יותר אוטונומיה למערכות קרקעיות
סוג המערכות המפורסם ביותר בעל הפונקציונליות האוטונומית הנפרסת כיום על ידי הכוחות המזוינים בכמה מדינות הן מערכות הגנה אקטיביות (SAZ) לרכבים משוריינים, המסוגלות להרוס באופן עצמאי תקיפות נגד טילים נגד טנקים, טילים ללא הכוונה ופגזים. AES הוא בדרך כלל שילוב של מכ מים או חיישני אינפרא אדום המזהים נכסים תוקפים, עם מערכת בקרת אש שעוקבת, מעריכה ומסווגת איומים.
כל התהליך מרגע הזיהוי ועד לרגע הירי של הטיל הוא אוטומטי לחלוטין, שכן התערבות אנושית יכולה להאט אותו או לגרום להפעלה בזמן בלתי אפשרית לחלוטין. למפעיל לא רק מבחינה פיזית לא יהיה זמן לתת את הפקודה לירות בקליעה נגדית, הוא אפילו לא יוכל לשלוט בשלבים בודדים של תהליך זה. עם זאת, ה- BACS תמיד מתוכנת מראש, כך שמשתמשים יוכלו לחזות את הנסיבות המדויקות שבהן המערכת צריכה להגיב ובמסגרתה היא לא צריכה. סוגי האיומים שיפעילו את תגובת ה- BAC ידועים מראש, או לפחות צפויים ברמת ודאות גבוהה.
עקרונות דומים מסדירים גם את הפעולה של מערכות נשק אוטונומיות אחרות על הקרקע, כגון מערכות ליירוט טילים לא מונחים, פגזי ארטילריה ומכרות המשמשים להגנה על בסיסים צבאיים באזורי מלחמה. אם כן, APS ומערכות היירוט יכולות להיחשב כמערכות אוטונומיות שברגע שהופעלו אינן דורשות התערבות אנושית.
אתגר: אוטונומיה לרובוטים ניידים קרקעיים
כיום, בדרך כלל משתמשים במערכות ניידות מבוססות קרקע לאיתור חומרי נפץ ולנטרולן או סיור של שטח או בניינים. בשני המקרים רובוטים נשלטים ומנוטרים מרחוק על ידי מפעילים (אם כי רובוטים מסוימים יכולים לבצע משימות פשוטות כגון מעבר מנקודה לנקודה ללא סיוע אנושי מתמיד). "הסיבה לכך שההשתתפות האנושית נשארת חשובה מאוד היא שלרובוטים ניידים קרקעיים יש קושי עצום לפעול בכוחות עצמם בשטח קשה ובלתי צפוי. הפעל מכונית הנעת באופן עצמאי על פני שדה הקרב, שם עליה לעקוף מכשולים, להרחיק עם חפצים נעים ולהיות באש האויב. הרבה יותר קשה - בגלל חוסר צפי - משימוש במערכות נשק אוטונומיות, כמו ה- SAZ הנ"ל ", אמר מרק קלברצ'יק מסוכנות ההגנה האירופית (EDA). לכן, האוטונומיה של רובוטים קרקעיים עדיין מוגבלת לפונקציות פשוטות, למשל "עקוב אחריי" וניווט לקואורדינטות נתונות. עקוב אחריי יכול לשמש גם רכבים בלתי מאוישים כדי לעקוב אחר רכב אחר או חייל, בעוד שניווט בנקודות דרך מאפשר לרכב להשתמש בקואורדינטות (שנקבעו על ידי המפעיל או בשיננן על ידי המערכת) כדי להגיע ליעד הרצוי.בשני המקרים, הרכב הבלתי מאויש משתמש ב- GPS, מכ"ם, חתימות חזותיות או אלקטרומגנטיות, או ערוצי רדיו כדי לעקוב אחר המוביל או במסלול ספציפי / משונן.
בחירת החייל
מנקודת מבט מבצעית, מטרת השימוש בפונקציות עצמאיות כאלה היא בדרך כלל:
• הפחתת הסיכונים לחיילים באזורים מסוכנים על ידי החלפת נהגים ברכבים בלתי מאוישים או ערכות נהיגה בלתי מאוישות במעקב אחר שיירות אוטונומיות, או
• מתן תמיכה לחיילים באזורים מרוחקים.
שתי הפונקציות בדרך כלל מסתמכות על מה שנקרא אלמנט הימנעות ממכשולים כדי למנוע התנגשויות במכשולים. בשל הטופוגרפיה והצורה המורכבת של אזורים בודדים של השטח (גבעות, עמקים, נהרות, עצים וכו '), מערכת הניווט הנקודתית המשמשת ברציפים קרקעיים חייבת לכלול מכ ם לייזר או לידר (LiDAR - זיהוי אור וטווח) או להיות מסוגל להשתמש במפות טעונות מראש. עם זאת, מכיוון שלידר מסתמך על חיישנים פעילים ולכן קל לזהות אותו, מוקד המחקר הוא כעת על מערכות הדמיה פסיביות. עם זאת, מפות טעונות מראש מספיקות כאשר כלי רכב בלתי מאוישים פועלים בסביבות ידועות שכבר ישנן מפות מפורטות (למשל ניטור והגנה על גבולות או תשתיות קריטיות). עם זאת, בכל פעם שרובוטים קרקעיים צריכים להיכנס לחלל מורכב ובלתי צפוי, לידר חיוני לניווט בנקודות ביניים. הבעיה היא שללידר יש גם את המגבלות שלה, כלומר, ניתן להבטיח את אמינותה רק עבור כלי רכב בלתי מאוישים הפועלים בשטח פשוט יחסית.
לכן יש צורך במחקר ופיתוח נוסף בתחום זה. לשם כך פותחו כמה אבות טיפוס להדגמת פתרונות טכניים, כגון ADM-H או EuroSWARM, על מנת לחקור, לבדוק ולהדגים תכונות מתקדמות יותר, כולל ניווט אוטונומי או שיתוף פעולה בלתי מאויש של מערכות. אולם דגימות אלה עדיין נמצאות בשלבי מחקר מוקדמים.
יש הרבה קשיים קדימה
מגבלות הלידר אינן הבעיה היחידה שעומדת בפני רובוטים ניידים מבוססי קרקע. על פי המחקר "התאמת שטח ושילוב מערכות קרקע בלתי מאוישות", כמו גם המחקר "קביעת כל דרישות הטכני והבטיחות הבסיסיות לרכבים בלתי מאוישים צבאיים בעת הפעלה במשימה משולבת הכוללת מערכות מאוישות ובלתי מאוישות" (SafeMUVe), במימון על ידי סוכנות ההגנה האירופית, ניתן לחלק אתגרים והזדמנויות לחמש קטגוריות שונות:
1. תפעולי: יש הרבה משימות אפשריות שניתן לשקול עבור רובוטים ניידים קרקעיים עם פונקציות אוטונומיות (מרכז תקשורת, תצפית, סיור אזורים ומסלולים, פינוי פצועים, סיור של כלי נשק להשמדה המונית, בעקבות המנהיג עם עומס, ליווי אספקה, מסלולי פינוי וכו '), אך עדיין חסרים מושגים תפעוליים לתמיכה בכל זה. לפיכך, קשה למפתחי רובוטים ניידים מבוססי קרקע עם פונקציות אוטונומיות לפתח מערכות שיענו באופן מדויק על דרישות הצבא. ארגון פורומים או קבוצות עבודה למשתמשי רכב בלתי מאוישים בעלי פונקציות אוטונומיות יכול לפתור בעיה זו.
2. טכני: היתרונות הפוטנציאליים של HMPs עצמאיים הם משמעותיים, אך יש מכשולים טכניים שעדיין צריך להתגבר עליהם. בהתאם למשימה המיועדת, NMR יכול להיות מצויד במערכות שונות של ציוד משולב (חיישנים לסיור והתבוננות או ניטור וגילוי נשק להשמדה המונית, מניפולטורים לטיפול בחומרי נפץ או מערכות נשק, מערכות ניווט והדרכה), ערכות איסוף מידע, ערכות בקרה למפעילים וציוד בקרה …המשמעות היא שיש צורך בכמה טכנולוגיות מפריעות, כגון קבלת החלטות / מחשוב קוגניטיבי, אינטראקציה בין אדם למכונה, ויזואליזציה ממוחשבת, טכנולוגיית סוללות או איסוף מידע שיתופי. בפרט, הסביבה הלא מובנית והמחלוקת מקשה מאוד על מערכות הניווט וההנחיה. כאן יש צורך להתקדם בדרך של פיתוח חיישנים חדשים (גלאי נייטרונים תרמיים, אינטרפרומטרים המבוססים על טכנולוגיית אטומים מקוררים, מפעילים חכמים לניטור ובקרה, חיישני אינדוקציה אלקטרומגנטיים מתקדמים, ספקטרוסקופים אינפרא אדום) וטכניקות, למשל, SLAM מבוזר ומפרק. (לוקליזציה ומיפוי סימולטני). לוקליזציה ומיפוי) וסקר שטח תלת מימדי, ניווט יחסי, אינטגרציה מתקדמת ואיחוד נתונים מחיישנים קיימים, כמו גם מתן ניידות באמצעות ראייה טכנית. הבעיה אינה טמונה באופי הטכנולוגי, שכן רוב הטכנולוגיות הללו כבר נמצאות בשימוש בתחום האזרחי, אלא ברגולציה. אכן, טכנולוגיות כאלה אינן יכולות לשמש באופן מיידי למטרות צבאיות, שכן יש להתאים אותן לדרישות צבאיות ספציפיות.
זו בדיוק המטרה של תוכנית המחקר האסטרטגי המקיף של EAO OSO, שהיא כלי שיכול לספק את הפתרונות הדרושים. בתוך OSRA מפותחים כמה אבני בניין טכנולוגיות או TBB (טכנולוגיית אבן בניין), שאמורה לחסל פערים טכנולוגיים הקשורים לרובוטים קרקעיים, למשל: פעולות משותפות של פלטפורמות מאוישות ובלתי מיושבות, אינטראקציה אדפטיבית בין אדם לבין מערכת בלתי מאוישת עם רמות אוטונומיה שונות; מערכת בקרה ואבחון; ממשקי משתמש חדשים; ניווט בהעדר אותות לוויין; אלגוריתמים הדרכה אוטונומית ואוטומטית, ניווט ובקרה וקבלת החלטות לפלטפורמות מאוישות ובלתי מאוישות; שליטה במספר רובוטים ופעולותיהם המשותפות; הדרכה ובקרה על נשק דיוק גבוה; מערכות הדמיה אקטיביות; בינה מלאכותית ונתונים גדולים לתמיכה בקבלת החלטות. כל TVB בבעלות קבוצה ייעודית או CapTech, הכוללת מומחים מהממשלה, התעשייה והמדע. האתגר של כל קבוצת CapTech הוא לפתח מפת דרכים עבור ה- TVB שלהם.
3. רגולטורית / משפטית: מכשול משמעותי להחדרת מערכות אוטונומיות בזירה הצבאית הוא היעדר מתודולוגיות אימות והערכה מתאימות או תהליכי הסמכה הנדרשים כדי לאשר כי אפילו רובוט נייד בעל הפונקציות האוטונומיות הבסיסיות ביותר מסוגל לפעול בצורה נכונה ובטוחה גם ב סביבות עוינות ומאתגרות. בעולם האזרחי, מכוניות בנהיגה עצמית מתמודדות עם אותן בעיות. על פי מחקר SafeMUVe, הפיגור העיקרי המזוהה במונחים של תקנים / שיטות עבודה מומלצות הוא במודולים הקשורים לרמות אוטונומיה גבוהות יותר, כלומר אוטומציה ומיזוג נתונים. מודולים כמו למשל "תפיסת הסביבה החיצונית", "לוקליזציה ומיפוי", "מעקב" (קבלת החלטות), "תכנון תנועה" וכו ', עדיין נמצאים ברמות בינוניות של מוכנות טכנולוגית ולמרות שיש מספר פתרונות ואלגוריתמים שנועדו לבצע משימות שונות, אך עדיין אין תקן. בהקשר זה, קיים גם צבר אודות האימות וההסמכה של המודולים הללו, המטופלים באופן חלקי על ידי היוזמה האירופית ENABLE-S3. רשת מרכזי הבדיקה החדשה שהוקמה על ידי EAO הייתה הצעד הראשון בכיוון הנכון.זה מאפשר למרכזים לאומיים ליישם יוזמות משותפות להיערכות לבדיקת טכנולוגיות מבטיחות, למשל בתחום הרובוטיקה.
4. כוח אדם: השימוש המורחב במערכות קרקע בלתי מאוישות ואוטונומיות ידרוש שינויים במערכת החינוך הצבאית, כולל הכשרת מפעילים. קודם כל, אנשי הצבא צריכים להבין את העקרונות הטכניים של האוטונומיה של המערכת על מנת לפעול ולשלוט בה כראוי, במידת הצורך. יצירת אמון בין המשתמש למערכת האוטונומית היא תנאי מוקדם ליישום רחב יותר של מערכות יבשתיות בעלות רמה גבוהה יותר של אוטונומיה.
5. פיננסי: בעוד ששחקנים מסחריים עולמיים כמו אובר, גוגל, טסלה או טויוטה משקיעים מיליארדי יורו במכוניות בנהיגה עצמית, הצבא מוציא סכומים צנועים הרבה יותר על מערכות קרקע בלתי מאוישות, המופצות גם בין מדינות שיש להן תוכניות לאומיות משלהן. פיתוח פלטפורמות כאלה. קרן ההגנה האירופית המתגבשת צריכה לסייע באיחוד המימון ולתמוך בגישה שיתופית לפיתוח רובוטים ניידים מבוססי קרקע עם פונקציות אוטונומיות מתקדמות יותר.
עבודת הסוכנות האירופית
EOA פועלת באופן פעיל בתחום רובוטים ניידים קרקעיים במשך מספר שנים. היבטים טכנולוגיים מיוחדים כגון מיפוי, תכנון מסלולים, מעקב אחר המנהיג או הימנעות ממכשולים פותחו בפרויקטים מחקריים שיתופיים כגון SAM-UGV או HyMUP; שניהם ממומנים על ידי צרפת וגרמניה.
פרויקט SAM-UGV נועד לפתח מודל הדגמה טכנולוגי עצמאי המבוסס על פלטפורמת קרקע ניידת, המתאפיינת בארכיטקטורה מודולרית של חומרה ותוכנה כאחד. בפרט, מדגם ההדגמה הטכנולוגית אישר את הרעיון של אוטונומיה ניתנת להרחבה (מעבר בין שלט רחוק, חצי אוטונומיה ומצב אוטונומי לחלוטין). פרויקט SAM-UGV פותח עוד יותר במסגרת פרויקט HyMUP, שאישר את האפשרות לבצע משימות קרביות עם מערכות בלתי מאוישות בתיאום עם כלי רכב מאוישים קיימים.
בנוסף, ההגנה על מערכות אוטונומיות מפני הפרעות מכוונות, פיתוח דרישות בטיחות למשימות מעורבות ותקינה של HMP מטופלות כיום על ידי פרויקט PASEI ומחקרי SafeMUVe ו- SUGV, בהתאמה.
על מים ומתחת למים
למערכות ימיות אוטומטיות (AMS) יש השפעה משמעותית על אופי הלחימה ובכל מקום. הזמינות הנרחבת והפחתת העלויות של רכיבים וטכנולוגיות הניתנים לשימוש במערכות צבאיות מאפשרים למספר גדל והולך של גורמים ממדינה וממדינה לקבל גישה למימי האוקיינוסים בעולם. בשנים האחרונות, מספר AWS המופעל גדל מספר פעמים ועל כן חובה ליישם תוכניות ופרויקטים מתאימים שיספקו לצי את הטכנולוגיות והיכולות הדרושות להבטחת ניווט בטוח וחופשי בים ובאוקיינוסים.
ההשפעה של מערכות אוטונומיות לחלוטין כבר כה חזקה שכל תעשייה ביטחונית שתפספס את פריצת הדרך הטכנולוגית הזו תחמיץ גם את ההתפתחות הטכנולוגית של העתיד. ניתן להשתמש במערכות בלתי מאוישות ואוטונומיות בהצלחה רבה בתחום הצבאי לביצוע משימות מורכבות וקשות, במיוחד בתנאים עוינים ובלתי צפויים, שהסביבה הימית מבהירה ומבהירה. העולם הימי קל לאתגר, הוא נעדר לעתים קרובות ממפות וקשה לניווט, ומערכות אוטונומיות אלה יכולות לסייע להתגבר על חלק מהאתגרים הללו.יש להם את היכולת לבצע משימות ללא התערבות אנושית ישירה, תוך שימוש באופני פעולה עקב האינטראקציה של תוכנות מחשב עם המרחב החיצוני.
אפשר לומר שלשימוש ב- AMS בפעולות ימיות יש את הסיכויים הרחבים ביותר והכל הודות לעוינות, חוסר הצפי וגודל מרחב הים. ראוי לציין כי הצמא הבלתי ניתן לעצירה לכיבוש מרחבי הים, בשילוב הפתרונות המדעיים והטכנולוגיים המורכבים והמתקדמים ביותר, תמיד היו המפתח להצלחה.
AMS צוברים יותר ויותר פופולריות בקרב מלחים, והופכים לחלק בלתי נפרד מהצי, שם הם משמשים בעיקר במשימות לא קטלניות, למשל בפעולת מכרות, לסיור, מעקב ואיסוף מידע. אך למערכות ימיות אוטונומיות יש את הפוטנציאל הגדול ביותר בעולם התת -ימי. העולם התת ימי הופך לזירה של ויכוחים עזים יותר ויותר, המאבק על המשאבים הימיים מתעצם, ובמקביל, יש צורך גבוה להבטיח את בטיחות נתיבי הים.
