FFI i 2015 og trekantsamarbeidet mellom FORSVARET INDUSTRIEN FFI

FFI i 2015 og trekantsamarbeidet mellom FORSVARET INDUSTRIEN FFI 1

2

Trekantmodellen er navnet vi bruker på den måten vi samhandler på i forsvarssektoren for å ta fram avansert teknologi på en kosteffektiv måte. Det er i samspillet mellom aktørene i trekantsamarbeidet Forsvaret, industrien og FFI at vi er i stand til å ta fram avansert høyteknologisk materiell og tjenester til forsvaret vårt. John-Mikal Størdal Administrerende direktør FORSVARET Forsvaret, sammen med Forsvarsmateriell og Forsvarsdepartementet, er brukerne. Det er de som vet hva de egentlig trenger og best kan beskrive behovene. Les mer i FFI utvider virkeligheten for Hæren side 8. FFI FFI representerer forskning og utvikling. Det er vi som forteller om framtidens muligheter. Vi fungerer også som en katalysator mellom de to andre aktørene. Les mer i LINE skal bedre havovervåkingen side 4. INDUSTRIEN Industripartnere generelt og forsvarsindustrien spesielt vet hva som er mulig, hva det vil koste og hva vi kan få til i Norge. Les mer i Nanohelikopteret heter Black Hornet side 12. 3

Arbeidet med LINE er tverrfaglig og involverer forskere fra fem av FFIs seks avdelinger. Fra venstre seniorforsker Erlend Larsen, sjefsforsker Robert Helseth Macdonald, forskningsleder Berit Marianne Jahnsen og forsker Eirik Skjelbreid Grimstvedt.

Trekantsamarbeidet FFI I et droneeksperiment er to ubemannede fly i lufta. På bakken står forskerne og er spente på om LINE-sensorene i flyene vil greie å knipe skip som bryter loven. LINE skal bedre havovervåkingen. De små flyene har hver sin navigasjonsradardetektor festet i flykroppen. Sensoren har fått navnet LINE og skal gjøre en viktig jobb for Forsvaret. Skipsfarten langs norskekysten er stor og økende, med mange utenlandske båter. Mange av dem fører farlig last. LINE kartlegger radarsignaler den plukker opp fra skipene, og bestemmer posisjonen deres. Forsvaret har et delansvar for å passe på at fartøyene er der de skal være. LINE-dronene er et system for å verifisere at fartøyene faktisk er der de skal være til enhver tid. Dronene kan fly langt og kan derfor dekke store havområder bedre enn for eksempel fastmonterte sensorer på land, sier sjefsforsker Robert Helseth Macdonald fra FFI. Dronene med LINE-sensorene finner den egentlige posisjonen til navigasjonsradarene på hvert av fartøyene som har et automatisk identifikasjonssystem (AIS). Avvik mellom signalene fra båtene og dem LINE-sensoren plukker opp, kan selvsagt skyldes feil på utstyret i båtene. Det kan også være avvik fordi båtene manipulerer signalene, for å skjule tjuvfiske, smugling eller andre lovbrudd. Vi vet at det er mye feilinformasjon som sendes fra fartøyene eller at de rett og slett jukser når de driver med ulovlig virksomhet. Da kan LINE, som lokaliserer fartøyet, avsløre om de bruker transponderen sin riktig eller ikke, sier forskningsleder Berit Marianne Jahnsen fra FFI. EKSPERIMENT MED TILLIT Fra en lokal operasjonssentral sender forskerne informasjonen til laben på FFI og deretter inn i Forsvarets eget system. Informasjonen vises hos Fellesoperativt hovedkvarter (FOH) på Reitan i Bodø og hos Kystvakten på Sortland, der de kan ta affære dersom LINE oppdager skip som begår lovbrudd. Det som gjør dette eksperimentet spesielt, er at vi har fått dataene helt fram til sluttbrukeren, og ikke stoppet på laben. Det er vanskelig og krever innsikt, men det krever også tillit fra Forsvaret. Teknologidemonstratoren vår er dermed helhetlig og viser hvordan dette kan brukes operativt, sier Macdonald. I 2015 hadde forskerne i LINE-prosjektet samtaler med Kystvakten for å finne ut hva slags behov de ønsket å få dekket i sin kystovervåking. Forsvaret ønsket sensorer med best mulig dekning til lavest mulig pris og til minst mulig risiko for personalet. Droner gir nettopp dette. De er billige, små og mange, og de kan dekke store områder samtidig, som et supplement til de bemannede, dyre og komplekse plattformene som Forsvaret for øvrig opererer. Forskerne hadde noen tidlige tester med helikopter og flyvinger på Heggemoen, før de fraktet dronene og sensorene til Ørland. Der testet de demonstratoren under tøffe værforhold over Frohavet med stor skipstrafikk. De brukte bredbåndsradioer fra Kongsberg Defence and Aerospace for å se hvilke muligheter og begrensninger de fikk ved å løfte et nettverk av bredbåndsradioer opp i lufta for å øke rekkevidden. Vi har et samarbeid med Kongsberg som bygger videre på løsningene vi har fått fram med LINE i 2015. Vi kommer til å jobbe med denne plattformen også i år, sier seniorforsker Erlend Larsen fra FFI. POTENSIALET ER STORT LINE er en liten og enkel mottaker for radio- og radarsignaler. Og den er rimelig. Eksisterende systemer er dyre og komplekse fordi det både finnes veldig avanserte og veldig enkle radarer som sensorene skal kunne oppdage. 5

Vi valgte å snu på flisa og spørre hva får vi for 10 000 kroner? Er det mulig å lage en mottaker som gir operativ mening for så lite penger? Det kokte ned til et enkeltsystem som bare kan detektere navigasjonsradarer og ikke alle de andre. Å finne navigasjonsradarer er i seg selv nyttig for Forsvaret, sier Macdonald. LINE er begrenset i ytelse, men ytelsen er stor nok til å oppdage avvik langs kysten, og den vil kunne gjøre det samme på land. Den kan for eksempel bæres på ryggen til en person eller plasseres i et kjøretøy. Den koster en brøkdel av de store, komplekse systemene, og derfor kan Forsvaret ha råd til mange av dem. Flere sensorer kan knyttes sammen i nettverk og dermed dekke store områder. Testen med Kystvakten er et av mange potensielle bruksområder for Forsvaret. Framtiden vil bringe mye spennende fordi Forsvarets anvendelser er nær uendelige på denne teknologien, og spesielt innen droner. Derfor er det veldig spennende og veldig viktig for FFI å kunne demonstrere dette operativt for hele Forsvaret, slik vi demonstrerte det for Kystvakten, også i framtiden, sier Macdonald. Det som gjør dette eksperimentet spesielt, er at vi har fått dataene helt fram til sluttbrukeren, og ikke stoppet på laben. Det er vanskelig og krever innsikt, men det krever også tillit fra Forsvaret. Macdonald, FFI

Flere sensorer kan knyttes sammen i nettverk og dermed dekke store områder. 7

Trekantsamarbeidet Forsvaret Det taktiske informasjonssystemet viser stridsvognoperatøren informasjon om verden utenfor. Hadde det ikke vært praktisk å få dette bildet inn i synsfeltet hans? FFI utvider virkeligheten for Hæren. Utvidet virkelighet, bedre kjent som augmented reality eller bare AR, gjør syntetisk, taktisk informasjon til grafikk som er enkel for en menneskelig operatør å oppfatte. Militær bruk av AR kjenner vi fra filmer om kampflypiloter som får informasjon om andre fly og truende missiler inn på sin skjerm eller rett på visiret. På bakken gjør åser og fordypninger dette litt mer komplisert. Skogen skjuler i tillegg fiender på en effektiv måte, og informasjon om vegetasjon stemmer ikke alltid overens med kartet. Derfor er det vanskelig å vite om et objekt er foran eller bak de buskene der. Virkeligheten på bakken er vanskeligere å presentere i et utvidet virkelighetsbilde. SNART KAN DET BLI HÆRENS TUR Teknologisk utvikling gjør at bakkestyrkene snart får tilgang på AR og dermed vesentlig bedre situasjonsforståelse i en stridssituasjon. Et potensielt uvurderlig AR-beslutningsstøtteverktøy for Hæren er under utvikling. FFI samarbeider med det norske firmaet Augmenti Defence og Hæren om å lage et AR-system som kan integreres i fjernstyrte våpenstasjoner eller i Hærens kampvogner. Systemet kan presentere taktisk informasjonen som finnes i informasjonssystemet, rett inn i operatørens sikte. Operatøren er vanligvis enten en vognkommandør eller en skytter. Hele vognbesetningen vil kunne få symbolene og informasjonen, altså det taktiske situasjonsbildet, direkte i sine sikter. Det er en kjempestor støtte fordi vi da kan få informasjon som kommer gjennom andre kanaler, og som ellers ikke ville vært tilgjengelig, sier oberstløytnant Jens Inge Hyndøy. Han kjenner innsiden av stridsvogner og kampvogner etter å ha tjenestegjort i både stridsvognavdelinger og stormavdelinger. Nå er Hyndøy en del av utviklingslaget ved FFI. Når du er om bord i en kampvogn eller stridsvogn, er det veldig vanskelig å få med seg hva som skjer rundt deg. Panseret forhindrer at du kan se eller høre det. Du er overlatt til det du ser gjennom sikter og glugger. Systemet vi har utviklet, vil hjelpe dem som er om bord til å få med seg det som skjer. De kan få ekstra informasjon presentert rett i synsfeltet. Det har veldig mye å si for hvordan en bakkestyrke kan jobbe sammen, sier Hyndøy. Ekstra informasjon fra AR-systemet gjør samarbeidet bedre mellom mannskaper på ulike vogner og mellom dem som er om bord i en vogn og dem som er til fots ute. På denne måten kan de for eksempel unngå å skyte på hverandre, samtidig som de kan få med seg annen type informasjon, som navigasjonsmerker og områder som er forbudte å kjøre i. Slik kan de koordinere kjøreruter og unngå minefelt. Med AR i siktene kan de utnytte informasjonen også når det står på som verst i åpen strid. 8

Oberstløytnant Jens Inge Hyndøy 9

AVGJØRENDE SAMARBEID Siden 2008 har det vært et trekantsamarbeid mellom Hæren, FFI og Augmenti Defence, som har spesialisert seg på utvidet virkelighet. De har samarbeidet om å integrere AR på de fjernstyrte våpenstasjonene til Kongsberg Protech Systems. For Hæren har det vært avgjørende å samarbeide med forskningsmiljøet ved FFI og industripartneren. Det ville vært veldig vanskelig for Hæren å realisere et slikt system på egen hånd. Det er også slik at industrien og forskningsmiljøet har fått god hjelp av de operative til å vurdere hva som er gode og svake løsninger. Sammen har vi fått til et system som er riktig for bruk i operasjoner om ganske så kort tid, sier Hyndøy. For Augmenti har trekantsamarbeidet åpnet dører. Det gir oss tilgang til forskere og miljøer som vi ikke hadde hatt mulighet til å komme i nærheten av hvis FFI ikke hadde vært den samarbeidspartneren de er, sier Lars Inge Solhaug, daglig leder i Augmenti. Han håper at AR-løsningen kan bli vurdert av Hæren som et nyttig verktøy for å oppnå bedret situasjonsbilde. Utvidet virkelighet er i en startfase, samtidig som vi har kommet ganske langt. Jeg tror at vi i løpet av de neste to-tre årene vil se at denne typen teknologi er tatt i bruk i Forsvarets kjøretøy, sier Solhaug. Det gir oss tilgang til forskere og miljøer som vi overhode ikke hadde hatt mulighet til å komme i nærheten av hvis FFI ikke hadde vært den samarbeidspartneren som de er. Solhaug, Augmenti 10

FFI har utviklet en navigasjonsenhet som bruker kamerabilder for å kompensere for drift og øke presisjonen for AR-formålet. Einar Østevold, FFI 11

12

Trekantsamarbeidet Industrien FFI og Prox Dynamics har samarbeidet om det minste helikopteret Forsvaret bruker. Det veier bare 18 gram og har en flytid på 25 minutter. Nanohelikopteret heter Black Hornet. Et sted i et goldt ørkenlandskap surrer det svakt i to rotorblader så små at de knapt er synlige i lufta. Det kunne vært et stort insekt. Det er et av verdens minste, operative helikoptre. Med seg bærer det sensorer som skal gjøre rede for situasjonen på bakken. Når det oppdager noe som rører seg på baksiden av et hus, stopper det opp og henger et øyeblikk stille i lufta. Videokameraet tar opp bilder, og via datalink sender det informasjonen tilbake til operatøren. Han ser med en gang at det er barn som leker på gårdsplassen. Helikopteret snur og finner tilbake til operatøren med GPS. Situasjonen er avklart. Noen kaller den en drone, vi kaller den en luftbåren sensor. Den redder liv, sier Ole Aguirre, sjef for forretningsutvikling i Prox Dynamics. TOK KONTAKT MED FFI I 2008 oppsøkte det lille selskapet Prox Dynamics i Asker FFI med en idé og et forslag til samarbeid. De ville utvikle det minste ubemannede helikopteret de kunne tenke seg for praktisk bruk i militære operasjoner. Et nanohelikopter som kunne være soldatenes ubemerkede, bevegelige kikkert. Det skulle se rundt hjørner og over hustak, uten at soldatene måtte risikere livet ved selv å stikke hodet fram. I dag er det ofte krig i områder der sivile bor. Det verste soldater kan være utsatt for, er å risikere å skyte uskyldige sivile. Det ser vi spesielt i Midt-Østen. Systemet vårt sørger for at soldater kan ta avgjørelser der og da, basert på riktig informasjon, og trekke seg ut eller engasjere eventuelle fiender de oppdager, sier Aguirre. FFI har arbeidet med ulike aspekter av ubemannet luftfart siden 1990-tallet. Da Prox Dynamics ville samarbeide om det lille helikopteret, var forskerne ved FFI lette å be. Forskerne visste hvordan de kunne bidra gjennom det etablerte trekantsamarbeidet. For oss forskere fungerer trekantsamarbeidet veldig bra. Vi er ofte med Forsvaret ut, finner ut hvilke behov de har og formidler det til industrien, sier FFI-forsker Håkon Kløvstad Olafsen. ER MED UT I SKAUEN Trekantsamarbeidet legger til rette for en ubyråkratisk prosess, som lar Prox Dynamics få sine nanohelikoptre klare for produksjon enkelt og kjapt. Vi har en uformell tone og det finnes ikke noe byråkrati som hindrer prosessen. Vi løfter telefonen, får kontakt med en gang og kan diskutere små og store problemstillinger, sier Aguirre. God kommunikasjon kombinert med teknologiutvikling har vist seg å være en vinneroppskrift når målet er å få et skreddersydd produkt ut til forsvarsmiljøene så kjapt som mulig. Et eksempel på hvordan vi samarbeider, er at vi er med på feltøvelser med ryggsekk i skauen om natta. Soldat, industri og forsker. Der skjer det magi, sier Aguirre. KJØPT AV 16 LAND Ideen har utviklet seg til et populært produkt for forsvaret i flere land. I begynnelsen av 2016 har 16 nasjoner, inkludert Storbritannia, USA og Norge kjøpt inn en versjon av nanohelikopteret. I 2015 jobbet vi og Prox Dynamics med å ta fram neste versjon av helikopteret, som skal få bedre flytid og bli bedre på andre måter. Vi forskere ser på hvordan det nye systemet kan utnyttes bedre, og hvilke muligheter mer prosesseringskraft om bord kan gi, sier Olafsen. Neste versjon av systemet skal være kraftigere, mer autonomt og lettere å navigere. Dette konsentrerer FFI-forskerne og ingeniørene ved Prox Dynamics seg om framover. 13

Et eksempel på hvordan vi samarbeider, er at vi er med på feltøvelser med ryggsekk i skauen om natta. Soldat, industri og forsker. Der skjer det magi Aguirre, Prox Dynamics I begynnelsen av 2016 har 16 nasjoner, inkludert Storbritannia, USA og Norge kjøpt og tatt i bruk Black Hornet. PD-100 PRS SPESIFIKASJONER 1,6 km radiorekkevidde Opptil 25 minutters flytid GPS-basert autopilot Video og bilder i sanntid 1,3 kg total systemvekt To nanohelikoptre per system 14 Forsker Håkon Kløvstad Olafsen (Kilde: Proxdynamics.com)

FFI-prototypene av nanohelikopteret har flydd totalt 228 timer. 15

FFI KJELLER Postboks 25 2027 Kjeller Besøksadresse: Instituttveien 20 2007 Kjeller FFI HORTEN Postboks 115 3191 Horten Besøksadresse: Karljohansvern 3190 Horten Telefon: 63 80 70 00 Militær telefon: 0505 70 00 e-post: firmapost@ffi.no Trykk: 07 Gruppen Opplag: 1800 Design og tekst: FFI Foto: FFI, Forsvarsmateriell, FMS og Shutterstock. ISBN: 978-82-464-2720-1 FFI er medlem av Grønn stat. www.ffi.no/2015