Nagyobb önállóság a földi rendszerek számára
Az egyes országok fegyveres erői által jelenleg telepített, autonóm funkcionalitású rendszerek leghíresebb osztálya a páncélozott járművek aktív védelmi rendszere (SAZ), amelyek képesek önállóan megsemmisíteni a támadó páncéltörő rakétákat, irányítatlan rakétákat és lövedékeket. Az AES általában radarok vagy infravörös érzékelők kombinációja, amelyek észlelik a támadó eszközöket, és egy tűzvédelmi rendszer, amely nyomon követi, értékeli és osztályozza a fenyegetéseket.
A teljes folyamat az észlelés pillanatától a lövedék pillanatáig teljesen automatizált, mivel az emberi beavatkozás lelassíthatja azt, vagy teljesen lehetetlenné teszi az időben történő kiváltást. A kezelőnek nemcsak fizikailag nem lesz ideje, hogy parancsot adjon az ellenlövedék kilövésére, de nem is tudja irányítani ennek a folyamatnak az egyes fázisait. A BACS azonban mindig előre be van programozva, hogy a felhasználók előre meg tudják jósolni azokat a körülményeket, amelyek között a rendszernek reagálnia kell, és amelyekben nem. A BAC -választ kiváltó fenyegetések típusai előre ismertek, vagy legalábbis nagy biztonsággal előre megjósolhatók.
Hasonló elvek irányítják más autonóm szárazföldi fegyverrendszerek működését is, mint például az irányítatlan rakéták, tüzérségi lövedékek és aknák, amelyek a háborús övezetekben lévő katonai bázisok védelmére szolgálnak. Mind az APS, mind a lehallgató rendszerek tehát autonóm rendszereknek tekinthetők, amelyek aktiválása után nem igényelnek emberi beavatkozást.
Kihívás: autonómia a földi mobil robotok számára
Manapság a földi mobil rendszereket általában robbanóanyagok észlelésére és semlegesítésére vagy a terep vagy az épületek felderítésére használják. Mindkét esetben a robotokat a kezelők távolról irányítják és felügyelik (bár egyes robotok képesek egyszerű feladatokat elvégezni, például állandó emberi segítség nélkül mozogni pontról pontra). „Az ok, amiért az emberi részvétel továbbra is nagyon fontos, az az, hogy a földi mobil robotok óriási nehézségekkel küzdenek önállóan, nehéz és kiszámíthatatlan terepen. Működtessen egy autót, amely önállóan mozog a csatatéren, ahol meg kell kerülnie az akadályokat, el kell mennie mozgó tárgyakkal, és ellenséges tűz alatt kell lennie. sokkal nehezebb - a kiszámíthatatlanság miatt -, mint az autonóm fegyverrendszerek, például a fent említett SAZ használata” - mondta Marek Kalbarczyk, az Európai Védelmi Ügynökség (EDA) munkatársa. Ezért a földi robotok autonómiája ma is egyszerű funkciókra korlátozódik, például a "kövess engem" és a navigáció a megadott koordinátákra. A Kövess engem akár pilóta nélküli járművek is használhatnak egy másik jármű vagy katona követésére, míg az útvonalpont -navigáció lehetővé teszi a jármű számára, hogy (a kezelő által meghatározott vagy a rendszer által tárolt) koordinátákat használja a kívánt cél eléréséhez. Mindkét esetben a pilóta nélküli jármű GPS -t, radart, vizuális vagy elektromágneses aláírást vagy rádiócsatornát használ a vezető vagy egy meghatározott / memorizált út követésére.
Katona választás
Működési szempontból az ilyen önálló funkciók használatának célja általában:
• a veszélyes területek katonáinak kockázatának csökkentése azáltal, hogy a vezetőket pilóta nélküli járművekre vagy pilóta nélküli vezetőkészletekre cserélik autonóm kötelék -követéssel, vagy
• a távoli területeken lévő csapatok támogatása.
Mindkét funkció általában úgynevezett akadálykerülő elemre támaszkodik, hogy megakadályozza az akadályokkal való ütközést. A terep egyes területeinek (dombok, völgyek, folyók, fák stb.) Összetett topográfiája és alakja miatt a földi peronokon használt pontnavigációs rendszernek tartalmaznia kell egy lézerradart vagy lidárt (LiDAR - Light Detection And Ranging) vagy képes legyen előre feltöltött térképek használatára. Mivel azonban a lidar aktív érzékelőkön alapul, és ezért könnyen észlelhető, a kutatás középpontjában most a passzív képalkotó rendszerek állnak. Az előre betöltött térképek azonban elegendőek, ha pilóta nélküli járművek jól ismert környezetben működnek, amelyekhez részletes térképek már rendelkezésre állnak (például határok vagy kritikus infrastruktúra megfigyelése és védelme). Azonban minden alkalommal, amikor a földi robotoknak komplex és kiszámíthatatlan térbe kell belépniük, a lidar elengedhetetlen a köztes pontok navigálásához. A probléma az, hogy a lidarnak is megvannak a maga korlátai, vagyis megbízhatósága csak a viszonylag egyszerű terepen működő pilóta nélküli járművek számára garantálható.
Ezért további kutatásra és fejlesztésre van szükség ezen a területen. Ebből a célból számos prototípust fejlesztettek ki a műszaki megoldások bemutatására, mint például az ADM-H vagy az EuroSWARM, hogy fejlesszék, teszteljék és bemutassák a fejlettebb funkciókat, beleértve az autonóm navigációt vagy a pilóta nélküli rendszerek együttműködését. Ezek a minták azonban még a kutatás korai szakaszában vannak.
Sok nehézség áll előttünk
A lidar korlátai nem az egyetlen probléma, amellyel a földi mobil robotok (HMP) szembesülnek. A "Terep illeszkedése és a pilóta nélküli földi rendszerek integrálása" című tanulmány, valamint a "A katonai pilóta nélküli járművekre vonatkozó alapvető műszaki és biztonsági követelmények meghatározása, amikor a személyzettel és pilóta nélküli rendszerekkel kapcsolatos kombinált küldetés során" (SafeMUVe) című tanulmány szerint finanszírozták. az Európai Védelmi Ügynökség szerint a kihívásokat és lehetőségeket öt különböző kategóriába lehet sorolni:
1. Működési: Számos lehetséges feladat jöhet szóba az autonóm funkciókkal rendelkező földi mobil robotok esetében (kommunikációs központ, megfigyelés, zónák és útvonalak felderítése, sebesültek evakuálása, tömegpusztító fegyverek felderítése, a vezető követése terheléssel, kellékek kísérése, útvonalak tisztítása stb.), de mindezeket alátámasztó működési koncepciók még mindig hiányoznak. Így az autonóm funkciókkal rendelkező földi mobil robotok fejlesztői számára nehéz olyan rendszereket kifejleszteni, amelyek pontosan megfelelnek a hadsereg követelményeinek. A fórumok vagy munkacsoportok megszervezése a pilóta nélküli járműhasználók számára, autonóm funkciókkal megoldhatja ezt a problémát.
2. Műszaki: Az önálló HMP-k potenciális előnyei jelentősek, de vannak technikai akadályok, amelyeket még le kell küzdeni. A tervezett feladattól függően az NMR felszerelhető különféle fedélzeti berendezésekkel (érzékelők a tömegpusztító fegyverek felderítésére és megfigyelésére vagy megfigyelésére vagy megfigyelésére és észlelésére, robbanóanyagok vagy fegyverrendszerek kezelésére szolgáló manipulátorok, navigációs és irányító rendszerek), információgyűjtő készletek, kezelői vezérlőkészletek és vezérlőberendezések …Ez azt jelenti, hogy bizonyos zavaró technológiákra nagy szükség van, például döntéshozatalra / kognitív számítástechnikára, ember-gép interakcióra, számítógépes vizualizációra, akkumulátor-technológiára vagy együttműködő információgyűjtésre. A strukturálatlan és vitatott környezet különösen megnehezíti a navigációs és irányító rendszerek működését. Itt új szenzorok (termikus neutronérzékelők, túlhűtött atomtechnológián alapuló interferométerek, intelligens hajtóművek a felügyelethez és vezérléshez, fejlett elektromágneses indukciós érzékelők, infravörös spektroszkópok) és technikák, például decentralizált és közös SLAM kifejlesztésének útján kell haladni. (Egyidejű lokalizáció és térképezés). Lokalizáció és térképezés) és háromdimenziós terepfelmérés, relatív navigáció, fejlett integráció és a meglévő érzékelőkből származó adatok összeolvasztása, valamint a mobilitás biztosítása a technikai látás segítségével. A probléma nem annyira a technológiai természetben rejlik, mivel ezeknek a technológiáknak a nagy részét már a polgári szférában használják, hanem a szabályozásban. Valójában az ilyen technológiákat nem lehet azonnal katonai célokra használni, mivel azokat egyedi katonai követelményekhez kell igazítani.
Pontosan ez a célja az EAO OSRA átfogó stratégiai kutatási programjának, amely egy olyan eszköz, amely képes biztosítani a szükséges megoldásokat. Az OSRA-n belül számos úgynevezett technológiai építőelemet vagy TBB-t (Technology Building Block) fejlesztenek ki, amelyeknek ki kell küszöbölniük a földi robotokkal kapcsolatos technológiai hiányosságokat, például: az ember által lakott és a lakatlan platformok közös fellépései, az ember és egy ember közötti adaptív interakció. pilóta nélküli rendszer, különböző szintű autonómiával; vezérlő és diagnosztikai rendszer; új felhasználói felületek; navigáció műholdas jelek hiányában; autonóm és automatizált irányítási, navigációs, vezérlési és döntési algoritmusok személyzet és pilóta nélküli platformokhoz; több robot és közös cselekvéseik irányítása; nagy pontosságú fegyverek irányítása és ellenőrzése; aktív vizualizációs rendszerek; mesterséges intelligencia és big data a döntéshozatal támogatásához. Minden TVB egy dedikált csoport vagy CapTech tulajdonában van, amely kormány, ipar és tudomány szakértőit foglalja magában. A kihívás minden CapTech csoport számára egy ütemterv kidolgozása a TVB számára.
3. Szabályozási / jogi: Az autonóm rendszerek katonai színtéren való bevezetésének jelentős akadálya a megfelelő ellenőrzési és értékelési módszerek vagy tanúsítási folyamatok hiánya, amelyek szükségesek annak megerősítéséhez, hogy még a legalapvetőbb autonóm funkciókkal rendelkező mobil robot is képes megfelelően és biztonságosan működni ellenséges és kihívásokkal teli környezetben. A civil világban az önvezető autók ugyanazokkal a problémákkal szembesülnek. A SafeMUVe tanulmány szerint a specifikus szabványok / legjobb gyakorlatok tekintetében megállapított fő lemaradás a magasabb szintű autonómiához kapcsolódó modulokban, nevezetesen az automatizálásban és az adatok egyesítésében van. Az olyan modulok, mint például "A külső környezet észlelése", "Lokalizáció és térképezés", "Felügyelet" (döntéshozatal), "Forgalomtervezés" stb., Még mindig közepes szintű technológiai felkészültséggel rendelkeznek, és bár vannak számos megoldás és algoritmus különféle feladatok elvégzésére, de szabvány még nem áll rendelkezésre. E tekintetben ezen modulok hitelesítésével és tanúsításával kapcsolatban is elmaradás tapasztalható, részben az ENABLE-S3 európai kezdeményezéssel. Az EAO újonnan létrehozott tesztközpont -hálózata volt az első lépés a helyes irányba. Ez lehetővé teszi a nemzeti központok számára, hogy közös kezdeményezéseket hajtsanak végre, hogy felkészüljenek az ígéretes technológiák tesztelésére, például a robotika területén.
4. Személyzet: A pilóta nélküli és autonóm földi rendszerek szélesebb körű alkalmazása változásokat igényel a katonai oktatási rendszerben, beleértve az üzemeltetők képzését is. Mindenekelőtt a katonai személyzetnek meg kell értenie a rendszer autonómiájának műszaki elveit, hogy szükség esetén megfelelően működtesse és ellenőrizhesse azt. A felhasználó és az autonóm rendszer közötti bizalom megteremtése előfeltétele a magasabb szintű autonómiával rendelkező földi rendszerek szélesebb körű alkalmazásának.
5. Pénzügyi: Míg a globális kereskedelmi szereplők, mint például az Uber, a Google, a Tesla vagy a Toyota, több milliárd eurót fektetnek önvezető autókba, a katonaság sokkal szerényebb összegeket költ a pilóta nélküli földi rendszerekre, amelyeket szintén elosztanak azok között az országok között, amelyeknek saját nemzeti terveik vannak. ilyen platformok fejlesztése. A feltörekvő Európai Védelmi Alapnak elő kell segítenie a finanszírozás konszolidációját, és támogatnia kell a korszerű megközelítést a fejlettebb autonóm funkciókkal rendelkező földi mobil robotok kifejlesztéséhez.
Európai Ügynökség munkája
Az EOA több éve aktívan dolgozik a földi mobil robotok területén. Speciális technológiai szempontokat, mint például a térképkészítés, az útvonaltervezés, a vezető követése vagy az akadályok elkerülése, olyan együttműködési kutatási projektekben dolgozták ki, mint a SAM-UGV vagy a HyMUP; mindkettőt Franciaország és Németország társfinanszírozza.
A SAM-UGV projekt célja egy önálló technológiai bemutató modell kifejlesztése, amely mobil földi platformon alapul, és amelyet mind a hardver, mind a szoftver moduláris architektúrája jellemez. A technológiai bemutató minta különösen megerősítette a skálázható autonómia fogalmát (váltás a távirányító, a félig autonóm és a teljesen autonóm üzemmód között). A SAM-UGV projektet a HyMUP projekt keretében fejlesztették tovább, amely megerősítette annak lehetőségét, hogy pilóta nélküli rendszerekkel harci feladatokat végezhetnek a meglévő személyzettel ellátott járművekkel összehangolva.
Ezen túlmenően a PASEI projekt, illetve a SafeMUVe és a SUGV tanulmányok jelenleg az autonóm rendszerek szándékos beavatkozással szembeni védelmével, a vegyes feladatokra vonatkozó biztonsági követelmények kidolgozásával és a HMP szabványosításával foglalkoznak.
Vízen és víz alatt
Az automatikus tengeri rendszerek (AMS) jelentős hatást gyakorolnak a hadviselés jellegére, és mindenhol. A katonai rendszerekben használható alkatrészek és technológiák széles körű elérhetősége és költségcsökkentése lehetővé teszi, hogy egyre több állami és nem állami szereplő hozzáférjen a világ óceánjainak vizéhez. Az elmúlt években az üzemeltetett AWS -ek száma többször megnőtt, és ezért elengedhetetlen, hogy megfelelő programokat és projekteket hajtsanak végre, amelyek a flották számára biztosítják a szükséges technológiákat és képességeket a biztonságos és ingyenes navigáció garantálásához a tengerekben és az óceánokban.
A teljesen autonóm rendszerek hatása már olyan erős, hogy minden védelmi ipar, amely elmulasztja ezt a technológiai áttörést, a jövő technológiai fejlődését is kihagyja. A pilóta nélküli és autonóm rendszerek nagy sikerrel használhatók a katonai szférában összetett és kemény feladatok elvégzésére, különösen ellenséges és kiszámíthatatlan körülmények között, amelyeket a tengeri környezet világosan és jól illusztrál. A tengeri világot könnyű kihívni, gyakran hiányzik a térképekről és nehezen navigálható, és ezek az autonóm rendszerek segíthetnek leküzdeni ezeket a kihívásokat. Képesek közvetlen emberi beavatkozás nélkül elvégezni a feladatokat, működési módokat használni a számítógépes programok és a külső tér közötti kölcsönhatás miatt.
Nyugodtan állíthatjuk, hogy az AMS tengeri műveletekben történő felhasználása a legszélesebb kilátásokkal rendelkezik, és mindez „hála” az ellenségeskedésnek, a kiszámíthatatlanságnak és a tengertér méretének. Érdemes megjegyezni, hogy a tengeri terek meghódítása iránti elfojthatatlan szomjúság a legösszetettebb és legfejlettebb tudományos és technológiai megoldásokkal kombinálva mindig is a siker záloga volt.
Az AMS egyre nagyobb népszerűségre tesz szert a tengerészek körében, a flották szerves részévé válik, ahol főként nem halálos küldetésekre használják őket, például aknameghajtásra, felderítésre, megfigyelésre és információgyűjtésre. De az önálló tengeri rendszerek rendelkeznek a legnagyobb potenciállal a víz alatti világban. A víz alatti világ egyre hevesebb viták színtere lesz, a tengeri erőforrásokért folytatott küzdelem fokozódik, ugyanakkor nagy szükség van a tengeri utak biztonságának biztosítására.
