Simulering av gemensam teaternivå

Joint Theatre Level Simulation ( JTLS ) används för att simulera gemensamma, kombinerade och koalitioner civil-militära operationer på operativ nivå . Används för civila/militära simuleringar och scenarier för humanitärt bistånd/katastrofhjälp (HA/DR), är JTLS en interaktiv, datorstödd simulering som modellerar flersidiga luft-, mark- och sjöresurser med logistiska specialoperationsstyrkor (SOF ) och underrättelsetjänst Stöd. Det primära syftet med JTLS är att skapa en realistisk miljö där byråpersonal kan verka som de skulle i en verklig eller operativ situation. En utbildningspublik genomför ett scenario eller en händelse för att öva sin förmåga att samordna olika stabsfunktioner.

Översikt

Utvecklingen av JTLS började 1983 som ett projekt finansierat av US Readiness Command , US Army War College och US Army Concepts Analysis Agency. JTLS skapades och fortsätter att utvecklas och hanteras av ROLANDS & ASSOCIATES Corporation (R&A), baserat i Monterey , Kalifornien . Fram till 1986 arbetade R&A under ledning av Jet Propulsion Laboratory . R&A har gett stöd till US Joint Staff Directorate for Joint Force Development (J7) ledning av JTLS och har aktivt förbättrat modellen sedan starten. JTLS används för närvarande av alla amerikanska stridsledningar , US Services , Naval Postgraduate School , NATO och flera icke-amerikanska försvarsorgan och kommersiella företag. Planerare använder JTLS för utbildningsstöd och för uppdragsplanering och repetitioner.

JTLS-modellen är teater- och doktrinoberoende och kräver inte kunskap om programmering för att kunna användas effektivt. JTLS stödjer ett terrängområde på 2 000 gånger 2 000 nautiska mil och stödjer även operationer, såsom strategisk luft och fartyg, utanför detta område. Användare interagerar med modellen genom ett grafiskt användargränssnitt som använder en webbläsare för att interagera med simuleringen. JTLS kan drivas på en enda dator eller nätverksanslutna datorer på en enda plats eller på flera distribuerade platser. Modellfunktioner inkluderar Lanchester-attrition-algoritmer för bedömning av markstyrkans interaktion, detaljerad logistikmodellering och explicita luft-, mark- och sjöförbandsrörelser, vare sig de är civila eller militära. JTLS-systemet är också utformat för att underlätta förberedelse och verifiering av scenariodatabaser, inmatning av simuleringsdirektiv och inhämtning av situationsinformation från grafiska kartvisningar, meddelanden och statusrapporter.

JTLS representerar den operativa nivån för civil-militära strategier, men använder också betydande kapaciteter på taktisk nivå. JTLS kan representera maximalt tio oberoende kraftsidor, var och en med individuella sidorelationer och engagemangsregler. Varje sida kan tilldelas obegränsat antal fraktioner. Simuleringen stöder länkar till de flesta verkliga kommando- och kontroll-, kommunikations-, dator- och underrättelsesystem (C4I) . Modellen har förenats med andra modeller genom anpassade gränssnitt, inklusive Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS) utvecklad av Lawrence Livermore National Laboratories .

JTLS och JCATS har integrerats i Joint Multi-Resolution Model (JMRM) Federation som kärnmodeller. JTLS tillhandahåller aggregerad representation på hög nivå medan JCATS tillhandahåller representation på enhetsnivå. För att stödja denna federation inkluderar JTLS en Entity Level Simulation (ELS)-komponent som tillhandahåller entitetsmall för dess sammanlagda enheter för att ytterligare förbättra dess kapacitet. Båda modellerna är kompatibla med High Level Architecture (HLA).

US Joint Staff Directorate for Joint Force Development (J7) hanterar JTLS-programmet. J7 Configuration Control Board (CCB) styr mjukvaruutvecklingen och förbättringsprocessen. uppgraderingsförfrågningar från kunder, USA, NATO och kommersiella kunder. Specifika nya modellerings- och systemmöjligheter är dock resultatet av CCB-beslut som tar hänsyn till kostnaderna och fördelarna med varje förbättring. Godkända krav prioriteras och implementeras. Denna variation av vägledning ger en ständigt rörlig baslinje från vilken JTLS utvecklas mycket snabbare än liknande projekt.

JTLS-moduler

Kärnkomponenter

JTLS-systemet består av flera moduler, inklusive applikationer och databaser, som interagerar för att simulera en verklig slagfältsmiljö. De grundläggande JTLS-modulerna inkluderar:

  • Combat Events Program (CEP) och dess stödprogram
  • JTLS Object Distribution Authority (JODA) dataserver
  • Webbaktiverade JTLS-tjänster: Apache-dataserver, XML Message Service (XMS), Synchronized Application Preferences Service (SYNAPSE), Order Management Authority (OMA) och JTLS XML Serial Repository (JXSR)
  • Web Hosted Interface Program (WHIP), ett webbaktiverat grafiskt användargränssnitt

CEP är bedömningsmodulen och centrala komponenten i JTLS. Denna modul bestämmer alla åtgärder och interaktioner mellan enheterna som beskrivs i scenariodatabasen. Dessa enheter kan vara helt militära, civila eller en kombination, beroende på vilket scenario som utvecklas. CEP skapar, underhåller och rapporterar den aktuella statusen för ett verkställande scenario, oavsett om det representerar en strids-, civil-militär operation eller analysmiljö.

En Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) anslutning upprättar kommunikation mellan CEP:n och en JODA-databasserver. JODA tar emot en första datanedladdning och periodiska uppdateringar från CEP, och kommunicerar även med WHIP och andra klientprogram som är tilldelade den.

Användarinmatningar till JTLS är i form av order som läggs in i en WHIP och överförs till CEP för bearbetning via JTLS Object Distribution Authority (JODA). Användare får information från CEP och databasservern i form av grafikuppdateringar, meddelanden och uppdateringar av informationshanteringsverktyget (IMT) i tabellform.

Webaktiverad JTLS

JTLS är den första distribuerade simuleringen som använder internetteknik . På grund av framsteg inom datakomprimering är stödet för distribuerade övningar inte längre begränsat av dyra dedikerade kommunikationslinjer. Möjligheten att använda vilken webbläsare som helst och Java®-programvara befriar användargemenskapen från att köpa proprietär hårdvara och mjukvara för att använda JTLS. Världsomspännande övningar kan genomföras från ett enda simuleringscenter med tillräcklig internetuppkoppling. Mindre övningar, distansutbildning och utbildning kan genomföras på platser där minimal bandbredd är tillgänglig. Användningen av XML-utdatafiler (Extensible Markup Language) har förbättrat modellens förmåga att länka simuleringsutdata till verkliga C4I-enheter.

Det finns många WHIP-presentationer av scenariodata som JTLS-användare kan se under sin interaktion med simuleringen. Scenariokartan kan visas ensam på olika zoomnivåer eller, i detta fall, kombinerad med flera informationsdisplayer.

De unika egenskaperna hos den webbaktiverade JTLS-arkitekturen (WEJ) och arbetsstationsgränssnittet tillåter JTLS-användare att:

  • Använd en lokal PC som klientarbetsstation.
  • Arbeta med operativsystemet Linux på servrar.
  • Skräddarsy individuella användarpreferenser för lokala arbetsstationer.
  • Använd sammanhangsberoende ordningspaneler på kartöverlägg för situationsmedvetenhet.
  • Använd en interaktiv enhetshierarkiskärm för att hantera civil-militär konflikt och logistik.

WEJ ger användarna fördelen av att köpa en PC-baserad CPU-plattform och använda ett Linux-operativsystem, istället för dyrare, proprietära CPU:er och operativsystem. Portering av JTLS till Linux för JTLS-användararbetsstationer tillät användning av stationära och bärbara datorer istället för Unix-processorer (servrar stöds nu av Linux). Annan teknologi med öppen källkod, inklusive webbläsare, Java, Apache Server® och kartverktyget OpenMap, används i stor utsträckning för att stödja WEJ-implementeringen. Även om denna teknik fortfarande utvecklas, kommer den utökade kapaciteten som WEJ tillför USJS J7 , NATO och Partnership for Peace (PfP) att göra det mer genomförbart och kostnadseffektivt att genomföra koalition och multinationell utbildning. Utbildningstransformationen har skapat platsen för WEJ att spela en avgörande roll i världsomspännande gemensam utbildning.

Den webbaktiverade JTLS-versionen 3.0, som JFCOM släppte till sin användargemenskap i maj 2005, reducerade avsevärt kostnaden för frakt av utrustning och motsvarande personalkrav på förmedlare. Simuleringsoperatörer använder webbläsare och webbaserade anslutningar för att delta i JTLS-evenemang. Den webbaktiverade kapaciteten gör att JTLS-användare kan utnyttja befintliga WAN- (WAN) och lokala nätverksanslutningar (LAN) för att logga in på simuleringen från arbetsstationer eller persondatorer. Fördelen med den webbaktiverade förmågan är en betydande kostnadsminskning för gemensamma övningar.

JTLS 3.0 integrerades med Joint Deployment Logistics Model (JDLM) och Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS) genom HLA. Genom att kombinera med simuleringar som JDLM och JCATS har de unika kapaciteterna hos andra modeller ökat logistikens trohet och högupplösta kapaciteter, vilket skapar en förbättrad miljö för flera utbildningspublik.

Under 2006 användes JTLS 3.0 för att stödja träningsevenemangen Bright Star 06, Vigilant Shield 06 och Terminal Fury 06. USJFCOM accepterade och implementerade JTLS 4.0, släppt i december 2010. JTLS kommer att fortsätta att utvecklas för att stödja den gemensamma tränargemenskapen.

Systemstödsprogram

R&A tillhandahåller en uppsättning mjukvaruverktyg med varje JTLS-leverans för att möjliggöra en effektiv och effektiv användning av simuleringen. De stora supportprogrammen som beskrivs i det här avsnittet hjälper användare att utveckla, underhålla och modifiera sina scenariodatabaser.

Databasutvecklingssystem

Databasutvecklingssystemet (DDS) är det primära JTLS-databasutvecklings- och modifieringsverktyget som används för att bygga en ny databas, modifiera en befintlig databas eller fråga efter filtrerad information i en befintlig databas. DDS är en tillämpning av Oracle Server®, ett relationsdatabashanteringssystem.

ASCII-datafilerna som definierar initialiseringsdatabasen för ett utvalt scenario laddas upp för att fylla en uppsättning Oracle-tabeller utformade för att vara kompatibla med JTLS-databasstrukturen. DDS-användare kan komma åt dessa tabeller för att modifiera eller fråga efter data de innehåller. När ändringarna är klara laddas data ner för att skapa en ny uppsättning JTLS-initieringsdatafiler för det scenariot.

DDS har nyligen återimplementerats på en alternativ öppen källkodsplattform som distribueras via den Oracle GlassFish® J2EE-kompatibla servern. GlassFish-servern stöder en webbaktiverad metod för DDS och används som ett gränssnitt till databasen för att betjäna webbsidor och lagra utvecklarändringar från dessa sidor. Detta system tillåter användare att interagera med den certifierade Oracle-databasservern.

Scenarioinitiering och verifieringsprogram

Scenario Initialization Program (SIP) är en uppsättning verktyg som används för att förbereda ett scenario som inte har körts tidigare för ett JTLS-spel. Scenario Verification Program (SVP) upprätthåller konsekvensen av scenariodatafilerna. Utdata från detta program listar fel och möjliga inkonsekvenser som kan finnas i dessa data.

Handbok för onlinespelare

Online Player Manual (OPM) ger tillgång till en serie HTML-filer som innehåller formaterade scenarioinitieringsdata. En OPM kan genereras från spelets startdata eller data associerade med en kontrollpunkt. Spelare kan använda en webbläsare för att komma åt denna information och navigera på HTML-sidorna. Dessa filer visar statisk information från deras källdata och uppdateras inte kontinuerligt allt eftersom spelet fortskrider.

Lanchester Development Tool

Lanchester Development Tool (LDT) möjliggör implementeringen av Lanchester- attrition-modellen som används för att bedöma resultaten av landstrider med tvångskraft i JTLS. LDT använder beräkningsparametrar som matas in av databasutvecklare för att generera data som simuleringen använder för att fastställa resultatet av Lanchester -stridshändelser. LDT tillhandahåller också en verifieringsfunktion som tillåter användare att i tabellformat se resultatet av en långvarig strid mellan två eller flera enheter.

Program för grafisk databas

Det grafiska databasprogrammet (GDP) tillåter grafisk placering av enheter och mål och skapande eller modifiering av nationella gränser och verksamhetsområden. Denna modul extraherar aktuell scenarioinformation från DDS/Oracle-databasen och visar den på en WHIP. Förutom manipulation av spelobjekt tillåter BNP modifiering av terrängdata. WHIP:s kartkomponent kan användas för att visa specifika områden i hexagonrutnätet och de individuella hexadecimala attributen (terrängtyp, barriärtyp och hexagonhöjd) kan ändras. Användaruppdateringar skrivs direkt till Oracle-databasen.

Utrustning

Utrustning som krävs för att utföra JTLS är konfigurerad för att anpassa användningen av simuleringen till en akademisk, analys-, tränings- eller träningsmiljö. JTLS kan köras på en optimerad stationär eller bärbar dator, eller ett nätverk av servrar och klientarbetsstationer. Enkla vinjetter kan exekveras framgångsrikt på en enda Linux -baserad dator. En dator kan också användas för att utföra modellen för små grupper av simuleringsdeltagare, medan större träningsgrupper vanligtvis kräver en nätverkskonfiguration.

Kort utvecklingshistoria









1982 - US Readiness Command finansierade initialt JTLS-projektet för analys av gemensamma, kombinerade och koalitionsoperationsplaner. 1990 – JTLS användes för att träna koalitionsstyrkor och genomföra uppdragsrepetitioner för att förbereda för 1991 års Operation Desert Storm . 1992 – En Air Tasking Order (ATO) generator lades till för att automatiskt sammanställa och utföra flygoperationsordrar från Universal Military Text Format (USMTF) ATO. JTLS utökades för att stödja tio Force Sides, vilket möjliggör mer omfattande koalitionsutbildning och analys av krigföring. 1996 – Distribution av JTLS till utländska och inhemska kunder utanför USA var tillåten med godkännande av det amerikanska utrikesdepartementet. 2003 – JTLS användes för att utvärdera handlingssätt (COA) och genomföra uppdragsrepetitioner för USA och koalitionsstyrkor under Operation Iraqi Freedom. 2005 – Den senaste internettekniken integrerades i JTLS för att skapa den första webbaktiverade amerikanska försvarsdepartementets simulering. 2007 – JTLS införlivade förbättrade länkar till TBMCS, GCCS, ADSI och andra amerikanska, NATO och internationella C4I-enheter. 2008 – JTLS integrerades med JFCOM :s gemensamma modell på enhetsnivå, Joint Conflict and Tactical Simulation (JCATS), för att tillhandahålla en taktisk och strategisk träningskapacitet för flera nivåer. 2009 – R&A utvecklade länkar mellan JTLS och Google Earth för Common Operational Picture (COP) och TADIL-J-stöd. Missiluppskjutning och projicerade elliptiska anslagspunkter för GCCS och Blue Force Tracker (BFT) introducerades. Sjöminkrigföring och underrättelsemodellering förbättrades.

Evolutionär modellutveckling och implementering

Den gemensamma staben är JTLS-projektets förespråkare och programledare. Joint Staff Program Manager för JTLS genomför årliga möten för Configuration Control Board (CCB) och hanterar projektkrav och användarförfrågningar om modellfunktionsförbättringar. Det amerikanska utrikesdepartementet kontrollerar distributionen av JTLS-programvara. En av Joint Staffs primära roller för JTLS-projektet är att hantera dessa föränderliga krav och prioritera dem för att på bästa sätt tjäna användargemenskapen. En Configuration Management Plan (CMP) beskriver de policyer och procedurer som fastställts av Joint Staff och som är tillämpliga på all JTLS-hårdvara, mjukvara, databaser och tillhörande dokumentation.

Den gemensamma staben, JTLS-utvecklingsteamet och JTLS-användargemenskapen fortsätter att samarbeta för fortsatt förbättring och användning av JTLS av försvarsdepartementet och de allierade partnerna i USA.

JTLS User Community

Ett Cooperative Research and Development Agreement (CRADA) upprättades 1996 mellan R&A och den amerikanska regeringen som identifierade och godkände R&A att vara den enda källan för distribution av JTLS till icke-amerikanska internationella användare av JTLS inkluderar:

förbund

Joint Multi-Resolution Model (JMRM)

JTLS-JCATS federationen uppfyller ett krigsfighters krav för träning på flera nivåer. Under processen att utveckla federationen fick R&A, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), NATO och USJFCOM insikt i Multi-Resolution Modeling (MRM) som nödvändiggjordes genom att federera två simuleringar vars arkitekturer är unika och har olika upplösningar. JTLS är en hexagonbaserad simulering i tidssteg som använder Lanchester-ekvationer för att bedöma konflikter mellan markbaserade objekt på aggregatnivå, vanligtvis bataljoner eller brigader. Den simulerar andra luft-, sjö- och logistikobjekt på enhetsnivå. JCATS dömer strid mellan objekt på enhetsnivå, vanligtvis enskilda fordon eller kombattanter. JTLS och JCATS är händelsedrivna simuleringar. JTLS-JCATS-federationen, känd som JMRM, utnyttjar styrkorna i varje simulering genom att tillåta att objekt representeras på den upplösningsnivå som krävs för att uppnå tränings- och analysmål. Federationen tillåter kontrollen av federationsobjekt att gå från en simulering till en annan, och använder mekanismer som tillåter att objekt representerade på olika upplösningsnivåer och kontrolleras av varje simulering interagerar.

JTLS-GCCS-NATO C2 Federation

Global Command and Control System ( GCCS) är visnings- och informationshanteringssystemet på slagfältet för befälhavare på teater (krigföring) och gemensamma insatsstyrkor och deras staber. JTLS-GCCS-NATO C2-federationen utvecklades för att undersöka användningen av högnivåarkitektur (HLA) för att bygga gränssnitt mellan kommando- och kontrollsystem (C2) och simuleringar. Federationen består av en uppsättning multinationella lednings- och kontrollsystem ( GCCS och NCIA ICC Air Track display) och övningsstödsverktyg. Federationen är ett partnerskap av tre organisationer: Defense Information Systems Agency (DISA), USA:s Joint Staff Directorate for Joint Force Development (J7) och NATO:s konsultations-, kommando- och kontrollbyrå . Varje organisation har ett egenintresse av att hitta prisvärda och utbyggbara tillvägagångssätt för uppgiften att länka stridssimuleringar till C2-system för att stödja träning. Defense Modeling and Simulation Office (DMSO) går med i partnerskapet för att tillhandahålla HLA, den möjliggörande teknologin som fungerar som grunden för att länka C2-system till simuleringar.

Under 1999 arbetade förbundsteamet mot målet att överföra federationen till USJS J7 och NCIA för användning i datorstödda övningar. JTLS-teamet designade om och omimplementerade Run-Time Infrastructure (RTI) för att förbättra stabilitet och prestanda under federationens körning. GCCS-teamet experimenterade med implementeringen av ett tvåvägsdataflöde, vilket gjorde det möjligt att skicka marinorder från GCCS-arbetsstationen till JTLS. NC3A-teamet lade till två nya federationer, Air and Naval Order Translation Modules, för att förbättra användbarheten av förbundet under övningar. Omfattande tester under året bidrog till att förbättra förbundets prestanda och tillförlitlighet med stora scenarier på träningsnivå.

Diskussioner om att integrera JTLS med JCATS-, VBS2- och Flames-modeller som en del av NATO Training Federation (NTF) fördes mellan NATO-medlemmar 2011.

MOOTW - Simulering av humanitärt bistånd och katastrofhjälp

Militära operationer, enligt definitionen i Joint Publication 3-07, Joint Doctrine for Military Operations Other Than War (MOOTW), är uppdrag med mål dedikerade till fredsoperationer, humanitärt bistånd, återställningsoperationer, icke-stridande evakueringsoperationer, vapenkontroll, bekämpning av terrorism, bekämpning - Narkotikaoperationer, verkställande av sanktioner eller maritima avlyssningsoperationer, upprätthållande av undantagszoner, säkerställande av frihet för navigering och överflygning, skydd av sjöfart, kraftuppvisningsoperationer, strejker och räder samt stöd till uppror.

JTLS designades ursprungligen för att modellera krigföring, definierat som "storskaliga, ihållande stridsoperationer för att uppnå nationella mål eller för att skydda nationella intressen." MOOTW "fokuserar på att avskräcka krig och främja fred." JTLS har funktioner som effektivt kan tillämpas på MOOTW. Dessutom har flera speciella funktioner dedikerade till MOOTW-driftrepresentation designats. Till exempel är representationen av högupplösta enheter (HRUs) i JTLS en lämplig funktion för den lilla enhetsnivå där många MOOTW exekveras. JTLS representation av styrka sidor och fraktioner kan återspegla de politiska mål som är ett primärt övervägande för den strategiska och taktiska planeringen av alla MOOTW-uppdrag.

JTLS används för att stödja katastrofberedskapsövningar . En hel övning kan utformas för att hantera ett eller flera katastrofscenarier med de förväntade katastrofhjälps- och återhämtningsoperationerna. På detta sätt används JTLS-kapacitet för att representera naturkatastrofer och katastrofer som skapats av människor, och efterföljande katastrofhjälpsoperationer.

JTLS-scenarier som representerar olika typer av katastrofhändelser kan designas och utföras effektivt. Till exempel modelleras större områdesöversvämningar som är ett resultat av ett dammbrott, eller en orkan som påverkar en kustmiljö, i JTLS genom att använda dess förmåga att representera väderförhållanden, geografiska områden, terrängegenskaper, större anläggningsoperationer eller misslyckanden och markens rörlighet enheter, fartyg och flygplan. JTLS Air Missions används för att placera räddnings- eller assistans-HRU:er i det drabbade området för att transportera förnödenheter eller ta bort skadade och strandsatta personer. Logistikdata används för att representera förnödenheter, lagernivåer och brist på mat och medicin. Indata från speloperatörer i form av spelare- eller kontrollorder som kontrollerar dessa enheters aktiviteter, eller externa händelser i databasen, används för att styra och interagera med de utplacerade civila eller militära styrkorna.

Andra aspekter av katastrofscenarier som påverkar civilbefolkningen eller militära operationer kan representeras på liknande sätt, såsom väderstörningar i flyget, skador på skördar eller brand, jordbävningar, jordskred, flyktingtransporter eller hjälpinsatser och större fel på anläggningar eller elnät. Den här typen av situationer och händelser har simulerats av flera byråer i JTLS-stödda övningar.

Se även

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Joint_Theater_Level_Simulation&oldid=1132104204 "