Najslávnejšou triedou systémov s autonómnou funkčnosťou, ktoré v súčasnosti používajú ozbrojené sily niektorých krajín, sú systémy aktívnej ochrany (SAZ) pre obrnené vozidlá, ktoré sú schopné nezávisle ničiť útočiace protitankové rakety, neriadené strely a granáty. AES je zvyčajne kombináciou radarov alebo infračervených senzorov, ktoré zisťujú útočiace prostriedky, so systémom riadenia paľby, ktorý sleduje, vyhodnocuje a klasifikuje hrozby.
Celý proces od detekcie do okamihu vystrelenia projektilu je úplne automatizovaný, pretože ľudský zásah ho môže spomaliť alebo úplne znemožniť včasné spustenie. Obsluha nielen fyzicky nebude mať čas dať povel na strelu z protiprojektívu, dokonca nebude schopný ovládať ani jednotlivé fázy tohto procesu. BACS sú však vždy naprogramované vopred, aby používatelia mohli predpovedať presné okolnosti, za ktorých by mal systém reagovať a za ktorých nie. Typy hrozieb, ktoré spustia reakciu BAC, sú vopred známe alebo prinajmenšom predvídateľné s vysokým stupňom istoty.
Podobné zásady upravujú aj činnosť iných autonómnych pozemných zbraňových systémov, ako sú systémy na zachytávanie neriadených striel, delostreleckých granátov a mín používaných na ochranu vojenských základní vo vojnových zónach. APS aj odpočúvacie systémy možno teda považovať za autonómne systémy, ktoré po aktivácii nevyžadujú zásah človeka.
Výzva: autonómia pre pozemných mobilných robotov
Dnes sa pozemné mobilné systémy zvyčajne používajú na detekciu výbušnín a ich neutralizáciu alebo prieskum terénu alebo budov. V oboch prípadoch sú roboty diaľkovo ovládané a monitorované operátormi (aj keď niektoré roboty môžu vykonávať jednoduché úlohy, ako napríklad pohyb z bodu do bodu bez neustálej ľudskej pomoci). "Dôvod, prečo je účasť ľudí stále veľmi dôležitá, je ten, že pozemné mobilné roboty majú obrovské problémy s vlastnou prevádzkou v ťažkom a nepredvídateľnom teréne." Ovládajte auto, ktoré sa pohybuje nezávisle po bojisku, kde musí obchádzať prekážky, odchádzať s pohybujúcimi sa predmetmi a byť pod nepriateľskou paľbou. oveľa ťažšie - kvôli nepredvídateľnosti - ako používať autonómne zbraňové systémy, ako je napríklad spomínaný SAZ, “povedal Marek Kalbarczyk z Európskej obrannej agentúry (EDA). Preto je dnes autonómia pozemných robotov stále obmedzená na jednoduché funkcie, napríklad „nasleduj ma“a navigáciu na dané súradnice. Nasledovať ma môžu použiť buď bezpilotné vozidlá na sledovanie iného vozidla alebo vojaka, zatiaľ čo navigácia podľa trasových bodov umožňuje vozidlu použiť súradnice (určené operátorom alebo zapamätané systémom) na dosiahnutie požadovaného cieľa. V oboch prípadoch bezpilotné vozidlo používa GPS, radar, vizuálne alebo elektromagnetické podpisy alebo rádiové kanály na sledovanie vodcu alebo konkrétnej / zapamätanej trasy.
Voľba vojaka
Z prevádzkového hľadiska je účelom použitia takýchto samostatných funkcií spravidla:
• zníženie rizík pre vojakov v nebezpečných oblastiach nahradením vodičov bezpilotnými vozidlami alebo súpravami bez posádky autonómnym sledovaním kolóny, alebo
• poskytovanie podpory jednotkám v odľahlých oblastiach.
Obe funkcie sa vo všeobecnosti spoliehajú na takzvaný prvok vyhýbania sa prekážkam, ktorý má zabrániť kolíziám s prekážkami. Vzhľadom na komplexnú topografiu a tvar jednotlivých oblastí terénu (kopce, údolia, rieky, stromy a pod.) Musí bodový navigačný systém používaný v pozemných plošinách obsahovať laserový radar alebo lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) resp. byť schopný používať vopred načítané mapy. Pretože sa však lidar spolieha na aktívne senzory, a preto je ľahké ho odhaliť, výskum sa teraz zameriava na pasívne zobrazovacie systémy. Predinštalované mapy však postačujú, ak bezpilotné vozidlá pôsobia v dobre známom prostredí, pre ktoré sú podrobné mapy už k dispozícii (napríklad monitorovanie a ochrana hraníc alebo kritická infraštruktúra). Zakaždým, keď pozemní roboti musia vstúpiť do zložitého a nepredvídateľného priestoru, je lidar nevyhnutný na navigáciu v medziľahlých bodoch. Problém je v tom, že lidar má tiež svoje obmedzenia, to znamená, že jeho spoľahlivosť je možné zaručiť iba pre bezpilotné vozidlá pracujúce v relatívne jednoduchom teréne.
Preto je potrebný ďalší výskum a vývoj v tejto oblasti. Na tento účel bolo vyvinutých niekoľko prototypov na predvádzanie technických riešení, ako sú ADM-H alebo EuroSWARM, s cieľom preskúmať, testovať a predviesť pokročilejšie funkcie vrátane autonómnej navigácie alebo spolupráce systémov bez posádky. Tieto vzorky sú však stále v ranom štádiu výskumu.
Pred nami je veľa ťažkostí
Obmedzenia lidaru nie sú jediným problémom, s ktorým sa stretávajú pozemné mobilné roboty (HMP). Podľa štúdie „Terénne prispôsobenie a integrácia bezpilotných pozemných systémov“, ako aj štúdie „Stanovenie všetkých základných technických a bezpečnostných požiadaviek na vojenské bezpilotné prostriedky pri prevádzke v kombinovanej misii zahŕňajúcej systémy s posádkou a bez posádky“(SafeMUVe) Európska obranná agentúra uvádza, že výzvy a príležitosti možno rozdeliť do piatich rôznych kategórií:
1. Prevádzkové: Existuje mnoho potenciálnych úloh, ktoré je možné zvážiť pre pozemných mobilných robotov s autonómnymi funkciami (komunikačné centrum, pozorovanie, prieskum zón a trás, evakuácia zranených, prieskum zbraní hromadného ničenia, sledovanie vodcu s nákladom, sprevádzanie zásob, čistiace trasy atď.), ale prevádzkové koncepcie na podporu tohto všetkého stále chýbajú. Preto je pre vývojárov pozemných mobilných robotov s autonómnymi funkciami ťažké vyvinúť systémy, ktoré budú presne zodpovedať požiadavkám armády. Organizácia fór alebo pracovných skupín pre používateľov bezpilotných vozidiel s autonómnymi funkciami by mohla tento problém vyriešiť.
2. Technické: Potenciálne výhody samostatných HMP sú značné, ale stále existujú technické prekážky, ktoré je potrebné prekonať. V závislosti od zamýšľanej úlohy môže byť NMR vybavený rôznymi sadami palubných zariadení (senzory na prieskum a pozorovanie alebo monitorovanie a detekciu zbraní hromadného ničenia, manipulátory na manipuláciu s výbušninami alebo zbraňové systémy, navigačné a navádzacie systémy), súpravy na zhromažďovanie informácií, súpravy na ovládanie operátora a riadiace zariadenia …To znamená, že sú nevyhnutné niektoré rušivé technológie, ako napríklad rozhodovanie / kognitívne výpočty, interakcia človek-stroj, počítačová vizualizácia, technológia batérií alebo zhromažďovanie informácií o spolupráci. Najmä kvôli neštruktúrovanému a spornému prostrediu je veľmi ťažké ovládať navigačné a navádzacie systémy. Tu je potrebné posunúť sa na cestu vývoja nových senzorov (tepelné neutrónové detektory, interferometre založené na technológii superchladených atómov, inteligentné aktory na monitorovanie a riadenie, pokročilé senzory elektromagnetickej indukcie, infračervené spektroskopy) a techník, napríklad decentralizovanej a spoločnej SLAM (Simultánna lokalizácia a mapovanie). Lokalizácia a mapovanie) a trojrozmerný prieskum terénu, relatívna navigácia, pokročilá integrácia a fúzia údajov z existujúcich senzorov, ako aj zabezpečenie mobility pomocou technického videnia. Problém nespočíva ani tak v technologickom charaktere, pretože väčšina týchto technológií sa už používa v civilnej sfére, ale v regulácii. Tieto technológie nemožno skutočne okamžite použiť na vojenské účely, pretože musia byť prispôsobené konkrétnym vojenským požiadavkám.
Presne na to slúži komplexný strategický výskumný program ERA OSRA, ktorý je nástrojom, ktorý môže poskytnúť potrebné riešenia. V rámci OSRA sa vyvíja niekoľko takzvaných technologických stavebných blokov alebo TBB (Technology Building Block), ktoré by mali odstrániť technologické medzery súvisiace s pozemnými robotmi, napríklad: spoločné akcie pilotovaných a neobývaných platforiem, adaptívna interakcia medzi mužom a bezpilotný systém s rôznymi úrovňami autonómie; riadiaci a diagnostický systém; nové používateľské rozhrania; navigácia v neprítomnosti satelitných signálov; autonómne a automatizované navádzacie, navigačné a riadiace a rozhodovacie algoritmy pre platformy s posádkou a bez posádky; ovládanie niekoľkých robotov a ich spoločných akcií; vysoko presné vedenie a ovládanie zbraní; aktívne vizualizačné systémy; umelá inteligencia a veľké dáta na podporu rozhodovania. Každý TVB je vo vlastníctve špecializovanej skupiny alebo spoločnosti CapTech, ktorá zahŕňa expertov z vlády, priemyslu a vedy. Výzvou pre každú skupinu CapTech je vyvinúť plán ich TVB.
3. Regulačné / právne predpisy: Významnou prekážkou zavádzania autonómnych systémov vo vojenskej oblasti je nedostatok vhodných metodík overovania a hodnotenia alebo certifikačných postupov, ktoré by vyžadovali potvrdenie toho, že aj mobilný robot s najzákladnejšími autonómnymi funkciami je schopný správne a bezpečne fungovať aj v nepriateľské a náročné prostredie. V civilnom svete čelia samoriadiace autá rovnakým problémom. Podľa štúdie SafeMUVe je hlavné oneskorenie identifikované z hľadiska konkrétnych noriem / osvedčených postupov v moduloch týkajúcich sa vyšších úrovní autonómie, konkrétne v oblasti automatizácie a zlučovania údajov. Moduly, ako napríklad „Vnímanie vonkajšieho prostredia“, „Lokalizácia a mapovanie“, „Dohľad“(rozhodovanie), „Plánovanie dopravy“atď., Sú stále na strednej úrovni technologickej pripravenosti a napriek tomu, že existujú niekoľko riešení a algoritmov navrhnutých na vykonávanie rôznych úloh, ale zatiaľ nie je k dispozícii žiadny štandard. V tejto súvislosti existuje aj množstvo nevybavených overovania a certifikácie týchto modulov, ktoré čiastočne rieši európska iniciatíva ENABLE-S3. Novozaložená sieť testovacích stredísk EAO bola prvým krokom správnym smerom. Národným centrám to umožňuje realizovať spoločné iniciatívy na prípravu testovania sľubných technológií, napríklad v oblasti robotiky.
4. Personál: Rozšírené používanie bezpilotných a autonómnych pozemných systémov si vyžiada zmeny v systéme vojenského vzdelávania vrátane školenia operátorov. Vojenský personál musí predovšetkým porozumieť technickým zásadám autonómie systému, aby ho v prípade potreby mohol správne ovládať a ovládať. Vytvorenie dôvery medzi používateľom a autonómnym systémom je predpokladom širšieho uplatnenia terestriálnych systémov s vyššou úrovňou autonómie.
5. Finančné: Zatiaľ čo globálni komerční hráči ako Uber, Google, Tesla alebo Toyota investujú miliardy eur do samoriadiacich automobilov, armáda vynakladá oveľa skromnejšie sumy na pozemné systémy bez posádky, ktoré sú tiež distribuované medzi krajiny, ktoré majú svoje vlastné národné plány pre vývoj takýchto platforiem. Vznikajúci Európsky obranný fond by mal pomôcť konsolidovať financovanie a podporovať prístup založený na spolupráci pri vývoji pozemných mobilných robotov s pokročilejšími autonómnymi funkciami.
Práca Európskej agentúry
EOA aktívne pracuje v oblasti pozemných mobilných robotov už niekoľko rokov. V technologických projektoch spolupráce ako SAM-UGV alebo HyMUP boli vyvinuté špeciálne technologické aspekty, ako je mapovanie, plánovanie trasy, sledovanie lídra alebo vyhýbanie sa prekážkam; obe sú spolufinancované Francúzskom a Nemeckom.
Cieľom projektu SAM-UGV je vyvinúť samostatný demonštračný model technológie založený na mobilnej pozemnej platforme, ktorý sa vyznačuje modulárnou architektúrou hardvéru aj softvéru. Najmä ukážka technológie potvrdila koncept škálovateľnej autonómie (prepínanie medzi diaľkovým ovládaním, poloautonómiou a plne autonómnym režimom). Projekt SAM-UGV bol ďalej rozvíjaný v rámci projektu HyMUP, ktorý potvrdil možnosť vykonávania bojových misií s bezpilotnými systémami v koordinácii s existujúcimi vozidlami s posádkou.
Navyše, ochranou autonómnych systémov pred zámerným rušením, vývojom bezpečnostných požiadaviek pre zmiešané úlohy a štandardizáciou HMP sa v súčasnosti zaoberá projekt PASEI a štúdie SafeMUVe a SUGV.
Na vode aj pod vodou
Automatické námorné systémy (AMS) majú významný vplyv na povahu vojny a kdekoľvek. Široká dostupnosť a znižovanie nákladov na komponenty a technológie, ktoré je možné použiť vo vojenských systémoch, umožňuje rastúcemu počtu štátnych i neštátnych subjektov získať prístup do vôd svetových oceánov. V posledných rokoch sa počet prevádzkovaných AWS niekoľkokrát zvýšil, a preto je nevyhnutné, aby sa implementovali vhodné programy a projekty, ktoré by flotilám poskytli potrebné technológie a kapacity na zaistenie bezpečnej a bezplatnej plavby v moriach a oceánoch.
Vplyv plne autonómnych systémov je už taký silný, že každému obrannému priemyslu, ktorému chýba tento technologický prielom, bude chýbať aj technologický vývoj budúcnosti. Bezpilotné a autonómne systémy je možné s veľkým úspechom použiť vo vojenskej sfére na vykonávanie zložitých a náročných úloh, najmä v nepriateľských a nepredvídateľných podmienkach, ktoré námorné prostredie jasne a názorne ilustruje. Námorný svet je náročný na výzvy, často chýba na mapách a je ťažké sa v ňom orientovať, a tieto autonómne systémy môžu pomôcť prekonať niektoré z týchto problémov. Majú schopnosť vykonávať úlohy bez priameho zásahu človeka, pričom používajú režimy prevádzky v dôsledku interakcie počítačových programov s vonkajším priestorom.
Dá sa bezpečne povedať, že využitie AMS v námorných operáciách má najširšie perspektívy a to všetko „vďaka“nepriateľstvu, nepredvídateľnosti a veľkosti morského priestoru. Stojí za zmienku, že nepotlačiteľný smäd po dobývaní morských priestorov v kombinácii s najkomplexnejšími a najpokročilejšími vedeckými a technologickými riešeniami bol vždy kľúčom k úspechu.
AMS si medzi námorníkmi získava stále väčšiu obľubu a stáva sa neodmysliteľnou súčasťou flotíl, kde sa používajú predovšetkým v nesmrtiacich misiách, napríklad v mínových akciách, na prieskum, sledovanie a zber informácií. Ale autonómne námorné systémy majú najväčší potenciál v podmorskom svete. Podvodný svet sa stáva arénou stále tvrdších sporov, boj o morské zdroje sa zintenzívňuje a zároveň existuje vysoká potreba zaistiť bezpečnosť námorných trás.
