Daugiau autonomijos žemės sistemoms
Garsiausia autonominių funkcijų sistemų klasė, kurią šiuo metu naudoja kai kurių šalių ginkluotosios pajėgos, yra šarvuotų transporto priemonių aktyviosios apsaugos sistemos (SAZ), galinčios savarankiškai sunaikinti puolančias prieštankines raketas, nevaldomas raketas ir sviedinius. AES paprastai yra radarų arba infraraudonųjų spindulių jutiklių, aptikiančių atakuojantį turtą, derinys su priešgaisrine valdymo sistema, kuri seka, įvertina ir klasifikuoja grėsmes.
Visas procesas nuo aptikimo momento iki šaudymo momento yra visiškai automatizuotas, nes žmogaus įsikišimas gali jį sulėtinti arba laiku padaryti paleidimą visiškai neįmanomą. Operatorius ne tik fiziškai neturės laiko duoti komandos šaudyti į priešpriešinį sviedinį, jis net negalės valdyti atskirų šio proceso fazių. Tačiau BACS visada yra užprogramuotas iš anksto, kad vartotojai galėtų tiksliai numatyti aplinkybes, kuriomis sistema turėtų reaguoti ir kuriomis neturėtų. Grėsmių, kurios sukels BAC atsaką, tipai yra žinomi iš anksto arba bent jau nuspėjami labai užtikrintai.
Panašūs principai taip pat reglamentuoja kitų autonominių antžeminių ginklų sistemų, tokių kaip nesuvaldomų raketų, artilerijos sviedinių ir minų, naudojamų karinėms bazėms karo zonose apsaugoti, veikimą. Taigi tiek APS, tiek perėmimo sistemos gali būti laikomos autonominėmis sistemomis, kurios, suaktyvintos, nereikalauja žmogaus įsikišimo.
Iššūkis: antžeminių mobiliųjų robotų autonomija
Šiandien antžeminės mobiliosios sistemos dažniausiai naudojamos sprogmenims aptikti ir jiems neutralizuoti arba vietovės ar pastatų žvalgybai. Abiem atvejais robotus nuotoliniu būdu valdo ir stebi operatoriai (nors kai kurie robotai gali atlikti paprastas užduotis, pavyzdžiui, judėti iš taško į tašką be nuolatinės žmogaus pagalbos). „Priežastis, kodėl žmonių dalyvavimas išlieka labai svarbus, yra ta, kad antžeminiai mobilieji robotai turi labai daug sunkumų savarankiškai veikti sudėtingoje ir nenuspėjamoje vietovėje. Valdykite automobilį, judantį savarankiškai mūšio lauke, kur jis turi apeiti kliūtis, nuvažiuoti su judančiais objektais ir būti priešo ugnyje. daug sunkiau - dėl nenuspėjamumo - nei naudojant autonomines ginklų sistemas, tokias kaip minėta SAZ “, - sakė Marekas Kalbarczykas iš Europos gynybos agentūros (EDA). Todėl šiandien antžeminių robotų autonomija apsiriboja paprastomis funkcijomis, pavyzdžiui, „sek paskui mane“ir navigacija pagal nurodytas koordinates. „Sekite mane“gali būti naudojamas nepilotuojamose transporto priemonėse sekti kitą transporto priemonę ar kareivį, o navigacija tarp taškų leidžia transporto priemonei naudoti koordinates (nustatytas operatoriaus arba įsimenamas sistemos), kad pasiektų norimą tikslą. Abiem atvejais nepilotuojama transporto priemonė naudoja GPS, radarą, vaizdinius ar elektromagnetinius parašus arba radijo kanalus, kad galėtų sekti lyderį ar konkretų / įsimintą maršrutą.
Kareivio pasirinkimas
Veiklos požiūriu, tokių atskirų funkcijų naudojimo tikslas paprastai yra:
• sumažinti pavojų kariams pavojingose zonose, pakeisdami vairuotojus nepilotuojamomis transporto priemonėmis ar nepilotuojamų vairavimo rinkiniais su autonominiu vilkstinės sekimu, arba
• teikti paramą kariams atokiose vietovėse.
Abi funkcijos paprastai remiasi vadinamuoju kliūčių vengimo elementu, kad būtų išvengta susidūrimo su kliūtimis. Dėl sudėtingos topografijos ir pavienių vietovės sričių (kalvų, slėnių, upių, medžių ir kt.) Formos, taškinėje navigacinėje sistemoje, naudojamoje antžeminėse platformose, turi būti lazerinis radaras arba lidaras (LiDAR - šviesos aptikimas ir diapazonas) arba sugebėti naudoti iš anksto įkeliamus žemėlapius. Tačiau kadangi „lidar“remiasi aktyviais jutikliais ir todėl jį lengva aptikti, dabar pagrindinis dėmesys skiriamas pasyvioms vaizdo sistemoms. Tačiau iš anksto įkeltų žemėlapių pakanka, kai nepilotuojami automobiliai veikia gerai žinomoje aplinkoje, kuriai jau yra pateikti išsamūs žemėlapiai (pvz., Sienų ir ypatingos svarbos infrastruktūros stebėjimas ir apsauga). Tačiau kiekvieną kartą, kai antžeminiai robotai turi patekti į sudėtingą ir nenuspėjamą erdvę, „lidar“yra būtinas norint naršyti tarpinius taškus. Problema ta, kad „lidar“taip pat turi savo apribojimų, tai yra, jo patikimumas gali būti garantuotas tik bepiločiams automobiliams, važiuojantiems gana paprastu reljefu.
Todėl šioje srityje reikalingi tolesni tyrimai ir plėtra. Šiuo tikslu buvo sukurti keli prototipai, skirti demonstruoti techninius sprendimus, tokius kaip ADM-H arba EuroSWARM, siekiant ištirti, išbandyti ir pademonstruoti pažangesnes funkcijas, įskaitant autonominę navigaciją ar nepilotuojamų sistemų bendradarbiavimą. Tačiau šie mėginiai vis dar yra pradiniame tyrimo etape.
Laukia daug sunkumų
„Lidar“apribojimai nėra vienintelė problema, su kuria susiduria antžeminiai mobilieji robotai (HMP). Remiantis tyrimu „Nepilotuojamų antžeminių sistemų reljefinis pritaikymas ir integravimas“, taip pat tyrimu „Visų pagrindinių techninių ir saugos reikalavimų nustatymas karinėms nepilotuojamoms transporto priemonėms, kai jie vykdo bendrąją misiją, kurioje dalyvauja pilotuojamos ir nepilotuojamos sistemos“(SafeMUVe), finansuojama Europos gynybos agentūra, iššūkius ir galimybes galima suskirstyti į penkias skirtingas kategorijas:
1. Veikimas: Yra daug galimų užduočių, kurias galima apsvarstyti antžeminiams mobiliesiems robotams, turintiems autonomines funkcijas (ryšių centras, stebėjimas, zonų ir maršrutų žvalgyba, sužeistųjų evakuacija, masinio naikinimo ginklų žvalgyba, sekimas lyderiu su kroviniu, palydimas atsargos, išvalyti maršrutus ir pan.), tačiau visam tam paremti vis dar trūksta veiklos koncepcijų. Taigi antžeminių mobiliųjų robotų, turinčių autonomines funkcijas, kūrėjams sunku sukurti sistemas, kurios tiksliai atitiktų kariuomenės reikalavimus. Šią problemą galėtų išspręsti forumai ar darbo grupės, skirtos bepiločiams transporto priemonių naudotojams, turintiems autonomines funkcijas.
2. Techninis: Galima savarankiškų HMP nauda yra didelė, tačiau yra techninių kliūčių, kurias dar reikia įveikti. Priklausomai nuo numatytos užduoties, NMR gali būti komplektuojama su įvairiais laive esančiais įrenginiais (žvalgybos ir stebėjimo arba stebėjimo arba ginklų naikinimo ginklų stebėjimo ir aptikimo jutikliais, sprogmenų ar ginklų sistemų valdymo manipuliatoriais, navigacijos ir orientavimo sistemomis), informacijos rinkimo rinkiniais, operatoriaus valdymo rinkiniai ir valdymo įranga …Tai reiškia, kad kai kurios žlugdančios technologijos yra labai reikalingos, pavyzdžiui, sprendimų priėmimas / kognityvinis skaičiavimas, žmogaus ir mašinos sąveika, kompiuterio vizualizacija, baterijos technologija ar informacijos rinkimas bendradarbiaujant. Visų pirma dėl nestruktūrizuotos ir ginčijamos aplinkos labai sunku valdyti navigacijos ir orientavimo sistemas. Čia reikia pereiti prie naujų jutiklių (šiluminių neutronų detektorių, interferometrų, pagrįstų peršaldytų atomų technologija, išmaniųjų pavarų stebėjimui ir valdymui, pažangių elektromagnetinių indukcijos jutiklių, infraraudonųjų spindulių spektroskopų) kūrimo kelio ir metodų, pavyzdžiui, decentralizuoto ir jungiamojo SLAM (Vienalaikis lokalizavimas ir žemėlapių sudarymas). Lokalizacija ir kartografavimas) ir trimatis reljefo tyrimas, santykinė navigacija, pažangi integracija ir esamų jutiklių duomenų sujungimas, taip pat mobilumo užtikrinimas naudojant techninę viziją. Problema slypi ne tiek technologiniame pobūdyje, nes dauguma šių technologijų jau naudojamos civilinėje srityje, bet yra reglamentuojamos. Iš tikrųjų tokios technologijos negali būti nedelsiant naudojamos kariniams tikslams, nes jos turi būti pritaikytos prie konkrečių karinių reikalavimų.
Būtent toks yra EAO OSRA išsamios strateginių tyrimų programos tikslas - priemonė, galinti pateikti reikiamus sprendimus. OSRA yra kuriami keli vadinamieji technologiniai elementai arba TBB (Technology Building Block), kurie turėtų pašalinti technologines spragas, susijusias su antžeminiais robotais, pavyzdžiui: bendrus pilotuojamų ir negyvenamų platformų veiksmus, prisitaikančią žmogaus ir žmogaus sąveiką. nepilotuojama sistema, turinti skirtingus autonomijos lygius; valdymo ir diagnostikos sistema; naujos vartotojo sąsajos; navigacija nesant palydovinių signalų; autonominiai ir automatizuoti įgulos ir nepilotuojamų platformų valdymo, navigacijos ir valdymo bei sprendimų priėmimo algoritmai; kelių robotų ir jų bendrų veiksmų kontrolė; didelio tikslumo ginklų valdymas ir valdymas; aktyvios vizualizacijos sistemos; dirbtinis intelektas ir dideli duomenys, padedantys priimti sprendimus. Kiekviena TVB priklauso specialiai grupei arba „CapTech“, į kurią įeina vyriausybės, pramonės ir mokslo ekspertai. Kiekvienos „CapTech“grupės uždavinys yra parengti TVB planą.
3. Reguliavimo / teisiniai: Didelė kliūtis autonominių sistemų diegimui karinėje arenoje yra tinkamų tikrinimo ir vertinimo metodų ar sertifikavimo procesų trūkumas, kurių reikia norint patvirtinti, kad net mobilusis robotas, turintis elementariausias autonomines funkcijas, gali tinkamai ir saugiai veikti net ir priešiška ir sudėtinga aplinka. Civiliniame pasaulyje savarankiškai vairuojantys automobiliai susiduria su tomis pačiomis problemomis. Remiantis „SafeMUVe“tyrimu, pagrindinis atsilikimas, nustatytas konkrečių standartų ir (arba) geriausios praktikos požiūriu, yra moduliuose, susijusiuose su aukštesniu autonomijos lygiu, būtent automatizavimu ir duomenų sujungimu. Tokie moduliai, kaip, pavyzdžiui, „Išorinės aplinkos suvokimas“, „Lokalizavimas ir žemėlapių sudarymas“, „Stebėjimas“(sprendimų priėmimas), „Eismo planavimas“ir kt., Vis dar yra vidutinio technologinio pasirengimo lygio ir, nors yra keli sprendimai ir algoritmai, skirti įvairioms užduotims atlikti, tačiau standarto dar nėra. Šiuo atžvilgiu taip pat yra atsilikimų, susijusių su šių modulių tikrinimu ir sertifikavimu, iš dalies sprendžiamu pagal Europos iniciatyvą ENABLE-S3. EAO naujai sukurtas bandymų centrų tinklas buvo pirmasis žingsnis teisinga linkme. Tai leidžia nacionaliniams centrams įgyvendinti bendras iniciatyvas pasirengti išbandyti perspektyvias technologijas, pavyzdžiui, robotikos srityje.
4. Personalas: Plačiau naudojant nepilotuojamas ir autonomines antžemines sistemas, reikės keisti karinio švietimo sistemą, įskaitant operatorių mokymą. Visų pirma, kariuomenės darbuotojai turi suprasti techninius sistemos autonomijos principus, kad prireikus galėtų tinkamai valdyti ir kontroliuoti. Pasitikėjimo tarp vartotojo ir autonominės sistemos sukūrimas yra būtina sąlyga plačiau taikyti antžemines sistemas, turinčias didesnį savarankiškumą.
5. Finansai: Nors pasauliniai komerciniai veikėjai, tokie kaip „Uber“, „Google“, „Tesla“ar „Toyota“, investuoja milijardus eurų į savarankiškai vairuojančius automobilius, kariškiai daug kuklesnes sumas išleidžia nepilotuojamoms antžeminėms sistemoms, kurios taip pat paskirstomos šalims, turinčioms savo nacionalinius planus. tokių platformų kūrimas. Besikuriantis Europos gynybos fondas turėtų padėti konsoliduoti finansavimą ir remti bendrą požiūrį kuriant antžeminius mobiliuosius robotus su pažangesnėmis autonominėmis funkcijomis.
Europos agentūros darbas
EOA jau kelerius metus aktyviai dirba antžeminių mobiliųjų robotų srityje. Bendri mokslinių tyrimų projektai, tokie kaip SAM-UGV ar HyMUP, buvo sukurti specialūs technologiniai aspektai, tokie kaip žemėlapių sudarymas, maršruto planavimas, sekimas lyderiu ar kliūčių vengimas; abu bendrai finansuoja Prancūzija ir Vokietija.
Projektu SAM-UGV siekiama sukurti savarankišką technologijų demonstravimo modelį, pagrįstą mobilia antžemine platforma, kuriai būdinga modulinė tiek aparatinės, tiek programinės įrangos architektūra. Visų pirma, technologijų demonstravimo pavyzdys patvirtino keičiamo autonomiškumo koncepciją (perjungimas tarp nuotolinio valdymo, pusiau autonominio ir visiškai autonominio režimo). SAM-UGV projektas buvo toliau plėtojamas įgyvendinant HyMUP projektą, kuris patvirtino galimybę vykdyti kovines misijas su nepilotuojamomis sistemomis derinant su esamomis pilotuojamomis transporto priemonėmis.
Be to, šiuo metu PASEI projektas ir „SafeMUVe“bei SUGV tyrimai nagrinėja autonominių sistemų apsaugą nuo tyčinių trukdžių, saugos reikalavimų rengimą mišrioms užduotims ir HMP standartizavimą.
Ant vandens ir po vandeniu
Automatinės jūrų sistemos (AMS) daro didelę įtaką karo pobūdžiui ir visur. Dėl plačiai prieinamų komponentų ir technologijų, kurios gali būti naudojamos karinėse sistemose, prieinamumo ir išlaidų mažinimo, vis daugiau valstybinių ir nevalstybinių subjektų gali patekti į pasaulio vandenynų vandenis. Pastaraisiais metais eksploatuojamų AWS skaičius išaugo kelis kartus, todėl būtina įgyvendinti atitinkamas programas ir projektus, kurie suteiktų laivynams reikiamas technologijas ir galimybes, kad būtų užtikrinta saugi ir nemokama navigacija jūrose ir vandenynuose.
Visiškai autonominių sistemų įtaka jau yra tokia stipri, kad bet kuri gynybos pramonė, praleidusi šį technologinį proveržį, taip pat praleis ateities technologinę plėtrą. Nepilotuojamos ir autonominės sistemos gali būti labai sėkmingai naudojamos karinėje srityje sudėtingoms ir sunkioms užduotims atlikti, ypač priešiškomis ir nenuspėjamomis sąlygomis, kurias jūrinė aplinka aiškiai ir puikiai iliustruoja. Jūrų pasauliui lengva mesti iššūkį, dažnai jo nėra žemėlapiuose ir juo sunku naršyti, o šios autonominės sistemos gali padėti įveikti kai kuriuos iš šių iššūkių. Jie turi galimybę atlikti užduotis be tiesioginio žmogaus įsikišimo, naudodamiesi darbo režimais dėl kompiuterių programų sąveikos su išorine erdve.
Galima drąsiai teigti, kad AMS naudojimas jūrų operacijose turi plačiausias perspektyvas ir visa tai „dėka“dėl priešiškumo, nenuspėjamumo ir jūros erdvės dydžio. Verta paminėti, kad nenumaldomas troškulys užkariauti jūros erdves kartu su sudėtingiausiais ir pažangiausiais mokslo ir technologiniais sprendimais visada buvo sėkmės raktas.
AMS įgauna vis didesnį populiarumą tarp jūreivių ir tampa neatsiejama laivynų dalimi, kur jie dažniausiai naudojami ne mirtinose misijose, pavyzdžiui, vykdant minų veiksmus, žvalgybai, stebėjimui ir informacijos rinkimui. Tačiau autonominės jūrų sistemos turi didžiausią potencialą povandeniniame pasaulyje. Povandeninis pasaulis tampa vis aršesnių ginčų arena, kova dėl jūrų išteklių suintensyvėja, o kartu yra didelis poreikis užtikrinti jūrų kelių saugumą.
