A-12

[Corsário01]

Meus caros, façam as contas do tempo que um missíl demora a atingir um navio, depois façam as contas quanto tempo demora a adquirir, lançar um missil e atingir o alvo.

[[]]'s

Caro Soultrain, poderia nos ajudar neste cálculo????

[tykuna]

Mapinguari,

Eu já tinha visto esse detalhe do radar, mas como não tinha confirmação, não estava comentando. Isso mais uma vez indica a intenção de se usar como AF-1 como caça de defesa de frota, e não como avião de ataque. É nesse ponto que eu não entendo a MB. Parece que eles estão fazendo de tudo para que só o AF-1 dê conta de ambos os trabalhos. Só que tentar fazer do A4 um meio moderno para combate BVR é uma gambiarra tremenda. Existem bons motivos para se desejar capacidade de vôo supersonico para interceptadores e caças de combate aéreo... Por exemplo, isso aumenta o alcançe efetivo dos mísseis, a capacidade de atirar e fugir, a chance de ter algum controle sobre a distância de engajamento. Contra um avião supersônico, o A4 modernizado tem de torcer para o oponente não saber aonde ele está, ou para não saber como explorar essa vantagem.

Ficaria mais feliz se ele usasse o radar do A1, e contasse apenas com mísseis IR para auto-defesa e engajamento WVR. Seria um avião de ataque bem competente. Mas acho que a MB não está trabalhando com a hipótese de adquirir outro vetor à medio prazo...

Allan

Ninjanki, dê uma vista d'olhos nos posts mais antigos.
A compra dos A-4 foi feita com a justificativa de que a Esquadra precisava de um caça de defesa de Frota. Era o melhor? Não, era o disponível, principalmente era o que conseguia pousar no MG.
Depois veio o SP e a modernização dos A-4.
Com a modernização, ele será capaz de lançar mísseis BVR iguais aos que a FAB usa nos F-5M.
É um subsônico? Sim, mas não deixe de ler o postado sobre a Red Flag também, onde vemos um piloto falar: "se entramos em WVR sabemos que algo deu errado".
Some os BVR com o AEW, e veja que mesmo contra um supersônico, que não lança MAN em velocs supersônicas, e verá que ele é útil, principalmente se vc não contar com nada mais.
Outra coisa, a MB está esperando o fim do processo do FX, basta ler os posts um pouco mais antigos. A França já ofereceu os Rafale F-1, testados no Foch, e a MB respondeu que enquanto o FX não for resolvido não há conversa.
Já dei minha opinião: os A-4M serão para ataque e os F-1/F-18 para superioridade aérea.
aguardemos.
Não tire conclusões precipitadas, espere um pouco mais.

Marino,

Uma dúvida que ficou para mim é por que selecionar um radar otimizado para o ar-ar, quando teremos um avião destinado para esta tarefa em breve. Por que não selecionar um radar mais focado para o cenário ar-terra e ar-mar? Teria algo a ver com não contar com o ovo ainda na ....??

Abraços,

[soultrain]

Padilha,

Qual é o raio de detecção que pretende, tendo em conta que é um míssil sea-skimming? 250Km? Foi isso que viu???

Que míssil? exocet, Bramos, harpoon...

Quer que eu ponha os números aproximados e faça as contas, ou quer fazer as contas sozinho?

[[]]'s

[Corsário01]

O que eu quero é que você exponha sua posição.

Eu não vou fazer contas para você.

Você está sustentando uma opinião, eu apenas pedi que você objetivasse a mesma.

Estamos num fórum, e se estamos debatendo sobre um assunto e você tem uma posição, é necessário que você a exponha com clareza. Sabe o que significa Super Trunfo? É o que você está fazendo.

Portanto, se você quiser colocar números e mostrar que seu pensamento está correto, mãos à obra homem.
A hora é essa!

E só para te ajudar, estavamos à 250 milhas da costa e não kilometros.

[Marino]

Ninjanki, dê uma vista d'olhos nos posts mais antigos.
A compra dos A-4 foi feita com a justificativa de que a Esquadra precisava de um caça de defesa de Frota. Era o melhor? Não, era o disponível, principalmente era o que conseguia pousar no MG.
Depois veio o SP e a modernização dos A-4.
Com a modernização, ele será capaz de lançar mísseis BVR iguais aos que a FAB usa nos F-5M.
É um subsônico? Sim, mas não deixe de ler o postado sobre a Red Flag também, onde vemos um piloto falar: "se entramos em WVR sabemos que algo deu errado".
Some os BVR com o AEW, e veja que mesmo contra um supersônico, que não lança MAN em velocs supersônicas, e verá que ele é útil, principalmente se vc não contar com nada mais.
Outra coisa, a MB está esperando o fim do processo do FX, basta ler os posts um pouco mais antigos. A França já ofereceu os Rafale F-1, testados no Foch, e a MB respondeu que enquanto o FX não for resolvido não há conversa.
Já dei minha opinião: os A-4M serão para ataque e os F-1/F-18 para superioridade aérea.
aguardemos.
Não tire conclusões precipitadas, espere um pouco mais.

Marino,

Uma dúvida que ficou para mim é por que selecionar um radar otimizado para o ar-ar, quando teremos um avião destinado para esta tarefa em breve. Por que não selecionar um radar mais focado para o cenário ar-terra e ar-mar? Teria algo a ver com não contar com o ovo ainda na ....??

Abraços,

Quando dos estudos para a modernização dos A-4, não havia a possibilidade de aquisição dos F-1.
Mais estudos para mudar significa mais tempo, recursos alocados sendo contingenciados, incerteza de que os F-1 realmente virão, etc.
O Griffo possui modos de operação ar - mar, não será uma limitação.

[soultrain]

Padilha,

O que eu quero dizer, com o meu comentário irónico, é que existem limitações físicas que nenhum radar pode superar, seja no mar ou em terra, um alvo a 90m de altura em uma penetração de espaço aéreo fornece um horizonte de radar de 36Km, por exemplo. Um míssil sea skeaming voa bem mais baixo, o tempo de resposta é bem diminuto, um navio típico tem um horizonte de radar neste cenário em volta de 30km.

Um exocet por exemplo, voa a 315 metros por segundo, demora 95 segundos a percorrer 30km, um minuto e 35 segundos. um míssil como o Brahmos, esse tempo encurta para cerca de um terço, cerca de 35s. Estamos a falar de teoria em situações ideais, porque a prática tem muitas outras variáveis.

Durante esse tempo, tem de ser confirmado como inimigo e iniciar todos os procedimento de abate, alteração da posição do navio, para ter a menor área possível exposta, etc.

Deixo-lhe aqui um artigo reservado da MB, para a fonte não ser discutida e para perceber a complexidade e a dificuldade, um sub ou um míssil deste género é qualquer comandante tem medo:


SPOLM 2007
ISSN 1806-3632
Rio de Janeiro, Brasil, 8 e 9 de novembro de 2007
O Uso da Simulação na Avaliação Operacional da
Defesa Antiaérea de um Navio de Guerra – Segunda Fase

Mauricio José Machado Guedes, MSc
Centro de Análises de Sistemas Navais, Marinha do Brasil

Pça. Br. de Ladário, s/n
o
, Ilha das Cobras, Ed.8, 3
o
andar, Centro, Rio de Janeiro, RJ, 20090-030
mguedes@casnav.mar.mil.br
Resumo

Este artigo apresenta os resultados da segunda fase de uma simulação de Monte Carlo
com o objetivo de obter as linhas de ação que maximizem a Probabilidade de Sobrevivência
do Navio (Ps) em cada cenário. A primeira fase consistiu na modelagem do problema e o
conseqüente levantamento dos parâmetros necessários à simulação. Após uma primeira
quantificação dos parâmetros necessários para o cálculo de Ps, obtidos a partir de um processo
de Avaliação Operacional (AO) do navio, a simulação é conduzida. Como resultado desta
segunda fase, uma análise de sensibilidade indicará onde devem ser empregados recursos para
maior precisão na quantificação dos parâmetros e indicará também quais setores de
penetração do incursor são mais críticos, permitindo iniciar estudos para desenvolver
procedimentos (táticas) para maximizar Ps
. Os valores utilizados aqui são fictícios, já que os valores reais são confidenciais.
Palavras-chave: Modelagem, Simulação, Avaliação Operacional.

Abstract
This article presents the second step of a Monte Carlo simulation to obtain the courses
of action that maximize the Ship Survivability Probability (P
s
) for each scenario. The first step
has identified the parameters that quantify the ship air defence system performance, and the
relevance of each parameter in that evaluation. Following an initial parameter quantification,
carried out by an Operational Test&Evaluation (OT&E) process, the simulation is performed.
The second step is going to come up with the sectors that are more difficult to defend and a
sensibility analysis is going to show where the resources should be applied in order to
improve the precision of the selected parameters. The knowledge of critical sectors is going to
trigger studies to develop courses of action to improve P
s
in order to meet the threats.
Keywords: Modeling, Simulation, Operational Test&Evaluation.

1 – INTRODUÇÃO
Este artigo é uma continuação do estudo para a obtenção de Ps, a probabilidade de um
navio em sobreviver a um ataque de mísseis. A primeira fase [Guedes (2006)] levantou as
necessidades de obtenção dos parâmetros para o cálculo de P, que é a Medida de Eficácia
Operacional (MEO) principal a ser determinada. Agora, com os parâmetros já parcialmente
quantificados, a segunda fase consiste em determinar Ps
para cenários de 1 a 6 incursores e diversos setores de aproximação, importantes já que os sensores e o armamento têm arcos cegos.
A determinação do valor de Ps é de suma importância para o planejamento de ações
navais e para o processo de tomada de decisões e é determinada por um processo de
Avaliação Operacional (AO). Como os meios navais são limitados, é importante saber se um
navio pode fazer frente sozinho às ameaças presentes no cenário de atuação. Com a crescente
complexidade dos sistemas que compõem os meios da Marinha do Brasil (MB), a AO de um
navio tornou-se uma tarefa cada vez mais dispendiosa, exigindo cada vez mais o auxílio das
ferramentas da Pesquisa Operacional (PO) [MB (2004)].

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A AO difere de um processo de aceitação de equipamento por ter uma abordagem
sistêmica. Enquanto a aceitação se limita a verificar a aderência do funcionamento de um
equipamento às especificações, a AO verifica os vários equipamentos que são necessários
para a consecução de uma tarefa, visando otimizar o seu emprego, em condições as mais reais
possíveis de operação. Isto é, o foco de uma AO é a missão, que fornecerá os cenários de
utilização do navio. O cenário é a descrição imaginária que será utilizada para simular um
ambiente real de operação do navio. Na construção do cenário são criadas linhas de ação, que
são procedimentos a serem seguidos para cumprir a missão. A partir das linhas de ação são
construídos os modelos de emprego, que serão o guia para as simulações que obterão as
informações necessárias a respeito das características do sistema e seu desempenho
operacional [Braga (1979)]. As simulações a serem conduzidas são digitais ou analógicas, que
servirão para aumentar o conhecimento sobre os desdobramentos de uma linha de ação, e
quase reais, utilizando o próprio equipamento no mar e o apoio necessário. O termo quase real
é porque “tudo que não seja a guerra é simulação” [PEO STRI, 2006]. Os modelos de
emprego, chamados de táticas, são estudados visando sua otimização. Mas para isso é
necessário a obtenção dos parâmetros de desempenho dos sistemas, não isoladamente, mas
integrados entre si e com o elemento humano, no cumprimento de uma determinada missão.
2 – A DEFESA ANTIAÉREA DE UM NAVIO
A defesa de um navio sozinho contra ameaças aéreas é um problema que envolve
várias variáveis, que vão desde a detecção da ameaça até sua neutralização. Hoje em dia a
maior ameaça são os mísseis “sea-skimmer”, lançados além do horizonte radar do navio, que
voam muito baixo (<20m) e por isso de difícil detecção.
Os sistemas de defesa contra essa ameaça baseiam-se na automação para garantir um
tempo de resposta que seja compatível com as distâncias de detecção e velocidade da ameaça.
Como exemplo, um típico míssil anti-navio voa a 300m/s. O horizonte radar de um navio de
porte médio é de 30 km, o que significa que, mesmo que o incursor seja prontamente
detectado, apenas 100s estão disponíveis para reação. Por esse motivo, existem algoritmos
que, a partir dos dados recebidos pelos sensores de bordo e de parâmetros previamente
selecionados, priorizam as ameaças e designam as armas de acordo com a distância e o grau
de ameaça do incursor. A determinação desses parâmetros impactará na eficiência do sistema
e por isso é de crucial importância sua correta escolha para cada tipo de ameaça a ser
enfrentada. Uma Avaliação Operacional deverá determinar o valor ótimo dos parâmetros para
enfrentar cada ameaça ou uma combinação de ameaças.
Algumas firmas desenvolveram e vendem sistemas para o auxílio ao planejamento e
desenvolvimento de táticas de defesa aérea , como por exemplo o SEAROADS da TNO
Physics and Electronics Laboratory's [SEAROADS (2006)] e o SADM da BAE Systems
[Chapman e Benke (2000)], mas esses sistemas são de pouca valia se os parâmetros de
desempenho dos sistemas não são conhecidos, além de terem sido desenvolvidos com
objetivos diferentes dos da MB. Foram também elaboradas abordagens mais gerais com o
objetivo de explicitar melhor o problema da defesa antiaérea, inclusive sem apoio
computacional [Hostbeck (1999)].
3 – CENÁRIO
Será considerado um navio sozinho, sem alarme aéreo antecipado e, por isso, com
limitada capacidade de esclarecimento. Nesse caso, a detecção só será possível após o
incursor cruzar o horizonte radar (HR) do navio.
O navio modelado aqui tem três radares, um de busca aérea e dois de direção de tiro
(DT). O radar de busca aérea não tem arco cego (região não coberta pelo radar devido à
superestrutura da navio), e os radares DT têm um arco cego de 60° a ré de suas posições. Seus
alcances são considerados como sendo o horizonte radar para um incursor em vôo rasante
(altitude < 50 pés). O navio tem dois sistemas de defesa, um lançador de mísseis superfície-ar
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(MSA) na popa e dois canhões anti-aéreos, um em cada bordo. O navio pode manobrar para
desmascarar os alvos se estiverem em arco cego. A decisão da guinada obedece a um
algoritmo (ver figura 5) que tem por objetivo minimizar o tempo para o engajamento e
maximizar P
s
.
O cenário de ataque é o seguinte:
a) Radar de busca do navio detecta incursor
b) Navio identifica incursor como inimigo
c) Radar de busca envia TI (indicação do alvo) para o radar DT
d) Radar DT adquire e rastreia o alvo
e) Navio engaja o incursor
O cenário mais simples é um navio atacado por um único incursor. Algum tempo após o
incursor cruzar o HR, ele é detectado. Ele tem que ser identificado como inimigo e rastreado
pelo radar de direção de tiro. Após um período de tempo, que pode ser relativamente longo se
o navio precisar desmascarar o alvo, um MSA é lançado contra o incursor. Após o tempo
previsto de interceptação, é necessário uma avaliação se o incursor foi destruído. Se não foi, é
necessário lançar outro MSA ou, dependendo da distância, engajar o incursor com o canhão
anti-aéreo.
A situação se torna mais complicada na presença de mais de um incursor. Como a
guiagem do MSA é do tipo semi-ativa, o radar DT que está guiando o MSA só é liberado após
a interceptação do alvo. Assim, outro incursor só poderá ser engajado com o radar DT
restante. Assim, o tempo para o rastreamento será dependente se o incursor estiver no arco
cego do radar DT restante. Se estiver, o navio terá de guinar, mas sem comprometer a ação
em andamento contra o incursor já engajado.
A tática empregada na manobra do navio para o engajamento das ameaças impactará
fortemente em Ps, pois os arcos cegos dos radares DT e do armamento anti-aéreo poderão
implicar em manobras do navio para o desmascaramento do alvo.
A necessidade de engajar dois mísseis incursores fará com que o navio aumente a área de
reflexão radar vista pelo incursor, já que a intersecção dos arcos livres dos radares DT força o
navio a assumir uma atitude aproximadamente de través ao incursor. Uma conseqüência disso
é que o navio vai aumentar sua área de reflexão radar para o incursor, aumentando assim sua
probabilidade de acerto, já que a zona de intersecção dos arcos livres dos radares DT ocorre
pelo través do navio.

4 – ELEMENTOS DA SIMULAÇÃO
A simulação utiliza vários elementos na modelagem dos cenários de emprego da
defesa antiaérea. Eles estão descritos a seguir.
4.1 – Incursor
O incursor será um míssil ou uma aeronave em vôo rasante (< 50 pés) desenvolvendo
cerca de 500 nós em vôo retilíneo fechando contra o navio. Este é o perfil típico de um míssil
anti-navio, seja lançado por um meio de superfície, submarino ou aéreo. Tem uma
probabilidade de sucesso que varia de acordo com a área do alvo apresentada a ele e uma
probabilidade de mau funcionamento. Levando em conta essas duas probabilidades, é de 84%
a probabilidade do incursor destruir o navio (se não for destruído antes) quando o aspecto
apresentado é proa ou popa, e de 96% quando o navio apresenta aspecto de través ao incursor.
4.2 – Navio
Será considerado sozinho, sem alarme aéreo antecipado. Assim, dependerá somente de
seus sensores para detecção de incursores. É dotado dos equipamentos e sistemas descritos a
seguir. A figura 1 apresenta a localização dos equipamentos utilizados na simulação.
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2
1
3
4
5
1 – Radar de busca
2 – Radar DT AV
3 -Radar DT AR
4 - MSA
5 – Canhões AA

Figura 1: Posicionamento dos elementos usados na simulação
Os armamentos e sensores têm os seguintes arcos cegos, representados na figura 2 a
seguir. Os arcos cegos dos canhões não estão representados para não sobrecarregar a figura. O
arco cego de cada canhão é o setor de 180° do bordo oposto a cada um.
Arco cego do
radar DT AV
Arco cego do
radar DT AR
Limite de
detecção
Arco cego MSA
Navio
Proa do
navio
Figura 2: Arcos cegos dos sensores e armamento
4.2.1 – Radar de Busca
Para um navio sozinho, a área que pode ser esclarecida por seus sensores é limitada
pelo horizonte radar (HR), que é definido como a maior distância de detecção por causa da
curvatura da Terra, isto é, no caso da defesa aérea, o ponto mais cedo possível em que é
possível uma detecção. Essa distância depende da altura da antena do radar de vigilância e a
altura da aeronave ou míssil incursor. A equação para o cálculo é a seguinte (ver figura 3 a
seguir):

[US NAVY]
onde:
HR : horizonte radar em milhas marítimas (mima)
h1: altura do alvo em pés
h2: altura da antena em pés.
Figura 3 – Horizonte Radar
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O horizonte radar para um radar cuja antena está a 70 pés, em relação a um incursor
voando a 50 pés de altura é de aproximadamente 30 km.
Essa equação vale para as condições atmosféricas padrão. O horizonte radar será maior
na presença de dutos. Este trabalho não considerará dutos atmosféricos. A detecção será considerada obtida após um determinado tempo depois que o incursor cruzar o horizonte radar. Este tempo é representado por uma distribuição normal com média de 20 segundos e DP de 30 segundos.
4.2.2 – Radar de Direção de Tiro
É um radar de grande precisão para a orientação das armas do navio. Recebe a
indicação de alvo vinda do radar de busca e, após um tempo, adquire e passa a rastrear o alvo.
Esse tempo é chamado de tempo de aquisição, e é dependente da qualidade da posição do alvo
passada pelo radar de busca, do alinhamento do sistema e do software de controle do radar
DT. A distribuição de tempo de aquisição é representada por uma distribuição triangular, com
b = 5 segundos e c = 3 segundos.
4.2.3 – Míssil Superfície-Ar (MSA)
O MSA considerado aqui é do tipo semi-ativo (ver Figura 4 a seguir), isto é, é
necessário que um radar mantenha o alvo iluminado até a interceptação. Isto significa que o
MSA aloca um radar de DT até a interceptação com o alvo.
Separação
do booster
Lançador
Feixe de
guiagem
Feixe de
rastreamento
Alvo
Radar de
rastreamento e
guiagem
Figura 4: Diagrama esquemático de um MSA com guiagem semi-ativa [Scott (2004)]
Nesta simulação, foi considerado que a probabilidade do MAS destruir o incursor é de
95%.
4.3 – Tempos
Existem os tempos necessários para decisão e aqueles inerentes ao sistema do navio.
Os tempos de decisão são aqueles relacionados com o fator humano, como identificação da
ameaça e comando de manobra do navio. Esses tempos são dependentes de adestramento.
Quanto mais adestrado estiver o comandante nas táticas disponíveis para cada situação menor
será o tempo de decisão. O ambiente também influi. Por exemplo, operações próximas a rotas
aéreas comerciais dificultam a avaliação das ameaças aéreas e tendem a aumentar o tempo de
decisão [Liebhaber (2000)].
Os tempos do sistema do navio são os requeridos para desempenhar as funções
necessárias ao engajamento do alvo. Um exemplo é tempo entre a passagem de dados do
radar de busca para o radar DT e o efetivo rastreamento do alvo.
Existe ainda o tempo que o navio leva para guinar, que é dependente da sua
velocidade. Nesse trabalho, é considerado que o navio está operando sob sua velocidade
operativa e, nesta velocidade, será considerado que a taxa de guinada é de 1º /segundo.
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Os tempos de reação do elemento humano estão na Tabela I a seguir, e consideram
que o navio está em estado de prontidão.
Tabela I – Tempos de Reação
PARÂMETRO
TEMPO (s)
Decisão de engajar
5
Passagem de TI
3
Decisão de guinar
5
Decisão de reengajar
5
4.4 – Tática
As táticas, ou linhas de ação, de emprego do armamento de defesa aérea são
desenvolvidas para maximizar P
s
. Existem várias linhas de ação possíveis. Dentre elas,
usando a experiência e o bom senso, é possível eleger algumas que seriam as candidatas à
melhor tática. Como existem várias situações possíveis, um conjunto de linhas de ação deverá
ser testado para o reconhecimento das melhores em cada situação. Um exemplo parcial
(apenas até o engajamento pelo MSA e sem considerar os canhões) de linha de ação está
apresentado na figura 5 a seguir. Essa foi a linha de ação utilizada na simulação conduzida, e
os resultados apresentados valem apenas para essa linha de ação.
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Calcular guinada para
desmascarar radar DT-AR
Guinada põe míssil
rastreado ou engajado
em arco cego ?
Guinar
Não guinar

Incursor detectado ?
Radar DT-AR
disponível ?
Arco cego
DT-AR OK ?
Rastrear
Radar DT-AV
disponível ?
Incursor cruzou o
horizonte radar
Arco cego
DT-AV OK ?
Arco cego
MSA OK ?
Engajar
Rastrear
Calcular
guinada
Avançar
simulação
Avançar
simulação
Avançar
simulação
Guinada põe míssil
rastreado ou engajado
em arco cego ?
Guinar
Não guinar
Calcular
guinada
Guinada põe míssil
rastreado ou engajado
em arco cego ?
Guinar
Não guinar
Radar DT-AV
disponível ?
Figura 5 – Fluxograma de Decisão
5 – A SIMULAÇÃO
A seguir são apresentadas algumas características do programa utilizado para realizar a
simulação.
5.1 – Tipo da simulação
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Foi usada a simulação orientada a eventos com uma lista encadeada dos eventos.
Quando o navio está manobrando, foi usado incrementos fixos no tempo. Essa opção torna a
simulação mais lenta, mas foi motivada pela necessidade de visualização passo a passo da
manobra do navio, melhorando o entendimento de cada algoritmo de manobra implementado
e permitindo verificar a exatidão do código.
5.2 - Linguagem
A linguagem utilizada foi o FORTRAN 95 com o ambiente de desenvolvimento
Digital Visual Fortran Version 6.0, com a parte gráfica do próprio ambiente (QuickWin).
Nesse estágio, não é ainda necessário o desenvolvimento de uma apresentação realista do
cenário, servindo a parte gráfica para verificar a consistência do código.
5.3 – Equipamento utilizado
As simulações foram executadas em um computador pessoal com processador INTEL
Pentium IV, com 3,07 GHz de freqüência de relógio e 512 Mb de memória RAM.
5.4 – Inteligência embutida no código
A simulação tem embutido nos algoritmos de manobra alguma inteligência para
comandar as guinadas do navio. Quando um incursor entra por algum arco cego, o programa
inicia os cálculos para a guinada. Ele verifica, a cada segundo, se a guinada não vai colocar
um incursor já rastreado e engajado em arco cego. Se isto for acontecer, a guinada é
interrompida até que incursor já engajado seja destruído. Se durante uma guinada para um
determinado bordo aparecer outro incursor, também em arco cego, mas pelo outro bordo,
mais próximo de ser desmascarado, o navio inverte o sentido da guinada para desmascarar um
incursor o mais rápido possível.
5.5 – Implementação da tática de defesa
A tática de defesa utilizada foi aquela descrita na figura 5. Ela foi implementada em
uma árvore de decisão complexa, utilizando vários if encadeados. A troca da tática de defesa
acarreta uma mudança nessa árvore, e necessita de cuidadosa verificação de sua
implementação.
5.6 - Exemplo
A figura 6 a seguir apresenta um exemplo, utilizando dados fictícios, do desenrolar de
uma iteração da simulação no caso em que três mísseis incursores estão fechando contra o
navio, sendo que um está entrando no arco cego do radar DT AV e outro está entrando pelo
arco cego do MSA. O navio vai ter que guinar para desmascarar o incursor que está no arco
cego do MSA, sempre verificando se não há outro incursor de mais rápido desmascaramento
ou se algum incursor já engajado não vai ficar em arco cego. Bolas azul escuro significam que
o incursor foi detectado. Bolas pretas significam que ele foi rastreado. Linha verde é a
trajetória do incursor, enquanto linha amarela é a trajetória do MSA. Bola vermelha significa
incursor destruído (sucesso do MSA) e bola azul significa falha do MSA, isto é, o incursor
continua se aproximando. O círculo significa o horizonte radar, e as linhas partindo do centro
delimitam os arcos cegos, exceto a preta, que indica a proa do navio. Linha azul escura
delimita o arco cego do radar DT AV, linha azul clara delimita o arco cego do radar DT AR e
linha vermelha delimita o arco cego do MAS.
Quando a simulação é executada, usando 10.000 iterações, a parte gráfica é
desativada para maior rapidez.
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( a )
( b )
( c )
( d )
( e )
( f )
( g )
( h )
( i )
Figura 6: Um exemplo da simulação do engajamento de três incursores
A figura 6a mostra o início da simulação. Ver figura 2 para maior detalhe dos arcos
cegos.
Na figura 6b vê-se um incursor já detectado (os eventos são marcados por bolas azuis
escuras) e outro se aproximando ainda sem ser detectado.
A figura 6c mostra um incursor já rastreado por um radar DT, outro já detectado e um
terceiro se aproximando ainda sem ser detectado.
A figura 6d apresenta três mísseis detectados, sendo dois rastreados. Na mesma figura
pode-se ver que dois mísseis já foram engajados e que o terceiro incursor está esperando a
liberação de um radar DT para ser trecado. Vê-se ainda nessa figura que um incursor está se
aproximando pelo arco cego do MSA, obrigando o navio a iniciar a manobra de guinada para
desmascarar o incursor.
Na figura 6e dois MSA estão a caminho da interceptação dos incursores, enquanto o
navio continua guinando.
Na figura 6f, um MSA destruiu um incursor (liberando um radar DT), e o outro MSA
está próximo da interceptação. O navio já desmascarou o terceiro incursor.
A figura 6g apresenta o terceiro incursor já rastreado.
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Na figura 6h, o segundo incursor foi destruído e um MSA está a caminho para
interceptar o terceiro incursor.
Finalmente a figura 6i apresenta os três mísseis incursores destruídos.
6 – RESULTADOS
A simulação foi executada com os valores da Tabela II a seguir para os parâmetros
obtidos na primeira fase deste trabalho. Os valores apresentados neste trabalho são fictícios,
porque os valores reais, obtidos da Avaliação Operacional, são confidenciais.
Tabela II - Parâmetros
PARÂMETROS
VALORES
Horizonte Radar (HR)
HR = 30 km
Tempo para detectar após cruzar o HR
t = Dist. Normal: µ = 20s, d = 30s
Tempo de reação de engajamento
t = 5s
Tempo de reação de rastreamento
t = 3s + Dist. Triangular: b=5s, c=3s
Tempo de reação do armamento (MSA)
t = 15s
Tempo de reação (manobra)
t = 5s
Taxa de Guinada
1º / s
Probabilidade de acerto do MSA
95%
Probabilidade de acerto do incursor
84% (proa ou popa) até 96% (través)
Tempo de reação de reengajamento
t = 5s
As situações analisadas foram uma composição da quantidade de incursores com os
setores de aproximação. Uma análise de sensibilidade foi conduzida para parâmetros
selecionados.
6.1 – Probabilidades de Sobrevivência
A simulação foi executada utilizando 10.000 repetições, com a parte gráfica
desabilitada. Foram testados incursores se aproximando por diversos setores. Por exemplo, o
setor de 315
o
a 045
o
significa que os incursores se aproximarão pela proa do navio. Não foram
testados todos os setores pois foi considerado que o navio é simétrico com relação ao seu eixo
longitudinal.
Para os parâmetros das tabelas I e II, e empregando a tática da figura 5, as
probabilidades de sobrevivência do navio estão na Tabela III a seguir, obtida com P
killInc
variando de 84% a 96%, dependendo do setor de aproximação, e P
killMSA
= 95%.
Tabela III – Probabilidade de Sobrevivência do Navio (P
s
)
SETORES DE APROXIMAÇÃO DO(S) INCURSOR(ES)
N
o
de
mísseis
incursores
000º
a
360º
000º
a
090 º
090º
a
180º
315º
a
045º
045º
a
135º
135º
a
225º
1
99,7 %
99,6 %
99,8 %
99,5 %
99,8 %
99,8 %
2
99,4 %
99,3 %
99,5 %
85,0 %
99,5 %
99,6 %
3
80,3 %
81,1 %
83,4 %
63,8 %
85,6 %
81,9 %
4
58,2 %
64,0 %
64,1 %
40,2 %
70,3 %
58,7 %
5
33,5 %
39,9 %
39,5 %
21,9 %
45,0 %
29,6 %
6
16,1 %
19,7 %
18,6 %
11,3 %
21,7 %
16,3 %
6.2 - Análise de sensibilidade:
Uma análise de sensibilidade foi conduzida para determinar os parâmetros que devem
ser obtidos com mais precisão nos testes reais. Como mais precisão acarreta testes mais caros,
essa análise ajudará a minimizar os custos adicionais dos testes reais da AO. Os valores de P
s
para variações em torno dos valores nominais estão na Tabela IV e na Tabela V a seguir. Essa
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análise foi executada para o caso de três mísseis incursores vindos o setor de 000
o
a 360º, isto
é, de qualquer direção. Da Tabela III, o valor de P
s
para essa situação é de 80,3%.
Tabela IV - Probabilidade de Sobrevivência do Navio (P
s
)
VARIAÇÃO NO PARÂMETRO
PARÂMETROS
+ 10%
- 10%
+ 25%
-25%
Horizonte Radar
87,7 %
70,4 %
99,2 %
51,0 %
Tempo para Detectar após
Incursor Cruzar o HR
75,1 %
83,8 %
67,4 %
88,6 %
Aumento no parâmetro Horizonte Radar significar aumentar P
s
, pois o navio aumenta suas
chances de detectar o incursor mais longe, ganhando mais tempo para se defender. Já o aumento no
parâmetro Tempo de Detecção após Incursor Cruzar HR diminui o tempo que o navio tem para se
defender, por conseguinte diminuindo P
s
.
Tabela V - Probabilidade de Sobrevivência do Navio (P
s
)
VARIAÇÃO NO PARÂMETRO
PARÂMETROS
+ 3s
-1s
+8s
-2s
Tempo de Reação
de Engajamento
69,6 %
83,5 %
46,8 %
86,1 %
Tempo de Reação
de Rengajamento
79,3 %
81,0 %
76,1 %
81,7 %
Aumento nos parâmetros Tempo de Reação de Engajamento e Tempo de Reação de
Reengajamento diminue P
s
.
Pode ser visto da tabela IV que o HR é o parâmetro mais crítico. Pequenas variações
em seu valor impactam fortemente em P
s
. O parâmetro
Tempo para Detectar após Incursor
Cruzar o HR
é menos crítico, com alterações nesse parâmetro provocando mudanças em P
s
em
proporção menor. Da tabela V pode ser visto que alterações no Tempo de Reação de
Engajamento tem forte influência em P
s
e alterações no Tempo de Reação de Reengajamento
tem pouca influência em P
s
.
7 – CONCLUSÕES
O conhecimento das probabilidades de sobrevivência do navio nas diversas situações
táticas é um item fundamental no planejamento de operações navais. Ter táticas prontas para
cada situação diminui em muito o tempo de reação às ameaças.
Da tabela III pode ser visto que os setores que incluem arco cego do MSA são mais
críticos, como se poderia prever. O setor de 315o a 045 o foi o que apresentou as menores Ps.

Assim, é necessário estudar táticas para enfrentar ameaças se aproximando por esse setor. Os
outros setores estudados tiveram resultados semelhantes.
Pode-se ver também que Ps torna-se inaceitável quando o navio é atacado por mais de
3 incursores. Assim, o navio não deve ser colocado em situações em que esse cenário tenha
alta probabilidade de acontecer. Apesar disso, pode haver situações em que o tomador de
decisões seja obrigado a, mesmo assim, enviar o navio para um cenário com alta probabilidade de sofrer um ataque de mais de três mísseis, mas o fará ciente do risco que o navio enfrentará. De qualquer maneira, a PO é uma ferramenta de apoio à decisão, e não a decisão propriamente dita.
Assim, prioritariamente, mais recursos devem ser alocados para a determinação com
precisão dos parâmetros HR e Tempo de Reação de Engajamento. O parâmetro Tempo para
Detectar após Incursor Cruzar o HR pode ter sua precisão melhorada se houver
disponibilidade de recursos, e não devem ser despendidos mais recursos com o Tempo de
Reação de Reengajamento.
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8 – TRABALHOS FUTUROS
A terceira fase consistirá em testar táticas para melhorar o desempenho nas situações
em que a tática utilizada até aqui não apresentou bons resultados. Parâmetros que a análise de
sensibilidade mostrou serem críticos serão determinados com mais precisão e utilizados na
terceira fase. Após a determinação das táticas mais otimizadas para diversos cenários, esse
trabalho poderá evoluir para um simulador de treinamento dessas táticas. Para isso, será
necessário o desenvolvimento de uma apresentação gráfica mais elaborada, que forneça ao
tomador de decisões um maior realismo nas ações.
O emprego dos canhões, ainda não explorado nesta fase, será incorporado à simulação.
Os canhões são importantes pois são mais eficientes a curta distância, e sua inclusão trará
mais realismo ao modelo.
9 – REFERÊNCIAS
Braga, M.J.F., Avaliação Operacional de Sistemas, Revista Marítima Brasileira, Marinha do
Brasil, jul/ago/set 1979.
Chapman, S.J., Benke K.K., Assessment of Ship Air Defence Performance by Modelling and
Simulation, BAE SYSTEMS Austrália, 2000.
Guedes, M.J.M., O Uso da Simulação na Avaliação Operacional da Defesa Antiaérea de um
Navio de Guerra, Anais do XXXVIII SBPO, 2006.
Hostbeck L., Methods for evaluation of Air-Defence Systems on Surface ships, Defence
Research Establishment, Division of Defence Analysis, 1999.
Ignall E. e Kolesar P., On Using Simulation to Extend OR/MS Theory: The Symbiosis of
Simulation and Analysis, in Current Issues in Computer Simulation, New York, EUA,
Academic Press, 1979. Cap. 15, p. 223-233.
Liebhaber, M.J., Smith, C.A.P., Naval Air Defense Threat Assessment: Cognitive Factors
and Model, 2000 (www.pacific-science.com/ AppliedCognition/BFA%20CCRTS-00-LS.pdf).
Marinha do Brasil (MB), EMA-333, Sistemática para Avaliação Operacional na Marinha
do Brasil, Estado Maior da Armada (EMA), 2004.
Shephard, R.W. et alli., Applied Operations Research: examples from defence assessment,
Plenum Press, EUA, 1988.
US NAVY, Naval Operations Analysis, EUA, Naval Institute Press, 2

[rcolistete]

Olá Padilha,

Ué, por acaso os DDG Arleigh Burke enfrentaram a realidade de combate para se dizer isso ?

Na guerra das Falklands, os mísseis AAe ingleses eram tidos como excelentes, mas na prática, por exemplo, os Sea Cat precisavam de 9 disparos (ou algo parecido) para cada caça abatido... As nossas fragatas classe Niterói tinha 6 deles

[]s, Roberto

Roberto, se vc analisar que o alcance dos MAN existentes versus o alcance do SPY1 somado ao alcance dos SM3, creio que seria uma tarefa muito, mas muito dura para a vaga atacante. O Navio pode engajar mais de 12 misseis ao mesmo tempo e se defender de 8.

Se vc visse o alcance dos caras, entenderia. Acredite "nós" (Alide) vimos in loco.

Olá Padilha,

Entendo que vocês estavam na Unitas Gold, exercício naval de guerra simulada.

Mas guerra é guerra, as variáveis são diferentes, os armamentos do inimigo são diferentes, a ousadia e surpresa são diferentes, o nervosismo é diferente, etc. Em guerra naval, com N mísseis reais indo em direção a um DDG Arleigh Burke, com perfis de vôo diferentes, em ambiente saturado de guerra eletrônica, etc, aí sim, eu levaria a sério os resultados.

Vide guerra das Falklands, o sistema AAe dos ingleses na maioria das situações teve desempenho bem abaixo do que era prometido.

Mas isso é opinião pessoal minha, deixo claro isso.

Abraços,

Roberto

Obs.: pô, desembucha logo a matéria da Unitas Gold, pô ! A gente está ansioso pelas fotos e detalhes, ehehehe !

[soultrain]

Afinal o artigo é publico, está aqui:

https://www.casnav.mar.mil.br/spolm/art ... 07/051.pdf

[rcolistete]

AMX ou A4?

Em que circunstâncias o exercício foi realizado?

Alguém aqui estava lá?

Vamos ser o mais realistas possível aqui: Os aviões são uns belos alvos para os navios modernos.

Olá Padilha,

Eu penso o contrário : coloque DDG que quiser contra o vespeiro de aviões da 2a Guerra que afundaram o Yamato e não ia sobrar navio algum para contar estória. Hoje a guerra é diferente, cheia de "frescuras" de não ter perdas humanas, pouca quantidade de vetores, falta de blindagem, etc. Os sistemas de armas atuais não dariam conta de "velhos" aviões da 2a Guerra Mundial nas quantidades que eram usadas na época.

Mas repito : é opinião pessoal minha, só isso.

Abraços,

Roberto

[Corsário01]

Show de bola Soutrain! Gostei!

Mas, o que deve ser levado em conta também é que existem perfis específicos para o atacante lançar seus MAN, como por exemplo o alcance para o MAN conseguir engajar o navio. E os 3 como citado, podem vir de diferentes atacantes, de diferentes distâncias, enfim, o cenário pode ser mais favorável ou não ao navio. É complicado, mas não impossível de se reverter.

E apenas grifando algo importante do texto acima:

"Os valores apresentados neste trabalho são fictícios,
porque os valores reais, obtidos da Avaliação Operacional, são confidenciais."

[REGATEANO]

Interessante o artigo da MB, o navio em questão seria uma Niterói modfrag?

[Corsário01]

Estou nas fotos. Muitas fotos = muito trabalho!

Quanto custa um BRAHMOS? Deve ser uma baba, não?

Claro que custa muito menos do que um Escolta, mas na vida real, os Escoltas não deveriam estar sózinhos defendendo o AMV(alvo de maior valor). No caso de um atacante a defesa seria feita por mais de um escolta e as chances de sucesso aumentam exponencialmente.

Se o Soutrain me permitir, eu gostaria de pedir ao Marino uma pequena exposição sobre o assunto. Se ele estiver disponível, é claro!

Sei que dependerá do cenário e existem mil deles, então, vamos nos ater ao citado acima pelo Soultrain.

O arco cego dos DT comprometem muito, existe alguma solução para isso sendo vista pela MB?

[REGATEANO]

Quem tiver tempo de traduzir e resumir: http://www.pacific-science.com/AppliedC ... -00-LS.pdf

[soultrain]

Não precisa me pedir nada Padilha o expert aqui é mesmo o Marino, eu sou curioso apenas...

[soultrain]

A minha opinião coincide com a do Roberto, ou se faz um soft kill ou num ataque com vários misseis, uma escolta sozinha tem poucas hipóteses. Cenário é cenário, guerra é guerra, como os Ingleses viram nas Maldivas.

[[]]'s