Er fremtidens Sjøforsvar allerede utdatert?

Forsvarssjefens fagmilitære råd anbefalte i fjor anskaffelse av nye fregatter. Et prosjekt som ville låst brorparten av investeringer for det i sjømilitære i 30 år. Samtidig medfører den 4. Industrielle revolusjon eksponentiell utvikling i sensorsystemer, robotikk, prosesseringskraft og kunstig intelligens som gir trusler tradisjonelle overflatefartøy vanskelig kan beskytte seg mot.

“Just as the massed formations of soldiers during World War I presented an ideal target for the newly invented machine gun, existing and programmed land, sea, and air platforms are optimized targets for the game-changing weapon of the future: swarms enabled by artificial intelligence” (David Pinion, 2018)

Svendsen-utvalget (2020) sier direkte at Forsvaret ikke har tilstrekkelig relevant kompetanse til å innovere og endre organisasjonen i riktig retning, og at vi trenger økt kompetanse-mangfold fra det sivile for å effektivt snu virksomheten. Dette innlegget er ment som et bidrag til en diskusjon om hvordan vi kan innrette deler av det sjømilitære for å dra nytte av utviklingen. Jeg vil belyse noen av utfordringene for det eksisterende, og i et senere innlegg presentere noe som nylig er mulig og som kanskje i større grad møter disse.

Utfordringen

Utviklingen i digital teknologi de siste 20 årene har vært enorm og burde være et varsel om at det kan være tid for å tenke nytt. Den stadige forbedring og miniatyrisering av sensorer og prosessorkraft favoriserer i større og større grad angriper og mindre enheter.

Våre fartøy koster milliarder og samler ildkraft, samband og personell på ett mål. Selv små ladninger i masten på et moderne krigsfartøy vil kunne ødelegge kritiske sensorer eller sambandsutstyr som i praksis uskadeliggjør fartøyet. Kommersielle dronesystemer koster til sammenligning nærmest ingenting og er lett tilgjengelig. Vi har ikke sett en krig mellom store nasjoner siden før utviklingen, og utviklingen stanser ikke opp.

Ikke-statlige aktører har raskt forstått muligheten, og små droner utgjør idag en alvorlig sikkerhetsutfordring flere steder. De senere års vellykkede droneangrep i Yemen, Saudi-Arabia og Syria (for å nevne noen) viser et tydelig potensial for bruk av billige effektorer for å ta ut langt dyrere konvensjonelt utstyr. Fritt tilgjengelig programvare for bildegjenkjenning forsterker problemstillingen. Aktører er ikke lenger avhengig av en robust industriell base for å utvikle slike system.

Svermer av droner

“Drone swarm technology—the ability of drones to autonomously make decisions based on shared information—has the potential to revolutionize the dynamics of conflict” (Zachary Kallenborn | October 25, 2018 (Modern War Institute).“

I en artikkel i 2018 beskriver Kallenborn utviklingen mot autonome dronesvermer, muliggjort av innovasjon i kunstig intelligens. Eksempler som Ehangs droneshow i 2018 viser mulighetene i billige droner og med litt fantasi, hvilken trussel det medfører for eksisterende struktur i fremtiden. Mindre droner kan slippes fra større plattformer med bedre rekkevidde. Eksempelvis som demonstrert av USAF “Perdix Swarm”. Missiler kan brukes på samme måte med funksjonalitet lignende MIRV (Multiple Independently targetable Rentry Vehicle). Mengder av mindre enheter kan slippes over et område og koordinert avsøke og engasjere et eller flere mål. Løsninger for å navigere lengre distanser uten GPS vil integreres(eks. ved å bruke optisk terreng korrelasjon eller relativ navigering i kombinasjon med treghetsnavigasjon).

Mengder av droner kan anskaffes av lett tilgjengelig kommersiell hyllevare. Eller gjennom additiv tilvirkning (3D-printing) uten at dette for stater krever omfattende ressurser eller fremstår som store anskaffelser. Svermer på hundrevis eller tusenvis virker realistisk. Det som idag er få droner i angrep på statiske mål, vil snart bli mange droner i kompliserte angrep mot fartøy, baser eller landavdelinger. Svermer av droner i stand til å koordinere og dele informasjon internt, og ved hjelp av bildegjenkjenning, angripe og mette eller tømme konvensjonelle motmidler.

Kostnader ved militær og kommersiell teknologi

Eksisterende militær teknologi virker å ha en eksponentiell kostnadskurve fordi kompleksiteten i systemene øker samtidig som at antallet enheter man anskaffer er det samme eller lavere enn før. Kommersiell teknologi som bildegjenkjenning, optiske sensorer, prosessorkraft og droner virker derimot å ha en økende kapabilitet men en fallende kostnadskurve (Se Moores Lov, Wrights Lov). Således kan den som implementerer kommersielle teknologier til militært bruk, kunne få stor relativ avkastning. Dette vil gjelde for dronesystemer, satellittteknologi, og delvis for sensor-prosessering og -fusion. Men etterhvert også for produksjon av mindre fartøy i større kvantum og særlig ved bruk av av additiv tilvirkning (3D printing).

Innovasjon og utvikling rundt systemer og konsepter som benytter seg av mange, mindre, billigere og utskiftbare enheter vil være langt raskere enn for større anskaffelser. Nye kapasiteter og forbedringer kan bygges inn ved hver iterasjon.

Effektive våpen og ineffektive motmidler

Moderne artilleriammunisjon (som Vulcano) er de siste 10 årene blitt langt mer kapabel. Granatene har styringsmekanisme og søkere som tillater presis ild med dobbel rekkevidde sammenlignet med mer tradisjonell ammunisjon. IR-søkere åpner seg opp når granatene faller mot målet og styrer seg selv inn mot fartøy. Eller styrt av laser-målangiver fra UAV eller personell på bakken. Dette medfører langt mindre ammunisjonsbehov for skytter, og langt større sårbarhet ved kraftsamling i større enheter.

Hoverende ammunisjon (LMAMS) virker som et lovende konsept tilpasset militære behov. Innebygde sensorer gir bruker evne til å se over horisonten og angripe mål langt lenger vekk enn konvensjonelle missilsystemer som Hellfire eller Javelin. Stridshodet er enda ikke like kapabelt, men det trenger det ikke nødvendigvis å være for å ta ut kritiske systemer på avansert konvensjonelt utstyr. Fordi slike produkter er langt enklere å lage idag enn for bare 15 år siden, vil konkurranse og produksjonskvantum sannsynligvis medføre en raskt fallende kostnadskurve.

Dagens luftvarslingsradarer og aktive motmidler er generelt designet for å oppdage og engasjere større mål i høy hastighet. Mindre granater som faller fra høy vinkel eller små UAVer i lav hastighet vil i mange tilfeller filtreres ut grunnet lav RCS(radar-cross-section) eller liten doppler verdi. Å håndtere mengder av disse samtidig vil bli en utfordring. Nye radar-algoritmer støttet av optiske systemer vil utvikles for å håndtere truslene men vil eksempelvis være utfordret av design som fremstår som dyreliv, eller droner med mulighet for å skifte mellom luft og undervannsnavigasjon. Motmidler som bruker ballistisk ammunisjon eller missiler vil kunne tømmes av mengder av billige angripere. Motmiddel som bruk av laser eller andre EM baserte systemer er foreslått. Det er sannsynlig at dette vil hjelpe problemstillingen noe, men risikerer å møte samtidighets problemer mot kompliserte angrep. Det faller også inn i kategorien av dyr militær utvikling og det krever fartøy med stor kraftproduksjon som vil forsterke asymmetrien i kostnadene mellom forsvar og angrep.

Eventuell maskinlæring av sverm-algoritmer for å angripe eller forsvare større fartøy favoriserer sannsynligvis langt den angripende part som kan bruke kunnskap om relativt statiske plattformer å trene mot. Mens trening av forsvars algoritmer i større grad vil stille uten samme oppløsning fordi truslene og konteksten det skal forsvares i, i større grad er ukjent. Angrepet kan skreddersys, mens forsvaret i større grad må håndteres generisk. For at et fartøy skal ha mulighet til å motstå et komplisert angrep er det avhengig av at den forventer det og går med påslått kunstig intelligens i forsvarsmodus. Hva vil kriteriene være for at denne skal være på? Vil skipssjef ha tillit til at denne fungerer som den skal? Hvor mange utilsiktede “vådeskudd” eller flokker med fugler skyter den ned før den slås av? Hvordan kan vi sikre oss at et angrep ikke vil komme akkurat når det ligger sivile eller andre egne bak målet, eller når fartøyene er til kai? Er ikke det akkurat da det er sannsynlig? Hvis angrep kommer fra alle kanter må man også skyte i alle retninger for å forsvare seg. Kontring av trusselen er ikke bare en vanskelig teknisk utfordring når fartøyet er fullt kampklart og ligger på havet uten hindringer, men et spørsmål om menneskelige faktorer og om engasjementsregler også når fartøyene er til kai eller på annen måte har redusert evne.

Utvikling i tradisjonelle missilsystemer forsterker også problematikken. Hypersoniske missiler vil være en alvorlig trussel det kan bli vanskelig å beskytte seg mot. Det samme gjelder missiler med unnvikende manøver i terminalfasen.

Autonome undervannsdroner er idag langt dyrere enn UAVer og vil sannsynligvis se en tregere reduksjon i kostnadskurven grunnet lavere kommersiell etterspørsel. Men potensialet noe frem i tid er stort også for undervannsdomenet. Det mulige spekteret av trusler i levetiden til en eventuell anskaffelse av fregatter er stort.

Forsvarsindustrien vil være insentivert til å hevde at deres motmidler vil være gode nok, og vil presentere bestefalls scenarier for sine systemer. I noen tilfeller kan systemene være gode nok, men det eksisterer en asymmetri i vanskelighetene i angrep og forsvar vi ikke kommer unna. Sannsynligheten for at deler av en angripende sverm kommer igjennom virker stor. For enheter som ikke kan gjemme seg og som har høy egenverdivil systemene sannsynligvis kunne mettes, utmanøvreres eller utmattes av angrep til en langt billigere pris enn hva fartøyene og motmidlene koster.

TACSIT 1

Hovedutfordringen for forsvar av fartøyene er at de til enhver tid må anses som oppdaget. Økende utbredelse av billigere sensorer i luften og i rommet vil medføre at overflatefartøy sannsynligvis ikke lenger vil kunne gjemme seg. Sensorfusjon og disseminering av måldata vil i fremtiden sannsynligvis være vesentlig raskere enn idag. Dette sammen med at vi bare har et fåtall større fartøy, virker det (gitt den teknologiske utviklingen) sannsynlig at motstanderen om han ønsker har kontroll på hvor de er. Og dermed i større grad kan velge tid og sted for engasjement.

Åpent samfunn og hybrid krigføring

Vårt åpne samfunn tillater stor grad av bevegelsesfrihet for personell med evne til å kommunisere skjult og kryptert over nett. Topografien langs kysten er uoversiktlig og forsterker mindre enheters evne til å operere. Med tilgang til billige dronesystemer i stand til å ødelegge langt dyrere konvensjonelt utstyr blir dette en mer alvorlig trussel enn før. Russland har nylig vist vilje til å bruke “hybride” virkemidler til å oppnå geopolitiske resultat. Med lite skade påkrevd mot avanserte systemer, og med vanskelighetene med å holde enheter skjult beskrevet over medfører dette at en overraskende angriper med relativt få midler kan ta ut vår evne til forsvar i det maritime, enten enhetene er til kai eller deployert. Koordinering og gjennomføring av slike angrep med bruk av “sivile aktører” fremstår som relativt enkelt sett opp mot konsekvensen.

I en krig-/krise-tilstand i områder nære land og i områder med sivile fartøy, vil slike elementer kunne avsøke, kontrollere og angripe forbi horisonten med autonome droner/svermer. Dette vil medføre at fartøy som dagens korvetter eller stridsbåter i fremtidens konflikt ikke kan oppholde seg i relevante operasjonsområder i Nord-Norge, uten å bli angrepet av plutselig oppdukkende trusler de vanskelig kan forsvare seg mot. Trusselbildet innenskjærs medfører behov for kontinuerlig forflytting for å unngå sverming (hvis i det hele tatt mulig). Forflytningen vil medføre utfordringer for logistikk og etterforsyning, men også i seg selv være en svakhet mtp. en fiendenes evne til å finne enhetene og/eller å kontrollere kanaliserende lende. Våre enheter med sin tilstedeværelse risikerer å generere mer entropi for oss selv enn for noen andre.

Oppsummering

Billige sensorer, dronesystemer og smart ammunisjon utgjør i stadig større grad en trussel overflatefartøy ikke effektivt kan beskytte seg mot. Forsøk på å beskytte seg vil bli svært dyrt og representerer en stor alternativkostnad. Samtidig blir nye offensive systemer og sensorer raskt billigere fordi de helt eller delvis kan følge kommersielle kapabilitet- og kostnadskurver.

Norges topografi og åpne samfunn forsterker mulighetene til å ta i bruk hybride midler og ny teknologi for å slå ut dyre konvensjonelle kapasiteter. Problemstillingen som helhet gir dårligere overlevelsesevne for eksisterende overflatestruktur og taler mot kraftsamling og forsøk på å beskytte dyre enheter.

Motparten

På tross av den teknologiske utviklingen har likevel Russland valgt å anskaffe tradisjonelle overflatefartøy som en stor del av den nye militære strukturen, dog med en del mindre fartøy tilpasset kystnære operasjoner. Dette kanskje delvis fordi faktorene som påvirker deres behov som stormakt også er noe annerledes enn for Norge. Dette kan gi Norge et asymmetrisk fortrinn ved å designe en sjømilitær innretning som tar inn over seg utviklingen, men som primært er designet for å nekte en overlegen fiende å benytte seg av norsk territorium.

Konklusjon

Vi går inn i en tid hvor prosumerens tilgang til avansert robotikk og kunstig intelligens tillater selv små aktører å utfordre konvensjonelle militære kapasiteter. Små enheter kan med billig teknologi angripe mål forbi horisonten. Evne til operasjonell og taktisk skjul for å beskytte våre kapasiteter blir langt viktigere. Nasjoners evne til å raskt skape nye konsept for å erstatte, eller i første omgang styrkemultiplisere deler av eksisterende virker å bli essensielt. Utviklingen krever sannsynligvis en fundamental revurdering av kapasiteter, roller og oppgaver.

For den konvensjonelle marinen medfører det en asymmetrisk prisforskjell mellom smart ammunisjon og motmidler, droner og egne enheter. Å beskytte store dyre fartøy med aktive motmidler mot den økende kompleksiteten i trusselbildet, vil medføre et kappløp hvor kostnadene vokser eksponentielt for den forsvarende part. Når vi ser på de manglende kapasitetene til Nansen-klassen, virker det ikke sannsynlig å få Stortinget og Norge med på en slik utvikling over tid, og særlig siden selv med store kostnader er effektiviteten svært usikker.

Det kan derfor virke hensiktsmessig med et tydeligere skille mellom enheter som skal hevde suverenitet i fredstid og de som skal generere en troverdig terskel mot krig. Å holde seg med dyre enheter som forsøker å gjøre begge deler, men som lett feies av banen for en motstander som ønsker større handlingsrom fremstår risikabelt. En investering i og videreføring av eksisterende konsepter (eks- nye fregatter) og struktur vil representere en stor alternativkostnad. I tillegg til å være enheter fienden er innrettet for å slå ut, går overflate kampfartøy inn i en tid hvor de i stadig større grad blir en risiko man må bruke ekstra ressurser på å beskytte. Således representerer de ikke bare alternativkostnaden men de risikerer å bli en belastning for andre deler av organisasjonen.

I den hensikt å dele handlingsalternativer som kan ta oss i riktig retning ønsker jeg å foreslå:

Stanse finansiering av større nye anskaffelser som bare marginalt forbedrer eksisterende struktur og konsepter.
Krigsspilling av scenarier relatert til nye teknologier og misforhold i kostnadskurver. Og således avdekke sannsynlige sannheter.
Finansiering av en felles/joint struktur (med riktig kompetanse og mandat) til å undersøke, investere i, utvikle og liasonere med allierte nasjoner på:

- Innovative (fundamentalt nye) måter å organisere seg på for å kontre sverm-problematikk.

- Kontroll og koordinering av sverm-konsept og annen relevant kunstig intelligens.

Svendsen-utvalget peker på mange av elementene som skal til for å peke organisasjonen i riktig retning, men er tilbakeholden hva angår vurderinger rundt militær struktur og kapasiteter. De ønsker kanskje heller å kompetanse-styre oss til å selv forstå hvordan vi skal tenke nytt. Det kan det være vi ikke har tid til, hvis vi som organisasjon skal være relevant i møtet med nye ukonvensjonelle trusler og muligheter.

Det kan virke vanskelig og risikofylt å investere i nye og uprøvde konsepter. Allikevel virker det tydelig i situasjonen at å investere i tradisjonelle kapasiteter er mer risikofylt da disse sannsynligvis ikke lenger vil kunne løse oppgavene de er tiltenkt i en eventuell høy-intensitets konflikt. Konsekvensen av å satse på dette er ikke bare i sårbarheten i systemene og faren for å tape enhetene i en nærliggende konflikt. Men også risikoen for at kompetansen vi utvikler i et slikt spor stadig blir mer irrelevant. Investering i og omstilling mot en konseptuelt moderne, mer distribuert og kontinuerlig innoverende organisasjon kan være essensielt om vi skal være relevante om 20 år. Da må investeringene brukes riktig.

Foto: Martin Giskegjerde/ Forsvaret