Stíhací letouny F-35 Lightning II jsou v akci schopny využít víceúrovňový systém fúze dat, díky kterým se k pilotům i dalším složkám dostávají veškeré kritické informace, navíc s vysokým stupněm spolehlivosti a přesnosti. Jak tato fúze funguje v praxi?
Jedním z obecných problémů 21. století je přehlcení kvanty informací, které si mnohdy neumíme utřídit, a nedokážeme je tedy efektivně využívat. Tyto problémy se pak promítají do nejrůznějších odvětví průmyslu a služeb, včetně vojenských aplikací. Největší přetlak informací pak může být rizikem například pro piloty stíhacích letounů, u kterých vede ke ztrátě orientace v situaci a může i u těch nejzkušenějších letců vést k selhání. Snahou výrobců nejmodernějších stíhaček je tak regulovat tento datový smog s pomocí pokročilé výpočetní techniky, která využívá koncept informační fúze z celé řady senzorů, načež výstupní data reguluje takovým způsobem, aby se k pilotovi dostalo vše podstatné. Na tomto principu fungují i nejmodernější letouny F-35 Lightning II.
Letoun F-35 Lightning II je považován za technicky nejdokonalejší stroj 5. generace stíhaček. Zdroj: Se souhlasem Lockheed Martin
Stíhačky 5. generace operující s různorodými sadami senzorů a nasazované v rámci víceúčelových misí vyžadují značnou formu fúze informací, která zdokonalí povědomí pilota. Bez této fúze by byl pilot odkázán na ruční korelaci jednotlivých senzorů, přičemž by stále musel plnit svůj bojový úkol a současně řídit samotný letoun. Díky algoritmům v letounech typu F-35 jsou však informace z palubních a externích senzorů kombinovány v plnohodnotnou a přesnou reprezentaci okolního prostředí, a situační povědomí letce je tak naopak zvýšeno.
Víceúrovňová fúze informací a dat
Samotnou fúzi přijatých a vysílaných dat lze rozdělit do několika úrovní. Základní fúze spočívá v detekci a zaměření konkrétního cíle. Její součástí je pak například zjištění informací o poloze, měření rychlosti pohybu či analýza vnějších vlastností daného objektu. V další fázi pak dochází k vzájemnému propojení základních dat získaných od více cílů, odvození vzájemných vztahů mezi nimi a vyhodnocení dané situace. Pokročilá fúze pak dokáže vyhodnotit možné dopady konkrétních akcí na vývoj mapovaného prostředí, a odhadnout tak míru úspěchu či pravděpodobnost přežití. Tato data jsou pak postupně zpřesňována kombinováním informací z dalších senzorů a palubních přístrojů.
Velkou výhodou strojů F-35 je možnost sdílení výstupních dat ze senzorů s jinými zařízeními v reálném čase. Zdroj: Se souhlasem Lockheed Martin
Díky pokročilým technologiím je dnes k dispozici řada algoritmů, které tento víceúrovňový systém fúze dokáží řídit. V terénu je však kvůli nedokonalé povaze dat a rozdílné věrohodnosti vícero zdrojů dat řešení problému datové integrity mnohem náročnější. Například s rostoucím počtem objektů a snižujícími se rozestupy mezi nimi se může problém propojení dat stát mnohem obtížnějším nebo dokonce neřešitelným. Stíhačky F-35 se tak zaměřují na zpracovávání údajů přímo ze senzorů, aby byl informační šum co nejnižší. Velkou výhodou je pak také možnost kooperativního snímání napříč více letouny se stejnými technologiemi, což výrazně usnadní detekci zjistitelných předmětů v daném prostředí.
Ve výbavě F-35 nechybí radarové, elektrooptické či infračervené senzory a detektory
Za tímto účelem jsou bojové letouny F-35 Lightning II vybaveny skutečně pestrou paletou senzorů i podpůrných systémů, které dokáží monitorovat nejrůznější objekty či jevy přímo na obloze nebo pod ní. Stíhačka je tak vybavena například pokročilým radarem AESA (Active Electronically Scanned Aray), sadou ASQ-239 pro elektronický boj, elektrooptickým zaměřovacím systémem (EOTS) AAQ-40, elektrooptickým systémem s rozdělenou clonou (DAS) AAQ-37 a systémem komunikace, navigace a identifikace (CNI) ASQ-242. Tyto senzory pak vytváří základní infrastrukturu pro informační fúzi takové úrovně, která nebyla u letounů předchozích generací vůbec představitelná, natož realizovatelná. F-35 dále využívají při práci s informacemi mimo jiné i princip Closed Loop Fusion, kdy jsou změřená data v rámci zpětnovazební smyčky ověřována jinými senzory, čímž jsou získané údaje dále zpřesněny.
Součástí výbavy F-35 Lightning II je také elektrooptický zaměřovací systém EOTS umístěný na spodní straně trupu. Zdroj: Se souhlasem Lockheed Martin
Sdílení dat s ostatními složkami ozbrojených sil
Kromě vlastních palubních senzorů stroj F-35 Lightning II vysílá a přijímá informace prostřednictvím datového kanálu Link 16 a systému Multifunction Advanced Data Link (MADL). Link 16 zajišťuje spojení se staršími letouny a systémy velení, v novějších systémech však slouží spíše jako podpůrná infrastruktura, a jeho možnosti jsou omezené. Technologie MADL vyvinutá na míru F-35 je však značně pokročilejší. Výsledná data z fúze senzorů je tak možné sdílet mezi ostatními členy letky, a tím vzájemně koordinovat vzdušné akce. I v tomto případě je však dodržen základní koncept fúze, a tedy nezahltit piloty zbytečně velkým objemem informací.
Jak mohou F-35 fúzi senzorů využít
Pokročilé zpracování dat zajištěné fúzí informací lze v praxi využít hned v několika směrech. Výsledkem kombinace jednotlivých měření je totiž komplexní obraz celého bojiště, které mají k dispozici nejen samotní piloti F-35, ale i další spojenci a samotné vedení operace. Tyto údaje zahrnují informace o současné i budoucí poloze cílů, případně detekci objektů, které by běžnými technologiemi nebylo možné zachytit. Namísto nutnosti dlouhodobého prokládání dat získaných z různých zdrojů je tak vše plně autonomní, a pozornost samotných pilotů i dalších složek ozbrojených sil se tak může soustředit na úspěšné dokončení samotné mise.
Koncept fúze senzorů umožňuje F-35 vidět i to, co zůstává jiným detekčním zařízením skryto. Zdroj: Se souhlasem Lockheed Martin
Kombinaci informací ze senzorového vybavení stroje zajištují stíhačkám F-35 zejména pokročilé palubní počítače, díky kterým probíhá přenos a sdílení dat prakticky v reálném čase. K efektivnímu zpracování dat získaných fúzí senzorů významným způsobem pak přispívá také technologicky pokročilá helma Helmet Mounted Display System (HMDS), která díky rozšířené realitě zobrazí veškeré potřebné informace pilotovi přímo v hledí.
Vzhledem k tomu, jakým tempem se vyvíjí dnešní civilní technologie, nesmí vojenská výbava za žádných okolností zůstávat pozadu. Stíhačky F-35 Lightning II jsou pak zářným příkladem toho, jak ze současných technických vymožeností vytěžit skutečně maximum. Jejich přítomnost ve vzdušných silách Armády ČR pomůže vytvořit inovativní taktickou síť, v rámci níž bude sdílení dat z bojiště povýšeno na nejvyšší možnou úroveň. Pořízení těchto strojů tak nepomůže pouze obranyschopnosti naší země, ale také otevře brány případné spolupráci v rámci mezinárodních vztahů, například uvnitř NATO či jiných organizací.
