V súčasnej dobe prebieha neustály rozvoj koncepcie riadenia rojových operácií zo vzduchu, zeme a mora s využitím mnohých „opustených“systémov, pretože na porazenie protivníkov ozbrojené sily mnohých krajín venujú veľkú pozornosť nasadeniu. pokročilých autonómnych technológií. Vývoj takýchto technológií sa však v súčasnosti zameriava predovšetkým na letecké roje a je nepravdepodobné, že v blízkej budúcnosti budú môcť mať významný vplyv na výsledok vojenských operácií.
Napriek tomu nasadenie rojov leteckých, pozemných, povrchových a podmorských autonómnych platforiem núti armádu čeliť náročným výzvam pri udržiavaní a financovaní tejto technológie, a to napriek jej relatívne nedávnemu zavedeniu.
Napríklad podľa ministra obrany Gavina Williamsona, ktorý pred rokom hovoril v Kráľovskom výskumnom ústave, mal britský fond pre transformáciu obrany „za úlohu vyvinúť rojové letky zosieťovaných bezpilotných lietadiel, ktoré by boli schopné zameniť a ohromiť protivzdušnú obranu nepriateľa. Dúfame, že technológia bude pripravená na nasadenie do konca tohto roka. “
Vysokí predstavitelia amerického veliteľstva špeciálnych operácií s týmto postojom v zásade súhlasia. „Celkový počet bezpilotných systémov pracujúcich na spoločnej misii zostáva neoddeliteľnou súčasťou plánu velenia jeho sľubného konceptu„ Špeciálne aplikácie pre špeciálne situácie “, - povedal vedúci programov pre zariadenia typu lietadla.
Jeho komentár je v súlade s komentármi velenia, ktoré hovorilo o tom, ako by technológia rojov mohla podporovať „taktické informačné povedomie“špeciálnych síl v bojovej situácii. Koncept velenia, NGIA (Next Generation Information Awareness), integruje „diaľkové biometrické a technické senzory, pokročilú dátovú architektúru a analytiku, aby doplnil tradičné zhromažďovanie spravodajských informácií na nepriateľskom území“.
Hovorca velenia vysvetlil rôzne princípy bojového použitia vrátane toho, ako by roje vertikálnych vzletových a pristávacích dronov mohli podporiť koncepciu NGIA. Medzi ďalšie zvažované zásady bojového použitia novej technológie patrí nasadenie bezpilotných lietadiel z vyspelej pozície na vykonávanie vizuálneho, zvukového a elektromagnetického prieskumu, a tým neohrozenie špeciálnych síl, na ktorých výcvik bolo vynaložených veľa peňazí.
Hovoril tiež o túžbe veliteľstva vytvoriť konzorcium „najlepších priemyselných partnerov“schopné vyvinúť riešenie na rojenie bezpilotných lietadiel a jeho uvedenie do praxe počas nasledujúcich šiestich rokov.
Nepretržitá aktivita
Akékoľvek operačné využitie rojových riešení môže začať pred implementáciou konceptu NGIA. Americké vládne agentúry už implementujú rôzne programy zamerané na používanie úzko prepojených technológií.
Programy ako OFFSET (Offensive Swarm-Enabled Tactics) agentúry DARPA Defence Advanced Research Projects Agency, TOBS (Tactical Offboard Sensing) amerického letectva a LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology-lacná UAV swarm technology) americké námorníctvo.
Koncept TOBS je založený na palebnom podpornom lietadle AC-130J Ghostrider, ktoré je schopné naraz odpáliť niekoľko trubicových bezpilotných lietadiel Area-I ALTIUS (vzduchom spustený, do trubiek integrovaný bezobslužný systém) s cieľom poskytnúť dopravnému lietadlu informácie o potenciáli ciele.
Americké vojenské letectvo nebolo schopné poskytnúť podrobnosti o programe TOBS, ale priemyselné zdroje uviedli, že drony ALTIUS sú vybavené termovíznymi a optoelektronickými kamerami a dátovým prepojením, ktoré poskytuje návod na výzbrojný komplex Ghostridera. Koncept TOBS umožňuje Ghostriderovi zaútočiť na ciele v najnáročnejších poveternostných podmienkach.
Projekt amerického letectva LOCUST sa zameriava na spoluprácu až 30 kojotských dronov na podporu zhromažďovania spravodajských informácií, sledovania, zameriavania a prieskumných misií. MAV Perdix UAV sa tiež zvažuje ako alternatívna platforma pre program LOCUST.
DARPA uskutočnila svoju poslednú ukážku v rámci projektu OFFSET v júni 2019. Očakáva sa, že koncept OFFSET bude schopný zaistiť spoločnú prevádzku až 250 UAV a integráciu automatických pozemných vozidiel (AHA) do jednej siete.
Júnová demonštrácia vo Fort Benning, druhá zo šiestich plánovaných, ilustruje koncept siete dronov a pozemných vozidiel, ktoré vykonávajú prieskumné misie v komunitách s vysokými zvislými štruktúrami, úzkymi ulicami a plytkými pozorovacími uhlami. Podľa agentúry DARPA mali spoločnosti Lockheed Martin a Charles River Analytics v rámci programu OFFSET za úlohu „navrhnúť rojový systém vo forme realistickej hernej aplikácie vloženej do fyzických autonómnych platforiem“.
Táto aktivita si tiež kladie za cieľ definovať „adaptívne, komplexné a kolektívne správanie s cieľom zlepšiť výmenu informácií, rozhodovanie a interakciu s prostredím, aby mohli bezpilotné prostriedky bezproblémovo interagovať, navzájom sa ovplyvňovať a vyvodzovať správne logické závery“.
Podľa Dynetics, generálneho dodávateľa projektu Gremlins, bola medzitým dokončená tretia fáza vývoja na konci roku 2019. Cieľom projektu je vypustiť „kŕdeľ“lietadiel Gremlin z dopravného lietadla C-130 a vrátiť sa k nemu. Program Gremlins, ktorého koncepciu vyvinula kancelária DARPA, počíta s použitím opakovane použiteľných dronov schopných vykonávať operácie rozptýleného vzduchu v zložitom bojovom prostredí.
Dynetics vo vyhlásení uviedol, že „drony Gremlin sú štartované z existujúcich lietadiel mimo dosahu protivzdušnej obrany nepriateľa. Po dokončení misie lietadlo C-130 vezme drony Gremlin späť na palubu a transportuje ich na základňu, kde sa rýchlo prestavajú a opäť lietajú. “
Na programe sa zúčastňujú spoločnosti Sierra Nevada Corporation, Airborne Systems, Applied Systems Engineering, Kutta Technologies, Moog, Systima Technologies, Williams International a Kratos Unmanned Aerial Systems.
Technologické riešenia
Podľa riaditeľa spoločnosti Kratosa Steva Fendleyho sa v budúcnosti rojov budú môcť zúčastniť stovky, ak nie tisíce dronov.
Fendley povedal, ako môžu roje UAV v budúcnosti interagovať s cieľom vykonávať neobmedzený počet úderných a obranných misií prostredníctvom nezávislého rozhodovania na „masovej úrovni“.
„Spoľahlivosť sa zvyšuje exponenciálne, ak máte určitý počet vozidiel vykonávajúcich konkrétnu úlohu,“vysvetlil Fendley s tým, že strata jedného alebo viacerých UAV vo veľkom roji systémov nebude mať negatívny vplyv na misiu.
"Roj samotný a jeho rozhodovacie schopnosti nie sú viazané na žiadne konkrétne lietadlo, takže môžete stratiť jeden alebo viac bezpilotných lietadiel a napriek tomu nestratíte schopnosť dokončiť úlohu." Toto je obzvlášť dôležité pri hre proti takmer vyrovnaným súperom, kde záleží na kvantite. “
Fendley tiež upozornil na skutočnosť, že roje UAV je možné prepojiť prostredníctvom satelitnej komunikácie, čo umožňuje lietadlám v prípade potreby výmenu údajov mimo zorného poľa.
"Vo vzduchu si tieto zariadenia na rôzne účely navzájom vymieňajú všetky dostupné informácie, to znamená, že každé z nich má viac informácií, ako by mohlo mať, keby lietalo samo." V dôsledku toho sa možnosti každého jednotlivého prvku v roji výrazne zlepšia. “
Zároveň však potenciál rojových bezpilotných lietadiel ešte nebol úplne realizovaný, napriek prítomnosti „stoviek“technologických programov v USA a ďalších krajinách.
Využitie umelej inteligencie (AI) a strojového učenia sa v rozhodovacích procesoch dronov a zabezpečenie distribúcie a modifikácie kognitívnych rozhodovacích slučiek sú oblasti, ktoré je ešte potrebné dôkladne preskúmať. Podľa Fendleyho „výskum v týchto oblastiach je teraz veľmi žiadaný“, ale väčšina rojových displejov stále potrebuje úplnú integráciu a optimalizáciu softvéru AI. Dnešná prezentácia rojov UAV je viac založená na logike než na AI. “
V máji minulého roku spoločnosť Kratos v rámci svojej rojovej mapy oznámila strategické partnerstvo s výrobcom dronov Aerovironment. Táto spolupráca je zameraná na rozvoj konceptu „Integrované schopnosti vysoko efektívnych taktických bezpilotných lietadiel a taktických rakiet“. Počíta s nasadením taktického raketového systému Aubeironment na odpaľovanie rúrok Switchblade prostredníctvom vysokorýchlostných a väčších bezpilotných vozidiel, vrátane dronu Kratos MQM-178 Firejet. 3 metre dlhý nosič Firejet, pôvodne vytvorený ako komplexný trenažér na odhodenie zbraní, je miniatúrnou kópiou vzdušného terča BQM-167A Subscale Aerial Target, ktorý dodáva americké vojenské letectvo.
Medzi ďalšie útočné drony od spoločnosti Kratos patria tiež UTAP-22 Mako a XQ-58A Valkyrie.
Tryskový nosič Mako dlhý 6 metrov, vyvinutý v roku 2015, je schopný dodávať roje UAV na miesto a koordinovať ich akcie, upravovať ich úlohy a odosielať informácie na pozemnú riadiacu stanicu. 23. januára 2020 bol na cvičisku Yuma vykonaný štvrtý úspešný let bezpilotného lietadla XQ-58A. Testy boli vykonané ako súčasť programu US Air Force Research Laboratory pre lacný technologický demonštrátor s funkciami LCASD (Low Cost Attritable Strike Demonstrator).
Počas testov viacúlohové a na dráhe nezávislé lietadlo XQ-58A splnilo všetky svoje úlohy vrátane letu vo vysokých výškach a zberu údajov v reálnych podmienkach. Fendley uviedol, že prvé lety nosných rakiet s UAV Switchblade by sa mali uskutočniť začiatkom roku 2020.
Takáto kombinácia môže výrazne rozšíriť prevádzkovú účinnosť prúdu Switchblade, ktorý má pri prevádzke v jednom režime maximálny dosah 20 km. "V kombinácii s nosnou raketou sa dosah Switchblade zvýši o ďalších 270 km, ak chcete plavidlo vrátiť, a o 540 km, ak vykonávate misiu v jednom smere," povedal Fendley s tým, že každý Firejet bude schopný niesť až štyri prepínače. „Tradičné roje sa dajú ľahšie implementovať pomocou malých systémov a v úmysle s Firejetom prejsť k konceptom rojov.“
Rojové schopnosti
Kratos sa tiež zúčastňuje programu Gremlins agentúry DARPA, ktorý by mohol poskytnúť základ pre desiatky konceptov rojového typu vrátane „nasadenia vzduchu a veľkého opätovného vstupu UAV“.
Koncom roku 2019 Kratos a úrad DARPA uskutočnili prvý let z lietadla C-130 zatiaľ nezverejneného dopravcu, čo je prechodné riešenie medzi vozidlami Firejet a 167A. Tento neoznačený nosič sa vyznačuje sklopnými krídlami, ktoré umožňujú jeho prepravu v nákladnom priestore lietadla C-130.
Po dokončení úlohy dochádza k návratu nosičov späť do nákladného priestoru pomocou technológie pripomínajúcej tankovanie vzduchu. To umožňuje lietadlu C-130 „zakotviť“s nosičom, vrátiť ho do priestoru a presunúť ho do stojana na uskladnenie na opätovné použitie.
Spoločnosť Kratos pre rojové operácie UAV vyvíja aj technológiu Wolf Cancer. V rámci konceptu Wolf Pak sa študuje komunikačná technológia, ktorá umožní kombináciu viacerých vzduchových systémov do vysokofrekvenčnej siete, a tým zlepší kvalitu výmeny údajov.
Technológia Wolf Pak tiež umožňuje, aby sa roje decentralizovane prispôsobovali a rekonfigurovali, čo umožňuje rojom dronov lietať vo vopred určenej vzdialenosti od seba. Tento softvér je vyvíjaný na žiadosť nezverejneného zákazníka americkej armády. Neboli poskytnuté žiadne ďalšie podrobnosti, aj keď odborníci z odvetvia naznačujú, že by sa dali použiť na podporu celého radu operačných požiadaviek od inteligencie po zameranie.
Softvér Wolf Pak, ktorý je v súčasnej dobe v hodnotení zákazníkov, beží na UWB linkách, ktoré pri použití jednej riadiacej stanice znižujú elektromagnetický podpis UAV.
Kratos uviedol, že riešenie Wolf Pak vymenuje „vodcu“, ktorý diaľkovo alebo autonómne ovláda zvyšok roja. Systém je tiež nadbytočný, na činnosť roja nemá vplyv vypnutie alebo poškodenie samostatného drona. Každý UAV pracuje v roji na svojom vlastnom integrovanom softvéri, ktorý sa vyhýba konfliktom s dronmi a inými prekážkami.
Podľa Kratosa je dnes softvér Wolf Pak schopný ovládať až 10 UAV v jednom roji. Lietadlá sa môžu tiež odpojiť od siete pre jednotlivé operácie, potom sa opäť môžu pripojiť k roji. Fendley povedal:
„Wolf Pak umožňuje rýchlo integrovať tímy UAV na spoluprácu, aj keď neobsahuje funkcie AI ani rozhodovania. Wolf Pak dnes nepoužívame, bol však vytvorený prototypový systém, aby pochopil, ako môže koncept fungovať. Program neobsahuje šifrovaný komunikačný kanál, ale v súčasnosti je na zabezpečenie sledovania v bojovej situácii potrebný bezpečný systém. “
Kratos používa zatiaľ nepomenovaný autonómny systém na podporu svojich súčasných demonštračných programov a poskytuje spoločné rozhranie s rojovými bezpilotnými lietadlami, ktoré je možné prispôsobiť integrácii konkrétnych typov lietadiel. Obsahuje dátové prepojenie na diaľkové ovládanie a monitorovanie; dodatočný komunikačný kanál medzi vozidlami lietajúcimi v tesnej blízkosti; Softvér autopilota na zaistenie „základného“letového výkonu; ako aj cieľový počítač pre rozhodovanie na vyššej úrovni. Technológia zahŕňa aj softvér AI vyvinutý spoločnosťou Kratos a ďalšími nemenovanými partnermi z občianskeho sektora.
"Našim cieľom je mať otvorené rozhrania a rôzne prístupy, ktoré sa prispôsobia akejkoľvek hardvérovej / softvérovej časti." Kratos sa chce so všetkými zladiť a začleniť do našich dronov ďalšie riešenia. Autonómiu je možné integrovať do základných systémov s rozhraniami, ktoré nám umožňujú interagovať a koordinovať sa s autonómnymi a AI subsystémami iných vývojárov “, - poznamenal Fendley.
Medzitým európsky výrobca rakiet MBDA predstavil na leteckej výstave v Paríži v lete 2019 niekoľko konceptov a systémov na podporu rojových operácií UAV.
Rojenie
Zástupca spoločnosti MBDA uviedol, že prebieha aktívny vývoj vlastného konceptu Future Air System a jeho komponentných - rojových schopností. Zahŕňa najmä dodávku roje UAV takzvaným Remote Carrier, ktorý bude „kompaktný a nenápadný“a bude schopný pracovať v spojení s inými platformami a zbraňami.
"Ako sa hrozby vyvíjajú a stratégie popierania sú stále sofistikovanejšie, bude potrebné vytvoriť miestnu a dočasnú leteckú prevahu," uviedla spoločnosť vo vyhlásení. „Pri týchto bleskovo rýchlych operáciách zaberú sieťové výkonné prvky významnú časť bojového cloudu a vymenia si taktické informácie a súradnice cieľa v reálnom čase s platformami a inými sieťovými uzlami, aby dosiahli požadovaný účinok.“
Spoločnosť MBDA nazýva svoje diaľkové odpaľovače, odpaľované z bojových a dopravných lietadiel a povrchových lodí, „plošinové a zbraňové extendery, ktoré ich sprevádzajú“.
Podľa zástupcu spoločnosti projekt „vzdialených médií“zahŕňa sieťové infračervené a rádiofrekvenčné snímače s funkciou fúzie údajov a automatickej identifikácie cieľov v náročných prostrediach; funkcie detekcie hrozieb; a vývoj pokročilých nástrojov plánovania a nástrojov na rozhodovanie.
Špecifické systémy, ktoré študoval MBDA, majú schopnosti taktického úderu s „kompaktnými sieťovými zbraňami umiestnenými mimo dosahu zbraní, schopnými vysoko presného zásahu a dezorganizáciou obrany nepriateľov prostredníctvom skupinového a rojového správania“.
Poľská spoločnosť WB Electronics tiež študuje schopnosti roja pre svoje bezpilotné lietadlá a loudavú muníciu (BB). Spoločnosť hovorila o budúcich plánoch pre autonómne platformy pracujúce v rojových konfiguráciách. Podľa riaditeľa WB Electronics Martina Masievskeho bude budúci operačný úspech týchto autonómnych technológií založený na funkcionalite, ktorú môžu poskytnúť armáde.
Ide napríklad o schopnosť BB a UAV lietať bez GPS signálu a vymieňať si správy s inými lietadlami s posádkou aj bez posádky počas rojových misií.
Masievski uviedol, že spoločnosť WB Electronics vyvíja rojové technológie, aby splnila potreby armády pre neobývané systémy, najmä pri podpore operácií v bojových podmienkach, ale nemôže poskytnúť podrobnejšie informácie. Poznamenal, že spoločnosť WB Electronics pracuje na sieťovom prepojení až šiestich ležadiel Warmate LM, aj keď tento projekt zostáva v počiatočných fázach vývoja. Vyjadril tiež svoju víziu schopností roja LM, ktorá počíta s použitím až 20 dronov spojených do jednej siete na prieskum a zber informácií.
Väčšina dnešných rojových technológií je vyvinutých pre vzdušný priestor. Dlhodobé plány však môžu byť doplnené o podobné možnosti pre pozemné aj pozemné vozidlá.
"Tieto príležitosti ešte nie sú dostatočne rozvinuté." Obchodné rozhodnutia sa však teraz zameriavajú na lietadlá, “povedal Masievski. "Ale ako sa technológia bude vyvíjať, zvýši sa úroveň autonómie a objaví sa umelá inteligencia na podporu operácií v trojrozmernom priestore, bude možné ich preniesť na povrchovú alebo pozemskú sféru."
"Potenciál je však neuveriteľne veľký, najmä keď sa technológia AI vyvíja a stáva sa praktickejšou." V budúcnosti budeme môcť vidieť úžasné veci, napríklad roj dronov pôsobiaci ako kŕdeľ vtákov. Potenciál týchto príležitostí je obrovský. “
Okrem schopnosti vypúšťať a vracať kŕdle autonómnych vozidiel by používatelia mali mať tiež možnosť diaľkovo ovládať veľké množstvo dronov, pozemných robotov alebo povrchových vozidiel.
Operátori musia byť vybavení softvérom pozemnej kontroly novej generácie a zariadeniami koncových používateľov, aby mohli optimálne manipulovať s rojmi a zároveň znižovať kognitívne pracovné zaťaženie. Za zmienku stojí spoločnosť Pison, ktorá v záujme amerického MTR vyvíja technológiu ovládania gestami. Umožňuje operátorom ovládať činnosť UAV gestami rúk pomocou zariadenia, ktoré sa nosí na zápästí. Podľa spoločnosti je ďalšia etapa demonštrácií naplánovaná na jún 2020.
