Projeto SIS-ASTROS faz testes de integração entre os simuladores Virtual e Combater

Formosa (GO) – Nos dias 30 e 31 de maio foi realizada uma reunião de trabalho, no Forte Santa Bárbara, com a participação de militares do Comando de Operações Terrestres, Comando de Artilharia do Exército, do Centro de Desenvolvimento de Sistemas, da Diretoria de Sistemas e Material de Emprego Militar, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) (1) e do Escritório de Projetos do Exército, representado pela equipe do Programa Estratégico do Exército ASTROS.

A atividade teve como principal objetivo realizar os testes de integração entre o simulador virtual tático (2) e o simulador COMBATER (3), no contexto do TED 20-EME-03-00, celebrado entre o Departamento de Ciência e Tecnologia do Exército Brasileiro e a UFSM.

Na referida reunião de trabalho, foi possível ajustar os diversos parâmetros de integração entre os softwares, o que possibilitará a participação de uma Subunidade de Mísseis e Foguetes no exercício de simulação construtiva no âmbito da Experimentação Doutrinária da Força Terrestre (Expr Dout F Ter) na Defesa do Litoral, coordenado pelo Comando Militar do Norte, previsto para ocorrer no segundo semestre do corrente ano.

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(1) Projeto da UFSM atua na melhoria da capacidade de treinamento militar via simulação do Exército Brasileiro

No décimo primeiro episódio da segunda temporada do Programa Inovação Além do Arco apresenta o projeto Sistema Integrado de Simulação ASTROS – Grupo de Mísseis e Foguetes (SIS-ASTROS GMF). Os professores Raul Ceretta Nunes e Lisandra Manzoni Fontoura falam sobre o projeto, a equipe e as tecnologias desenvolvidas na UFSM para emprego de simulação no treinamento de pessoas.

O domínio de tecnologias aplicáveis no desenvolvimento de sistemas representa instrumento fundamental na garantia da soberania nacional. “Nesse sentido, a equipe multidisciplinar de pesquisadores da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) atua fortemente para ampliar seu domínio de conhecimento sobre tecnologias de simulação e auxiliar a sociedade a solucionar suas necessidades”, conta o professor Raul. O Exército Brasileiro, através de seu Escritório de Projetos e Departamento de Ciência e Tecnologia, mantém parceria com a equipe do projeto para melhorar sua capacidade de treinamento militar via simulação. Raul conta que o propósito é gerar conhecimento e tecnologia na área de Computação para capacitar brasileiros a construir simuladores.

A professora Lisandra destaca o desenvolvimento de um sistema integrado de simulação para o Sistema de Foguetes de Artilharia para Saturação de Área (Sistema ASTROS). O Sistema ASTROS é um produto 100% nacional, produzido e comercializado pela empresa AVIBRAS. “Nossa equipe desenvolveu para o Exército Brasileiro um Simulador Virtual Tático (mesa tática sensível ao toque e vídeo wall), a integração dele com outros simuladores já em uso pelo Exército e softwares para treinar procedimentos em computadores pessoais”, explica Lisandra. A equipe também realiza a especificação de requisitos de simuladores do tipo cabine a serem desenvolvidos pela indústria. Os protótipos funcionais desenvolvidos estão sendo amplamente usados pelo Exército Brasileiro no Centro de Instrução de Artilharia de Mísseis e Foguetes, no Forte Santa Bárbara em Formosa no estado de Goiás.

Formada por cerca de 30 pessoas (alunos, professores, pesquisadores e funcionários), a equipe do SIS-ASTROS GMF possui conhecimento especializado em áreas como computação gráfica, programação de jogos, inteligência artificial, eletrônica, modelagem 3D, engenharia de software, redes de computadores, dentre outras. Os bolsistas realizam pesquisas avançadas na área de simulação e têm contato com um ambiente profissional no qual são implementados processos de planejamento e controle para cumprimento das metas estabelecidas nos projetos. Os professores acreditam que essa experiência proporciona um diferencial na formação dos profissionais egressos do projeto.

Segundo Raul, alunos que já trabalharam com a equipe hoje ocupam postos de trabalho em importantes empresas nacionais e internacionais. As atividades técnico-científicas envolvem alunos dos cursos de bacharelado em Ciência da Computação, Sistemas de Informação e Engenharia de Computação, e do Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, bem como parcerias com outras universidades. Muitas experimentações e artigos técnico-científicos são realizados e publicados em revistas e eventos científicos.

As tecnologias desenvolvidas pelo grupo de pesquisa podem ser aplicadas em diferentes segmentos, como o de jogos de entretenimento e o de treinamento para operação de máquinas e sistemas. Destacam-se pesquisas na área de computação gráfica, em especial, geração de mundos virtuais a partir de dados cartográficos. Na área de inteligência artificial, a equipe elabora algoritmos para navegação autônoma, e na área de integração entre simuladores, mecanismos de tratamento multiresolução. Dois pedidos de proteção intelectual (depósito de patente) também demonstram o potencial inovador da equipe.

Para Raul, é importante ressaltar que com um trabalho focado na geração de conhecimento e tecnologia nacional na área de simulação, e com participação ativa de parceiros, em especial do Exército Brasileiro, a equipe efetivamente estabelece uma conexão profícua entre academia, governo e indústria. “Com nossas pesquisas e desenvolvimentos, efetivamente contribuímos com a inovação no país, com a capacidade de criação de novos produtos com tecnologia 100% brasileira e com a formação de pessoas altamente qualificadas para atuar no mercado de trabalho”, destaca o professor.

(2) Simulação Virtual Tática no Ensino e no Treinamento Militar

Simuladores virtuais táticos são utilizados em instruções de nivelamento, instruções técnicas, táticas e de procedimentos, emissões de ordens ao esquadrão e aos três pelotões e uma Operação de Segurança  (Foto: Cabo Victor)

A simulação virtual tática para fins militares, é um ramo da simulação virtual que tem como plataforma a utilização de sistemas computadorizados dotados de softwares que reproduzem situações de combate.

Possui como foco principal o desenvolvimento cognitivo do instruendo, proporcionando a ele a possibilidade de desenvolver as reações e atitudes mentais diante de determinados cenários de combate.

É amplamente utilizada nos dias atuais, sendo adotada por diversos países do mundo e também pelo Exército Brasileiro como ferramenta de apoio ao ensino e ao treinamento militar.

A simulação virtual tática apresenta inúmeras vantagens para a instrução militar:

• Fornece um ambiente seguro, controlado e de baixo custo no qual o aprimoramento das capacidades de combate podem ser otimizados no ambiente ao vivo;
• Possibilita a integração das diversas funções de combate e a utilização de uma infinidade de meios que, em uma situação real, seriam difíceis de reunir e gerariam elevado custo;
• Pode ser acompanhada facilmente por uma equipe de especialistas que controlam e avaliam as atividades, reproduzindo os resultados positivos e negativos posteriormente aos instruendos através das ferramentas de análise pós-ação;
• Diminui a necessidade de utilização de campos de instrução preservando áreas e colaborando com a preservação do meio ambiente;
• Minimiza a necessidade de controle e gestão de danos a estruturas existentes, como estradas e cercas;
• Consegue simular de maneira limitada, porém satisfatória, a execução de atividades de alto risco como abertura de brechas, transposição de cursos d’água, além dos efeitos dos fogos inimigos sobre a tropa e sua consequente degradação.

Trabalhando com a simulação virtual tática desde 2009, o Centro de Instrução de Blindados possui uma metodologia própria e extremamente consolidada na condução desse tipo de simulação. Utiliza os softwares Steel Beasts e Virtual Battle Space 3 para os cursos e estágios que se desenvolvem durante o ano de instrução.

Os softwares são empregados no ensino, tendo destaque no aprimoramento de capacidades como:

• comando, controle e consciência situacional;
• técnicas de progressão e formações de combate;
• técnicas de ocupação de posição de tiro com blindados;
• preparação, planejamento e execução do apoio de fogo nível subunidade;
• exploração rádio;
• técnicas de ação durante o contato;
• técnicas de ação imediata;
• utilização e ocupação do terreno para observação e tiro;
• identificação de blindados;
• técnicas de prevenção de fratricídio;
• trabalhos de apoio ao movimento (transposição de obstáculos e aberturas de brecha);
• ordens fragmentárias;
• operações ofensivas;
• operações defensivas; e
• reconhecimento e segurança; entre tantos outros.

Os equipamentos utilizados para a simulação virtual tática são computadores e periféricos comuns, de uso civil e que se assemelham, em baixo nível de fidelidade, com punhos e comandos dos carros de combate, viaturas e armamentos reais. Isso se deve ao fato dos simuladores virtuais táticos serem apropriados para o desenvolvimento de atividades para líderes de subunidades e pequenas frações como pelotões e seções, cujas características são: 

• foco no domínio cognitivo e não no psicomotor do instruendo, retirando assim a obrigatoriedade de aprendizado de habilidades específicas de operação dos MEM;
• número significativo de participantes, gerando cerca de 40 a 120 entidades em um cenário virtual; e,
• em consequência dessa última característica, a necessidade de reduzido custo no hardware.

A fidelidade dos simuladores virtuais de alto nível seria inviável para a simulação tática pois geraria um gasto elevado de recursos. A simulação virtual de alto nível é portanto útil no treinamento de indivíduos e pequenas guarnições em funções específicas como atiradores e comandantes de carros de combate, onde o desenvolvimento do aspecto psicomotor é bastante exigido.

Podemos concluir portanto que a simulação virtual tática é uma excelente ferramenta de ensino, na preparação dos Comandantes de pequenas frações e no treinamento coletivo.

Contudo ela é uma peça no processo e deve ser complementada, de maneira padronizada em todo o Exército, por outros tipos de simulação virtual nível individual e guarnição, pela simulação viva, pela simulação construtiva e principalmente pelos indispensáveis exercícios no terreno.

AÇO, BOINA PRETA, BRASIL!

Victor Emanuel Neves Ferreira – 1° Ten

Instrutor do CI Bld

Ádamo Luiz Colombo da Silveira – Cel

Comandante do Centro de Instrução de Blindados.

(3) Simulador COMBATER

Objetivos do Combater

Combater é um sistema de simulação destinado ao treinamento de Oficiais Superiores em nível tático. O sistema pode simular as ações militares das unidades de campo e de segurança incluindo garantia da lei e da ordem.

Cada uma destas unidades simuladas podem ter diferentes tipos de veículos, pessoal, sistemas de armas, sensores, mecanismos de proteção ativa, etc. cuja resposta física (velocidade, capacidade de carga, transporte de tropa, etc.) pode ser customizada, a fim de simular a resposta das unidades reais.

Isto é comumente conhecido como modelo físico. Neste modelo é necessário registrar o equipamento principal que cada unidade tem, por exemplo: blindados, radares, canhões, caminhões, armas, etc.

Cada unidade tem um comportamento inteligente que os permite executar as missões operacionais de forma autônomas, tomar algumas decisões e executar algumas ações de autoproteção de acordo com a doutrina ou modo de ação do exército configurado no sistema.

Este recurso do COMBATER torna possível controlar estas unidades através de missões, como por exemplo: "Reconhecer área", "Marcha para combate", "Defender", "Ocupar Z Reu" entre outras que COMBATER vai interpretar e realizar.

Nesta abordagem, o nível operacional é controlado pela simulação, usando unidades autônomas que podem:

• Fazer Inteligência de campo (reporta obstáculos e as posições inimigas)
• Subdividir as missões entre as sub-unidades que a compõem.
• Executar ações de autoproteção.

Isto é comumente conhecido como modelo comportamental, o programa permite usuário modelar a forma que a unidade realiza a missão, o cumprimento das regras de engajamento e a maneira que ela reage quando detecta o inimigo, o calculo da poder relativo de combate, etc.

O COMBATER também simula alguns tipos de objetos que podem modificar a resposta das unidades, por exemplo: barreiras, deslizamentos de terra, campos minados, incêndios, barricadas, fossos antitanque, etc. Estes objetos podem ter um comportamento dinâmico de acordo com sua natureza, por exemplo, os incêndios, nuvens químicas que podem ser extintas por causa da ação de uma unidade ou por causa do tempo. Esses objetos podem danificar as unidades, fazê-las mover-se lentamente ou limitar as missões que elas estão executando.

O COMBATER representa unidades e objetos em um terreno virtual que corresponde a uma área geográfica específica. Este "terreno", carta topográfica, é gerado a partir de dados de elevação, dados vetoriais (estradas, ruas, zonas urbanas, floresta, morros, lagos, rios entre outros) e imagens.

As unidades interagem com o terreno e podem se adaptar a ele, por exemplo, eles mudam a velocidade de acordo se eles estão em uma duna, mangue, estrada principal ou uma área urbana. Existem alguns recursos que são modificados dependendo do tipo de campo, por exemplo, há menos visibilidade se a unidade está dentro de uma floresta do que sobre a área urbana.

Portanto, é possível combinar estes elementos, a fim de representar situações táticas e cenários que são apresentados aos oficiais para resolvê-lo ou alcançar algumas metas comandando as unidades.

Apresentando o Combater

O Combater é um sistema de simulação construtiva para simular ações de combate, apoio ao combate e de não guerra, nos níveis Subunidade (companhia, esquadrão e bateria) e Unidade (batalhão, regimento e grupo de artilharia), que permita a adaptação do sistema de acordo com a doutrina militar do Exército Brasileiro.

Edição: Defesa Brasil Notícias

FONTE: Escritório de Projetos do Exército – EPEx

              (1) UFSM

              (2) Centro de Instrução de Blindados GENERAL WALTER PIRES

              (3) COTER