade denna inställning.

Man kan utveckla förklaringen till nuvarande läge mycket mer men det finns stora paralleller att göra till Stridseffekt eller specifikationsonani? som jag publicerade hos Wiseman.

Utvärderings- och Simuleringsystem 2030

Kärnan i UTSIM 2030 är att i fred kunna öva med så nära krigslika scenarion som möjligt och utvärdera resultat både i realtid och jämföra dem över tiden med historiska data. Detta innebär framförallt att

  • simulerade flygplan och andra enheter kan tillföras på båda sidor precis som om de vore med i striden,
  • övningar genomförs på ett väl definierat sätt som går att jämföra med tidigare övningar,
  • de system som inte kan användas fysiskt (robotvarning, störning o.s.v.) simuleras i realtid.

Genom att öva med rätt antal flygplan, som uppträder på samma sätt som fienden förväntas göra och som exercerar alla tekniska system som förväntas behövas i det man övar för så ökar man effekten när det blir verklighet utöver vad som är möjligt genom momentträning. Det går inte att öva straffar och slagskott och tro att en eller två träningsmatcher på försäsongen leder till vinst.

Hur man ska genomföra punkterna ovan är en komplicerad fråga som är både teknisk och strukturell. Det viktiga är att förutsättningarna är med i designen redan från början när de olika flygsystemen byggs. UTSIM 2030 är svårt att påföra som en eftertanke när övrig design är klar.

Teknik

Grunden i hela systemet och det som dimensionerar dess möjligheter är förmågan att med låg fördröjning kunna kommunicera mellan de deltagande enheterna samt med marken. Det som underlättar är att man kan förutsätta en ostörd miljö eftersom det bara ska användas i fred.

En annan grundförutsättning är att varje deltagande enhet (ex. Gripen E, StriC eller ASC 890) måste ha så pass mycket datorkraft att de kan simulera de ingående modellerna av flygplan och kanske framförallt vapen. Till exempel så måste både skjutande och påskjuten enhet kunna simulera hela eller delar av en vapenleverans. Fördelen med detta är att det minskar kravet på bandbredd då båda enheterna kan simulera förloppet mellan kommunikationspaketen individuellt.

Den fullständiga och ackrediterade datormodellen för vapnet bör om möjligt användas för att slippa den rörliga kostnaden för att hålla flera modeller för samma vapen uppdaterade samt för att slippa diskrepanser mellan resultaten i realtid och senare utvärdering.

Beräkningskapaciteten för detta är uppskattningsvis en storleksordning högre än vad som finns tillgängligt för motsvarande funktioner i dagens flygplan men helt inom ramen för vad som är möjligt. Lyckligtvis är det beräkningsprestanda som inte nödvändigtvis behövs i krigsfallet så man kan tänka sig en väl isolerad enhet som har lägsta nivå av avionik-certifiering.

Det trixiga med framförallt simuleringsdelen är att den är distribuerad men måste hållas hyfsat synkroniserad. Därav kravet på låg latens och datorkapacitet på enheterna så att bandbredden går att hålla nere.

Direkt feedback

Det är väl belagt att lärandet blir bättre ju närmare i tid det som utvärderas själva utvärderingen sker. Det bästa är direkt feedback på det man gör. Med UTSIM 2030 sker all utvärdering direkt, precis som i en simulator. Om en pilot skjuter en robot så simuleras den av samtliga relevanta deltagare. Om den träffar får den beskjutna reda på det direkt och kan dra sig ur striden samtidigt som radarekot försvinner från den skjutandes radarskärm. Flygplanet försvinner direkt i StriC och det påverkar således inte striden längre.

Genom att roboten simuleras även i det påskjutna flygplanet så kan det genereras syntetisk radarvarning i det flygplanet, precis som om roboten var skjuten på riktigt. Enbart detta skulle öka kvaliteten på övningsutbytet enormt.

Luftvärn kan ge adekvata varningar i flygplanen under övning och om de är spelade av riktiga luftvärnsenheter – om än kanske i simulator – så kommer det att leda till viktig träning för både piloter och luftvärnsoperatörer. Framförallt så kommer man att få ökad förståelse för varandras förutsättningar redan i fred, vilket kommer att ge högre operativ effekt i krig.

Simulerade enheter

En av de svåraste utmaningarna med att öva realistiskt är att kunna uppbringa det antal enheter som behövs för att skapa en realistisk övning. Genom att blanda en simulerad verklighet med de fysiskt ingående flygplanen så ökar värdet på flygtiden enormt. Man kan starta med fyra flygplan och delta i en övning med 30 realistiska fiender som flyger helt enligt fiendens taktik. Möjligheterna att öka kvaliteten på flygtiden är stora.

Jag vet med säkerhet att det med små medel går att skapa CGF (Computer Generated Forces) som agerar helt autonomt och dessutom mycket likt hur piloter agerar och flyger. Detta är en förutsättning för simuleringsdelen. Det går inte att använda sig av “dumma” generade styrkor som bara går mot förutbestämda mål och kanske har några regel för undanmanövrar. Om de simulerade enheterna inte agerar trovärdigt så riskeras en felinlärning alternativt “gaming” där de riktiga piloterna lär sig hur de simulerade enheterna (som inte lär sig) agerar och enklast bekämpas.

Den svåra biten att lösa med simulerade enheter är förmodligen inte den tekniska. Det gick som nämnt i en tidigare del ganska fort att skapa dessa på FOI/FLSC. Den svåra delen är hur de påverkar flygsäkerheten. Hur påverkar det pilotens uppfattning om riktiga flygplan om det finns massor som är simulerade? Är en nära kollision med en simulerad enhet att betrakta som tillbud? O.s.v. Detta är frågor som måste lösas och lösas direkt eftersom de måste inarbetas i regelverk, vilket tar tid.

Standardövningar

En förutsättning för att utvärdera den operativa effekten för luftstridskrafterna är att det med jämna mellanrum genomförs övningar med över tiden fasta parametrar, en sorts evaluering. Dessa övningar ska vara gjorda för att kunna resultera i ett eller flera mätbara resultat som kan jämföras över tid. Flygdivisioner med olika nivåer av prioritet, och därmed tilldelad flygtid, kan om övningarna är listigt utformade kravsättas att uppnå en nivå som motsvarar förväntad operationell effekt.

När man kombinerar ett ombordssimulerings- och träningssystem (embedded training) med standardövningar så kan man skapa ett effektivt återkopplat system för budgetering och prioritering av medel. Över tiden kommer man skaffa sig information vad det faktiskt innebär för den operativa effekt man mäter om man till exempel drar ner på flygtid. Bara genom möjligheten att trovärdigt rikta flygtid dit den behövs för att uppnå en viss operativ effekt just där, och inte dela ut den med bedömningar mellan två kända fingrar, borde ge en effekthöjning värd hundratals flygtimmar – och därmed miljoner – per år.

Med ett bra och kvalitetssäkert utvärderingssystem blir det inte som idag en bedömningssport där divisionschefen bedömer sin egna divisions färdigheter, något som alla nog förstår innebär viss problematik. Speciellt eftersom en divisionschefs bedömningar kan bli föremål för ändringar högre upp i hierarkin när de inte stämmer överens med vad man förväntat sig, så kallad skönmålning.

Simulering för utveckling

En av de största långsiktiga fördelarna med UTSIM 2030 är att man kan simulera framtida system, eller utvecklade versioner av nuvarande, och med hög konfidens mäta dess operativa effekt under vanlig övningsverksamhet. Man kan till och med syntetiskt skruva upp radarns upptäcksavstånd eller mäta hur en ny typ av sensor påverkar den operativa effekten.

Med en bra och effektiv utveckling av de modeller som simuleringen baserar sig på kan Försvarsmakten i direkt samarbete med industrin veta innan beställning vad ett system ger och inte behöva beställa i blindo på flashiga Power Points.

Då det inte är troligt att Försvarsmakten kommer att ha möjlighet att bygga upp en egen organisation med beställarkompetens inom stridsflyg, då det kräver dedikerade piloter med speciell kompetens över lång tid, så är simulering av nya vapensystem under ordinarie övningar en bra lösning som skapar synergier. Det gör också att piloter som flyger på de divisionerna kan delta i utvecklingsarbetet redan från början och hjälpa ingenjörerna få operativ förståelse.

Slutsats

Med UTSIM 2030 kan

  • piloterna varje pass öva ett trovärdigt scenario som inte är avhängigt antal tillgängliga flygplan till en bråkdel av kostnaden att flyga med dessa enheter på riktigt,
  • resultat av striden återmatas direkt för snabbare inlärning och mer korrekt utfall,
  • en trovärdig feedbackloop där både enskilda piloters och hela divisioners operativa effekt mot relevanta scenarion mäts och jämförs över tiden för att kunna prioritera bättre,
  • utveckling ske kontinuerligt och samtidigt med övning och utvärderas i rätt kontext för att erhålla högre konfidens på operativ effekt för olika lösningar.

Vänligen,
Mikael Grev

3 reaktioner på ”Utvärderings- och simuleringssystem 2030

  1. Instämmer till fullo. Redan dagens möjligheter till elektronisk krigföring med JAS 39C gör att flera moment inte kan övas med tanke på risken att röja egen förmåga. Möjligheterna till och kraven på sådan förmåga kommer öka flerfaldigt då 39E införs och förmågorna blir sannolikt så hemliga att de ej kan användas vid övning. Därmed ställs än högre krav på möjligheter att fullt ut simulera detta med bättre simulatorer som även kan hantera mer komplicerade stridsmiljöer.

    Gilla

  2. Finns inte liknande system redan i moderna skolflygplan som senaste generationen av Hawk och PC-21?
    Med tanke på att det simulerade robotskottet kan ses och utvärderas på marken redan idag borde steget till att kunna utvärdera det i luften inte vara specellt stort. Om det krävs mer hårdvara än vad som redan finns ombord för att köra den extra mjukvaran borde den inte vara större än att den skulle kunna rymmas i en simulerrobot.

    Gilla

    1. De system som finns är ofta inom ett system, t.ex. PC-21. Dels lämnar deras implementation lite övrigt att önska (2:a-handsuppgifter) dels så är den svår att integrera med övriga delar av luftstridskrafterna i realtid. Det senare är minimikravet för att det ska bli en synergieffekt av det hela.

      Det går att göra enklare versioner av robotmodellerna och simulera dessa med ganska modest hårdvara. Det är en avvägningssak. Problemet är att kvalitetssäkra dessa så att man inte övar mot en felaktig modell samt att det kostar att hålla två modeller uppdaterade över tiden, och detta mer än man kan tro…

      Gilla

Kommentarer inaktiverade.