Stvaranje roja. Sljedeći nivo autonomnog ratovanja

Sadržaj:

Stvaranje roja. Sljedeći nivo autonomnog ratovanja
Stvaranje roja. Sljedeći nivo autonomnog ratovanja

Video: Stvaranje roja. Sljedeći nivo autonomnog ratovanja

Video: Stvaranje roja. Sljedeći nivo autonomnog ratovanja
Video: Sjögren Syndrome and the Autonomic Nervous System: When, How, What Now? 2024, Marš
Anonim
Image
Image

Trenutno postoji stalni razvoj koncepta izvođenja rojevnih operacija iz zraka, kopna i mora koristeći mnoge "napuštene" sisteme, jer oružane snage mnogih zemalja posvećuju veliku pozornost primjeni naprednih autonomnih sistema kako bi porazile protivnike tehnologijama. Međutim, razvoj takvih tehnologija u ovom trenutku uglavnom je usmjeren na zračne rojeve i malo je vjerojatno da će u bliskoj budućnosti moći imati značajan utjecaj na ishod vojnih operacija.

Bez obzira na to, raspoređivanje rojeva zračnih, kopnenih, površinskih i podmorskih autonomnih platformi tjera vojsku da se uhvati u koštac s zastrašujućim izazovima održavanja i financiranja ove tehnologije, uprkos njenom relativno nedavnom uvođenju.

Na primjer, prema riječima ministra odbrane Gavina Williamsona, koji je prije godinu dana govorio na Kraljevskom institutu za odbranu, Fond za transformaciju Ministarstva odbrane Velike Britanije “imao je zadatak razviti eskadrile rojeva umreženih bespilotnih letjelica sposobnih zbuniti i zapanjiti neprijateljsku protuzračnu obranu. Nadamo se da će tehnologija biti spremna za implementaciju do kraja ove godine.”

Visoki zvaničnici američke komande za specijalne operacije načelno se slažu s ovim stavom. "Ukupnost bespilotnih sistema koji rade na zajedničkoj misiji ostaje sastavni dio plana Komande za njen obećavajući koncept" Posebne aplikacije za posebne situacije "," rekao je šef programa za uređaje tipa aviona.

Njegov komentar je u skladu sa komentarima Komande, koji su govorili o tome kako tehnologija roja može podržati "taktičku svijest o informacijama" specijalnih snaga u borbenoj situaciji. Koncept Komande, NGIA (Svijest o informacijama sljedeće generacije), integrira "udaljene biometrijske i tehničke senzore, naprednu arhitekturu podataka i analitiku kako bi upotpunili tradicionalno prikupljanje obavještajnih podataka na neprijateljskom području".

Glasnogovornik Komande objasnio je različite principe borbene upotrebe, uključujući kako rojevi vertikalnih bespilotnih letjelica za uzlijetanje i slijetanje mogu podržati koncept NGIA. Među ostalim razmatranim načelima borbene uporabe nove tehnologije je raspoređivanje bespilotnih letjelica s naprednog položaja za izvođenje vizualnog, zvučnog i elektromagnetskog izviđanja, a time ne ugroziti specijalne snage, na čiju je obuku utrošeno mnogo novca.

Govorio je i o želji Komande da stvori konzorcij "najboljih industrijskih partnera" sposobnih za razvoj rješenja za ronjenje bespilotnih letjelica i njegovu primjenu u narednih šest godina.

Image
Image

Kontinuirane aktivnosti

Svaka operativna upotreba rješenja za roj može započeti prije implementacije koncepta NGIA. Američke vladine agencije već provode različite programe usmjerene na korištenje blisko povezanih tehnologija.

Programi kao što su OFFSET (Ofensive Swarm Enabled Tactics) DARPA Defense Advanced Research Projects Agency, TOBS (Tactical Offboard Sensing) američkih zračnih snaga i LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology-jeftina tehnologija rojeva bespilotnih letjelica) američke mornarice.

Koncept TOBS zasnovan je na vatrogasnoj podršci AC-130J Ghostrider, sposobnoj za lansiranje nekoliko bespilotnih letjelica cijevi Area-I ALTIUS (zračno lansiranih, cijevi integriranih bespilotnih letjelica) odjednom kako bi avionu nosaču pružio informacije o potencijalima mete.

Zračne snage Sjedinjenih Država nisu mogle dati detalje o programu TOBS, ali izvori iz industrije kažu da su bespilotne letjelice ALTIUS opremljene termovizijskim i optoelektronskim kamerama i podatkovnom vezom koja pruža smjernice naoružanom kompleksu Ghostrider -a. Koncept TOBS omogućava Ghostrideru da gađa ciljeve u najzahtjevnijim vremenskim uvjetima.

Projekt američkih zračnih snaga LOCUST fokusira se na suradnju do 30 bespilotnih letjelica Coyote u potpori prikupljanja obavještajnih podataka, nadzora, ciljanja i izviđanja. Bespilotna letjelica MIT Perdix također se smatra alternativnom platformom za program LOCUST.

DARPA je održala posljednju demonstraciju u sklopu projekta OFFSET u lipnju 2019. Očekuje se da će OFFSET koncept moći osigurati zajednički rad do 250 bespilotnih letjelica i integraciju automatskih kopnenih vozila (AHA) u jedinstvenu mrežu.

Junske demonstracije u Fort Benningu, druge od šest planiranih, ilustriraju koncept mreže bespilotnih letjelica i kopnenih vozila koja izvode izviđačke misije u zajednicama s visokim okomitim strukturama, uskim ulicama i plitkim kutovima gledanja. Prema DARPA -i, Lockheed Martin i Charles River Analytics u okviru programa OFFSET bili su zaduženi za "arhitekturu rojevog sistema u obliku realne aplikacije za igre ugrađene u fizičke autonomne platforme".

Ova aktivnost također ima za cilj definiranje "adaptivnog, složenog, kolektivnog ponašanja kako bi se poboljšala razmjena informacija, donošenje odluka i interakcija s okolinom, tako da bespilotne letjelice mogu neometano komunicirati, utjecati jedni na druge i donijeti ispravne logičke zaključke."

U međuvremenu, treća faza razvoja završena je krajem 2019. godine, kaže Dynetics, generalni izvođač radova na projektu Gremlins. Cilj projekta je lansiranje sa transportnog aviona C-130 i vraćanje u njega "jata" aviona Gremlin. Program Gremlins, čiji je koncept razvila Ured DARPA, predviđa upotrebu bespilotnih letjelica za višekratnu upotrebu sposobnih za izvođenje operacija raspršenog zraka u složenom borbenom okruženju.

Dynetics je u saopćenju rekao da se "bespilotne letjelice Gremlin lansiraju iz postojećih zrakoplova izvan dometa neprijateljske protuzračne obrane. Po završetku misije, avion C-130 vraća bespilotne letjelice Gremlin natrag na brod i prenosi ih u bazu, gdje se brzo oporavljaju i vraćaju na let."

Sierra Nevada Corporation, Airborne Systems, Applied Systems Engineering, Kutta Technologies, Moog, Systima Technologies, Williams International i Kratos Bespilotni vazdušni sistemi učestvuju u programu.

Tehnološka rješenja

Prema riječima direktora kompanije Kratos Stevea Fendleya, u budućnosti će stotine, ako ne i hiljade bespilotnih letjelica moći sudjelovati u rojevima.

Fendley je rekao kako će rojevi bespilotnih letjelica u budućnosti moći komunicirati s ciljem izvođenja neograničenog broja udarnih i odbrambenih misija kroz neovisno donošenje odluka na "masovnom nivou".

"Pouzdanost raste eksponencijalno ako veliki broj vozila izvršava određeni zadatak", objasnio je Fendley, ističući da gubitak jednog ili više bespilotnih letjelica u velikom broju sistema neće negativno utjecati na misiju.

“Sam roj i njegove mogućnosti donošenja odluka nisu vezane za bilo koji zrakoplov, pa možete izgubiti jedan ili više bespilotnih letjelica, a opet ne izgubiti sposobnost da dovršite zadatak. Ovo je posebno važno kada igrate protiv gotovo jednakih protivnika, gdje je količina važna."

Fendley je također skrenuo pažnju na činjenicu da se rojevi bespilotnih letjelica mogu umrežiti putem satelitske komunikacije, što omogućava letjelicama, ako je potrebno, razmjenu podataka izvan vidnog polja.

“U zraku ti uređaji za različite namjene međusobno razmjenjuju sve dostupne informacije, odnosno svaki od njih posjeduje više informacija nego što bi mogao imati da leti sam. Shodno tome, mogućnosti svakog pojedinog elementa u roju uvelike se povećavaju."

No, u isto vrijeme potencijal rojevnih bespilotnih letjelica još nije u potpunosti ostvaren, unatoč prisutnosti "stotina" tehnoloških programa u Sjedinjenim Državama i drugim zemljama.

Korištenje umjetne inteligencije (AI) i strojnog učenja u procesima donošenja odluka o bespilotnim letjelicama te pružanje distribucije i izmjene kognitivnih petlji odlučivanja područja su koja još treba pažljivo proučiti. Prema Fendleyju, "istraživanja u ovim područjima sada su iznimno tražena", ali većina rojeva i dalje mora potpuno integrirati i optimizirati softver umjetne inteligencije. Predstavljanje rojeva bespilotnih letjelica danas se više temelji na logici nego na umjetnoj inteligenciji."

Image
Image

U maju prošle godine, kao dio svoje sveobuhvatne mape puta, Kratos je najavio strateško partnerstvo sa proizvođačem dronova Aerovironment. Ova saradnja ima za cilj razvoj koncepta "Integrisane sposobnosti visoko efikasnih taktičkih bespilotnih letelica i taktičkih projektila". Predviđa raspoređivanje taktičkog lansirnog raketnog sistema Switchblade kompanije Aerovironment putem brzih i većih bespilotnih vozila, uključujući Kratosov dron MQM-178 Firejet. Nosač Firejet dug 3 metra, prvobitno stvoren kao sveobuhvatni trener za bacanje oružja, minijaturna je kopija subskale zračne mete BQM-167A koju isporučuju američke zračne snage.

Drugi napadni dronovi iz Kratosa također uključuju UTAP-22 Mako i XQ-58A Valkyrie.

Razvijen 2015. godine, mlazni nosač Mako dužine 6, 13 metara sposoban je isporučiti rojeve bespilotnih letjelica na mjesto i koordinirati njihove akcije, prilagoditi njihove zadatke i poslati informacije na zemaljsku kontrolnu stanicu. Dana 23. januara 2020. godine na poligonu Yuma izveden je četvrti uspješan let bespilotne letjelice XQ-58A. Ispitivanja su izvedena u sklopu programa američke laboratorije za istraživanje zračnih snaga za jeftini tehnološki demonstrator sa LCASD (Low Cost Attritable Strike Demonstrator) sposobnostima.

Tokom testova, višezadaćni avion XQ-58A i nezavisna letjelica završili su sve svoje zadatke, uključujući let na velikoj visini i prikupljanje podataka u stvarnim uslovima. Fendley je rekao da bi prvi letovi lansirnih vozila sa bespilotnom letjelicom Switchblade trebali biti izvedeni početkom 2020. godine.

Takva kombinacija može značajno proširiti operativnu učinkovitost mlaznice Switchblade, koja ima maksimalni domet od 20 km pri radu u pojedinačnom načinu rada. "U kombinaciji s lansirnim vozilom, domet Switchblade -a će se povećati za dodatnih 270 km ako želite vratiti letjelicu, te 540 km za misiju u jednom smjeru", rekao je Fendley, ističući da će svaki Firejet moći nositi do četiri prekidača. "Tradicionalne rojeve lakše je implementirati pomoću malih sistema, a sa Firejet -om namjeravamo krenuti prema konceptima roja."

Mogućnosti roja

Kratos također sudjeluje u DARPA-inom programu Gremlins, koji bi mogao pružiti osnovu za desetine koncepata tipa roja, uključujući "zračno raspoređivanje i veliki ponovni ulazak bespilotnih letjelica".

Kratos i DARPA izveli su krajem 2019. prvi let iz aviona C-130, koji još nije otkriven, što je posredno rješenje između vozila Firejet i 167A. Ovaj neoznačeni nosač ima sklopiva krila koja mu omogućuju transport u teretnom prostoru aviona C-130.

Nakon završetka zadatka, povratak nosača u prtljažni prostor odvija se pomoću tehnologije koja podsjeća na dolijevanje goriva u zrak. Ovo omogućava avionu C-130 da se "pristane" sa nosačem da ga vrati u odjeljak i premjesti ga u stalak radi skladištenja za ponovnu upotrebu.

Kratos također razvija tehnologiju Wolf Cancer za operacije rojeva bespilotnih letjelica. Kao dio Wolf Pak koncepta, proučava se komunikacijska tehnologija koja će omogućiti kombiniranje više zračnih sustava u visokofrekventnu mrežu i time poboljšati kvalitetu razmjene podataka.

Wolf Pak tehnologija također omogućava rojevima da se prilagode i ponovo konfiguriraju na decentraliziran način, dopuštajući rojevima letjelica da lete na unaprijed određenoj udaljenosti jedan od drugog. Ovaj softver se razvija na zahtjev nepoznatog kupca američke vojske. Nisu dati drugi detalji, iako stručnjaci u industriji sugeriraju da bi se mogao koristiti za podršku nizu operativnih zahtjeva, od obavještajnih podataka do ciljanja.

Wolf Pak softver, trenutno u procjeni korisnika, radi na UWB vezama koje smanjuju elektromagnetski potpis UAV -a kada se koristi jedna kontrolna stanica.

Kratos je rekao da rješenje Wolf Pak imenuje "vođu" koji daljinski ili autonomno kontrolira ostatak roja. Sistem je takođe suvišan, na rad roja ne utiču isključivanje ili oštećenje zasebnog drona. Svaki UAV radi u roju na svom integriranom softveru koji izbjegava sukobe s dronovima i druge prepreke.

Prema Kratosu, danas softver Wolf Pak može kontrolirati do 10 bespilotnih letjelica u jednom roju. Zrakoplovi se također mogu isključiti iz mreže za pojedinačne operacije, nakon čega se mogu ponovo povezati s rojem. Fendley je rekao:

“Wolf Pak omogućava brzu integraciju timova UAV-ova za saradnju, iako ne uključuje AI ili funkcije donošenja odluka. Danas ne koristimo Wolf Pak, međutim, prototipni sistem je stvoren kako bi se razumjelo kako bi koncept mogao funkcionirati. Program ne uključuje šifrirani komunikacijski kanal, ali ovih dana potreban je siguran sistem za nadzor u borbenoj situaciji."

Kratos koristi još neimenovani autonomni sistem kako bi podržao svoje trenutne demonstracijske programe i pružio zajedničko sučelje s mnoštvom bespilotnih letjelica koje se mogu prilagoditi za integraciju određenih tipova zrakoplova. Uključuje podatkovnu vezu za daljinsko upravljanje i nadzor; dodatni komunikacijski kanal između vozila koja lete u neposrednoj blizini; Softver za autopilot koji osigurava "osnovne" performanse leta; kao i ciljni računar za donošenje odluka na višem nivou. Tehnologija također uključuje AI softver koji su razvili Kratos i drugi neimenovani partneri iz civilnog sektora.

“Namjera nam je imati otvorena sučelja i različite pristupe koji se prilagođavaju bilo kojem hardverskom / softverskom dijelu. Kratos se želi uskladiti sa svima njima i uključiti druga rješenja u naše dronove. Autonomija može biti ugrađena u osnovne sisteme sa sučeljima koja nam omogućuju interakciju i koordinaciju s autonomnim i AI podsustavima drugih programera , - primijetio je Fendley.

U međuvremenu, evropski proizvođač projektila MBDA predstavio je nekoliko koncepata i sistema za podršku operacijama rojeva bespilotnih letjelica na aeromitingu u Parizu u ljeto 2019.

Image
Image

Dostava roja

Predstavnik kompanije MBDA rekao je da je u tijeku aktivan razvoj vlastitog koncepta budućeg zračnog sistema i njegove komponente - mogućnosti roja. Konkretno, to uključuje isporuku roja bespilotnih letjelica takozvanim udaljenim nosačem, koji će biti "kompaktni i nenametljivi" i moći će raditi zajedno s drugim platformama i oružjem.

"Kako se prijetnje razvijaju i strategije poricanja postaju sve sofisticiranije, bit će potrebno stvoriti lokalnu i privremenu nadmoć u zraku", navodi se u saopćenju kompanije. "U ovim munjevito brzim operacijama, umreženi izvršni elementi zauzet će značajan dio borbenog oblaka, razmjenjujući taktičke informacije i koordinate cilja u stvarnom vremenu s platformama i drugim čvorovima mreže kako bi postigli željeni učinak."

MBDA naziva svoje daljinske lansere, lansirane s borbenih i transportnih aviona i površinskih brodova, "produžecima platformi i oružja koji ih prate".

Prema riječima predstavnika kompanije, projekt "udaljeni mediji" uključuje mrežne infracrvene i radiofrekvencijske senzore s funkcijom spajanja podataka i automatske identifikacije ciljeva u teškim okruženjima; funkcije otkrivanja prijetnji; i razvoj naprednih alata za planiranje i alata za donošenje odluka.

Specifični sistemi koje proučava MBDA imaju taktičke sposobnosti napada sa "kompaktnim, umreženim oružjem raspoređenim izvan dosega oružja, sposobnim za vrlo precizan udar i dezorganizaciju odbrane neprijatelja kroz ponašanje grupe i roja".

Poljska kompanija WB Electronics također istražuje mogućnosti roja za svoje dronove i lutajuću municiju (BB). Kompanija je govorila o budućim planovima za autonomne platforme koje rade u rojevima. Prema riječima direktora WB Electronics Martina Masievskog, budući operativni uspjeh ovih autonomnih tehnologija temeljit će se na funkcionalnostima koje mogu pružiti vojsci.

Na primjer, ovo je sposobnost BB i bespilotnih letjelica da lete u nedostatku GPS signala i razmjenjuju poruke s drugim letjelicama s posadom i bespilotnom letjelicom tijekom misija roja.

Masievski je rekao da WB Electronics razvija tehnologiju roja kako bi zadovoljila potrebe vojske za nenaseljenim sistemima, posebno kada podržava operacije u borbenim uslovima, ali nije mogao dati detaljnije informacije. Napomenuo je da WB Electronics radi na umrežavanju do šest municija Warmate LM koje lutaju, iako je ovaj projekt još u ranoj fazi razvoja. On je također izrazio svoju viziju mogućnosti roja LM, koja predviđa upotrebu do 20 bespilotnih letjelica povezanih u jednu mrežu za izviđanje i prikupljanje informacija.

Većina rojevih tehnologija danas je razvijena za zračni prostor. Međutim, dugoročne karte mogu se nadopuniti sličnim mogućnostima za površinska i kopnena vozila.

“Ove mogućnosti još nisu dobro razvijene. Međutim, poslovne odluke sada su fokusirane na avione”, rekao je Masievski. "Ali kako se tehnologija razvija, nivoi autonomije rastu i pojavljuje se umjetna inteligencija koja podržava operacije u trodimenzionalnom prostoru, postat će moguće prenijeti ih na površinsku ili zemaljsku sferu."

“Ali potencijal je nevjerojatno velik, posebno kako se tehnologija umjetne inteligencije razvija i postaje praktičnija. U budućnosti ćemo moći vidjeti nevjerojatne stvari, na primjer, roj bespilotnih letjelica koje se ponašaju kao jato ptica. Potencijal za ove mogućnosti je ogroman."

Osim mogućnosti lansiranja i vraćanja jata autonomnih vozila, korisnici bi trebali imati i mogućnost daljinskog upravljanja velikim brojem bespilotnih letjelica, zemaljskih robota ili površinskih vozila.

Operateri moraju biti opremljeni softverom za kontrolu na zemlji nove generacije i uređajima za krajnje korisnike za optimalnu manipulaciju rojevima uz smanjenje kognitivnog opterećenja osoblja. Vrijedi istaknuti kompaniju Pison koja razvija tehnologiju upravljanja pokretima u interesu američkog MTR -a. Omogućava operaterima da kontrolišu rad bespilotne letelice pokretima ruke pomoću uređaja koji se nosi na ručnom zglobu. Prema kompaniji, sljedeća faza demonstracija zakazana je za jun 2020.

Preporučuje se: