Rohkem autonoomiat maapealsetele süsteemidele
Tuntuim autonoomse funktsionaalsusega süsteemide klass, mida praegu kasutavad mõnede riikide relvajõud, on soomukite aktiivsed kaitsesüsteemid (SAZ), mis on võimelised iseseisvalt hävitama ründavaid tankitõrjerakette, juhitavaid rakette ja mürske. AES on tavaliselt kombinatsioon radaritest või infrapuna -anduritest, mis tuvastavad ründava vara koos tulejuhtimissüsteemiga, mis jälgib, hindab ja liigitab ohte.
Kogu protsess avastamise hetkest kuni mürsu tulistamiseni on täielikult automatiseeritud, kuna inimese sekkumine võib selle aeglustada või õigeaegse vallandamise täiesti võimatuks muuta. Operaatoril pole mitte ainult füüsiliselt aega anda vastumürskude laskmise käsku, vaid ta ei saa isegi selle protsessi üksikuid etappe juhtida. Kuid BACS on alati ette programmeeritud, et kasutajad saaksid täpselt ette näha, millistel asjaoludel peaks süsteem reageerima ja millistel mitte. Ohtude tüübid, mis käivitavad BAC -vastuse, on ette teada või vähemalt suure tõenäosusega prognoositavad.
Sarnased põhimõtted reguleerivad ka teiste autonoomsete maapealsete relvasüsteemide, näiteks juhitavate rakettide, suurtükiväe mürsude ja sõjapiirkondade kaitseväebaaside kaitseks kasutatavate miinide tabamise süsteemide toimimist. Nii APS -i kui ka pealtkuulamissüsteeme võib seega pidada autonoomseteks süsteemideks, mis pärast aktiveerimist ei vaja inimese sekkumist.
Väljakutse: maapealsete mobiilirobotite autonoomia
Tänapäeval kasutatakse lõhkeainete avastamiseks ja nende neutraliseerimiseks või maastiku või hoonete tutvumiseks tavaliselt maapealseid mobiilsüsteeme. Mõlemal juhul juhivad ja jälgivad roboteid kaugjuhtimisega operaatorid (kuigi mõned robotid suudavad lihtsaid ülesandeid, näiteks liikuda punktist punkti ilma pideva inimese abita). „Põhjus, miks inimeste osalemine on endiselt väga oluline, on see, et maapealsetel mobiilirobotitel on tohutult raskusi iseseisvalt keerulisel ja ettearvamatul maastikul tegutsemisel. Juhtige iseseisvalt lahinguväljal liikuvat autot, kus see peab takistustest mööda minema, liikuvate objektidega minema sõitma ja vaenlase tule alla jääma. palju raskem - ettearvamatuse tõttu - kui autonoomsete relvasüsteemide, nagu eespool nimetatud SAZ, kasutamine,”ütles Marek Kalbarczyk Euroopa Kaitseagentuurist (EDA). Seetõttu piirdub maapealsete robotite autonoomia tänapäeval veel lihtsate funktsioonidega, näiteks "järgne mulle" ja navigeerimine antud koordinaatidele. Jälgi mind saavad kasutada mehitamata sõidukid teise sõiduki või sõduri jälgimiseks, samas kui teekonnapunktide navigeerimine võimaldab sõidukil soovitud sihtpunkti jõudmiseks kasutada koordinaate (määrab operaator või jätab süsteemi meelde). Mõlemal juhul kasutab mehitamata sõiduk GPSi, radarit, visuaalseid või elektromagnetilisi allkirju või raadiokanaleid, et järgida liidrit või kindlat / meelde jäetud marsruuti.
Sõduri valik
Tegevuse seisukohast on selliste eraldiseisvate funktsioonide kasutamise eesmärk üldiselt järgmine:
• vähendades ohtusid ohtlikes piirkondades sõduritele, asendades juhid mehitamata sõidukitega või mehitamata sõidukomplektidega autonoomse konvoi jälgimisega või
• vägede toetamine kaugetes piirkondades.
Mõlemad funktsioonid tuginevad üldiselt nn takistuste vältimise elemendile, et vältida kokkupõrkeid takistustega. Maastiku üksikute alade (mäed, orud, jõed, puud jne) keeruka topograafia ja kuju tõttu peab maapealsetel platvormidel kasutatav punktnavigatsioonisüsteem sisaldama laserradarit või lidarit (LiDAR - Light Detection And Ranging) või suutma kasutada eellaaditud kaarte. Kuna aga lidar tugineb aktiivsetele anduritele ja on seetõttu hõlpsasti tuvastatav, on uurimistöö keskendunud nüüd passiivsetele pildisüsteemidele. Eelsalvestatud kaartidest piisab aga siis, kui mehitamata sõidukid töötavad tuntud keskkonnas, mille kohta on üksikasjalikud kaardid juba saadaval (näiteks piiride või elutähtsa infrastruktuuri jälgimine ja kaitsmine). Iga kord, kui maapealsed robotid peavad sisenema keerulisse ja ettearvamatusse ruumi, on lidar vahepunktides navigeerimiseks hädavajalik. Probleem on selles, et lidaril on ka oma piirangud, see tähendab, et selle töökindlust saab tagada ainult suhteliselt lihtsal maastikul töötavate mehitamata sõidukite puhul.
Seetõttu on selles valdkonnas vaja täiendavaid uuringuid ja arendusi. Sel eesmärgil on tehniliste lahenduste, näiteks ADM-H või EuroSWARM, demonstreerimiseks välja töötatud mitu prototüüpi, et uurida, katsetada ja demonstreerida täiustatud funktsioone, sealhulgas autonoomset navigeerimist või mehitamata süsteemide koostööd. Need proovid on aga alles uurimisjärgus.
Ees on palju raskusi
Lidari piirangud ei ole ainus probleem, mis seisab silmitsi maapealsete mobiilirobotitega (HMP). Vastavalt uuringule "Mehitamata maapealsete süsteemide maastiku sobivus ja integreerimine", samuti uuringule "Kõikide põhiliste tehniliste ja ohutusnõuete määramine sõjalistele mehitamata sõidukitele, kui nad töötavad kombineeritud missioonil, mis hõlmab mehitatud ja mehitamata süsteeme" (SafeMUVe), rahastati Euroopa Kaitseagentuuri poolt saab väljakutsed ja võimalused jagada viide erinevasse kategooriasse:
1. Töökorras: Autonoomsete funktsioonidega maapealsete mobiilirobotite puhul võib kaaluda mitmeid võimalikke ülesandeid (kommunikatsioonikeskus, vaatlus, tsoonide ja marsruutide tutvumine, haavatute evakueerimine, massihävitusrelvade tutvumine, juhi järgimine koormaga, varustuse saatmine, marsruutide puhastamine jne.), kuid selle kõige toetamiseks puuduvad endiselt tegevuskontseptsioonid. Seega on autonoomsete funktsioonidega maapealsete mobiilirobotite arendajatel keeruline välja töötada süsteeme, mis vastaksid täpselt sõjaväe nõuetele. Foorumite või töörühmade korraldamine autonoomsete funktsioonidega mehitamata sõidukikasutajatele võiks selle probleemi lahendada.
2. Tehniline: Autonoomsete HMP-de võimalik kasu on märkimisväärne, kuid on tehnilisi takistusi, mis tuleb veel ületada. Sõltuvalt kavandatavast ülesandest võib NMR -i varustada mitmesuguste pardaseadmete komplektidega (andurid luure- ja vaatlus- või seire- ja avastamisrelvadeks, masinad lõhkekehade või relvasüsteemide käsitsemiseks, navigeerimis- ja juhtimissüsteemid), teabe kogumise komplektid, operaatori juhtimiskomplektid ja juhtseadmed …See tähendab, et mõningaid häirivaid tehnoloogiaid on hädasti vaja, näiteks otsuste tegemine / kognitiivne andmetöötlus, inimese ja masina suhtlus, arvuti visualiseerimine, akutehnoloogia või koostööteabe kogumine. Eelkõige muudab struktureerimata ja vaidlustatud keskkond navigatsiooni- ja juhtimissüsteemide kasutamise väga keeruliseks. Siin on vaja liikuda uute andurite (termilised neutronidetektorid, ülejahutatud aatomite tehnoloogial põhinevad interferomeetrid, nutikad ajamid jälgimiseks ja juhtimiseks, täiustatud elektromagnetilised induktsiooniandurid, infrapunaspektroskoobid) ja tehnikate, näiteks detsentraliseeritud ja ühise SLAM -i, väljatöötamise teele. (Samaaegne lokaliseerimine ja kaardistamine). Lokaliseerimine ja kaardistamine) ning kolmemõõtmeline maastikuuuring, suhteline navigeerimine, täiustatud integreerimine ja olemasolevate andurite andmete liitmine, samuti mobiilsuse pakkumine tehnilise nägemuse abil. Probleem ei seisne niivõrd tehnoloogilises olemuses, kuna enamik neist tehnoloogiatest on juba kasutusel tsiviilvaldkonnas, vaid reguleerimises. Tõepoolest, selliseid tehnoloogiaid ei saa kohe sõjalistel eesmärkidel kasutada, kuna need tuleb kohandada konkreetsete sõjaliste nõuetega.
Just see on EAO OSRA põhjaliku strateegilise uurimisprogrammi eesmärk, mis on tööriist, mis suudab pakkuda vajalikke lahendusi. OSRA raames töötatakse välja mitmeid nn tehnoloogilisi ehitusplokke ehk TBB (Technology Building Block), mis peaksid kõrvaldama maapealsete robotitega seotud tehnoloogilised lüngad, näiteks: mehitatud ja asustamata platvormide ühistegevus, kohanemisvõimeline suhtlus mehe ja inimese vahel mehitamata süsteem, millel on erinev autonoomia; juhtimis- ja diagnostikasüsteem; uued kasutajaliidesed; navigatsioon satelliitsignaalide puudumisel; autonoomsed ja automatiseeritud juhtimis-, navigeerimis- ja juhtimis- ning otsustusalgoritmid meeskonna- ja mehitamata platvormidele; mitme roboti ja nende ühistegevuse kontroll; relvade ülitäpne juhtimine ja juhtimine; aktiivsed visualiseerimissüsteemid; tehisintellekti ja suurandmeid, mis toetavad otsuste tegemist. Iga TVB kuulub spetsiaalsele grupile või CapTechile, kuhu kuuluvad valitsuse, tööstuse ja teaduse eksperdid. Iga CapTechi rühma väljakutse on töötada välja oma TVB tegevuskava.
3. Regulatiivsed / juriidilised: Oluliseks takistuseks autonoomsete süsteemide kasutuselevõtmisel sõjaväeareenil on sobivate kontrollimis- ja hindamismetoodikate või sertifitseerimisprotsesside puudumine, mis on vajalikud kinnitamaks, et isegi kõige põhilisemate autonoomsete funktsioonidega mobiilne robot on võimeline õigesti ja ohutult töötama isegi vaenulik ja väljakutsuv keskkond. Tsiviilmaailmas seisavad isesõitvad autod silmitsi samade probleemidega. SafeMUVe uuringu kohaselt on konkreetsete standardite / parimate tavade osas tuvastatud peamiseks mahajäämuseks moodulid, mis on seotud kõrgema autonoomia tasemega, nimelt automatiseerimine ja andmete ühendamine. Sellised moodulid nagu "Väliskeskkonna tajumine", "Lokaliseerimine ja kaardistamine", "Järelevalve" (otsuste tegemine), "Liikluse planeerimine" jne on tehnoloogilises valmisolekus endiselt keskmisel tasemel ja kuigi on olemas mitmeid lahendusi ja algoritme, mis on loodud erinevate ülesannete täitmiseks, kuid standardit pole veel saadaval. Sellega seoses on ka mahajäämust seoses nende moodulite kontrollimise ja sertifitseerimisega, mida on osaliselt käsitletud Euroopa algatuses ENABLE-S3. EAO äsja loodud testikeskuste võrgustik oli esimene samm õiges suunas. See võimaldab riiklikel keskustel rakendada ühiseid algatusi, et valmistuda paljutõotavate tehnoloogiate katsetamiseks, näiteks robootika valdkonnas.
4. Personal: Mehitamata ja autonoomsete maapealsete süsteemide laialdasem kasutamine nõuab muudatusi sõjalises haridussüsteemis, sealhulgas operaatorite koolitamist. Esiteks peavad sõjaväelased mõistma süsteemi autonoomia tehnilisi põhimõtteid, et seda vajaduse korral korralikult juhtida ja kontrollida. Usalduse loomine kasutaja ja autonoomse süsteemi vahel on kõrgema autonoomiaga maapealsete süsteemide laiema rakendamise eeltingimus.
5. Finants: Kui ülemaailmsed kaubandusettevõtted, nagu Uber, Google, Tesla või Toyota, investeerivad miljardeid eurosid isesõitvatesse autodesse, kulutavad sõjaväelased palju tagasihoidlikumaid summasid mehitamata maapealsetele süsteemidele, mis jaotatakse ka riikide vahel, kellel on oma riiklikud plaanid. selliste platvormide arendamine. Tekkiv Euroopa Kaitsefond peaks aitama rahastamist konsolideerida ja toetama koostööl põhinevat lähenemisviisi arenenud autonoomsete funktsioonidega maapealsete mobiilirobotite väljatöötamisele.
Euroopa agentuuri töö
EOA on juba mitu aastat aktiivselt töötanud maapealsete mobiilirobotite valdkonnas. Tehnoloogilised eriaspektid, nagu kaardistamine, marsruudi planeerimine, liidri järgimine või takistuste vältimine, on välja töötatud koostööprojektides nagu SAM-UGV või HyMUP; mõlemat kaasrahastavad Prantsusmaa ja Saksamaa.
Projekti SAM-UGV eesmärk on välja töötada eraldiseisev tehnoloogia tutvustamismudel, mis põhineb mobiilsel maapealsel platvormil, mida iseloomustab nii riistvara kui ka tarkvara modulaarne arhitektuur. Eelkõige kinnitas tehnoloogia näidisproov skaleeritava autonoomia kontseptsiooni (kaugjuhtimispuldi, poolautonoomia ja täielikult autonoomse režiimi vahetamine). Projekti SAM-UGV arendati edasi HyMUP projekti raames, mis kinnitas võimalust sooritada lahinguülesandeid mehitamata süsteemidega kooskõlastatult olemasolevate mehitatud sõidukitega.
Lisaks käsitlevad praegu PASEI projekt ning vastavalt SafeMUVe ja SUGV uuringud autonoomsete süsteemide kaitset tahtliku sekkumise eest, segatud ülesannete ohutusnõuete väljatöötamist ja HMP standardimist.
Vee peal ja vee all
Automaatsed merendussüsteemid (AMS) mõjutavad oluliselt sõjapidamise olemust ja seda igal pool. Sõjalistes süsteemides kasutatavate komponentide ja tehnoloogiate laialdane kättesaadavus ja kulude vähendamine võimaldab üha suuremal hulgal riiklikel ja valitsusvälistel osalejatel pääseda maailma ookeanide vetesse. Viimastel aastatel on käitatavate AWSide arv mitu korda suurenenud ja seetõttu on hädavajalik rakendada asjakohaseid programme ja projekte, mis annaksid laevastikele vajalikud tehnoloogiad ja võimalused, et tagada meres ja ookeanides ohutu ja tasuta navigeerimine.
Täisautonoomsete süsteemide mõju on juba nii tugev, et iga kaitsetööstus, kes selle tehnoloogilise läbimurde vahele jätab, jääb ilma ka tuleviku tehnoloogilisest arengust. Mehitamata ja autonoomseid süsteeme saab sõjaväes väga edukalt kasutada keeruliste ja raskete ülesannete täitmiseks, eriti vaenulikes ja ettearvamatutes tingimustes, mida merekeskkond selgelt ja illustreerib. Meremaailma on lihtne vaidlustada, see puudub sageli kaartidelt ja seda on raske navigeerida ning need autonoomsed süsteemid võivad aidata mõnest neist väljakutsetest üle saada. Neil on võime täita ülesandeid ilma inimese otsese sekkumiseta, kasutades töörežiime arvutiprogrammide ja välisruumi koostoime tõttu.
Võib kindlalt väita, et AMS -i kasutamisel mereoperatsioonidel on kõige laiemad väljavaated ja seda kõike "tänu" merevaenulikkusele, ettearvamatusele ja suurusele. Väärib märkimist, et merepindade vallutamatu janu vallutada koos kõige keerukamate ja arenenumate teaduslike ja tehnoloogiliste lahendustega on alati olnud edu võti.
AMS on meremeeste seas üha populaarsemaks muutumas, muutudes laevastike lahutamatuks osaks, kus neid kasutatakse peamiselt mittesurmavatel missioonidel, näiteks miinitõrjes, luureks, jälgimiseks ja teabe kogumiseks. Kuid autonoomsetel meresüsteemidel on veealuses maailmas suurim potentsiaal. Veealune maailm on muutumas üha ägedamate vaidluste areeniks, võitlus mereressursside pärast intensiivistub ja samal ajal on suur vajadus tagada mereteede ohutus.
