Više autonomije za zemaljske sisteme
Najpoznatija klasa sistema s autonomnom funkcionalnošću koju trenutno koriste oružane snage nekih zemalja su sistemi aktivne zaštite (SAZ) za oklopna vozila, koji su sposobni samostalno uništavati napadačke protuoklopne rakete, nevođene rakete i granate. AES je obično kombinacija radara ili infracrvenih senzora koji otkrivaju napadajuća sredstva, sa sistemom za kontrolu vatre koji prati, procjenjuje i klasificira prijetnje.
Cijeli proces od trenutka otkrivanja do trenutka ispaljivanja projektila potpuno je automatiziran, jer ga ljudska intervencija može usporiti ili potpuno onemogućiti pravovremeno aktiviranje. Operater ne samo da fizički neće imati vremena dati naredbu za snimanje protu projektila, već neće moći ni kontrolirati pojedine faze ovog procesa. Međutim, BACS su uvijek unaprijed programirani tako da korisnici mogu predvidjeti tačne okolnosti pod kojima bi sistem trebao reagirati, a pod kojima ne bi trebao. Vrste prijetnji koje će pokrenuti BAC odgovor su unaprijed poznate ili barem predvidljive s visokim stepenom sigurnosti.
Slični principi također upravljaju radom drugih autonomnih sistema naoružanja na zemlji, poput sistema za presretanje nevođenih projektila, artiljerijskih granata i mina koji se koriste za zaštitu vojnih baza u ratnim zonama. Stoga se i APS i sistemi presretanja mogu smatrati autonomnim sistemima koji, nakon što se aktiviraju, ne zahtijevaju ljudsku intervenciju.
Izazov: autonomija zemaljskih mobilnih robota
Danas se mobilni sustavi na zemlji obično koriste za otkrivanje i neutraliziranje eksploziva ili izviđanje terena ili zgrada. U oba slučaja, roboti su daljinski upravljani i nadzirani od strane operatera (iako neki roboti mogu izvesti jednostavne zadatke, poput kretanja od točke do točke bez stalne pomoći čovjeka). “Razlog zašto je učešće ljudi i dalje jako važno je to što mobilni roboti na zemlji imaju ogromne poteškoće u samostalnom radu na teškom i nepredvidljivom terenu. Upravljajte automobilom koji se kreće samostalno po bojnom polju, gdje mora zaobići prepreke, udaljiti se s pokretnim predmetima i biti pod neprijateljskom vatrom. mnogo teže - zbog nepredvidljivosti - nego korištenje autonomnih sistema naoružanja, poput gore spomenutog SAZ -a”, rekao je Marek Kalbarczyk iz Evropske odbrambene agencije (EDA). Stoga je autonomija zemaljskih robota i danas ograničena na jednostavne funkcije, na primjer, "prati me" i navigaciju do zadanih koordinata. Follow me mogu koristiti i bespilotna vozila za praćenje drugog vozila ili vojnika, dok navigacija na putnoj tački omogućava vozilu da koristi koordinate (koje je odredio operater ili ih sistem zapamtio) da stigne do željenog odredišta. U oba slučaja, vozilo bez posade koristi GPS, radar, vizualne ili elektromagnetske potpise ili radio kanale kako bi slijedilo vođu ili određenu / memoriranu rutu.
Vojnički izbor
S operativnog gledišta, svrha korištenja takvih samostalnih funkcija općenito je:
• smanjenje rizika za vojnike u opasnim područjima zamjenom vozača vozilima bez posade ili kompletima za upravljanje bez posade s autonomnim praćenjem konvoja, ili
• pružanje podrške trupama u udaljenim područjima.
Obje se funkcije općenito oslanjaju na takozvani element izbjegavanja prepreka za sprječavanje sudara s preprekama. Zbog složene topografije i oblika pojedinih područja terena (brda, doline, rijeke, drveće itd.), Navigacijski sistem za tačku koji se koristi na zemaljskim platformama mora uključivati laserski radar ili lidar (LiDAR - otkrivanje svjetlosti i domet) ili biti u mogućnosti koristiti unaprijed učitane karte. Međutim, budući da se lidar oslanja na aktivne senzore i stoga ih je lako otkriti, fokus istraživanja sada je na pasivnim sistemima za snimanje. Unaprijed učitane karte su, međutim, dovoljne kada vozila bez posade rade u dobro poznatim okruženjima za koja su već dostupne detaljne karte (na primjer, nadgledanje i zaštita granica ili kritične infrastrukture). Međutim, svaki put kad kopneni roboti moraju ući u složen i nepredvidljiv prostor, lidar je neophodan za navigaciju međutočkama. Problem je u tome što lidar ima i svoja ograničenja, odnosno njegova se pouzdanost može jamčiti samo za bespilotna vozila koja rade na relativno jednostavnom terenu.
Stoga su potrebna daljnja istraživanja i razvoj u ovoj oblasti. U tu svrhu razvijeno je nekoliko prototipova koji demonstriraju tehnička rješenja, poput ADM-H ili EuroSWARM, kako bi se istražili, testirali i demonstrirali naprednije značajke, uključujući autonomnu navigaciju ili suradnju bez posade. Ovi uzorci su, međutim, još uvijek u ranoj fazi istraživanja.
Pred nama su mnoge poteškoće
Ograničenja lidara nisu jedini problem s kojim se suočavaju mobilni roboti na zemlji (HMP). Prema studiji "Uklapanje terena i integracija bespilotnih kopnenih sistema", kao i studiji "Utvrđivanje svih osnovnih tehničkih i sigurnosnih zahtjeva za vojna bespilotna vozila pri radu u kombinovanoj misiji koja uključuje sisteme sa posadom i bespilotnom posadom" (SafeMUVe), finansirana od strane Evropske odbrambene agencije, izazovi i prilike mogu se podijeliti u pet različitih kategorija:
1. Operativno: Postoje mnogi potencijalni zadaci koji se mogu razmotriti za kopnene mobilne robote s autonomnim funkcijama (komunikacijski centar, osmatranje, izviđanje zona i ruta, evakuacija ranjenika, izviđanje oružja za masovno uništenje, praćenje vođe s teretom, pratnja zaliha, raščišćavanje ruta itd.), ali operativni koncepti koji bi podržali sve ovo još uvijek nedostaju. Zbog toga je programerima zemaljskih mobilnih robota sa autonomnim funkcijama teško razviti sisteme koji će tačno ispuniti vojne zahtjeve. Organiziranje foruma ili radnih grupa za korisnike vozila bez posade s autonomnim funkcijama moglo bi riješiti ovaj problem.
2. Tehnički: Potencijalne prednosti samostalnih HMP-a su značajne, ali postoje tehničke prepreke koje još uvijek treba prevladati. Ovisno o namjeravanom zadatku, NMR može biti opremljen raznim kompletima ugrađene opreme (senzori za izviđanje i osmatranje ili praćenje i otkrivanje oružja za masovno uništenje, manipulatori za rukovanje eksplozivom ili sistemima naoružanja, sistemi za navigaciju i navođenje), kompleti za prikupljanje informacija, upravljački kompleti rukovaoca i kontrolna oprema …To znači da su neke ometajuće tehnologije prijeko potrebne, kao što su donošenje odluka / kognitivno računanje, interakcija čovjek-stroj, vizualizacija računara, tehnologija baterije ili zajedničko prikupljanje informacija. Konkretno, nestrukturirano i osporavano okruženje čini navigaciju i sisteme navođenja vrlo teškim za rukovanje. Ovdje je potrebno krenuti putem razvoja novih senzora (detektori toplinskih neutrona, interferometri zasnovani na tehnologiji superhlađenih atoma, pametni aktuatori za nadzor i upravljanje, napredni senzori za elektromagnetsku indukciju, infracrveni spektroskopi) i tehnike, na primjer, decentralizirani i zajednički SLAM (Simultana lokalizacija i mapiranje). Lokalizacija i kartiranje) i trodimenzionalni pregled terena, relativna navigacija, napredna integracija i fuzija podataka sa postojećih senzora, kao i pružanje mobilnosti pomoću tehničkog vida. Problem ne leži toliko u tehnološkoj prirodi, budući da se većina ovih tehnologija već koristi u civilnoj sferi, već u regulaciji. Zaista, takve se tehnologije ne mogu odmah koristiti u vojne svrhe, jer se moraju prilagoditi posebnim vojnim zahtjevima.
Upravo je to svrha EAO -ovog Sveobuhvatnog programa strateškog istraživanja OSRA -e, koji je alat koji može pružiti potrebna rješenja. Unutar OSRA-e razvija se nekoliko takozvanih tehnoloških gradivnih blokova ili TBB (Technology Building Block), koji bi trebali ukloniti tehnološke praznine povezane sa zemaljskim robotima, na primjer: zajedničko djelovanje platformi s ljudskom posadom i nenaseljenih, adaptivna interakcija između čovjeka i sistem bez posade sa različitim nivoima autonomije; sistem kontrole i dijagnostike; nova korisnička sučelja; navigacija u nedostatku satelitskih signala; autonomni i automatizirani algoritmi za navođenje, navigaciju i kontrolu i donošenje odluka za platforme s posadom i bez posade; kontrola nekoliko robota i njihovih zajedničkih akcija; visoko precizno navođenje i kontrola oružja; aktivni sistemi vizualizacije; umjetna inteligencija i veliki podaci za podršku donošenju odluka. Svaki TVB je u vlasništvu posebne grupe ili CapTech -a, koji uključuje stručnjake iz vlade, industrije i nauke. Izazov za svaku CapTech grupu je razviti mapu puta za svoju TVB.
3. Regulatorno / pravno: Značajna prepreka uvođenju autonomnih sistema u vojnu arenu je nedostatak odgovarajućih metodologija provjere i procjene ili procesa certifikacije koji su potrebni da se potvrdi da je čak i mobilni robot s najosnovnijim autonomnim funkcijama sposoban ispravno i sigurno djelovati čak i u neprijateljskim i izazovnim okruženjima. U civilnom svijetu samovozeći automobili suočavaju se s istim problemima. Prema studiji SafeMUVe, glavni zaostatak koji je identifikovan u smislu specifičnih standarda / najboljih praksi je u modulima koji se odnose na više nivoe autonomije, naime automatizaciju i spajanje podataka. Moduli kao što su, na primjer, "Percepcija vanjskog okruženja", "Lokalizacija i kartiranje", "Nadzor" (donošenje odluka), "Planiranje prometa" itd., Još uvijek su na srednjoj razini tehnološke spremnosti i, iako postoje nekoliko rješenja i algoritama dizajniranih za obavljanje različitih zadataka, ali još uvijek nema standarda. S tim u vezi, postoji i zaostatak u vezi sa verifikacijom i certifikacijom ovih modula, djelomično riješen evropskom inicijativom ENABLE-S3. Novoosnovana mreža testnih centara EAO -a bila je prvi korak u pravom smjeru. To omogućava nacionalnim centrima da provode zajedničke inicijative za pripremu za testiranje obećavajućih tehnologija, na primjer, u području robotike.
4. Osoblje: Proširena upotreba bespilotnih i autonomnih kopnenih sistema zahtijevat će promjene u sistemu vojnog obrazovanja, uključujući obuku operatora. Prije svega, vojno osoblje mora razumjeti tehničke principe autonomije sistema kako bi, ako je potrebno, pravilno radilo i upravljalo njim. Stvaranje povjerenja između korisnika i autonomnog sistema preduvjet je za širu primjenu zemaljskih sistema s višim nivoom autonomije.
5. Finansijski: Dok globalni komercijalni igrači, poput Ubera, Googlea, Tesle ili Toyote, ulažu milijarde eura u samovozeće automobile, vojska troši mnogo skromnije iznose na bespilotne sisteme na zemlji, koji se također distribuiraju među zemljama koje imaju vlastite nacionalne planove za razvoj takvih platformi. Evropski obrambeni fond u nastajanju trebao bi pomoći u konsolidaciji financiranja i podržati zajednički pristup razvoju zemaljskih mobilnih robota s naprednijim autonomnim funkcijama.
Rad Evropske agencije
EOA već nekoliko godina aktivno radi na polju zemaljskih mobilnih robota. Posebni tehnološki aspekti kao što su mapiranje, planiranje rute, praćenje vođe ili izbjegavanje prepreka razvijeni su u zajedničkim istraživačkim projektima kao što su SAM-UGV ili HyMUP; oba sufinansiraju Francuska i Njemačka.
Projekt SAM-UGV ima za cilj razvoj samostalnog modela demonstracije tehnologije zasnovanog na mobilnoj zemaljskoj platformi, koju karakterizira modularna arhitektura hardvera i softvera. Konkretno, uzorak demonstracije tehnologije potvrdio je koncept skalabilne autonomije (prebacivanje između daljinskog upravljanja, poluautonomije i potpuno autonomnog načina rada). Projekt SAM-UGV dodatno je razvijen u okviru projekta HyMUP, koji je potvrdio mogućnost izvođenja borbenih zadataka sa bespilotnim sistemima u koordinaciji s postojećim vozilima s ljudskom posadom.
Osim toga, zaštita autonomnih sistema od namjernog ometanja, razvoj sigurnosnih zahtjeva za mješovite zadatke i standardizacija HMP -a trenutno se rješavaju projektom PASEI, odnosno studijama SafeMUVe i SUGV.
Na vodi i pod vodom
Automatski pomorski sistemi (AMS) imaju značajan utjecaj na prirodu ratovanja i svugdje. Rasprostranjena dostupnost i smanjenje troškova komponenti i tehnologija koje se mogu koristiti u vojnim sistemima omogućavaju sve većem broju državnih i nedržavnih aktera da dobiju pristup vodama svjetskih okeana. Posljednjih godina, broj upravljanih AWS -a se povećao nekoliko puta i stoga je imperativ provedbe odgovarajućih programa i projekata koji bi floti osigurali potrebne tehnologije i sposobnosti za jamčenje sigurne i besplatne plovidbe u morima i oceanima.
Utjecaj potpuno autonomnih sistema već je toliko snažan da će svaka odbrambena industrija koja propusti ovaj tehnološki iskorak propustiti i tehnološki razvoj budućnosti. Bespilotni i autonomni sistemi mogu se s velikim uspjehom koristiti u vojnoj sferi za izvršavanje složenih i teških zadataka, posebno u neprijateljskim i nepredvidljivim uslovima, što pomorsko okruženje jasno i ilustruje. Pomorski svijet je lako izazvati, često ga nema na kartama i teško ga je snalaziti, a ti autonomni sistemi mogu pomoći u prevladavanju nekih od ovih izazova. Imaju mogućnost izvršavanja zadataka bez izravne ljudske intervencije, koristeći načine rada zbog interakcije računalnih programa s vanjskim prostorom.
Može se sa sigurnošću reći da upotreba AMS -a u pomorskim operacijama ima najšire izglede, a sve "zahvaljujući" neprijateljstvu, nepredvidljivosti i veličini morskog prostora. Vrijedi napomenuti da su nezadrživa žeđ za osvajanjem morskih prostora, u kombinaciji sa najsloženijim i najnaprednijim naučnim i tehnološkim rješenjima, uvijek bila ključ uspjeha.
AMS dobivaju sve veću popularnost među mornarima, postajući sastavni dio flota, gdje se uglavnom koriste u nesmrtonosnim misijama, na primjer, u protuminskim akcijama, za izviđanje, nadzor i prikupljanje informacija. Ali autonomni pomorski sistemi imaju najveći potencijal u podvodnom svijetu. Podvodni svijet postaje poprište sve žešćih sporova, borba za morske resurse se pojačava, a istovremeno postoji velika potreba za osiguranjem sigurnosti morskih puteva.
