| Datalinks Táticos |
Introdução
Datalink, ou enlace da dados, é a troca de dados entre plataformas com o uso de rádio, com o objetivo de evitar ou diminuir o uso de comunicação por voz.
Os datalinks táticos foram introduzidos inicialmente nas marinhas, junto com os NTDS (Naval Tactical Data System), na década de 60. Hoje, a maior parte das comunicações militares (voz e não-voz) é transmitidas em forma de dados. Agora todos os meios militares estão coordenando suas ações em terra, mar e ar com transmissão de computador para computador. O uso de datalink táticos evita ou diminui necessidade do uso do rádio que fica saturado em combate.
Mostrador ACDS da US Navy mostrando um quadro de situação com dados do Link 16. A US Navy usa o terminal JTIDS AN/URC-107(V) em navios aeronaves e base terreste. O JTDIS opera na US Navy desde 1995.
A principio, os datalinks táticos são coleções de protocolos e padrões de mensagens passados por rádios padrões, dando ligação em tempo real ou quase real para informações de comando. O Link 16 é uma exceção, pois usa links de radio com acesso TDMA (STANAG 5516).
São vários os padrões empregados. Na OTAN são usados os protocolos TADIL. Os mais atuais são o Link 16, usado principalmente para defesa aérea, e o Link 22, usado para cenários navais.
O mecanismo de funcionamento do datalink tático é relativamente simples. Os datalinks usam rádios na frequência VHF (100 a 163MHz), UHF (225 a 512MHZ) na linha de visada para transmitir dados. A transmissão de dados normal é de 2,4kbp/s, mas pode ser atingido 64kbp/s com protocolos de transmissão e métodos de modulação.
Além da linha de visada é usado o a banda HF ou comunicação por satélite. Enquanto as transmissões de radio podem ser localizadas e escutadas, a comunicação por satélite é direcionada e evita estes problemas. A transmissão por ondas curtas (ou HF - 1,5 a 30MHz) a longa distancia pode não ser conseguida dependendo da hora do dia e ano, localização geográfica e condições climáticas. A taxa de transmissão é de 300bps a até 2,4kbp/s.
Para proteger as comunicações, a transmissão é feita por curtos períodos e com técnicas de proteção como salto de frequência ("frequency hopping") e espalhamento de frequência ("spread spectrum").
Os rádios com contramedidas de salto de frequência são padrão atual para segurança de comunicações. O salto de frequência quebra o sinal em pequenos pacotes e os transmite em diferentes frequências de acordo com um padrão pré-determinado. Se o padrão é conhecido, é possível seguir o sinal e receber a mensagem completa, mas sem o código dos saltos a mensagem inteira é perdida no ruído gerado.
Para interferir na transmissão o inimigo deve ter disponível uma grande potência energia. Um canal de comunicação ocupa cerca de 25KHz. Para inundar as frequências em VHF será necessário interferir em mais de 2 mil canais ao mesmo tempo. Apenas a Rússia e Estados Unidos tem está capacidade e mesmo assim estarão interferindo nas próprias comunicações.
No espalhamento espectral o sinal é combinado com um código de frequência mais alta. O resultado é que a potência se mantém a mesma mas a largura de faixa aumenta muito mais, dificultando o rastreamento, a escuta e a interferência. Esta técnica é cara e limita a quantidade de rádios em uma mesma rede devido a codificação.
Apoiando Operações Aéreas
Plataformas terrestre, navais e aéreas, e centros de comando envolvidos em operações aéreas tem que ser ligadas por um link de comunicações robusto, seguro e interoperavel, para trocar dados e poder conversar com qualquer operador na linha de frente. Como conseqûência, as indústrias do setor estão assumindo grande importância. Antes eram subcontratantes, e agora tem a mesma importância das indústrias de armamento.
Mesmo com as tecnologias de comunicações atuais, ordens rápidas ainda são necessárias com o tamanho dos cenários e distâncias dos combates. A guerra aérea é bastante afetada por estas variáveis. A velocidade dos combates aéreos é muito rápido e a decisão deve ser tomada em segundos e as vezes em frações de segundo.
Por outro lado, a distancia até o escalão de comando e áreas de atenção bem grandes resultam na necessidade de uma grande rede de comunicação e uma visão da situação acurada para o piloto mediar. Um distúrbio nesta comunicação ira reduzir a capacidade de atingir o objetivo.
As operações aéreas, ofensivas e defensivas, tem se tornado muito dependentes de dados táticos. Estas informações tem que ser coletadas, disseminadas, processadas e distribuídas, para construir um quadro tático conhecido como C4ISR (command, control, communications, computing, intelligence, surveillance and reconnaissance).
Desde o inicio dos conflitos, o comando e controle representa um desafio para determinar quem está "do outro lado da colina". Dar esta informações para os escalões de comando para tomada de decisão de forma mais rápida possível passou a ser um objetivo constante.
Os datalinks táticos são usados para aumentar a interoperabilidade, melhorar a consciência da situação e obter superioridade de informação. Os conceitos de Guerra de Informações, Superioridade de Informações, Consciência do Campo de Batalha estão se tornando de uso comuns recentemente graças ao uso do datalink.
A interoperabilidade é relativamente fácil de entender. Os NTDS eram ligados pelo Link-11, Link-4A e Link-14 e outros. O Link 11 projeto para a US Navy não era compatível coma USAF até o fim da década 80. Assim, as defesas aéreas e anti-submarinas da Islândia não podiam se comunicar devido a diferença de protocolo. O Link 16 atual liga as três armas.
O efeito de passar muitos dados entre muito participantes é o aumento da consciência da situação. Consciência da situação é a capacidade que permite que um combatente veja primeiro e compreenda primeiro o campo de batalha de forma que sua equipe possa agir primeiro e decisivamente.
Esta capacidade precisa estar disponível para cada combatente no campo de batalha para tomar decisões táticas e estratégicas. Informações que levam a uma boa consciência da situação pode vir de varias fontes. Os usuários usam as informações para aumentar a sobrevivência e obter sucesso. Os participantes da rede aumentam a consciência da situação ao trocar dados em um link comum atualizado em tempo quase real, diminuindo o fratricídio, duplicação de engajamento e perda de alvos.
Os F-16MLU belgas realizaram manobras com os F-15 da USAF em 1998, sem que os pilotos americanos soubessem qual o modelo de F-16 estavam combatendo. Os pilotos dos F-16 realizaram ataques "silenciosos" com o AMRAAM usando o datalink IDM e deram uma susto desagradável nos pilotos dos Eagles.
Os F-15 também caíram vítimas do Link 16 em 1997. Nos exercícios em Nellis, os Tornados F.3 da RAF equipados com o JTIDS/Link 16 e controlados pelos E-3 da RAF derrotaram os F-15 da USAF nos testes do datalink. O E-3 usava o radar e o sistema ESM para detectar os alvos e passava as informações por JTIDS para os Tornados planejarem seus ataques. Um após o outro, os F-15 eram derrotados pelos Tornados. Os Tornados ficavam passivos e disparavam o AMRAAM sem ativar o radar. Os pilotos americanos não sabiam o que estava acontecendo, ao contrário dos britânicos. Os caças F-15 tiveram pouco ou nenhum alerta e não puderam se defender.
Os testes com o Link 16 mostrou que ele pode aumentar o "kill ratio" ar-ar em três vezes de dia ou quatro vezes de noite. Nos testes no JEFX 2000 mostraram aumento de quatro vezes na designação de alvos em terra com uso de datalink.
Obter informações seguras, transmitidas em segundos, que possibilitam ações sincronizadas no tempo e no espaço, aumentando o poder de combate de cada aeronave envolvida para neutralizar ou evitar o ataque inimigo é o objetivo da superioridade de informações.
O mostrador do terminal JTIDS do Link 16 do F-15 tinha 12,7 x 12,7cm e mostrava dados num alcance de 555km com a aeronave no meio do mostrador. Os alvos foram distribuídos e estão ligados por uma linha até o líder e ala.
A superioridade de informação permite acelerar as decisões e o processo de execução. O uso da palavra é ineficiente em quantidade e tempo. Com o datalink as informações são representadas digitalmente e graficamente na tela. As informações mostradas evitam ambiguidade, todos tem a mesma informação e diminui a carga de trabalho. O combatente vê o campo de batalha eletrônico ao invés de construir um quadro da situação mentalmente com as informações disponíveis em vários sensores ou sistemas.
O programa FV 2000 da Força Aérea Sueca coloca a superioridade de informação como o centro do processo. O coração do sistema do Gripem é um datalink que garante a consciência da situação em todas as fases de emprego para todos os participantes.
O datalink é integrado na aeronave e não visto separadamente. Em combate de longo alcance, onde informação e consciência situacional são elementos chave, um datalink oferece ao usuário uma incomparável consciência situacional, dando acesso a sensores externos e funcionando como um sensor externo para outras plataformas. Em um formação todos sabem onde os outros estão e o que estão fazendo com uma olhada na cabine. O piloto não fica reduzido aos limites do próprio radar e transmissão de rádio.
Não é mais necessário contato visual entre os caças, pois o datalink mostra onde esta cada aeronave. A tarefa do líder e do ala agora são diferentes. O piloto na melhor posição ataca, e o fato de estar mirando no inimigo é logo comunicado para as outras aeronaves na formação.
O datalink permite desenvolver táticas para cobrir uma grande área, aumentar a razão de saídas e confiabilidade das aeronaves. O data link é um meio importante para conduzir "net-centric warfare", permitindo que o tempo entre a localização do alvo e sua destruição ("sensor-to-shooter") seja o mínimo possível.
Até a década de 80, o piloto tinha que pilotar e atacar ao mesmo tempo. Os ases gastavam pouco tempo pilotando e navegando, e usavam a experiência para voar instintivamente. Os novatos ficavam a maior parte do tempo cuidando da aeronave e descuidando da situação tática.
Cerca de 75% dos combates aéreos são decididos pois o alvo não sabe que está sendo atacado. Os alvos sempre tem que ser detectados, as informações passadas para os caças, a interceptação é feita e as armas disparadas. Estas quatro fases, sequenciais, estão sempre presentes no combate aéreo.
Com os caças de terceira geração como o F-16 e F/A-18, os caças passaram a ser bem mais fáceis de pilotar, com o computador corrigindo erros do piloto.
Mesmo com a revolução dos novos mostradores, o piloto se tornou saturado de tarefas. A experiência mostrou que um piloto de F-15 usa apenas alguns modos do radar na pratica. A cabine tem que passar informações rápidas e claras. Os mostradores do mapa móvel, radar e ECM ficam separados, tem escalas e orientações diferentes. O piloto tem que ler e combinar as informações, junto com as informações do radio, em um quadro tático mental.
Com um datalink protegido contra interferência para trocar informações de sensores entre os usurários, as informações necessárias como quadro aéreo tático, situação terrestre e eletrônica adicionais também passaram a serem mostradas na cabine.
As aeronaves de quarta geração tem computadores poderosos que compilam um quadro tático a partir de todos os sensores em um processo chamado fusão de sensores com os dados mostrados visualmente de forma clara nos mostradores mulfifuncionais. Os dados mostram uma síntese a frente do piloto ou na forma de mapa digital. O piloto gasta mais tempo com quadro tático e o ala não precisa ficar acompanhando o líder e passa a ter função tática durante a batalha.
Cabine do F-35 JSF. Durante uma manobra de guerra, o piloto tem uma visão geral de toda a situação em torno de sua aeronave ao receber no seu painel de controle uma enorme quantidade de informações sobre os demais participantes do cenário: identificação, localização, classificação (se é uma aeronave de transporte regular ou militar, se é amigo ou inimigo, etc.), velocidade, altitude, quantidade de combustível, localização dos seus objetivos ou alvos, trocar dados de radar, identificação de contados, instrução de designação de alvos e comando operacionais.
A cabine do F/A-22 tem três mostradores mulfiuncionais (MFD). O central mostra o quadro geral, as vezes com mapa móvel. O MFD da esquerda é o mostrador defensivo com caça no centro. Os mísseis SAM inimigos são mostrados com anel de alcance ao redor. O mostrador da direito é usado para ataque. O F/A-22 fica na parte inferior e mostra o alcance das armas e outras informações ofensivas. Esta configuração evita ter muita informação em um mostrador. O MFD não mostra como alvo foi detectado ao contrário de outros caças como o Eurofighter. Durante o combate o contato com ala pode ser facilmente perdido devido a distancia ou terreno. No F/A-22 Raptor o líder de elemento sempre sabe onde esta ala devido ao Inter/Intra-Flight Data Link (IFDL). O IFDL faz parte do sistema CNI (Communications/Navigation/Identification) para trocar dados de alvo e sistemas automaticamente sem chamada de rádio. O IFDL tem o objetivo de aumentar a percentagem de pilotos que conseguem um "kill". Com o IFDL, cada piloto esta livre para operar de forma autônoma pois o líder pode saber com um pequena olhada o estado de combustível, armas, posição e direção do ala e quem ele esta atacando. Manobras clássicas baseadas em identificação visual e manobras violentes que reduzem o ala a apoiar o líder foram repensadas. Isto permite aumentar o número de F/A-22 na rede de ataque coordenados. O IFDL usa feixe de comunicação estreito para evitar detecção e aumentar furtividade. Com o IFDL o F/A-22 irá fazer ataque silencioso como o Gripen atualmente.
A próxima etapa será o auxilio a decisão, mas o piloto ainda é o melhor tomador de decisões. Um algoritmo dará opções ao piloto e até realiza tarefas como ações evasivas. O computador poderá escolher modos do radar, armas e distribuir alvos. O piloto poderá apenas confirmar ou vetar a operação ou escolher qual a tática mais adequada. Poderá até ficar fora da aeronave, controlando caças não tripulados a distância com um datalink.
No combate aéreo, a detecção visual é feita a 5-9km. Com o radar é feito a 50-100km. Com dados passados de fonte externa, o alcance pode chegar a várias centenas de quilômetros. A manobra para engajar (aproximação) é feita a 250m/s. Uma distância de 10km é coberta em 40 segundos. Todo tempo ganho passa a ser uma vantagem.
O radar do F-14 pode rastrear 24 alvos, mas o mostrador TID (Tactical Information Display) mostra apenas 6 para poder ser lido de forma compreensível. Alcance máximo mostrado no TID é 740km com os dados recebidos pelo datalink. Outros F-14, aeronaves E-2 e o navio-aeródromo também podiam datalincar outro alvos.
Os primeiros datalinks eram limitados. Os J-35 Draken sueco, o MiG-25 russo e o F-106 americanos estavam equipados com datalink e eram controlados por terra já na década de 60. Os pilotos tinham pouca informação e o controlador em terra é que tinha o quadro geral.
A designação de alvos se tornou mais eficiente, evitando engajamento do mesmo alvo por mais de uma aeronave e auxiliando a coordenação do tempo sobre o alvo.
No uso defensivo, o datalink melhora o apoio mútuo, aumentou a sobrevivência, auxilia operações encobertas sem emitir. O datalink pode passar informações necessárias para se defender de meios aéreos, terrestre e eletrônicos.
A identificação das plataformas amigas deve ser redundante e o datalink é um modo de identificação positivo de alvos amigos em combates aéreos de longo alcance.
Os datalinks foram desenvolvidos inicialmente para as aeronaves de defesa aérea. As aeronaves de ataque tinham pouca necessidade e o vôo a baixa altitude interferia com as comunicações por linha de visada em VHF devido ao relevo e outros obstáculos. Agora os datalinks são bem mais capazes e os caças usam táticas de voar a média altitude. O datalink passou a ser um meio de designar alvos rapidamente para outras aeronaves em missões de apoio aéreo aproximado, controle aéreo avançado, reconhecimento, ataque anti-navio, guerra eletrônica e supressão de defesas.
Próxima Parte: Datalinks americanos
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