Više autonomije za zemaljske sustave
Najpoznatija klasa sustava s autonomnom funkcionalnošću koju trenutno koriste oružane snage nekih zemalja su sustavi 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 napadačku imovinu, sa sustavom za upravljanje vatrom koji prati, procjenjuje i klasificira prijetnje.
Cijeli proces od trenutka otkrivanja do trenutka ispaljivanja projektila potpuno je automatiziran, budući da ga ljudska intervencija može usporiti ili potpuno onemogućiti pravovremeno aktiviranje. Operater ne samo da fizički neće imati vremena dati naredbu za gađanje protu projektila, već neće moći niti kontrolirati pojedine faze ovog procesa. Međutim, BACS su uvijek unaprijed programirani tako da korisnici mogu predvidjeti točne okolnosti pod kojima bi sustav trebao reagirati, a pod kojima ne bi trebao. Vrste prijetnji koje će pokrenuti odgovor BAC -a unaprijed su poznate ili barem predvidljive s visokim stupnjem sigurnosti.
Slični principi također reguliraju rad drugih autonomnih sustava naoružanja na zemlji, poput sustava za presretanje nevođenih projektila, topničkih granata i mina koji se koriste za zaštitu vojnih baza u ratnim zonama. Stoga se i APS i sustavi presretanja mogu smatrati autonomnim sustavima koji, nakon što se aktiviraju, ne zahtijevaju ljudsku intervenciju.
Izazov: autonomija za zemaljske mobilne robote
Danas se mobilni sustavi na zemlji obično koriste za otkrivanje eksploziva i njihovu neutraliziranje ili izviđanje terena ili zgrada. U oba slučaja, roboti su daljinski upravljani i nadzirani od strane operatera (iako neki roboti mogu obavljati jednostavne zadatke, poput kretanja od točke do točke bez stalne pomoći čovjeka). “Razlog zašto je sudjelovanje ljudi i dalje vrlo važno je to što mobilni roboti na zemlji imaju ogromne poteškoće u samostalnom djelovanju na teškom i nepredvidljivom terenu. Upravljajte automobilom koji se neovisno kreće po bojnom polju, gdje mora zaobići prepreke, udaljiti se s pokretnim predmetima i biti pod neprijateljskom vatrom. mnogo teže - zbog nepredvidljivosti - nego korištenje autonomnih sustava naoružanja, poput spomenutog SAZ -a”, rekao je Marek Kalbarczyk iz Europske obrambene 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 putem odredišne točke omogućuje vozilu da koristi koordinate (koje je odredio operater ili ih je sustav zapamtio) za postizanje 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 potpore vojnicima u udaljenim područjima.
Obje se funkcije općenito oslanjaju na takozvani element za izbjegavanje prepreka za sprječavanje sudara s preprekama. Zbog složene topografije i oblika pojedinih područja terena (brda, doline, rijeke, drveće itd.), Sustav navigacije točkama koji se koristi na zemaljskim platformama mora uključivati laserski radar ili lidar (LiDAR - Otkrivanje svjetlosti i domet) ili biti sposoban koristiti unaprijed učitane karte. Međutim, budući da se lidar oslanja na aktivne senzore i stoga ih je lako otkriti, fokus istraživanja sada je na sustavima pasivnog snimanja. Unaprijed učitane karte dovoljne su kad vozila bez posade rade u dobro poznatim okruženjima za koja su već dostupne detaljne karte (na primjer, nadzor i zaštita granica ili kritične infrastrukture). Međutim, svaki put kad zemaljski roboti moraju ući u složen i nepredvidljiv prostor, lidar je bitan za navigaciju međutočkama. Problem je u tome što lidar također ima 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 ovom području. U tu je svrhu razvijeno nekoliko prototipova za pokazivanje tehničkih rješenja, kao što su ADM-H ili EuroSWARM, kako bi se istražila, testirala i pokazala naprednija svojstva, uključujući autonomnu navigaciju ili suradnju sustava bez posade. Ti su uzorci, 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 "Terensko uklapanje i integracija bespilotnih kopnenih sustava", kao i studiji "Određivanje svih osnovnih tehničkih i sigurnosnih zahtjeva za vojna bespilotna vozila pri radu u kombiniranoj misiji koja uključuje sustave s posadom i bespilotne letjelice" (SafeMUVe), financirano prema Europskoj obrambenoj agenciji, 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, promatranje, izviđanje zona i ruta, evakuacija ranjenika, izviđanje oružja za masovno uništenje, praćenje vođe s teretom, pratnja zaliha, čišćenje ruta itd.), ali operativni koncepti koji bi podržali sve to još uvijek nedostaju. Stoga je programerima zemaljskih mobilnih robota s autonomnim funkcijama teško razviti sustave koji će točno zadovoljiti zahtjeve vojske. Organiziranje foruma ili radnih skupina 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 treba prevladati. Ovisno o predviđenom zadatku, NMR može biti opremljen raznim kompletima ugrađene opreme (senzori za izviđanje i promatranje ili praćenje i otkrivanje oružja za masovno uništenje, manipulatori za rukovanje eksplozivima ili sustavima naoružanja, sustavi za navigaciju i navođenje), kompleti za prikupljanje informacija, upravljački kompleti i oprema za upravljanje …To znači da su neke ometajuće tehnologije prijeko potrebne, poput donošenja odluka / kognitivnog računalstva, interakcije čovjek-stroj, računalne vizualizacije, tehnologije baterija ili zajedničkog prikupljanja informacija. Konkretno, nestrukturirano i osporavano okruženje čini navigacijske sustave i sustave navođenja vrlo teškim za rad. 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 kartiranje). Lokalizacija i kartiranje) i trodimenzionalni pregled terena, relativna navigacija, napredna integracija i spajanje podataka s postojećih senzora, kao i pružanje mobilnosti pomoću tehničkog vida. Problem ne leži toliko u tehnološkoj prirodi, budući da se većina tih tehnologija već koristi u civilnoj sferi, već u regulaciji. Doista, takve se tehnologije ne mogu odmah koristiti u vojne svrhe, jer se moraju prilagoditi posebnim vojnim zahtjevima.
Upravo je to svrha EAO -ovog Sveobuhvatnog strateškog istraživačkog programa OSRA -e, koji je alat koji može pružiti potrebna rješenja. Unutar OSRA-e razvija se nekoliko takozvanih tehnoloških građevnih blokova ili TBB (Technology Building Block), koji bi trebali ukloniti tehnološke praznine povezane s zemaljskim robotima, na primjer: zajedničko djelovanje platformi s ljudskom posadom i nenaseljenih, prilagodljiva interakcija između čovjeka i bespilotni sustav s različitim razinama autonomije; sustav kontrole i dijagnostike; nova korisnička sučelja; navigacija u nedostatku satelitskih signala; autonomni i automatizirani algoritmi za navođenje, navigaciju i upravljanje te donošenje odluka za platforme s posadom i bez posade; kontrola nekoliko robota i njihovo zajedničko djelovanje; visoko precizno navođenje i kontrola oružja; sustavi aktivne vizualizacije; umjetna inteligencija i veliki podaci za potporu donošenju odluka. Svaki TVB u vlasništvu je posebne grupe ili CapTech -a koji uključuje stručnjake iz vlade, industrije i znanosti. Izazov za svaku CapTech skupinu je razviti putokaz za svoju TVB.
3. Regulatorno / pravno: Značajna prepreka uvođenju autonomnih sustava u vojnu arenu je nedostatak odgovarajućih metodologija provjere i procjene ili procesa certificiranja koji su potrebni kako bi se potvrdilo 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 utvrđen u smislu specifičnih standarda / najboljih praksi je u modulima koji se odnose na više razine 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 izvršavanje različitih zadataka, ali još uvijek nema standarda. U tom smislu postoji i zaostatak u vezi s provjerom i certifikacijom ovih modula, djelomično riješen europskom inicijativom ENABLE-S3. Novoosnovana mreža testnih centara EAO -a bila je prvi korak u pravom smjeru. To nacionalnim centrima omogućuje provedbu zajedničkih inicijativa za pripremu za testiranje obećavajućih tehnologija, na primjer, u području robotike.
4. Osoblje: Proširena uporaba bespilotnih i autonomnih zemaljskih sustava zahtijevat će promjene u sustavu vojnog obrazovanja, uključujući obuku operatora. Prije svega, vojno osoblje mora razumjeti tehnička načela autonomije sustava kako bi, ako je potrebno, pravilno radilo i upravljalo njime. Stvaranje povjerenja između korisnika i autonomnog sustava preduvjet je za širu primjenu zemaljskih sustava s višom razinom autonomije.
5. Financijski: Dok globalni komercijalni igrači poput Ubera, Googlea, Tesle ili Toyote ulažu milijarde eura u samovozeće automobile, vojska troši mnogo skromnije iznose na bespilotne sustave na zemlji, koji se također distribuiraju među zemljama koje imaju vlastite nacionalne planove za razvoj takvih platformi. Europski obrambeni fond u nastajanju trebao bi pomoći u konsolidaciji financiranja i podržati suradnički pristup razvoju zemaljskih mobilnih robota s naprednijim autonomnim funkcijama.
Rad Europske agencije
EOA već nekoliko godina aktivno radi na području zemaljskih mobilnih robota. Posebni tehnološki aspekti kao što su kartiranje, planiranje rute, praćenje vođe ili izbjegavanje prepreka razvijeni su u suradničkim istraživačkim projektima kao što su SAM-UGV ili HyMUP; obje sufinanciraju Francuska i Njemačka.
Projekt SAM-UGV ima za cilj razviti samostalni model demonstracije tehnologije temeljen na mobilnoj zemaljskoj platformi, koju karakterizira modularna arhitektura hardvera i softvera. Konkretno, demonstracijski uzorak 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 zadaća sa bespilotnim sustavima u koordinaciji s postojećim vozilima s ljudskom posadom.
Osim toga, zaštita autonomnih sustava 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 sustavi (AMS) imaju značajan utjecaj na prirodu ratovanja i svugdje. Rasprostranjena dostupnost i smanjenje troškova komponenti i tehnologija koje se mogu koristiti u vojnim sustavima omogućuju sve većem broju državnih i nedržavnih aktera da dobiju pristup vodama svjetskih oceana. Posljednjih godina broj upravljanih AWS -a nekoliko se puta povećao pa je stoga nužno provesti odgovarajuće programe i projekte koji bi floti osigurali potrebne tehnologije i sposobnosti za jamčenje sigurne i besplatne plovidbe morima i oceanima.
Utjecaj potpuno autonomnih sustava već je toliko snažan da će svaka obrambena industrija koja propusti ovaj tehnološki iskorak propustiti i tehnološki razvoj budućnosti. Bespilotni i autonomni sustavi mogu se s velikim uspjehom koristiti u vojnoj sferi za izvršavanje složenih i teških zadataka, osobito u neprijateljskim i nepredvidljivim uvjetima, što pomorsko okruženje jasno i ilustrira. Pomorski svijet lako je izazvati, često ga nema na kartama i teško ga je snalaziti, a ti autonomni sustavi mogu pomoći u prevladavanju nekih od ovih izazova. Imaju sposobnost izvršavanja zadataka bez izravne ljudske intervencije, koristeći načine rada zbog interakcije računalnih programa s vanjskim prostorom.
Može se sa sigurnošću reći da uporaba 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 s najsloženijim i najnaprednijim znanstvenim 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. No, autonomni pomorski sustavi imaju najveći potencijal u podvodnom svijetu. Podvodni svijet postaje poprište sve žešćih sporova, borba za morske resurse se pojačava, a istodobno postoji velika potreba za osiguranjem sigurnosti morskih putova.
