Cea mai faimoasă clasă de sisteme cu funcționalitate autonomă desfășurată în prezent de forțele armate din unele țări sunt sistemele de protecție activă (SAZ) pentru vehiculele blindate, care sunt capabile să distrugă independent rachetele antitanc, rachetele neguidate și obuzele de atac. AES este de obicei o combinație de radare sau senzori infraroșii care detectează activele care atacă, cu un sistem de control al focului care urmărește, evaluează și clasifică amenințările.
Întregul proces de la momentul detectării până la momentul tragerii proiectilului este complet automatizat, deoarece intervenția umană îl poate încetini sau poate face ca declanșarea în timp util să fie complet imposibilă. Operatorul nu numai din punct de vedere fizic nu va avea timp să dea comanda pentru a trage contra-proiectilul, dar nici măcar nu va putea controla fazele individuale ale acestui proces. Cu toate acestea, BACS sunt întotdeauna programate în avans, astfel încât utilizatorii să poată prezice circumstanțele exacte în care sistemul ar trebui să reacționeze și în care nu ar trebui. Tipurile de amenințări care vor declanșa răspunsul BAC sunt cunoscute în prealabil sau cel puțin previzibile cu un grad ridicat de certitudine.
Principii similare guvernează, de asemenea, funcționarea altor sisteme autonome de armament terestru, cum ar fi sistemele de interceptare a rachetelor neguidate, obuzelor de artilerie și minelor utilizate pentru protejarea bazelor militare din zonele de război. Atât APS cât și sistemele de interceptare pot fi astfel considerate ca sisteme autonome care, odată activate, nu necesită intervenția umană.
Provocare: autonomie pentru roboții mobili la sol
Astăzi, sistemele mobile de la sol sunt de obicei utilizate pentru a detecta explozibilii și a le neutraliza sau a recunoaște terenul sau clădirile. În ambele cazuri, roboții sunt controlați și monitorizați de la distanță de către operatori (deși unii roboți pot îndeplini sarcini simple, cum ar fi deplasarea de la punct la punct, fără asistență umană constantă). „Motivul pentru care participarea umană rămâne foarte importantă este că roboții mobili de la sol au o dificultate extraordinară de a opera singuri pe terenuri dificile și imprevizibile. Operați o mașină care se deplasează independent pe câmpul de luptă, unde trebuie să ocolească obstacolele, să alunge cu obiecte în mișcare și să fie sub focul inamicului. mult mai dificil - din cauza imprevizibilității - decât utilizarea sistemelor de arme autonome, cum ar fi SAZ menționat anterior , a declarat Marek Kalbarczyk de la Agenția Europeană de Apărare (EDA). Prin urmare, autonomia roboților de sol de astăzi este încă limitată la funcții simple, de exemplu, „urmează-mă” și navigarea la coordonatele date. Follow me poate fi folosit de vehicule fără pilot pentru a urma un alt vehicul sau soldat, în timp ce navigarea în waypoint permite vehiculului să utilizeze coordonatele (determinate de operator sau memorate de sistem) pentru a ajunge la destinația dorită. În ambele cazuri, vehiculul fără pilot folosește GPS, radar, semnături vizuale sau electromagnetice sau canale radio pentru a urma liderul sau un traseu specific / memorat.
Alegerea soldatului
Din punct de vedere operațional, scopul utilizării unor astfel de funcții independente este, în general, să:
• reducerea riscurilor pentru soldații din zonele periculoase prin înlocuirea șoferilor cu vehicule fără pilot sau truse de conducere fără pilot cu urmărirea autonomă a convoiului sau
• acordarea de sprijin trupelor din zonele îndepărtate.
Ambele funcții se bazează în general pe așa-numitul element de evitare a obstacolelor pentru a preveni coliziunile cu obstacolele. Datorită topografiei și formei complexe a zonelor individuale ale terenului (dealuri, văi, râuri, copaci etc.), sistemul de navigație punctual utilizat în platformele terestre trebuie să includă un radar laser sau un lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) sau să fie capabil să folosească hărți preîncărcate. Cu toate acestea, deoarece lidar se bazează pe senzori activi și, prin urmare, este ușor de detectat, accentul cercetării este acum pe sistemele de imagistică pasivă. Cu toate acestea, hărțile preîncărcate sunt suficiente atunci când vehiculele fără pilot funcționează în medii bine cunoscute pentru care sunt deja disponibile hărți detaliate (de exemplu, monitorizarea și protejarea frontierelor sau infrastructura critică). Cu toate acestea, de fiecare dată când roboții la sol trebuie să intre într-un spațiu complex și imprevizibil, un lidar este esențial pentru navigarea în puncte intermediare. Problema este că lidarul are și limitările sale, adică fiabilitatea sa poate fi garantată doar pentru vehiculele fără pilot care operează pe teren relativ simplu.
Prin urmare, sunt necesare cercetări și dezvoltări suplimentare în acest domeniu. În acest scop, au fost dezvoltate mai multe prototipuri pentru a demonstra soluții tehnice, cum ar fi ADM-H sau EuroSWARM, pentru a explora, testa și demonstra caracteristici mai avansate, inclusiv navigarea autonomă sau cooperarea în sisteme fără pilot. Cu toate acestea, aceste eșantioane sunt încă în stadiile incipiente ale cercetării.
Există multe dificultăți în față
Limitările lidarului nu sunt singura problemă cu care se confruntă roboții mobili la sol (HMP). Conform studiului „Montarea terenului și integrarea sistemelor terestre fără pilot”, precum și studiul „Determinarea tuturor cerințelor tehnice și de siguranță de bază pentru vehiculele militare fără pilot atunci când funcționează într-o misiune combinată care implică sisteme pilotate și fără pilot” (SafeMUVe), finanțat de către Agenția Europeană de Apărare, provocările și oportunitățile pot fi împărțite în cinci categorii diferite:
1. Operațional: Există multe sarcini potențiale care pot fi luate în considerare pentru roboții mobili la sol cu funcții autonome (centru de comunicații, observare, recunoaștere a zonelor și rutelor, evacuarea răniților, recunoaștere a armelor de distrugere în masă, urmărirea conducătorului cu o sarcină, escortarea proviziilor, curățarea rutelor etc.), dar conceptele operaționale care să susțină toate acestea încă lipsesc. Astfel, este dificil pentru dezvoltatorii de roboți mobili de la sol cu funcții autonome să dezvolte sisteme care să îndeplinească cu exactitate cerințele armatei. Organizarea de forumuri sau grupuri de lucru pentru utilizatorii de vehicule fără pilot cu funcții autonome ar putea rezolva această problemă.
2. Tehnic: Beneficiile potențiale ale HMP-urilor independente sunt semnificative, dar există obstacole tehnice care trebuie încă depășite. În funcție de sarcina prevăzută, RMN poate fi echipat cu diverse seturi de echipamente la bord (senzori pentru recunoaștere și observare sau monitorizare și detectare a armelor de distrugere în masă, manipulatoare pentru manipularea explozivilor sau a sistemelor de arme, sisteme de navigație și ghidare), seturi de colectare a informațiilor, seturi de control pentru operator și echipamente de control …Aceasta înseamnă că unele tehnologii perturbatoare sunt extrem de necesare, cum ar fi luarea deciziilor / calculul cognitiv, interacțiunea om-mașină, vizualizarea computerului, tehnologia bateriei sau colectarea informațiilor în colaborare. În special, mediul nestructurat și contestat face ca sistemele de navigație și ghidare să fie foarte dificil de operat. Aici este necesar să se meargă pe calea dezvoltării de noi senzori (detectoare de neutroni termici, interferometre bazate pe tehnologia atomilor supraîncălziți, actuatoare inteligente pentru monitorizare și control, senzori avansați de inducție electromagnetică, spectroscopuri în infraroșu) și tehnici, de exemplu, SLAM descentralizat și articular (Localizare și cartografiere simultană. Localizare și cartografiere) și topografie tridimensională a terenului, navigare relativă, integrare avansată și fuziune a datelor de la senzorii existenți, precum și furnizarea de mobilitate utilizând viziunea tehnică. Problema rezidă nu atât în natura tehnologică, deoarece majoritatea acestor tehnologii sunt deja utilizate în sfera civilă, cât și în reglementare. Într-adevăr, astfel de tehnologii nu pot fi utilizate imediat în scopuri militare, deoarece trebuie adaptate la cerințele militare specifice.
Acesta este tocmai scopul Programului de cercetare strategică cuprinzătoare OSRA al EAO, care este un instrument care poate oferi soluțiile necesare. În cadrul OSRA, sunt dezvoltate mai multe așa-numitele blocuri de construcție tehnologice sau TBB (Technology Building Block), care ar trebui să elimine lacunele tehnologice asociate cu roboții de la sol, de exemplu: acțiuni comune ale platformelor echipate și nelocuite, interacțiunea adaptativă între un om și un sistem fără pilot cu diferite niveluri de autonomie; sistem de control și diagnosticare; noi interfețe utilizator; navigație în absența semnalelor de satelit; algoritmi de ghidare, navigație și control și luare a deciziilor autonome și automate pentru platforme echipate și fără pilot; controlul mai multor roboți și acțiunile lor comune; ghidare și control de înaltă precizie al armelor; sisteme de vizualizare active; inteligență artificială și date mari pentru a sprijini luarea deciziilor. Fiecare TVB este deținut de un grup dedicat sau CapTech, care include experți din guvern, industrie și știință. Provocarea pentru fiecare grup CapTech este de a dezvolta o foaie de parcurs pentru TVB-ul lor.
3. Regulator / Legal: Un obstacol semnificativ în calea introducerii sistemelor autonome în arena militară este lipsa unor metodologii de verificare și evaluare adecvate sau a unor procese de certificare care sunt necesare pentru a confirma că chiar și un robot mobil cu cele mai simple funcții autonome este capabil să funcționeze corect și în siguranță chiar și în medii ostile și provocatoare. În lumea civilă, mașinile cu conducere automată se confruntă cu aceleași probleme. Potrivit studiului SafeMUVe, principalul decalaj identificat în ceea ce privește standardele specifice / cele mai bune practici este în modulele legate de niveluri superioare de autonomie, și anume automatizarea și fuziunea datelor. Module precum, de exemplu, „Percepția mediului extern”, „Localizare și cartografiere”, „Supraveghere” (luarea deciziilor), „Planificarea traficului” etc., sunt încă la niveluri medii de pregătire tehnologică și, deși există mai multe soluții și algoritmi concepuți pentru a îndeplini diverse sarcini, dar niciun standard nu este încă disponibil. În acest sens, există, de asemenea, un restant în ceea ce privește verificarea și certificarea acestor module, abordate parțial de inițiativa europeană ENABLE-S3. Noua rețea de centre de testare a EAO a fost primul pas în direcția corectă. Acest lucru permite centrelor naționale să implementeze inițiative comune pentru a se pregăti pentru testarea tehnologiilor promițătoare, de exemplu, în domeniul roboticii.
4. Personal: Utilizarea extinsă a sistemelor terestre fără pilot și autonome va necesita schimbări în sistemul de învățământ militar, inclusiv instruirea operatorilor. În primul rând, personalul militar trebuie să înțeleagă principiile tehnice ale autonomiei sistemului pentru a-l opera și controla în mod corespunzător, dacă este necesar. Crearea încrederii între utilizator și sistemul autonom este o condiție prealabilă pentru aplicarea mai largă a sistemelor terestre cu un nivel mai înalt de autonomie.
5. Financiar: În timp ce jucători comerciali mondiali precum Uber, Google, Tesla sau Toyota investesc miliarde de euro în autoturisme, armata cheltuie sume mult mai modeste pe sisteme terestre fără pilot, care sunt distribuite și între țările care au propriile lor planuri naționale pentru dezvoltarea unor astfel de platforme. Fondul european de apărare emergent ar trebui să contribuie la consolidarea finanțării și să sprijine o abordare colaborativă pentru dezvoltarea de roboți mobili la sol cu funcții autonome mai avansate.
Activitatea Agenției Europene
EOA lucrează activ în domeniul roboților mobili la sol de câțiva ani. Aspecte tehnologice speciale precum cartografierea, planificarea traseelor, urmărirea liderului sau evitarea obstacolelor au fost dezvoltate în proiecte de cercetare colaborativă precum SAM-UGV sau HyMUP; ambele sunt cofinanțate de Franța și Germania.
Proiectul SAM-UGV își propune să dezvolte un model demonstrativ de tehnologie autonom bazat pe o platformă mobilă de sol, care se caracterizează printr-o arhitectură modulară atât a hardware-ului, cât și a software-ului. În special, eșantionul demonstrativ de tehnologie a confirmat conceptul de autonomie scalabilă (comutarea între telecomandă, semi-autonomie și modul complet autonom). Proiectul SAM-UGV a fost dezvoltat în continuare în cadrul proiectului HyMUP, care a confirmat posibilitatea de a efectua misiuni de luptă cu sisteme fără pilot în coordonare cu vehiculele cu echipaj existente.
În plus, protecția sistemelor autonome împotriva interferențelor deliberate, dezvoltarea cerințelor de siguranță pentru sarcini mixte și standardizarea HMP sunt în prezent abordate de proiectul PASEI și respectiv de studiile SafeMUVe și SUGV.
Pe apă și sub apă
Sistemele maritime automate (AMS) au un impact semnificativ asupra naturii războiului și peste tot. Disponibilitatea pe scară largă și reducerea costurilor componentelor și tehnologiilor care pot fi utilizate în sistemele militare permit unui număr tot mai mare de actori de stat și nestatali să aibă acces la apele oceanelor lumii. În ultimii ani, numărul de AWS-uri operate a crescut de mai multe ori și, prin urmare, este imperativ să fie puse în aplicare programe și proiecte adecvate care să ofere flotelor tehnologiile și capacitățile necesare pentru a garanta o navigație sigură și gratuită în mări și oceane.
Influența sistemelor complet autonome este deja atât de puternică, încât oricărei industrii de apărare care îi lipsește această descoperire tehnologică va lipsi și dezvoltarea tehnologică a viitorului. Sistemele fără pilot și autonome pot fi utilizate cu mare succes în sfera militară pentru a îndeplini sarcini complexe și dure, în special în condiții ostile și imprevizibile, pe care mediul maritim le ilustrează în mod clar și ilustrează. Lumea maritimă este ușor de provocat, este adesea absentă de pe hărți și dificil de navigat, iar aceste sisteme autonome pot ajuta la depășirea unora dintre aceste provocări. Au capacitatea de a îndeplini sarcini fără intervenția umană directă, folosind moduri de funcționare datorate interacțiunii programelor de calculator cu spațiul extern.
Este sigur să spunem că utilizarea AMS în operațiunile maritime are cele mai largi perspective și toate „datorită” ostilității, imprevizibilității și dimensiunii spațiului maritim. Este demn de remarcat faptul că setea irepresionabilă de cucerire a spațiilor maritime, combinată cu cele mai complexe și avansate soluții științifice și tehnologice, au fost întotdeauna cheia succesului.
AMS câștigă din ce în ce mai multă popularitate în rândul marinarilor, devenind o parte integrantă a flotelor, unde sunt utilizate în principal în misiuni neletale, de exemplu, în acțiunea împotriva minelor, pentru recunoaștere, supraveghere și colectare de informații. Dar sistemele maritime autonome au cel mai mare potențial în lumea subacvatică. Lumea subacvatică devine o arenă a disputelor din ce în ce mai acerbe, lupta pentru resursele marine se intensifică și, în același timp, există o mare necesitate de a asigura siguranța rutelor maritime.
