Infanterist der Zukunft Erweitertes System Das Ergebnis der Projektierung

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Angelika Stieber
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1 Infanterist der Zukunft Erweitertes System Das Ergebnis der Projektierung Dr. Klaus-Peter Nick AFCEA Fachveranstaltung 26 Januar 2009

2 Aufgabe und Ziel der Projektierung IdZ-ES- Projektierung eines technisch neuen Systems, aufbauend auf bestehenden Ergebnissen und Erkenntnissen (z.b. IdZ-BS), im Spannungsfeld zwischen Modularität und Integration Nachweisführung in Form einer Risikoabschätzung anhand von 2 voll funktionalen System-Demonstratoren (für je 10 Soldaten) Operationelle Untersuchung des Systems im kompletten infanteristischen Aufgabenspektrum Gewinnung von Erkenntnissen und Anforderungen für die Folgephase(n), Risikominimierung für Serienrealisierung 2

Die Herausforderung Die Umsetzung der Anforderungen bedeuten Technisch: Neue konzeptionelle Ansätze Hoher Innovationsgrad An- / Verwendung neuester Technologien Hohe Komplexität Operationell:

3 Die Herausforderung Die Umsetzung der Anforderungen bedeuten Technisch: Neue konzeptionelle Ansätze Hoher Innovationsgrad An- / Verwendung neuester Technologien Hohe Komplexität Operationell: Gemeinsames Verständnis unterschiedlicher militärisch / taktischer Bedürfnisse und deren Umsetzung in technische Anforderungen Gemeinsames Verständnis operationeller Abläufe Konsequentes Systemdenken war entscheidend 3

4 Vorgehensweise in der Projektierung IdZ-ES- Iteratives Vorgehen in der Projektabwicklung PDR (mit allen Beteiligten) Konzeptphase Analyse, Konzept CDR (mit allen Beteiligten) Designphase Spezifikation Realisierungsphase Realisierung 4

5 Zeitachse Plan und Realität Plan Vertrag: Herbst 2005 Vertrag: Ende Projektierung: Nachweisführung Vertrag: Beginn der Nachweisführung Anfang April 2008 Realität 5

6 Hauptaufgaben des IdZ-ES- Die Ausstattung des Soldaten mit einer funktionalen, effizienten und einsatzoptimierten Ausrüstung ist die Voraussetzung für eine optimale Auftragserfüllung im Einsatz. Hierzu ist eine Steigerung in allen Fähigkeitskategorien zu erreichen durch die Realisierung eines integrierten Systemansatzes. Hieraus leiten sich funktionale Forderungen und Arbeitsfelder ab 6

7 Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Mobilität Reduzierung von Traglasten Ergonomische Optimierung Modularer Aufbau Einbindung des Fahrzeugs in die Gruppe Ergonomie Gewichtsreduzierung Kommunikation und Navigation Sichere Nahbereichskommunikation am Soldaten 7

Einsatz über 24 / 72 Stunden Optimierte Energieversorgung Konfigurierbarkeit des Systems

8 Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Unterstützung und Durchhaltefähigkeit Reduzierung der physischen Belastung Modularität und Gewichtsreduzierung Einsatzplanung Autarker Einsatz über 24 / 72 Stunden Optimierte Energieversorgung Konfigurierbarkeit des Systems Miniaturisierung / Komponentenintegration Abgesetzte Basisstation Intelligentes Energiemanagement 8

Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Wirksamkeit im Einsatz Zielaufklärung und bekämpfung bei Tag und Nacht Verteilte Zielaufklärung und Bekämpfung

9 Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Wirksamkeit im Einsatz Zielaufklärung und bekämpfung bei Tag und Nacht Verteilte Zielaufklärung und Bekämpfung Schiessen durch indirektes Richten Die Waffe als System Drahtlos angebundene optronische Zielgeräte (Stecker, Antennen) Datenkommunikation innerhalb der Gruppe 9

Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Überlebensfähigkeit und Schutz Schutz vor Aufklärung, Witterung, Schutz gegen Waffen- und Splitterwirkung, Flammen, ABC, LASER

10 Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Überlebensfähigkeit und Schutz Schutz vor Aufklärung, Witterung, Schutz gegen Waffen- und Splitterwirkung, Flammen, ABC, LASER Modulares Schutzkonzept Keine Einschränkung der individuellen Wahrnehmung Warnung vor Bedrohung Modulares Kleidungssystem Modulares Schutz- und Tragesystem Modulares Helmsystem 10

11 Funktionale Forderungen und Arbeitsfelder Führungsfähigkeit Sprach- und Datenkommunikation auf Gruppen- und Führungsebene Anbindung an obere Führungsebene (FüInfoSys) Navigation und Orientierung bei eingeschränkter Sicht Zielzuweisung Gruppen- und Truppenfunk Sensoren FüInfoSys Effektoren Kernrechner / Bedienterminals Helmsystem mit Durchsichtdisplay Lagedarstellung / Augmented Reality 11

12 Die Herausforderung - Entwicklung eines integrierten, modularen Systems Dies ist per se ein Konflikt Gewicht, Volumen, Strom Integration Modularität % Grad der Modularität und Integration Die Herausforderung für die Industrie und den Nutzer besteht darin, das richtige Maß zwischen Modularität und Integration zu finden. Hohe Integrationsdichte für Basiskomponenten wie Elektronischer Rücken, Headset, BT mit Display Kernrechner - Gruppenfunk Bekleidung Modularität für zusätzliche Ausstattung wie Bekleidung, Ballistischer Schutz, Helmsystem Kommunikation O / O - Systeme Der Führer vor Ort entscheidet über die aufgaben- und lagegerechte Zusammenstellung der Ausstattung 12

Ausrüstungsübersicht Videovisier Helm mit weichballistischer Schale Digitaler Magnetkompass Splitterschutzbrille Sprechsatz mit akt.

13 Ausrüstungsübersicht Videovisier Helm mit weichballistischer Schale Digitaler Magnetkompass Splitterschutzbrille Sprechsatz mit akt. Gehörschutz Helmdisplay Wärmebildzielgerät Funk Waffenmodifikationen GPS Kernrechner Akkus Wärmebildbeobachtungsgerät Aufklärungsgeschoss Tragegestell mit SK4- und Stichschutz Bediengerät mit Okkulardisplay Belüftungsshirt mit SK1-Schutz Kamfpanzug mit Kälte-, BCund Nässeschutz 13

14 Helmdisplay Das Helmdisplay zeigt Karten, Eigensymbol, Orientierung zeigt Missionsdaten mit Symbolen und Nachrichten zeigt Bilder zeigt Videos der Sensoren ermöglicht AR durch Überlagerung von Karten und Informationen 14

15 Ausblick: Augmented Reality für die Infanterie AR = Visuelle Überlagerung der Realität mit virtuellen, kontextabhängigen Informationen in Echtzeit 45m 67m 45m 32m 15

abgesessene IdZ-Gruppe Basis Fz Grp/FüFz/ abgesetzte Basis Station Sprache Schtz Gruppenfunk: UHF-Sprache +

-ES- weiteres SEM 70 Neues VHF UHF- Funkgerät Funkgerät SEM 70 SEM 70 VHF SEM 80/90 Neues VHF weiteres UHF

für VHF-Funkgeräte Risikoabschätzungsphase der Projektierung (S,Fz) Vertraglich gefordert im Labor -

16 abgesessene IdZ-Gruppe Basis Fz Grp/FüFz/ abgesetzte Basis Station Sprache Schtz Gruppenfunk: UHF-Sprache + Daten Schtz GrpFhr GrpFhr/StvGrpFhr Sprache Daten MIP Komm Server HMTI BW embedded NetOpFü - Fähigkeit IdZ -ES- weiteres SEM 70 Neues VHF UHF- Funkgerät Funkgerät SEM 70 SEM 70 VHF SEM 80/90 Neues VHF weiteres UHF Funkgerät Funkgerät Daten (MIP) SEM 80/90 SEM 80/90 Sprache Übergangslösung Alternative: Im Rahmen neue, für VHF-Funkgeräte Risikoabschätzungsphase der Projektierung (S,Fz) Vertraglich gefordert im Labor - Nutzerseitig nachgewiesen nicht akzeptiert HMTI Komm Server Bw Sprache Daten MIP NetOpFü Ready MIP Gateway FüInfoSysH 16

17 Problemfall bei der GPS gestützten Navigation GPS GPS INS DMC INS DMC Merkmale: Kein GPS Ohne INS: keine Positionsdaten verfügbar System Soldat GrpFhr Funk Austausch der Positionsdaten der Gruppenmitglieder Funk? System Soldat Wenn INS: Steigende Positionsungenauigkeit Positionsaustausch über Funk Visuelle Darstellung Funk GPS INS DMC System Soldat 17

18 Ausblick: Externe Kommunikation mit HopLocMil Konzept, den Ort eines Netzwerkknotens (Soldat) über eine Laufzeitmessung (Distanz) zu bestimmen Navigation durch Trilateration Kommunikation auf 2,4 GHz Hohe Bandbreite innerhalb der Gruppe Reichweiten bis 1000 m+ Rückkanal für ZEFF Funktion 18

19 Navigationsmöglichkeit in der Gruppe mit HopLoc Mil Anker INS DMC System Soldat GrpFhr Anker INS DMC System Soldat GPS GPS Funk Entfernungsmessung + Positionsübermittlung Funk Austausch der Positionsdaten der Gruppenmitglieder Funk GPS Entfernungsmessung + Positionsübermittlung Funk GPS TAG INS DMC System Soldat TAG INS DMC System Soldat Szenar: Mehrere Soldaten mit HopLoc Merkmale: GPS partiell in der Gruppe vorhanden Systeme mit GPS werden zu Ankern HopLocMil zur Positionsbestimmung Torgerson lokal im System des Soldaten dezentrales System Positionsbestimmung auch über verläßlich ermittelte HopLoc Positionen Positionsaustausch über Funk 19

Fazit der Projektierung IdZ-ES- geht in die richtige Richtung; auf Basis des Projektierungsergebnisses ist das Vorhaben fortzuführen! In Teilbereichen bestehender Optimierungsbedarf.

20 Fazit der Projektierung IdZ-ES- geht in die richtige Richtung; auf Basis des Projektierungsergebnisses ist das Vorhaben fortzuführen! In Teilbereichen bestehender Optimierungsbedarf. Dieser ist in der Folgephase leistbar. Die Realisierungssicherheit wird durch geeignete Maßnahmen in der Folgephase optimiert. Damit kann das Vorhaben zeitnah fortgeführt und das gemeinsame Ziel rechtzeitiger Bereitstellung der Fähigkeiten IdZ-ES- erreicht werden. 20

21 Ausrüstungsübersicht Videovisier Helm mit weichballistischer Schale Digitaler Magnetkompass Splitterschutzbrille Sprechsatz mit akt. Gehörschutz Helmdisplay Wärmebildzielgerät Funk Waffenmodifikationen GPS Kernrechner Akkus Wärmebildbeobachtungsgerät Aufklärungsgeschoss Tragegestell mit SK4- und Stichschutz Bediengerät mit Okkulardisplay Belüftungsshirt mit SK1-Schutz Kamfpanzug mit Kälte-, BCund Nässeschutz 21

22 Risikoabschätzung 22

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