Building a RAP from an R&D perspective M. Bélanger (Project Manager) P. Maupin J. Berger A. Boukhtouta M. Allouche DRDC Valcartier Defence R&D Canada – Valcartier Technical Report DRDC Valcartier TR 2006-701 June 2007 Building a RAP from an R&D perspective M. Bélanger (Project Manager) P. Maupin J. Berger A. Boukhtouta M. Allouche DRDC Valcartier Defence R&D Canada – Valcartier Technical Report DRDC Valcartier TR 2006-701 June 2007 Authors M. Bélanger, P. Maupin, J. Berger, A. Boukhtouta, M. Allouche Approved by Éloi Bossé Section Head, Decision Support Systems Approved for release by Christian Carrier Chief Scientist [Enter admin info here] [Enter standard clause here] © Her Majesty the Queen as represented by the Minister of National Defence, 2007 © Sa majesté la reine, représentée par le ministre de la Défense nationale, 2007 Abstract This report presents the work that has been done at DRDC Valcartier in order to identify research and development areas that would be needed to support the compilation and exploitation of a recognized air picture (RAP) at the Air Operations Centre level. This was realised by reviewing existing documentation related to the different concepts of situational awareness used by the Canadian Air Force. The systems supporting different aspects of an air picture that are currently used or under investigation by the Air Force are presented, as well as previous and ongoing worldwide initiatives related to the different concepts of air pictures in support of operations. The study found that the RAP should be considered as the means of monitoring the situation and developing an understanding of what is going on in the field. It is an enabler to situation awareness that is also used as a tool for planning operations. The R&D aspects that would require further work to implement a dynamic RAP are discussed. The study identifies different capabilities, approaches and technologies that need to be further investigated to compile and exploit a dynamic RAP as an input for the management of Canadian Air Force resources for real-time operations. Résumé Ce rapport présente une description des résultats de l’étude qui a été effectuée à RDDC Valcartier dans le but d’identifier des axes de recherche et développement (R et D ) qui seront utiles pour appuyer la compilation et l’exploitation, par les Forces aériennes canadiennes, de la situation générale aérienne (SGA). Les différents documents traitant des concepts relatifs à l’éveil situationnel, utilisés par les Forces aériennes canadiennes, ont été passés en revue. Dans le présent travail, les auteurs ont étudié les différents systèmes utilisés ou en cours d’étude par les Forces aériennes en offrant la possibilité de visualiser l’image aérienne. Les travaux passés et actuels relatifs aux différents concepts de l’image aérienne pour soutenir les opérations à travers le monde ont aussi été discutés dans ce travail. Parmi les conclusions de ce travail, la SGA doit être considérée comme un moyen de superviser la situation et développer une compréhension de ce qui se se passe sur le théâtre des opérations. Par ailleurs, la SGA doit être considérée comme une aide à l’éveil situationnel utilisée pour la planification des opérations aériennes. Les aspects relatifs à la R et D préalable à l’implantation d’une image dynamique des opérations aériennes ont aussi été discutés dans ce document. Les différentes capacités, approches et technologies qui doivent être étudiies pour compiler une image dynamique des opérations aériennes et l’exploiter comme donnée pour la gestion des ressources des Forces aériennes canadiennes pour les opérations en temps réel ont été cernées dans la présente étude. DRDC Valcartier TR 2006-701 i This page intentionally left blank. ii DRDC Valcartier TR 2006-701 Executive summary The protection of territorial sovereignty is a major concern for the Canadian Forces. One of the roles of the Canadian NORAD Region Operations Control Centre is to detect and identify flying objects entering Canadian airspace and to monitor their activities. The need to provide a better common operational picture of Canadian airspace was identified by the study of the capabilities, structure and management of the Command and Control Situational Awareness Systems done jointly by 1 Cdn Air Div A3 ASR 3 and the AFCCIS project. This aspect was also identified in the CF C4ISR Command Guidance and Campaign Plan, which was signed by the DCDS. In order to better support this surveillance role, an R&D activity was initiated to support Canadian Air Force operations management (including mission planning) with a view to implementing a dynamic RAP. This report presents the work undertaken for this initiative. To clearly understand the RAP concept, the different situational awareness concepts used by the Canadian AF were first reviewed. This was done by looking at the relevant Canadian Forces documents and the functional decomposition model for Air Force tactical mission planning and reporting. Then, to refine its understanding of RAP concepts, DRDC Valcartier did a worldwide literature review of previous and ongoing work on the concepts related to air pictures in support of operations. Next, the systems supporting different aspects of an air picture that are currently used or under investigation by the Canadian AF were looked at. The study found that the RAP should be considered as the means of monitoring the situation and developing an understanding of what is going on in the field. It is an enabler to situational awareness that is also used as a tool for planning operations. R&D aspects that would require further work to implement a dynamic RAP are discussed. The study identifies different capabilities, approaches and technologies that require further investigation to compile and exploit a dynamic RAP as an input for the management of Canadian AF resources for real-time operations. Bélanger, M., Maupin, P., Berger, J., Boukhtouta, A., Allouche, M. 2007. Building a RAP from an R&D perspective. DRDC Valcartier TR 2006-701. Defence R&D Canada – Valcartier. DRDC Valcartier TR 2006-701 iii Sommaire La protection de la souveraineté territoriale est l’une des tâches les plus importantes des Forces canadiennes. L’une des missions du Centre régional canadien de contrôle des opérations, faisant partie du Commandement de la défense aérospatiale de l'Amérique du Nord (NORAD), est de détecter, identifier et superviser les intrusions dans l’espace aérien canadien. Ainsi, on a reconnu la nécessité de doter les Forces canadiennes d’un meilleur Tableau opérationnel commun (COP) lors de l’étude des capacités, de la structure et de la gestion du système de commandement et de contrôle destiné à la conscience de la situation. Cette dernière étude a été effectuée conjointement par la 1ère Division aérienne du Canada et les représentants du projet AFCCIS. Cette nécessité a aussi été reconnue dans le Guide de commandement et plan de campagne, publié par le Comité de surveillance C4ISR (commandement, contrôle, communications, informatique, renseignement, surveillance et reconnaissance). Dans le but d’appuyer la tâche de surveillance, une activité de R et D a été entreprise pour soutenir les Forces aériennes canadiennes (incluant la planification de la mission) pour déterminer les nouvelles exigences pour implanter une image dynamique des opérations aériennes. Ce rapport présente le travail effectué dans le cadre de cette dernière initiative. Les différents concepts relatifs à l’éveil situationnel, utilisé par les Forces aériennes canadiennes, sont discutés dans le présent document dans le but de fournir une bonne compréhension de la situation générale aérienne (SGA). Les différents documents relatifs aux Forces canadiennes et à la décomposition fonctionnelle concernant les missions tactiques des Forces aériennes ont servi de support pour effectuer cette étude. Par ailleurs et dans le but de raffiner la compréhension des concepts relatifs à la situation générale aérienne (SGA), RDDC valcartier a procédé à une revue de la littérature sur les différents travaux passés et actuels entrepris à travers le monde et qui sont en rapport avec l’utilisation de l’image aérienne pour appuyer les opérations. Les systèmes actuellement utilisés ou en cours d’étude par les Forces aériennes canadiennes sont aussi discutés dans le présent rapport. Parmi les conclusions de ce travail, la SGA doit être considérée comme un moyen de superviser la situation et développer une compréhension de ce qui se se passe sur le théâtre des opérations. Par ailleurs, la SGA doit être considérée comme une aide à l’éveil situationnel utilisée comme outil pour la planification des opérations. Les aspects relatifs à la R et D préalable à l’implantation d’une image dynamique des opérations aériennes ont aussi été discutés dans ce document. Les différentes capacités, approches et technologies qui doivent être étudiées pour compiler une image dynamique des opérations aériennes et l’exploiter comme donnée pour la gestion des ressources des Forces aériennes canadiennes pour l’exécution des opérations en temps réel ont été cernées dans la présente étude. Bélanger, M., Maupin, P., Berger, J., Boukhtouta, A., Allouche, M. 2007. Building a RAP from an R&D perspective. DRDC Valcartier TR 2006-701. Defence R&D Canada – Valcartier. iv DRDC Valcartier TR 2006-701 Table of contents Abstract........................................................................................................................................ i Executive summary ...................................................................................................................iii