Interoperability among Federated Simulated Multinational Operations - PowerPoint PPT Presentation

United States Military Academy of West Point, New York USA. Interoperability among Federated Simulated Multinational Operations Second Lieutenant CHATELET – Second Lieutenant HELLIO – Jan. 5 2011 1

CONTENTS I/ Project presentation. II/ Model-Based Data Engineering methodology. III/ Command and Control Interface. IV/ Results: improving interoperability within NATO. V/ Application. 2

Project presentation - goals StCyr ¡Client ¡ S M I T A H M PoM C_BML T E U S DSE R VMASC L I E T S X O R Other ¡NATO ¡Client ¡ 3

US/French Ambush Doctrine French Arm é e de Terre ambush (source: French Military U.S. Amy ambush (source: U.S. Army Field Manual (Tactics) [1] ). Academy of Saint Cyr Field Manual (Tactics) [2] ). 4

Project presentation - tools Tools : a) C oalition B attle M anagement L anguage: Command and Control Data Model based on the JC3IEDM NATO standard. b) P rimitives o f M eaning: Simulation Data Model which allows to describe every basic task that a Unit or a SingleEntity has to execute on the battlefield. c) Federated simulation: OneSAF combat simulator using the High Level Architecture Matrex FOM extended by the PoM. 5

Primitives of Meaning 6

New Interactions • C2CommandScript • C2UnitCommandScript • C2CommandSignal • C2UnitCommandSignal • C2SendHumanSignal • C2SendUnitHumanSignal

MATREX C2 Primitives • Move • Set Weapon State • Patrol • Mount • Halt • Dismount • Set Weapons Control • Search Entity Status • Search Route • Orient • Search Room • Fire • Clear Room • Set Posture • Send Signal • Observe

Action Trigger • Order of execution within script • Trigger Types – As soon as possible – After completion of previous action – After delay – Upon signal

Support By Fire • C2UnitCommandScript – Primitive Action Trigger Parameters – Move ASAP Speed = “Quick”; Formation = “Wedge” – Orient After Complete Orientation = 0 (North) – Fire Signal ANVIL 1 % of Magazine = 50; EA includes BLDG 100 – Orient After Complete Orientation = 45 degrees (East of BLDG 100) – Orient Signal HAMMER Orientation = 90 (Building 101) – Fire Signal ANVIL 2 % of Magazine = 50, EA includes BLDG 101 • C2CommandSignal “ANVIL 1” • C2CommandSignal “HAMMER” • C2CommandSignal “ANVIL 2”

Project presentation - methodology Model-Based Data Engineering : a) Data Administration: source documentation, format, data’s validity, fidelity and credibility. b) Data Management: identify and describe data elements, map equivalent information expressions to each others. c) Data Alignment: the data to be exchanged exists in both systems or can be derived from the available data or we need to had extensions. d) Data Transformation: technical process of aggregating and disaggregating the systems’ entities to match information exchange requirements 11

MBDE - Data Admimistration. CBML PoM 12

⇒ CBML is much more user-friendly for operational level missions MBDE - Data Management. (regiments, brigades and higher) than tactical level (companies, platoons and lower). ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Task> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<UnitCommand> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<What> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Ac7onTask ¡xsi:type="Ac7onTask"> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<UnitAc7ons> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<OID>00000000000000001033</OID> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<SetWeaponsControlStatus> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<NameText>Support ¡by ¡fire</NameText> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Ac7onTrigger> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Ac7vityCode>ENGAGE</Ac7vityCode> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<TriggerType>ASAP</TriggerType> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Ac7onTask> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<OrderOfExecu7on>1</OrderOfExecu7on> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</What> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Ac7onTrigger> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<WeaponsControlStatus>Free</WeaponsControlStatus> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<When> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</SetWeaponsControlStatus> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<StartWhen> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</UnitAc7ons> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Rela7veTime> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<ObjectAc7onRef ¡xsi:type="Ac7onTaskRef"> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<UnitAc7ons> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<OID>00000000000000001041</OID> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Fire> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<!-­‑-­‑ ¡1st ¡FR ¡PLT ¡has ¡reached ¡its ¡assault ¡posi7on ¡-­‑-­‑> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Ac7onTrigger> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</ObjectAc7onRef> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<TriggerType>Comple7onOfPrevious</TriggerType> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<Ac7onTemporalAssocia7on> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<OrderOfExecu7on>2</OrderOfExecu7on> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<OID>00000000000000000000</OID> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Ac7onTrigger> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<CategoryCode>STRENL</CategoryCode> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<AreaGraphic>Oscar ¡1</AreaGraphic> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Ac7onTemporalAssocia7on> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡<PercentOfMagazine>25.0</PercentOfMagazine> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Rela7veTime> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Fire> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</StartWhen> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</UnitAc7ons> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</When> ¡ ¡ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡-­‑ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</UnitCommand> ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡</Task> ¡ CBML PoM Heterogeneous and Structural conflicts. 13

MBDE - Data Management. Data mis-alignment between C2DM and SDM => 2 solutions : • Unpack high level mission terms. => it requires to make assumptions about what basic tasks each mission implies. We should add a new entity in CBML which is "DOCTRINE“. • add extensions to CBML. => we would have to take every PoM concept and to check if, in CBML, an equivalent value from the entity ACTION-TASK and its attributes exists. Conceptual mapping. 14

MBDE - Data Management According to the solution we chose, we started building a list of the correspondence between CBML and PoM → Awareness of the PoM Descriptive conflicts. concepts which are missing in CBML. Fire ¡ what-­‑ac7on-­‑task-­‑ac7vity-­‑code ¡value ¡ENGAGE ¡ Ac7onTrigger ¡ when-­‑ac7on-­‑task-­‑start-­‑qualifier-­‑code ¡or ¡ when-­‑ac7on-­‑start-­‑temporal-­‑associa7on-­‑ category-­‑code ¡ EngagementArea ¡ affected-­‑who-­‑objet-­‑item-­‑id ¡ PercentOfMagazine ¡ extension ¡needed ¡as ¡a_ribute ¡ Attribute mapping. Semantic conflicts. 15