SHIELD MASTER – Missile Defence Tool-Kit

SHIELD MASTER è un software complesso ma di facile utilizzo creato per valutare le prestazioni di un Sistema di Difesa Missilisticoª.

SHIELD MASTER lavora in sinergia con STK (Systems Tool-Kit) per quantificare le metriche essenziali che caratterizzano le prestazioni di questo tipo di sistemi contro qualsiasi minaccia missilistica in arrivo.

L’architettura modulare di GMDT, comprende:

  • Missile Designer Module (MDM): consente di definire e memorizzare le caratteristiche dei missili nemici per il calcolo e la visualizzazione delle prestazioni;
  • Missile Propagation Module (MPM): propaga le traiettorie dei missili dal sito di lancio al bersaglio e degli intercettori dalla batteria di difesa alla minaccia;
  • Defence Network Module (DNM): valuta le prestazioni del sistema di difesa (rete di sensori + intercettori) e definisce le metriche del sistema.

Attraverso il Missile Designer Module (MDM), l’utente può definire il proprio database di missili (sia minacce che intercettori), definendo caratteristiche nozionali quali: Structural and Propellant Mass, Thrust, etc. Di seguito avviene la definizione dello scenario operativo, che comprende: l’ambiente fisico in termini di siti di lancio, la posizione del bersaglio, la rete di sensori di difesa (radar di allerta precoce e radar di controllo di tiro) e i siti di lancio degli intercettori.

Il Missile Propagation Module (MPM) assiste gli utenti finali durante la simulazione dello scenario creato per valutare diverse metriche come i tempi di viaggio, i ritardi di rilevamento e reazione e le finestre di fuoco degli intercettori.
L’utente potrà quindi eseguire un’analisi end-to-end su una serie completa di scenari che coinvolgono missili balistici, guidati e intercettori a corto, medio e lungo raggio.

Infine, il Defense Network Module (DNM) valuta le metriche più critiche utili a valutare le prestazioni di reazione del Sistema di Difesa Missilistico’ a qualsiasi minaccia, integrando tutti gli asset coinvolti (minacce, intercettori e rete di sensori), discriminando i tempi di accesso tra le diverse tipologie di sensori per valutare l’efficacia dei sistemi di difesa.

Di seguito l’elenco delle caratteristiche della versione attuale di SHIELD MASTER:

Missile Designer Module

Missile Catalogue

  • Basato su SQL server;
  • Definizione e memorizzazione di minacce balistiche, minacce guidate e intercettori.

Flight Performances Display

  • Visualizzazione dell’inviluppo di volo e dei parametri critici al burnout;
  • Visualizzazione del profilo di volo con qualsiasi angolo di traiettoria;
  • Visualizzazione di spinta, massa e accelerazione nel tempo.

Threats Analysis

  • Definizione del sito, dell’ora di lancio e della posizione del bersaglio; 
  • Discriminazione tra traiettorie alte e basse;
  • Visualizzazione delle fasi di volo.

Missile Propagation Module

  • Propagatore di minacce balistiche
  • Propagatore di missili guidati
  • Propagatore di intercettori 
  • Integratore Runge-Kutta del 4° ordine
  • Modello terrestre WGS84 con correzioni inerziali
  • Atmosfera standard USA 1976 per il modello di resistenza aerodinamica
  • Profilo di beccheggio programmabile o a rotazione gravitazionale

Defense Network Module

Interceptor Database

  • Definizione del profilo di velocità e del tempo di combustione
  • Definizione di parametri operativi come il Commit Time e Keep-out Radius
  • Visualizzazione del profilo di Mach e del volume di intercettazione

Defence Network Analysis 

  • Calcolo dei tempi di rilevamento;
  • Implementazione delle batterie di intercettori
  • Discriminazione tra i sistemi radar di allerta precoce e i sistemi radar di controllo di tiro
  • Calcolo delle finestre di lancio degli intercettori e delle finestre di intercettazione
  • Definizione delle tempistiche operative

SHIELD MASTER non è uno strumento di progettazione missilistica; è invece un framework che supporta la valutazione e l’analisi delle prestazioni dei missili d’attacco e d’intercettazione sulla base delle specifiche memorizzate nei database. L’accuratezza dei risultati dipende principalmente dai valori di input, considerando che sono state fatte diverse ipotesi per semplificare il compito (molto complesso) di integrare le equazioni di moto a 6-DOF nel tempo.

ªI sistemi di difesa missilistica (MDS) sono utilizzati per il rilevamento, l’inseguimento, l’intercettazione e la distruzione dei missili. Originariamente concepiti come difesa contro i missili balistici intercontinentali (ICBM) ad armamento nucleare, la loro applicazione si è ampliata fino a comprendere missili tattici e di teatro non nucleari a più corto raggio. Poiché i missili balistici hanno gittate, velocità, dimensioni e caratteristiche prestazionali diverse, l’MDS è un’architettura integrata e “a strati” che offre molteplici opportunità di distruggere i missili e le loro testate prima che possano raggiungere i loro obiettivi.