Ang pinakatanyag na klase ng mga system na may autonomous na pag-andar na kasalukuyang ipinakalat ng sandatahang lakas ng ilang mga bansa ay mga aktibong sistema ng proteksyon (SAZ) para sa mga nakabaluti na sasakyan, na may kakayahang malayang sirain ang pag-atake ng mga missile ng anti-tank, mga walang misyong missile at mga shell. Kadalasan ang AES ay isang kumbinasyon ng mga radar o infrared sensor na nakakakita ng mga umaatak na assets, na may isang fire control system na sumusubaybay, sinusuri at inuuri ang mga banta.
Ang buong proseso mula sa sandali ng pagtuklas hanggang sa sandali ng pagpapaputok ng projectile ay ganap na awtomatiko, dahil ang interbensyon ng tao ay maaaring makapagpabagal nito o gawing ganap na imposible ang napapanahong pag-trigger. Ang operator ay hindi lamang pisikal na magkakaroon ng oras upang bigyan ang utos na kunan ang counter-projectile, hindi niya rin makontrol ang mga indibidwal na yugto ng prosesong ito. Gayunpaman, ang BACS ay palaging naka-program nang maaga upang mahulaan ng mga gumagamit ang eksaktong mga pangyayari sa ilalim ng kung saan dapat tumugon ang system at sa ilalim nito ay hindi dapat. Ang mga uri ng banta na mag-uudyok sa tugon ng BAC ay kilala nang maaga, o hindi bababa sa mahuhulaan na may mataas na antas ng katiyakan.
Pinangangasiwaan din ng mga katulad na prinsipyo ang pagpapatakbo ng iba pang mga autonomous ground-based na mga sistema ng sandata, tulad ng mga system upang maharang ang mga walang tulay na missile, mga artilerya at mga mina na ginagamit upang protektahan ang mga base ng militar sa mga zone ng giyera. Ang parehong mga APS at ang mga sistema ng pagharang ay maaaring maituring bilang mga autonomous na system na, kapag naaktibo, hindi nangangailangan ng interbensyon ng tao.
Hamunin: awtonomiya para sa mga ground mobile robot
Ngayon, ang mga mobile system na nakabatay sa lupa ay karaniwang ginagamit upang makita ang mga pampasabog at i-neutralize ang mga ito o muling pagsisiyasat ng kalupaan o mga gusali. Sa parehong mga kaso, ang mga robot ay malayo kinokontrol at sinusubaybayan ng mga operator (kahit na ang ilang mga robot ay maaaring gumanap ng mga simpleng gawain tulad ng paglipat mula sa punto patungo sa punto nang walang patuloy na tulong ng tao). "Ang dahilan kung bakit nananatiling napakahalaga ang pakikilahok ng tao ay ang mga robot sa mobile na nakabatay sa lupa ay may napakaraming kahirapan sa pagpapatakbo nang mag-isa sa mahirap at hindi mahuhulaan na lupain. Patakbuhin ang isang kotse na gumagalaw nang nakapag-iisa sa battlefield, kung saan dapat itong bypass ang mga hadlang, itaboy ang mga gumagalaw na bagay at mapailalim sa apoy ng kaaway. mas mahirap - dahil sa hindi mahuhulaan - kaysa sa paggamit ng mga autonomous na sandata system, tulad ng nabanggit na SAZ, "sabi ni Marek Kalbarczyk ng European Defense Agency (EDA). Samakatuwid, ang awtonomiya ng mga robots sa lupa ngayon ay limitado pa rin sa mga simpleng pag-andar, halimbawa, "sundan ako" at pag-navigate sa ibinigay na mga coordinate. Ang pagsunod sa akin ay maaaring magamit ng alinman sa mga walang sasakyan na sasakyan upang sumunod sa isa pang sasakyan o sundalo, habang ang pag-navigate sa waypoint ay nagbibigay-daan sa sasakyan na gumamit ng mga coordinate (natutukoy ng operator o kabisado ng system) upang maabot ang nais na patutunguhan. Sa parehong kaso, ang sasakyan na hindi pinamamahalaan ay gumagamit ng mga lagda ng GPS, radar, visual o electromagnetic, o mga channel sa radyo upang sundin ang pinuno o isang tukoy / kabisadong ruta.
Pagpipilian ng Sundalo
Mula sa isang pananaw sa pagpapatakbo, ang layunin ng paggamit ng gayong mga function na nakapag-iisa ay karaniwang sa:
• pagbabawas ng mga panganib sa mga sundalo sa mga mapanganib na lugar sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga driver ng mga walang sasakyan na sasakyan o mga unmanned driver kit na may pagsubaybay na autonomous na convoy, o
• pagbibigay ng suporta para sa mga tropa sa malalayong lugar.
Ang parehong mga pag-andar sa pangkalahatan ay umaasa sa isang tinatawag na elemento ng pag-iwas sa balakid upang maiwasan ang mga banggaan ng mga hadlang. Dahil sa kumplikadong topograpiya at hugis ng mga indibidwal na lugar ng kalupaan (mga burol, lambak, ilog, puno, atbp.), Ang sistemang pag-navigate sa point na ginamit sa mga ground platform ay dapat na may kasamang laser radar o tutupar (LiDAR - Light Detection And Ranging) o may kakayahang gumamit ng mga pre-load na mapa. Gayunpaman, dahil ang tutupar ay umaasa sa mga aktibong sensor at sa gayon ay madaling makita, ang pokus ng pananaliksik ay ngayon sa mga passive imaging system. Gayunpaman, ang mga na-preload na mapa ay sapat na kung ang mga walang sasakyan na sasakyan ay tumatakbo sa mga kilalang kapaligiran na magagamit na ang mga detalyadong mapa (halimbawa, pagsubaybay at pagprotekta sa mga hangganan o kritikal na imprastraktura). Gayunpaman, sa tuwing ang mga robots sa lupa ay kailangang pumasok sa isang kumplikado at hindi mahuhulaan na espasyo, ang isang lidar ay mahalaga para sa pag-navigate sa mga panloob na puntos. Ang problema ay ang tutupar ay mayroon ding mga limitasyon, iyon ay, ang pagiging maaasahan nito ay maaari lamang garantisado para sa mga walang sasakyan na sasakyan na tumatakbo sa medyo simpleng lupain.
Samakatuwid, kailangan ng karagdagang pananaliksik at pag-unlad sa lugar na ito. Sa layuning ito, maraming mga prototype ang nabuo upang maipakita ang mga panteknikal na solusyon, tulad ng ADM-H o EuroSWARM, upang tuklasin, subukin at ipakita ang mas advanced na mga tampok, kabilang ang pagsasarili na nabigasyon o hindi nakikipagtulungan na mga system. Ang mga sampol na ito, gayunpaman, ay nasa paunang yugto ng pagsasaliksik.
Maraming paghihirap sa hinaharap
Ang mga limitasyon ng tutupar ay hindi lamang ang problema sa pagharap sa mga ground-based mobile robot (HMP). Ayon sa pag-aaral na "Terrain fit at pagsasama ng mga unmanned ground system", pati na rin ang pag-aaral na "Pagtukoy ng lahat ng pangunahing kinakailangang panteknikal at pangkaligtasan para sa mga walang sasakyan na sasakyan ng militar kapag nagpapatakbo sa isang pinagsamang misyon na kinasasangkutan ng mga sistemang may tao at walang tao" (SafeMUVe), pinondohan ng European Defense Agency, ang mga hamon at pagkakataon ay maaaring hatiin sa limang magkakaibang kategorya:
1. Pagpapatakbo: Maraming mga potensyal na gawain na maaaring isaalang-alang para sa mga ground mobile robot na may mga autonomous na function (sentro ng komunikasyon, pagmamasid, pagsisiyasat ng mga zone at ruta, paglikas ng mga nasugatan, pagsisiyasat ng mga sandata ng pagkawasak ng mass, kasunod sa pinuno na may karga, mga escorting supply, pag-clear ng mga ruta, atbp.), ngunit ang mga konsepto ng pagpapatakbo upang suportahan ang lahat ng ito ay kulang pa rin. Kaya, mahirap para sa mga tagabuo ng mga robot na mobile na nakabatay sa lupa na may mga autonomous na pagpapaandar upang makabuo ng mga system na tumpak na makakamit ang mga kinakailangan ng militar. Ang organisasyon ng mga forum o mga gumaganang grupo para sa mga hindi gumagamit ng sasakyan na may autonomous na pag-andar ay maaaring malutas ang problemang ito.
2. Teknikal: Ang mga potensyal na benepisyo ng mga self-nilalaman na HMP ay makabuluhan, ngunit may mga teknikal na hadlang na kailangan pa ring mapagtagumpayan. Nakasalalay sa inilaan na gawain, ang NMR ay maaaring nilagyan ng iba't ibang mga hanay ng mga kagamitan sa onboard (mga sensor para sa pagsisiyasat at pagmamasid o pagsubaybay at pagtuklas ng mga sandata ng malawakang pagkawasak, mga manipulator para sa paghawak ng mga pampasabog o mga sistema ng sandata, mga sistema ng pag-navigate at gabay), mga kit ng pangongolekta ng impormasyon, control kit ng operator at kagamitan sa pagkontrol …Nangangahulugan ito na ang ilang mga nakakagambalang teknolohiya ay lubhang kinakailangan, tulad ng paggawa ng desisyon / computing nagbibigay-malay, pakikipag-ugnayan ng makina ng tao, visualization ng computer, teknolohiya ng baterya, o pagtitipon ng impormasyon. Sa partikular, ang hindi istraktura at pinagtatalunang kapaligiran ay ginagawang napakahirap patakbuhin ang mga system sa pag-navigate at gabay. Narito kinakailangan upang lumipat sa landas ng pagbuo ng mga bagong sensor (mga thermal neutron detector, interferometers batay sa supercooled atoms na teknolohiya, mga smart actuator para sa pagsubaybay at kontrol, mga advanced na electromagnetic induction sensor, infrared spectroscope) at mga diskarte, halimbawa, desentralisado at magkasamang SLAM (Sabayang Lokalisasyon at Pagma-map). Lokalisasyon at pagmamapa) at three-dimensional na lupain survey, kamag-anak na nabigasyon, advanced na pagsasama at pagsasanib ng data mula sa mga mayroon nang sensor, pati na rin ang pagbibigay ng kadaliang kumilos gamit ang pang-teknikal na paningin. Ang problema ay hindi namamalagi sa kalikasang teknolohikal, dahil ang karamihan sa mga teknolohiyang ito ay ginagamit na sa larangan ng sibilyan, ngunit sa regulasyon. Sa katunayan, ang mga naturang teknolohiya ay hindi agad magagamit para sa mga hangaring militar, dahil dapat itong iakma sa mga tiyak na kinakailangan ng militar.
Ito ang tiyak na layunin ng OSRA Comprehensive Strategic Research Program ng EAO, na isang tool na maaaring magbigay ng mga kinakailangang solusyon. Sa loob ng OSRA, maraming tinatawag na teknolohikal na mga bloke ng gusali o TBB (Technology Building Block) ang binuo, na dapat na alisin ang mga puwang na panteknolohikal na nauugnay sa mga ground robot, halimbawa: magkasanib na pagkilos ng mga platform na may tao at walang tirahan, agpang pakikipag-ugnay sa pagitan ng isang lalaki at isang unmanned system na may iba't ibang mga antas ng awtonomiya; control at diagnostic system; bagong mga interface ng gumagamit; pag-navigate sa kawalan ng mga signal ng satellite; autonomous at automated na patnubay, pag-navigate at kontrol at paggawa ng mga algorithm para sa mga naka-crew at hindi pinuno ng mga platform; kontrol ng maraming mga robot at kanilang magkasanib na aksyon; mataas na katumpakan na patnubay at pagkontrol ng mga sandata; aktibong mga visualization system; artipisyal na katalinuhan at malaking data upang suportahan ang paggawa ng desisyon. Ang bawat TVB ay pagmamay-ari ng isang nakalaang grupo o CapTech, na may kasamang mga dalubhasa mula sa gobyerno, industriya at agham. Ang hamon para sa bawat pangkat ng CapTech ay upang bumuo ng isang roadmap para sa kanilang TVB.
3. Pangangasiwa / Ligal: Ang isang makabuluhang sagabal sa pagpapakilala ng mga autonomous na sistema sa arena ng militar ay ang kakulangan ng angkop na mga pamamaraan ng pag-verify at pagtatasa o proseso ng sertipikasyon na kinakailangan upang kumpirmahing kahit na ang isang mobile robot na may pinakamahalagang mga pagpapaandar na autonomous ay may kakayahang magpatakbo ng tama at ligtas kahit sa pagalit at mapaghamong mga kapaligiran. Sa mundo ng sibilyan, ang mga kotse na nagmamaneho ng sarili ay nakaharap sa parehong mga problema. Ayon sa pag-aaral na SafeMUVe, ang pangunahing lag na kinilala sa mga tuntunin ng mga tiyak na pamantayan / pinakamahusay na kasanayan ay nasa mga module na nauugnay sa mas mataas na antas ng awtonomiya, lalo ang Automation at Data Merging. Ang mga modyul tulad ng, halimbawa, "Pang-unawa sa panlabas na kapaligiran", "Lokalisasyon at pagmamapa", "Surveillance" (paggawa ng Desisyon), "Pagpaplano ng Trapiko", atbp., Ay nasa medium level pa rin ng kahandaan sa teknolohikal at, kahit na mayroong maraming mga solusyon at algorithm na idinisenyo upang maisagawa ang iba't ibang mga gawain, ngunit wala pang pamantayan na magagamit. Kaugnay nito, mayroon ding isang backlog patungkol sa pagpapatunay at pagpapatunay ng mga modyul na ito, na bahagyang hinarap ng pagkukusa ng Europa na ENABLE-S3. Ang bagong itinatag na network ng mga test center ng EAO ay ang unang hakbang sa tamang direksyon. Pinapayagan nito ang mga pambansang sentro na magpatupad ng magkasamang pagkukusa upang maghanda para sa pagsubok ng mga nangangako na teknolohiya, halimbawa, sa larangan ng robotics.
4. Tauhan: Ang pinalawak na paggamit ng mga walang pamamahala at autonomous na mga ground system ay mangangailangan ng mga pagbabago sa sistema ng edukasyon sa militar, kasama na ang pagsasanay ng mga operator. Una sa lahat, kailangang maunawaan ng mga tauhan ng militar ang mga teknikal na prinsipyo ng awtonomiya ng system upang maayos itong mapatakbo at makontrol ito, kung kinakailangan. Ang paglikha ng tiwala sa pagitan ng gumagamit at ng autonomous system ay isang paunang kinakailangan para sa mas malawak na aplikasyon ng mga terrestrial system na may mas mataas na antas ng awtonomiya.
5. Pinansyal: Habang ang mga pandaigdigang komersyal na manlalaro tulad ng Uber, Google, Tesla o Toyota ay namumuhunan ng bilyun-bilyong euro sa mga self-drive na kotse, ang militar ay gumagasta ng mas katamtamang halaga sa mga walang sistema na ground ground, na ipinamamahagi din sa mga bansa na mayroong kanilang sariling pambansang plano para sa pag-unlad ng naturang mga platform. Ang umuusbong na European Defense Fund ay dapat makatulong na pagsamahin ang pagpopondo at suportahan ang isang pakikipagtulungan na diskarte sa pagbuo ng mga robot na mobile na nakabatay sa lupa na may mas advanced na mga autonomous na function.
Trabaho ang European Agency
Ang EOA ay aktibong nagtatrabaho sa larangan ng mga mobile robot sa loob ng maraming taon. Ang mga espesyal na aspeto ng teknolohiya tulad ng pagmamapa, pagpaplano ng ruta, pagsunod sa namumuno o pag-iwas sa mga hadlang ay nabuo sa mga proyektong nakikipagtulungan tulad ng SAM-UGV o HyMUP; kapwa pinopondohan ng Pransya at Alemanya.
Nilalayon ng proyekto ng SAM-UGV na bumuo ng isang stand-alone na modelo ng pagpapakita ng teknolohiya batay sa isang mobile ground platform, na kinikilala ng isang modular na arkitektura ng parehong hardware at software. Sa partikular, ang sample ng demonstrasyon ng teknolohiya ay nagkumpirma ng konsepto ng nasusukat na awtonomiya (paglipat sa pagitan ng remote control, semi-awtonomiya at ganap na autonomous mode). Ang proyekto ng SAM-UGV ay karagdagang binuo sa loob ng balangkas ng proyekto na HyMUP, na kinumpirma ang posibilidad ng pagsasagawa ng mga misyon ng pagpapamuok na may mga walang sistema na koordinasyon sa mga umiiral na mga sasakyang may kalalakihan.
Bilang karagdagan, ang proteksyon ng mga autonomous system mula sa sinadya na pagkagambala, ang pagpapaunlad ng mga kinakailangan sa kaligtasan para sa magkahalong gawain at ang pamantayan ng HMP ay kasalukuyang tinutugunan ng proyekto ng PASEI at ang SafeMUVe at SUGV na mga pag-aaral, ayon sa pagkakabanggit.
Sa tubig at sa ilalim ng tubig
Ang mga awtomatikong maritime system (AMS) ay may malaking epekto sa likas na katangian ng digmaan, at saanman. Ang laganap na kakayahang magamit at pagbawas ng gastos ng mga sangkap at teknolohiya na maaaring magamit sa mga sistemang militar ay nagbibigay-daan sa dumaraming bilang ng mga aktor ng estado at hindi pang-estado na makakuha ng access sa tubig ng mga karagatan ng mundo. Sa mga nagdaang taon, ang bilang ng mga pinatatakbo na AWS ay tumaas nang maraming beses at samakatuwid kinakailangan na ipatupad ang mga naaangkop na programa at proyekto na magbibigay sa mga fleet ng kinakailangang mga teknolohiya at kakayahan upang magarantiyahan ang ligtas at libreng pag-navigate sa mga dagat at karagatan.
Ang impluwensya ng ganap na nagsasarili na mga sistema ay napakalakas na ang anumang industriya ng pagtatanggol na hindi nakuha ang tagumpay na pang-teknolohikal na ito ay makaligtaan din ang pagpapaunlad ng teknolohikal sa hinaharap. Ang mga hindi namamahala at nagsasarili na mga sistema ay maaaring magamit nang may malaking tagumpay sa larangan ng militar upang maisagawa ang mga kumplikado at mahihirap na gawain, lalo na sa pagalit at hindi mahulaan na kalagayan, na malinaw at inilalarawan ng kapaligiran sa dagat. Ang maritime world ay madaling hamunin, madalas itong wala sa mga mapa at mahirap mag-navigate, at ang mga autonomous system na ito ay maaaring makatulong na mapagtagumpayan ang ilan sa mga hamong ito. Mayroon silang kakayahang magsagawa ng mga gawain nang walang direktang interbensyon ng tao, gamit ang mga mode ng pagpapatakbo dahil sa pakikipag-ugnay ng mga programa sa computer sa panlabas na espasyo.
Ito ay ligtas na sabihin na ang paggamit ng AMS sa mga pagpapatakbo sa dagat ay may pinakamalawak na prospect at lahat ng "salamat" sa poot, hindi mahulaan at laki ng espasyo ng dagat. Napakahalagang pansinin na ang hindi maiwasang uhaw para sa pananakop sa mga puwang ng dagat, na sinamahan ng pinaka-kumplikado at advanced na mga pang-agham at teknolohikal na solusyon, ay palaging susi sa tagumpay.
Ang AMS ay nakakakuha ng higit at higit na kasikatan sa mga mandaragat, nagiging isang mahalagang bahagi ng mga fleet, kung saan higit sa lahat sila ay ginagamit sa mga hindi nakamamatay na misyon, halimbawa, sa aksyon ng minahan, para sa pagsisiyasat, pagsubaybay at pangangalap ng impormasyon. Ngunit ang mga autonomous maritime system ay may pinakamalaking potensyal sa mundo sa ilalim ng tubig. Ang mundo sa ilalim ng tubig ay nagiging isang arena ng lalong mabangis na pagtatalo, ang pakikibaka para sa yamang dagat ay lumalakas, at sa parehong oras, mayroong isang mataas na pangangailangan upang matiyak ang kaligtasan ng mga ruta ng dagat.
