Situational awareness

No comments »
AUTHOR:
CTO Dell EMC Nederland

Afgelopen week was ik aanwezig bij een interessante presentatie van oud-commandant van de strijdkrachten Dick Berlijn waar het begrip ‘situational awareness’ aan de orde kwam. Dit begrip is te vertalen als ‘situationeel bewustzijn’ en komt erop neer dat je zoveel mogelijk relevante informatie verzamelt om een zo goed mogelijk beeld op te bouwen over je omgeving. Goed situationeel bewustzijn creëert bijvoorbeeld een alertheid om direct te reageren op realistische en onwaarschijnlijke bedreigingen. Deze vaardigheid kan door training en techniek zodanig worden geoptimaliseerd dat het als het ware een tweede natuur wordt.

Het opbouwen en in stand houden van goed situationeel bewustzijn is een constante activiteit die bestaat uit het waarnemen én begrijpen van de huidige situatie en dit kunnen projecteren naar een toekomstige situatie. Vooral in complexe omgevingen zal digitale techniek een steeds grote invloed hebben op het aanleveren van de benodigde informatie hiervoor. Daarnaast is het beslissingsproces van belang om gestructureerd de meest geschikte beslissing te kunnen nemen. De Amerikaanse gevechtsvlieger John Boyd ontwikkelde tijdens de Koreaanse oorlog hiervoor de zogenaamde OODA-loop om optimaal beslissingen te nemen.

Manoeuvreerbaarheid
De OODA-loop (Observeren, Oriënteren, Beslissen (decide) en Acteren) is een opeenvolgend proces van observatie, het verzamelen van gegevens en oriëntatie: de analyse om van die data mentaal een toekomstperspectief te maken. Vanuit dat toekomstperspectief ontstaan beslissingen om te handelen en daarop volgen de daarvoor benodigde activiteiten. Hoe sneller iemand die OODA-loop kan doorlopen, hoe beter het toekomstbeeld is. Immers, als je als gevechtsvlieger dat sneller kan dan je tegenstander, is die tegenstander nog informatie aan het verwerken die inmiddels al veranderd is. Hieruit ontwikkelde Boyd zijn Energy-maneuverabilitytheorievoor gevechtsvliegtuigen die een wiskundig model opleverde om vliegtuigperformance te beschrijven en door te rekenen.

Harry Hillaker, de hoofdontwerper van de F-16, zei over de OODA-theorie dat deze bewees dat tijd altijd de dominante parameter zal zijn. Harry was lid van de zogenaamde Fighter Maffia van de US Air Force, een groep officieren en civiele defensie analisten die ervan overtuigd waren dat het conventionele denken over de ontwerpcriteria van gevechtsvliegtuigen wezenlijk moest veranderen. De F-15 was het eerste vliegtuig dat gebruik maakte van Boyd’s E-M theorie om de manoeuvreerbaarheid enorm te verbeteren. Daarnaast werd gebruik gemaakt van de ‘bubble canopy’ om de piloot een 360 graden uitzicht om zich heen te geven, zonder hinderlijke spijlen in de ruit. Dit vergrootte de visuele situational awareness van de piloot enorm omdat hij nu vrij om zich heen kon kijken.

F-16
Pas bij de F-16 werd de door de maffia gewenste manoeuvreerbaarheid van het vliegtuig zelf de basis van het ontwerp. De performance van een gevechtsvliegtuig moest niet negatief beïnvloed worden door het voor meer dan één rol te ontwikkelen. Multi-role en multi-missie capaciteit leveren immers altijd compromissen op. De F-16 werd zo de air-to-air superioriteitsjager die ze wilden hebben, waardoor die ook goedkoper werd. Het is klein, snel, beperkt zichtbaar, heeft slechts één motor en een supersonische kruissnelheid om niet van achteren beslopen te kunnen worden. En het is het eerste toestel met een computergestuurd besturingssysteem op basis van fly-by-wire. Dat was nodig omdat het toestel het eerste was dat een negatieve statische stabiliteit had. Het had de neiging om van een rechte baan af te wijken, hetgeen het uiterst manoeuvreerbaar maakte.

Terwijl de prototypes alle superieure kenmerken hadden, misten de productie F-16’s later de supercruise omdat luchtmacht-bureaucratie de superieure jager alsnog opzadelde met apparatuur voor verschillende missies, air-to-ground kenmerken en actieve radar. Maar door die multi-role mogelijkheden werd de F-16 wel een exportsucces, mede omdat de productie van het vliegtuig werd verspreid over deelnemende landen. In totaal zijn 4500 toestellen geproduceerd en verkocht aan 24 landen. Nederland heeft 213 F-16’s gekocht. Door bezuinigingen en vredesverliezen waren daar in 2015 nog slechts 68 van over.

F-35
Vanaf 1975 werden bij Fokker 2000 flaperons en 1700 rompmiddenstukken geproduceerd en werden 300 toestellen op de Nederlandse eindlijn op Schiphol gebouwd. Daarnaast werden in Woensdrecht de kabelbomen geproduceerd voor alle F-16’s die in Europa vliegen. Toen de overheid in 2013 besloot de F-16 te vervangen door de F-35 werd Fokker daar wederom intensief bij betrokken. Wat weinig mensen weten, is dat Fokker Elmo in Woensdrecht de complete elektrische bedrading voor de JSF heeft ontwikkeld. Het gaat dan om de gemonteerde set van alle kabels die als een centraal zenuwstelsel alle systemen in het vliegtuig verbindt; per stuk ongeveer 40 kilometer aan bedrading. Dit is de basis voor het digitale situationele bewustzijn.

Naast de 10 miljard euro aan productieopdrachten mag Nederland ook het onderhoud van alle 400 in Europa vliegende F-35’s uitvoeren, wat potentieel 20 miljard euro omzet kan opleveren. Pas begin dit jaar werd deze onderhoudsopdracht vergund nadat in 2017 al was besloten dat het onderdelenmagazijn voor reserveonderdelen van alle Europese F-35’s in Woensdrecht zou komen. Dit is een enorme en unieke opdracht waar in de aanloop door zowel defensie, de industrie en de douane intensief is samengewerkt. In totaal zijn ongeveer 100 bedrijven betrokken bij F-35 productie en onderhoud. Hiervan hebben 30 bedrijven rechtstreekse productieopdrachten gekregen, zijn 6 bedrijven geselecteerd voor onderhoud en zijn 65 bedrijven subcontractor.

Datastofzuiger
Naast het vliegende wapenplatform dat elk gevechtsvliegtuig is, is de F-35 vooral een ‘data-stofzuiger’. Het is ontworpen om enorm veel data te verzamelen met zeer intelligente sensoren. Doel is om in de lucht data eerder op te kunnen pikken en te verwerken dan de vijand om een betere situational awareness mogelijk te maken en deze informatie met andere vliegtuigen of de grond te delen. De OODA-loop gaat immers over snelheid: wie het snelst is, heeft een voorsprong, dat geldt ook in de digitale wereld. Daarnaast gaat het over de snelheid van de ontwikkelde intelligence die met analytics uit verzamelde data kan worden gehaald.

Het kunnen beschikken over zowel ‘fast data’ als ‘big data’ is de basisvoorwaarde om predictive te kunnen zijn. Als je als eerste weet dat iets gebeurt en op basis van grote dataverzamelingen de beste voorspelling kunt maken wat zou kunnen gebeuren, heb je een voorsprong. Dat geldt niet alleen voor gevechtsvliegtuigen, maar voor elke onderneming en organisatie. Snelheid bij het verzamelen van data en de vertaling naar menselijke gebruikersinterfaces is belangrijk, net als het kunnen doorwrochten van grote verzamelde datahoeveelheden om trends, inzichten en algoritmes te kunnen ontwikkelen. Situationeel bewustzijn is voor iedereen belangrijk. Zeker in een wereld met groeiende, nauwelijks zichtbare cyber-onveiligheid op alle plekken om ons heen. Dit vraagt om een constante 360 graden blik in een ‘cyber bubble canopy’ om met een constante alertheid direct te reageren op realistische en onwaarschijnlijke bedreigingen om te kunnen overleven.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.