La version française de cet article est disponible après le texte anglais.
by Chris Thatcher
Sometime in the next 24 months, light infantry soldiers could be asked to help test the utility of unmanned ground vehicles (UGV).
The Directorate of Land Requirements (DLR) intends to buy and try up to five autonomous vehicles under a minor capital project, and will provide one to each of the Army’s three light infantry battalions and two to the light engineer regiments.
“We want to give troops that typically carry the biggest loads on foot a chance to play around with these vehicles, see how they’d used them and tell us how well they might work and be integrated within real missions,” said Major Tony Ross, who leads the Light Infantry Enhancement project. Experimenting with UGVs is a side effort to better understand how to best fit a rapidly emerging technology into operations.
In addition to turning loose the light infantry to push the vehicles to their limits under a variety of operational conditions, Ross plans to conduct more specific and formal trials of the five vehicles with Defence Research and Development Canada (DRDC) and the Canadian Army Trials and Evaluation Unit at CFB Gagetown. Part of any buy and try would also include two years of integrated logistics support to gauge the level of maintenance required by units to keep the vehicles rolling.
The user feedback and performance data from both the formal and informal trials will provide a basis for future requirements documents if the Army decides to proceed with a major capital project and “invest more heavily in autonomous systems,” he said. “For now, it is very much putting our feelers out and getting acquainted with this technology and building our knowledge base before we move onto something bigger.”
In 2016 the Army took a similar approach to evaluating four-wheeled, lightweight off-road transport for the light forces, acquiring 36 Polaris Industries MRZR-D vehicles and 12 trailers through a buy and try. Feedback from different user communities contributed to the eventual statement of requirements; a request for proposals is expected in 2023.
Ross is also hoping to capitalize on other National Defence efforts to engage with companies developing autonomous platforms. Last year, the Innovation for Defence Excellence and Security (IDEaS) program issued a competitive project, “Getting Vital Supplies to Troops Using Autonomous Vehicles,” on behalf of the Army. One participant met the contract award criteria, and if funding is granted, DLR might be able to acquire several test vehicles for its trials. “That would give us a chance to compare two different platforms at the same time,” he said.
The recent push to evaluate UGV capabilities is being driven by a number of factors, not the least of which is the Infantry Corps itself, Ross explained. In a document published last June, Soldier Burden Capability Gap, the Corps identified unmanned capabilities as a potential need and recommended DLR begin research “into UGVs to support overburdened light forces soldiers.”
According to load effects assessment studies led by Linda Bossi of DRDC Toronto, the optimal weight a soldier should carry is approximately 30 percent of their bodyweight when fighting and 45 percent when marching. Light forces soldiers often end up carrying about 60kg all the time. Though armies have tried to reduce the size and weight of kit, they have nonetheless heaped more and more sensing technology on soldiers in recent years. “We keep adding to the soldier burden but we are not giving them anything to take it away,” Ross observed.
The advantage offered by unmanned capabilities was flagged in the Army’s recently released modernization strategy, Advancing with Purpose, which noted that “autonomous systems can already perform many dull, dirty, and dangerous tasks but also have incredible potential to expand their utility, including their ability to operate collaboratively with humans creating a system in which the sum of the parts is greater than the whole. The requirement for a human in or on ‘the loop’ will remain for any application of lethal force, but their utility to assist with sensing and sustaining are already apparent.”
Allies have made similar assessments. The United States Army is well down the road to introducing robotic combat vehicles (RCV) and will conduct a company-level soldier assessment of light- and medium-weight prototypes in 2022. In late 2018, the British Army held its first Army Warfighting Experiment, named Autonomous Warrior, that featured 71 robotic and autonomous systems. Ross has also been monitoring the U.K.’s Future Capability Group Robotic Platoon Vehicle effort, which will trial vehicles from several companies through a similar buy-and-try process “to see which vehicle might meet their needs,” he said. “They are very much in the just-starting-out-stage as well, but a bit ahead of us.”
Rheinmetall Canada Mission Master protection variant (above) and in a cargo configuration (main image).
UGVs are not new to the Army. Explosive ordnance disposal teams have been operating a family of three robotic systems for years: the Telerob Explosive Ordnance Disposal and Observation Robot (also known as Teodor); the Vanguard Mark III; and the Cobra – the latter two are due to be upgraded or replaced through a project called Advanced Improvised Explosive Device Detection and Defeat (AIEDDD).
Ross wants to understand their potential beyond a mule or logistics capacity, hauling soldier gear and equipment to an objective autonomously or via remote control. DRDC has drawn up vignettes of possible applications that include tracking back and forth between a unit in contact and a company quartermaster to deliver ammunition and other supplies; transporting casualties to a helicopter evacuation point while also supporting a medic performing treatment – perhaps even monitoring vital signs; serving as a launch and recovery platform for small and micro unmanned aerial systems; and as a charging station for soldiers with multiple devices.
One scenario involves the UGV mounted with an automatic grenade launcher system being deployed, rather than dismounted soldiers, to take out a sniper in a building after an aerial drone first locates the target.
“We don’t know all the applications it could have yet, but it is definitely not just logistics. There are a lot of different things it could do,” said Ross, an infantry officer with the Princess Patricia’s Canadian Light Infantry who is immersing himself in unmanned vehicle technology.
One of DLR’s requirements will be to connect the UGV to the Army’s recently fielded integrated soldier system suite (ISS-S), which includes a cellphone-like device connected to a hub and radio. “We want an app that would allow soldiers to control whatever UGV we acquire from their ISS-S console,” said Ross. Rheinmetall Canada, the prime contractor on the ISS-S, is among the companies interested in the trial and has already demonstrated the ability to operate its eight-wheeled Mission Master from the soldier tablet.
A decade ago, UGVs were mostly the creation of small entrepreneurs and inventors, building rudimentary vehicles in their garage. Today, most major defence companies have a platform and all are looking for opportunities to demonstrate them to militaries. In addition to Rheinmetall Canada, Ross has spoken with companies like Thales Canada and Canadensys Aerospace, a southern Ontario-based company best known for flight hardware and software design on the Mars and Moon rovers – it has two autonomous rugged platforms, the optionally-manned HAWC (Hybrid Amphibious Wheeled Carrier) and the Raptor (Robust All-terrain Platform, Tele-operated / Robotic). Ross expects to have a long list of interested participants by the time a buy-and-try request for proposals is ready.
Though DLR is pursuing funding approval for a lengthy list of projects, Ross expects UGV trials to become a priority area of investment sooner rather than later. “This is going to be big in the future. Canada needs to start investigating this technology now so that we can keep pace.”
The Canadensys Aerospace HAWC or Hybrid Amphibious Wheeled Carrier.
Essais sur le terrain : des militaires mettent à l’essai les différentes applications du UGV
par Chris Thatcher
Dans les 24 prochains mois, on pourrait demander à des soldats d’infanterie légère de participer à des essais sur l’utilisation de véhicules terrestres sans pilote (UGV).
La Direction – Besoins en ressources terrestres (DBRT) a l’intention de faire l’achat et de mettre à l’essai cinq véhicules autonomes en vertu d’un petit projet d’immobilisation. Elle en fournira un à chacun des trois bataillons d’infanterie légère de l’Armée et deux aux régiments du génie légers.
« Nous voulons donner aux troupes qui transportent habituellement les plus lourdes charges à pied l’occasion de s’amuser avec ses véhicules, de découvrir comment ils pourraient les utiliser et de nous dire ensuite comment ils pourraient s’en servir et les intégrer lors de véritables missions », explique le major Tony Ross, qui a dirigé le projet d’amélioration de l’infanterie légère. La tenue d’essais avec les UGV est une initiative parallèle ayant pour but de mieux comprendre quelle est la meilleure façon d’intégrer une technologie en évolution rapide aux opérations.
En plus de donner carte blanche à l’infanterie légère, lui donnant ainsi toute la liberté nécessaire pour mettre à l’épreuve les limites de ces véhicules dans le cadre de différentes circonstances opérationnelles, le major Ross prévoit tenir des essais plus spécifiques et en bonne et due forme sur ces cinq véhicules avec Recherche et développement pour la Défense Canada (RDDC) et l’Unité de l’Armée canadienne d’essais et d’évaluation à la BFC Gagetown. Une partie de l’achat et de la mise à l’essai comprend aussi deux ans de soutien logistique intégré afin d’évaluer le degré de maintenance nécessaire par unité pour permettre aux véhicules de continuer de fonctionner.
La rétroaction des utilisateurs et les données sur le rendement provenant des essais officiels et non officiels constitueront une base pour les futurs documents sur les exigences si l’Armée décide d’aller de l’avant avec un grand projet d’immobilisation et « d’investir davantage dans les systèmes autonomes », souligne-t-il. « Pour le moment, il s’agit surtout de tâter le terrain et de nous familiariser à cette technologie et d’approfondir notre base de connaissances avant que nous passions à quelque chose de plus gros. »
En 2016, l’Armée a adopté une approche similaire pour évaluer des véhicules de transport hors route légers à quatre roues pour les forces légères. Elle a fait l’acquisition de 36 véhicules MRZR D et de douze remorques de Polaris Industries au moyen d’un contrat d’achat et de mise à l’essai. La rétroaction des différentes communautés d’utilisateurs a contribué à l’élaboration des énoncés de besoins; la publication d’une demande de propositions est prévue en 2023.
Le major Ross espère aussi tirer profit d’autres efforts de la Défense nationale visant à collaborer avec des entreprises qui développent des plateformes autonomes. L’an dernier, le programme Innovation pour la défense, l’excellence et la sécurité (IDEeS) a publié un énoncé de projet concurrentiel intitulé « Approvisionnement de fournitures vitales pour les troupes à l’aide de véhicules autonomes » au nom de l’Armée. Un participant a satisfait à tous les critères d’attribution de contrat et, si le financement est accordé, la DBRT pourrait être en mesure de faire l’acquisition de plusieurs véhicules d’essai. « Cela nous donnerait l’occasion de comparer deux plateformes différentes en même temps », précise-t-il.
Le récent effort visant à évaluer les capacités des UGV est dicté par un certain nombre de facteurs, notamment le Corps d’infanterie lui-même, explique le major Ross. Dans un document publié en juin dernier, « Soldier Burden Capability Gap » (Lacune en matière de capacité transport du fardeau du soldat), le Corps a sélectionné les capacités de véhicules sans pilote comme un besoin possible et a recommandé à la DBRT d’entreprendre des recherches « sur des UGV qui viendraient en aide aux militaires surchargés des forces légères ».
Selon des études d’évaluation des effets des charges menées à RDDC Toronto par Linda Bossi, la charge qu’un soldat peut porter de façon à optimiser ses performances est d’environ 30 pour cent de son poids corporel lorsqu’il est au combat et de 45 pour cent de son poids lors d’une marche. En réalité, les membres d’une force légère se retrouvent souvent à porter environ 60 kg en tout temps. Bien que les armées aient tenté de réduire le volume et le poids du matériel, elles ont néanmoins continué d’empiler de plus en plus de technologie de télédétection sur les soldats au cours des récentes années. « Nous continuons d’ajouter de l’équipement à la charge du soldat, mais nous ne leur offrons rien pour la réduire », fait remarquer le major Ross.
Les avantages qu’offrent des capacités sans pilote ont été signalés dans la stratégie de modernisation Engagé, vers l’avant de l’Armée qui a été récemment publiée. Dans ce document, on note que « des systèmes autonomes peuvent déjà effectuer de nombreuses tâches fastidieuses, sales et dangereuses, mais ils possèdent également un potentiel incroyable. Il est possible de les rendre encore plus utiles, y compris avoir la capacité de fonctionner de manière collaborative avec les humains, créant ainsi un système dont la somme des parties est plus grande que le tout. Le besoin pour une intervention humaine demeure pour l’utilisation de toute force létale, mais l’utilité de ses systèmes pour la télédétection et la poursuite des opérations est déjà évidente. »
Nos alliés ont fait eux aussi les mêmes évaluations. L’armée américaine a fait de grandes avancées et est sur le point de présenter des véhicules de combat robotisés (VCR) et d’organiser des évaluations menées par les soldats au niveau de la compagnie de prototypes de taille légère et moyenne en 2022. À la fin de 2018, l’armée britannique a tenu sa première expérience de combat de l’armée, portant le nom de « Autonomous Warrior ». Cette expérience portait sur 71 systèmes autonomes et robotisés. Le major Ross était également attentif aux efforts déployés par le R. U. concernant le véhicule robotisé de peloton du Groupe des capacités du futur. Dans le cadre d’un processus d’achat et de mise à l’essai similaire au nôtre, on mettait à l’épreuve des véhicules provenant de plusieurs entreprises afin de « déterminer quel véhicule pourrait répondre à leurs besoins », explique-t-il. « Ils ne sont qu’au commencement du processus eux aussi, mais ils sont néanmoins un peu en avance sur nous. »
General Dynamics Land Systems-Canada Multi-Utility Tactical Transport, otherwise known as MUTT.
Les UGV ne sont pas une nouveauté pour l’Armée. Les équipes de neutralisation des explosifs et munitions utilisent depuis des années une famille de trois systèmes robotisés : le robot téléguidé de neutralisation des explosifs et munitions et d’observation de Telerob (connu également sous le nom de Teodor), le Vanguard Mark III et le Cobra. Les deux derniers doivent faire l’objet d’une mise à jour ou être remplacés par l’intermédiaire d’un projet ayant pour nom « Détection et neutralisation avancées des engins explosifs improvisés » (DNAEEI).
Le major Ross veut déterminer quelles sont leurs capacités au-delà de tenir le rôle de mule ou de capacité logistique, traînant l’équipement et le matériel des soldats de manière autonome ou en étant commandé à distance jusqu’à un objectif. RDDC a conçu des capsules documentaires sur leurs applications possibles, qui comprennent notamment des aller-retour constants entre l’unité au contact de l’ennemi et le quartier-maître de la compagnie. Ces aller-retour auraient pour but de livrer des munitions et d’autres fournitures, de transporter les blessés jusqu’à un point d’évacuation par hélicoptère tout en étant capable d’effectuer un traitement médical de soutien – peut-être même faire le monitorage des signes vitaux –, servir de plateforme de lancement et de récupération pour de petits et micro systèmes aériens sans pilote et de station de rechargement pour les nombreux appareils des militaires.
Un scénario implique le déploiement d’un UGV muni d’un système de lances-grenades automatique plutôt que l’envoi de militaires débarqués pour abattre un tireur d’élite dans un bâtiment après la localisation de la cible par un drone.
« Nous ne connaissons pas encore toutes les utilisations que nous pourrions en faire, mais les possibilités ne se limitent pas qu’à la logistique. Ces systèmes peuvent faire de très nombreuses choses différentes », résume le major Ross, un officier d’infanterie du régiment Princess Patricia’s Canadian Light Infantry qui s’est plongé dans la technologie associée aux véhicules sans pilote.
Une des exigences du DBRT porte sur la capacité d’établir un lien entre l’UGV et la suite d’équipement intégré su soldat (SEIS) que l’Armée a récemment mis en service. Cette suite est dotée d’un appareil ressemblant à un téléphone cellulaire et est branché à un concentrateur et à une radio. « Nous désirons une application qui permettra au soldat de contrôler l’UGV que nous allons acquérir à partir de la console de son SEIS », explique le major Ross. Rheinmetall Canada, l’entrepreneur principal pour la SEIS, fait partie des entreprises intéressées à participer aux essais et a déjà fait preuve qu’elle est en mesure de faire fonctionner son véhicule Mission Master à huit roues à partir de la tablette d’un soldat.
Il y a dix ans, les UGV étaient surtout la création de petits entrepreneurs et d’inventeurs qui fabriquaient des véhicules rudimentaires dans leur garage. De nos jours, la plupart des grandes entreprises œuvrant dans le domaine de la défense possèdent une plateforme et elles sont à la recherche d’occasions de les présenter aux militaires. En plus de Rheinmetall Canada, le major Ross a parlé à des représentants d’autres entreprises comme Thales Canada et Canadensys Aerospace, une entreprise établie dans le sud de l’Ontario bien connue pour son matériel de vol et ses concepts de logiciels pour les rovers utilisés sur Mars et sur la Lune – elle possède deux plateformes autonomes robustes, le HAWC (« Hybrid Amphibious Wheeled Carrier » ou transporteur amphibie hybride sur roues) avec option avec pilote, et le Raptor (« Robust All-terrain Platform, Tele-operated/Robotic » ou plateforme tout-terrain robuste télécommandée). Le major Ross s’attend à avoir une longue liste de participants intéressés d’ici à ce qu’une demande de propositions pour l’achat et la mise à l’essai soit prête.
Bien que la DBRT poursuive l’approbation de financement pour une longue liste de projets, le major Ross s’attend à ce que les essais du UGV deviennent une priorité d’investissement plus tôt que tard. « Cette technologie deviendra un incontournable dans l’avenir. Le Canada doit commencer à faire des recherches sur celle-ci dès maintenant afin que nous puissions suivre le rythme et rester dans le coup. »