CMS ATHENA „układ nerwowy okrętu” produkcji Leonardo

Leonardo znane jest z produkcji wielu nowoczesnych systemów wojskowych i cywilnych. Jednym z mniej znanych obszarów działania tego koncernu, szczególnie w porównaniu do branży lotniczej i uzbrojenia artyleryjskiego, jest produkcja nowoczesnych okrętowych systemów zarządzania walką (Combat Management System – CMS). W polskim okrętowym „przetargu stulecia” włoska firma może zaoferować system ATHENA CMS będący efektem 50 lat doświadczeń firmy w produkcji okrętowych systemów zarzadzania walką.

Omawiając wyzwania stojące przed Polską, związane z rozpoczęciem tak skomplikowanego programu, jakim jest budowa fregat Miecznik, należy podkreślić wagę wyboru „mózgu i układu nerwowego okrętu”, jakim w istocie jest system zarządzania walką. Okrętowy CMS musi realizować kluczowe funkcje takie jak:

• Zapewnienie świadomości sytuacyjnej obejmujące powierzchnię, toń wodną i powietrze. Informacje są gromadzone przez czujniki takie jak radary, systemy elektrooptyczne i sonary.
• Przekształcanie powyższych informacji w użyteczne dane rozpoznawcze poprzez ich interpretację, zestawianie i ocenę, tworząc w ten sposób wspólny obraz operacyjny.
• Planowanie i podejmowanie decyzji. Ten etap pomaga dowódcom w szybkim opracowaniu planu działania w celu podjęcia decyzji i wdrożenia go w szybko zmieniającym się, złożonym środowisku walki.
• Dowodzenie i kontrola systemów uzbrojenia. Wykorzystanie systemów kierowania uzbrojeniem oraz systemami kontroli ich ognia w celu wykrycia, śledzenia i zniszczenia nadchodzącego zagrożenia.

Powyższe funkcje są realizowane przez CMS poprzez załogę, sensory i systemy uzbrojenia. Cały system może być częścią sieciocentrycznych działań wojennych (NCW), gdzie każdy system staje się oddzielnym węzłem z podobnymi węzłami na innych okrętach. Koncepcja NCW jest bardziej autonomiczna niż hierarchiczna. CMS jest systemem intensywnie wykorzystującym oprogramowanie, który musi być wystarczająco elastyczne, aby działać w złożonym środowisku walki morskiej, elektronicznie współdziałać z innymi podsystemami, CMS być interoperacyjny z systemami okrętów własnej marynarki wojennej, jak również z jednostkami marynarek wojennych państw zaprzyjaźnionych. Powinien być w stanie poradzić sobie z masową ilością informacji przy minimalnej obsadzie. Okrętowy CMS jest prosty w koncepcji, ale skomplikowany w projektowaniu, ponieważ musi być dostosowany do doktryn operacyjnych i sprzętu posiadanego przez konkretną marynarkę wojenną. Powinien mieć otwartą architekturę, aby zapewnić elastyczność.

Znaczenie sprawnego CMS dla okrętu jest porównywalne z tytułowym „układem nerwowym”. Najnowocześniejsze systemy uzbrojenia i obserwacji technicznej nie będące „spięte” właśnie poprzez CMS w jeden wzajemnie uzupełniający się zestaw wyposażenia okrętu, nie będą w stanie wykorzystać swych możliwości. To dzięki CMS następuje efekt synergii i „suma stu jedności daje więcej niż 100”. Co więcej możliwość współdziałania z innymi okrętami i tworzenie sieci dowodzenia w ramach zespołu, obszaru daje ten sam efekt w przypadku oceny potencjału bojowego grup i zespołów okrętowych.

Leonardo S.p.A. (kontynuator prac prowadzonych przez Selex ES która została włączona do grupy Leonardo) opracował rodzinę rozwiązań okrętowych CMS o nazwie ATHENA z wariantami dostosowanymi do różnych zadań. ATHENA (Architecture & Technologies Handling Electronic Naval Applications) to najnowocześniejsze rozwiązanie w kategorii CMS, przeznaczone do wykonywania każdego rodzaju misji bojowych przez każdą klasę okrętów nawodnych.

System zaprojektowano tak, aby łatwo integrować każdy rodzaj sensorów, broni i systemów wsparcia. Zapewnia dowódcy zespołu okrętów strategiczną i taktyczną świadomość sytuacji, oraz efektywnie zarządza wszystkimi obecnymi w jego rejonie działania środkami sił zbrojnych oraz zasobami własnymi okrętu w celu realizacji celów i misji marynarki wojennej lub sił połączonych.

System ATHENA istnieje obecnie w dwóch wersjach:

• ATHENA-P jest systemem opracowanym w celu zapewnienia zdolności C2 na okrętach nieposiadających uzbrojenia rakietowego (np. na okrętach przeciwminowych, szybkich łodziach patrolowych, okrętach patrolowych i patrolowcach formacji policyjnych i porządkowych).
• ATHENA-C jest systemem opracowanym w celu spełnienia wymagań dla wszystkich klas okrętów bojowych (kutry rakietowe, korwety, fregaty, niszczyciele i lotniskowce).

Najważniejszymi cechami CMS ATHENA są:

• Wysoki poziom integracji i automatyzacji systemu.
• Szeroki zakres obsługiwanych misji.
• Otwarta, rozproszona i modułowa architektura.
• Szerokie zastosowanie odpowiednich komponentów COTS.
• Zaawansowane wsparcie decyzji taktycznych i planistycznych.
• Integracja z morskimi systemami C4I.
• Digitalizacja, dystrybucja i prezentacja obrazu wideo (radar, TV.)
• Wysoki poziom automatycznej integracji danych z sensorów i automatyczna koordynacja systemów uzbrojenia.
• Wydajność i niezawodność systemu gwarantująca ciągłość funkcji operacyjnych bez utraty danych.
• Elastyczność i modularność z zachowanym potencjałem wzrostu i możliwościami.
• Przyjazny dla użytkownika interfejs „człowiek-maszyna”.

ATHENA firmy Leonardo wykorzystuje ekrany dotykowe i grafikę pełnej mapy dla zapewnienia obsłudze pełnej świadomości sytuacyjnej. Kluczową cechą tego CMS jest to, że system jest zintegrowany w „centrali okrętowej”, która jest oparta na strukturze i funkcjonalności kokpitu samolotu. Może on składać się z sześciu stanowisk operatorów (zaawansowane technologicznie wielofunkcyjne konsole – MFC), osobnego stanowiska dowódcy, oraz stanowisk przenośnych pozwalających na sprawne kierowanie okrętem.

System wykorzystuje stół taktyczny (Naval Tactical Table) oraz system zobrazowania misji (Mission Wall Screen), które pozwalają na wykorzystywanie centrali jako stanowiska dowodzenia szczebla operacyjnego. Konsole MFC posiadają 43-calowy, wielodotykowy wyświetlacz wysokiej rozdzielczości, z pomocniczymi metodami wprowadzania danych, takimi jak klawiatura, joystick i trackball. Po zalogowaniu się do systemu operator ma dostęp do wielu funkcji za pośrednictwem tej samej konsoli wielofunkcyjnej, a dostępne zadania są dostosowywane do konkretnej roli operatora.

Zdalne przetwarzanie sprawia, że cały system jest bardziej odporny i pozwala na umieszczenie sprzętu w mniejszym, dedykowanym pomieszczeniu. Tworzy to pokładowe centrum danych C4I, minimalizując potrzebę infrastruktury IT poza pomieszczeniem operacyjnym. Jedną z godnych uwagi innowacji sprzętowych jest zastosowanie w szafach serwerowych rozwiązań związanych z telekomunikacją, co prowadzi do większej odporności i solidniejszej wydajności.

Ponieważ ATHENA wykorzystuje mniejszą liczbę serwerów (niż systemy starszych generacji) oraz posiada zewnętrzne zasilanie, jest on bardziej odporny na awarie, a podzespoły mogą być wymieniane bez przerw w świadczeniu usług. CMS wykorzystuje również wiele komponentów dostępnych na rynku, co obniża koszty oraz usprawnia proces zarządzania oprogramowaniem i cyklami obsługi. Wysoka automatyzacja systemu pozwala na ograniczenie liczby osób potrzebnych do jego obsługi co zmniejsza koszty osobowe użytkownika i usprawnia proces decyzyjny.

Podstawowe funkcjonalności CMS ATHENA są następujące:

• Zarządzanie informacjami taktycznymi (Tactical Information Management).
• Utrzymywanie zdolności do działania w ramach sił dyżurnych zespołu.
• Zarządzanie działaniami w obszarach walki powietrznej, walki nawodnej i walki podwodnej.
• Zarządzanie zasobami systemu bojowego
• Interoperacyjność systemu poprzez wykorzystanie taktycznych łącz danych i wymiany danych strategicznych (poprzez procesor Multi-Data Link Processor z Link 11, Link 16, Link 22, oraz satelitarne łącza danych i J-REAP Joint Range Extension Applications Protocol).
• Wsparcie strategiczne obsady stanowiska dowodzenia okrętu/zespołu.
• Szkolenie operatorów na pokładzie.
• Zapisywanie i analiza danych.

Dzięki zaawansowanym i wysokowydajnym aplikacjom ATHENA wykonuje wszystkie funkcje systemu bojowego poprzez automatyczną integrację danych z sensorów, automatyczną kompilację i ocenę obrazu taktycznego, automatyczne kierowanie systemami uzbrojenia w tym ocenę zagrożenia i przyporządkowanie efektora do danego celu. ATHENA zapewnia okrętowi taktyczną i strategiczną interoperacyjność w scenariuszach sieciocentrycznych, umożliwiając koordynację działań innych środków wojskowych, w tym nawodnych jednostek bojowych oraz bojowych samolotów i śmigłowców.

Dotychczas CMS ATHENA firmy Leonardo wykorzystano do wyposażenia:

• włoskich fregat typu Maestrale,
• włoskich niszczycieli typu Luigi Durand de la Penne,
• francuskich i włoskich niszczycieli typu Horizon,
• włoskiego lotniskowca Conte di Cavour,
• włoskich fregat FREMM,
• emirackich korwet typu Baynunah,
• emirackich korwet typu Abu Dhabi,
• emirackich kutrów Falaj,
• emirackich szybkich łodzi patrolowych typu Ghannatha.

CMS ATHENA koncernu Leonardo został zaprojektowany jako pojedynczy produkt, skalowalny do różnych typów platform wojskowych w zależności od potrzeb i zadań. Jego szkielet oparty jest na wspólnych ramach architektonicznych i standardowych modułach programowo-sprzętowych, które są w stanie zaspokoić potrzeby zarówno okrętów bojowych, jak i pomocniczych. Tym samym jego wybór w programie Miecznik może skutkować standaryzacją rozwiązań na innych planowanych do pozyskania jednostkach MW RP. Tym samym decyzja o jego wyborze nie jest decyzją tylko w aspekcie przyszłych polskich fregat, ale i całości polskiej floty w nadchodzących kilku dekadach.

Autor: Tomasz Witkiewicz