I øjeblikket er der en stabil udvikling af konceptet om at udføre sværmoperationer fra luft, land og hav ved hjælp af mange "øde" systemer, for for at besejre modstandere lægger væbnede styrker i mange lande stor vægt på indsættelsen af avancerede autonome teknologier. Imidlertid er udviklingen af sådanne teknologier i øjeblikket hovedsageligt fokuseret på luftsværme, og det er usandsynligt, at de i den nærmeste fremtid vil have en betydelig indflydelse på resultatet af militære operationer.
Ikke desto mindre tvinger udbredelsen af sværme af luft, jord, overflade og ubåde autonome platforme militæret til at tackle de skræmmende udfordringer ved at vedligeholde og finansiere denne teknologi, på trods af dens relativt nylige introduktion.
For eksempel ifølge forsvarssekretær Gavin Williamson, der talte ved Royal Defense Research Institute for et år siden, havde Det Forenede Kongerige for Forsvarets Transformationsfond til opgave at udvikle sværmeskadroner af netværksdroner, der er i stand til at forvirre og bedøve fjendens luftforsvar. Vi håber, at teknologien vil være klar til implementering i slutningen af dette år.”
Højtstående embedsmænd fra den amerikanske specialoperationskommando er principielt enige i denne holdning. "Helheden af ubemandede systemer, der arbejder på en fælles mission, er fortsat en integreret del af kommandoens køreplan for sit lovende koncept" Særlige applikationer til særlige situationer ", - sagde programchefen for flytyper.
Hans kommentar er i overensstemmelse med kommandoens, der talte om, hvordan sværmeteknologi kunne understøtte "taktisk informationsbevidsthed" for specialstyrker i en kampsituation. Kommandoens koncept, NGIA (Next Generation Information Awareness), integrerer "fjerntliggende biometriske og tekniske sensorer, avanceret dataarkitektur og analyser for at supplere traditionel efterretningsindsamling i fjendtligt territorium."
En kommandos talsmand forklarede forskellige principper for kampbrug, herunder hvordan sværme af lodrette start- og landingsdroner kunne understøtte NGIA-konceptet. Blandt andre betragtede principper for kampanvendelse af den nye teknologi er indsættelse af UAV'er fra en avanceret position til at udføre visuel, lyd og elektromagnetisk rekognoscering og derved ikke bringe specialstyrkerne i fare, hvis træning blev brugt mange penge.
Han talte også om kommandoens ønske om at oprette et konsortium af "bedste industrielle partnere", der er i stand til at udvikle en løsning til sværmende UAV'er og omsætte den til praksis i løbet af de næste seks år.
Kontinuerlig aktivitet
Enhver operationel brug af sværmløsninger kan begynde, inden NGIA -konceptet implementeres. Amerikanske regeringsorganer implementerer allerede forskellige programmer, der sigter mod at bruge tæt forbundne teknologier.
Programmer som OFFSET (Offensive Swarm-Enabled Tactics) fra DARPA Defense Advanced Research Projects Agency, TOBS (Tactical Offboard Sensing) fra det amerikanske luftvåben og LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology-billig UAV sværmeteknologi) US Navy.
TOBS-konceptet er baseret på AC-130J Ghostrider-brandstøttefly, der er i stand til at lancere flere Area-I ALTIUS (Air-Launched, Tube-Integrated Unmanned System) -drone-droner på én gang for at give luftfartsselskabet oplysninger om potentielle mål.
Det amerikanske luftvåben var ikke i stand til at oplyse detaljer om TOBS -programmet, men branchekilder sagde, at ALTIUS -droner er udstyret med termisk billeddannelse og optoelektroniske kameraer og et datalink, der giver vejledning til Ghostriders bevæbningskompleks. TOBS -konceptet giver Ghostrider mulighed for at engagere mål i de mest udfordrende vejrforhold.
Det amerikanske luftvåbenprojekt LOCUST fokuserer på samarbejdet mellem op til 30 Coyote -droner til støtte for indsamling af efterretninger, overvågning, målretning og rekognoscering. MIT Perdix UAV betragtes også som en alternativ platform for LOCUST -programmet.
DARPA holdt sin sidste demonstration som en del af OFFSET -projektet i juni 2019. OFFSET -konceptet forventes at kunne sikre fælles drift af op til 250 UAV'er og integrationen af automatiske terrængående køretøjer (AHA'er) i et enkelt netværk.
Juni -demonstrationen i Fort Benning, den anden af seks planlagte, illustrerer konceptet med et netværk af droner og terrængående køretøjer, der udfører rekognosceringsmissioner i lokalsamfund med høje lodrette strukturer, smalle gader og lavvandede betragtningsvinkler. Ifølge DARPA fik Lockheed Martin og Charles River Analytics under OFFSET -programmet til opgave at "konstruere et sværmssystem i form af en realistisk spilapplikation indlejret i fysiske autonome platforme."
Denne aktivitet har også til formål at definere "adaptiv, kompleks, kollektiv adfærd for at forbedre informationsudveksling, beslutningstagning og interaktion med miljøet, så UAV'er problemfrit kan interagere, påvirke hinanden og drage korrekte logiske konklusioner."
I mellemtiden blev den tredje fase af udviklingen afsluttet i slutningen af 2019, ifølge Dynetics, hovedentreprenøren for Gremlins -projektet. Formålet med projektet er at starte fra et C-130 transportfly og returnere en "flok" af Gremlin-fly til det. Gremlins -programmet, hvis koncept blev udviklet af DARPA -kontoret, giver mulighed for brug af genanvendelige droner, der er i stand til at udføre spredte luftoperationer i et komplekst kampmiljø.
Dynetics sagde i en erklæring, at "Greml -droner bliver lanceret fra eksisterende fly uden for rækkevidde af fjendtlige luftværn. Efter at have afsluttet missionen tager C-130-flyet Gremlin-dronerne tilbage ombord og transporterer dem til basen, hvor de hurtigt kommer sig og sendes tilbage til flyvning."
Sierra Nevada Corporation, Airborne Systems, Applied Systems Engineering, Kutta Technologies, Moog, Systima Technologies, Williams International og Kratos Unmanned Aerial Systems deltager i programmet.
Teknologiske løsninger
Ifølge direktøren for virksomheden Kratos Steve Fendley vil hundredvis, hvis ikke tusindvis af droner i fremtiden kunne deltage i sværme.
Fendley fortalte, hvordan sværme af UAV'er i fremtiden vil være i stand til at interagere med målet om at udføre et ubegrænset antal strejke- og defensive missioner gennem uafhængig beslutningstagning på "masseniveau".
"Pålideligheden stiger eksponentielt, hvis du har et stort antal køretøjer, der udfører en bestemt opgave," forklarede Fendley og bemærkede, at tabet af en eller flere UAV'er i en stor sværm af systemer ikke vil påvirke missionen negativt.
”Selve sværmen og dens beslutningstagningsevner er ikke knyttet til et bestemt fly, så du kan miste en eller flere droner og stadig ikke miste evnen til at fuldføre opgaven. Dette er især vigtigt, når man spiller mod næsten lige store modstandere, hvor mængden betyder noget."
Fendley gjorde også opmærksom på, at sværme af UAV'er kan forbindes via satellitkommunikation, hvilket gør det muligt for fly om nødvendigt at udveksle data uden for synsfeltet.
”I luften udveksler disse enheder til forskellige formål alle tilgængelige oplysninger med hinanden, det vil sige, at hver af dem besidder mere information, end den kunne have, hvis den fløj alene. Derfor forbedres mulighederne for hvert enkelt element i sværmen kraftigt."
Men samtidig er potentialet i sværm UAV'er endnu ikke fuldt ud realiseret på trods af tilstedeværelsen af "hundredvis" af teknologiske programmer i USA og andre lande.
Brugen af kunstig intelligens (AI) og maskinlæring i drone-beslutningsprocesser og levering af distribution og ændring af kognitive beslutningssløjfer er områder, der stadig skal undersøges omhyggeligt. Ifølge Fendley er "forskning på disse områder enormt efterspurgt nu", men de fleste sværmskærme mangler stadig fuldt ud at integrere og optimere AI -software. Præsentation af UAV -sværme i dag er mere baseret på logik end på AI."
I maj sidste år annoncerede Kratos som en del af sin sværmende køreplan et strategisk partnerskab med dronemageren Aerovironment. Dette samarbejde har til formål at udvikle konceptet "Integrerede muligheder for meget effektive taktiske UAV'er og taktiske missiler." Det forestiller implementering af Aerovironments Switchblade taktiske rørlanceringsmissilsystem via højhastigheds- og større ubemandede køretøjer, herunder Kratos 'MQM-178 Firejet-drone. Det 3 meter lange Firejet-luftfartsselskab, der oprindeligt blev oprettet som en omfattende våbenfældetræner, er en miniaturekopi af BQM-167A Subscale Aerial Target, som leveres af det amerikanske luftvåben.
Andre angrebsdroner fra Kratos inkluderer også UTAP-22 Mako og XQ-58A Valkyrie.
Mako jettransportør 6, 13 meter lang, udviklet i 2015, er i stand til at levere UAV -sværme til stedet og koordinere deres handlinger, justere deres opgaver og sende oplysninger til jordkontrolstationen. Den 23. januar 2020 blev den fjerde succesfulde flyvning af XQ-58A ubemandet luftfartøj udført på Yuma træningsbane. Testene blev udført som en del af US Air Force Research Laboratory -programmet for en billig teknologidemonstrator med LCASD -egenskaber (Low Cost Attritable Strike Demonstrator).
Under testene afsluttede XQ-58A multitasking- og landingsuafhængige fly alle sine opgaver, herunder flyvning i høj højde og dataindsamling under reelle forhold. Fendley sagde, at de første flyvninger med lanceringskøretøjer med Switchblade UAV skulle udføres i begyndelsen af 2020.
En sådan kombination kan væsentligt udvide driftseffektiviteten af Switchblade -jet, som har en maksimal rækkevidde på 20 km, når den kører i single mode. "Kombineret med affyringsvognen vil Switchblades rækkevidde stige med yderligere 270 km, hvis du vil returnere fartøjet og 540 km til missionen i en retning," sagde Fendley og bemærkede, at hver Firejet vil kunne bære op til fire switchblades. "Traditionelle sværme er lettere at implementere ved hjælp af små systemer, og vi agter med Firejet at bevæge os mod sværmskoncepter."
Swarm kapaciteter
Kratos deltager også i DARPA's Gremlins-program, som kunne danne grundlag for snesevis af sværmkoncepter, herunder "luftudplacering og stor genindtræden af UAV'er."
I slutningen af 2019 gennemførte Kratos og DARPA den første flyvning fra C-130 flyet, som endnu ikke er blevet afsløret, hvilket er en mellemløsning mellem Firejet og 167A køretøjer. Denne umærkede transportør har foldende vinger, som gør det muligt at transportere den i lastrummet på et C-130 fly.
Efter afslutningen af opgaven foregår transportørernes tilbagelevering tilbage til lastrummet ved hjælp af en teknologi, der minder om luftpåfyldning. Dette gør det muligt for C-130 flyet at "lægge til" med transportøren for at returnere det til rummet og flytte det til stativet til opbevaring til genbrug.
Kratos udvikler også Wolf Cancer -teknologien til sværmoperationer af UAV'er. Som en del af Wolf Pak-konceptet studeres en kommunikationsteknologi, der gør det muligt at kombinere flere luftsystemer til et højfrekvent netværk og derved forbedre kvaliteten af dataudveksling.
Wolf Pak -teknologien tillader også sværme at tilpasse sig og omkonfigurere på en decentral måde, så dronesværme kan flyve i en forudbestemt afstand fra hinanden. Denne software udvikles efter anmodning fra en ikke -oplyst US Army -kunde. Der blev ikke givet yderligere detaljer, selvom brancheeksperter foreslår, at det kan bruges til at understøtte en række operationelle krav lige fra intelligens til målretning.
Wolf Pak -software, der i øjeblikket er i kundeevaluering, kører på UWB -links, der reducerer UAV'ens elektromagnetiske signatur ved brug af en enkelt kontrolstation.
Kratos sagde, at Wolf Pak -løsningen udpeger en "leder", der fjernstyret eller autonomt kontrollerer resten af sværmen. Systemet er også overflødigt, sværmens funktion påvirkes ikke af nedlukning eller beskadigelse af en separat drone. Hver UAV arbejder i en sværm på sin egen integrerede software, som undgår konflikter med droner og andre forhindringer.
Ifølge Kratos er Wolf Pak -softwaren i dag i stand til at styre op til 10 UAV'er i en sværm. Fly kan også koble sig fra netværket til individuelle operationer, hvorefter de igen kan oprette forbindelse til sværmen. Fendley sagde:
“Wolf Pak gør det muligt hurtigt at integrere UAV-teams til samarbejde, selvom det ikke inkluderer AI eller beslutningsfunktioner. Vi bruger ikke Wolf Pak i dag, men et prototypesystem blev oprettet for at forstå, hvordan konceptet kunne fungere. Programmet indeholder ikke en krypteret kommunikationskanal, men i disse dage er der brug for et sikkert system for at kunne overvåge i en kampsituation."
Kratos bruger et endnu ikke navngivet autonomt system til at understøtte sine nuværende demonstrationsprogrammer og give en fælles grænseflade med sværm UAV'er, der kan tilpasses til at integrere specifikke flytyper. Det indeholder et datalink til fjernbetjening og overvågning; yderligere kommunikationskanal mellem køretøjer, der flyver i umiddelbar nærhed; Autopilotsoftware for at sikre "grundlæggende" flypræstation; samt en målcomputer til beslutningstagning på højere niveau. Teknologien omfatter også AI -software udviklet af Kratos og andre unavngivne partnere i den civile sektor.
”Vores hensigt er at have åbne grænseflader og forskellige tilgange, der tilpasser sig enhver hardware / software del. Kratos ønsker at tilpasse dem alle og indarbejde andre løsninger i vores droner. Autonomi kan integreres i grundlæggende systemer med grænseflader, der giver os mulighed for at interagere og koordinere med autonome og AI -undersystemer fra andre udviklere , - bemærkede Fendley.
I mellemtiden præsenterede den europæiske missilproducent MBDA flere koncepter og systemer til understøttelse af UAV -sværmoperationer på et flyshow i Paris i sommeren 2019.
Swarm levering
En repræsentant for MBDA -virksomheden sagde, at en aktiv udvikling af sit eget koncept om Future Air System og dets komponent - sværmkapaciteter er i gang. Især inkluderer det levering af en sværm UAV'er af den såkaldte Remote Carrier, som vil være "kompakt og diskret" og vil kunne fungere sammen med andre platforme og våben.
"Efterhånden som trusler udvikler sig og nægter strategier at blive mere sofistikerede, vil det være nødvendigt at skabe lokal og midlertidig luftoverlegenhed," sagde virksomheden i en erklæring. "I disse lynhurtige operationer vil ledende netværkselementer optage en betydelig del af kampskyen og udveksle taktiske oplysninger og målkoordinater i realtid med platforme og andre netværksnoder for at opnå den ønskede effekt."
MBDA kalder sine fjernskydninger, der blev lanceret fra kamp- og transportfly og overfladeskibe, "platform- og våbenforlængere, der ledsager dem."
Ifølge en virksomhedsrepræsentant omfatter projektet "fjernmedier" netværksinfrarøde og radiofrekvente sensorer med funktionen datafusion og automatisk identifikation af mål i vanskelige miljøer; trusselsdetekteringsfunktioner; og udvikling af avancerede planlægningsværktøjer og beslutningsværktøjer.
Specifikke systemer undersøgt af MBDA har taktiske angrebsmuligheder med "kompakte, netværksbaserede våben indsat uden for rækkevidde af våben, i stand til meget præcis påvirkning og desorganisering af fjendens forsvar gennem gruppe- og sværmadfærd."
Det polske firma WB Electronics er også ved at undersøge sværmkapaciteterne for sine droner og nedslående ammunition (BB). Virksomheden talte om fremtidige planer for autonome platforme, der opererer i sværmskonfigurationer. Ifølge WB Electronics Director Martin Masievski vil den fremtidige driftssucces for disse autonome teknologier være baseret på den funktionalitet, de kan levere til militæret.
For eksempel er dette BB og UAV'ers evne til at flyve i fravær af et GPS -signal og udveksle meddelelser med andre bemandede og ubemandede fly under sværmmissioner.
Masievski sagde, at WB Electronics udvikler sværmeteknologier til at imødekomme militærets behov for ubeboede systemer, især når de understøtter operationer under kampforhold, men var ude af stand til at give mere detaljerede oplysninger. Han bemærkede, at WB Electronics arbejder på at netværke op til seks Warmate LM loitering ammunition, selvom dette projekt stadig er i de tidlige udviklingsstadier. Han gav også udtryk for sin vision om LM -sværmkapaciteterne, som giver mulighed for brug af op til 20 droner bundet til et enkelt netværk til rekognoscering og informationsindsamling.
De fleste sværmeteknologier i dag er udviklet til luftrum. Langsigtede køreplaner kan dog suppleres med lignende muligheder for overflade- og terrængående køretøjer.
”Disse muligheder er endnu ikke veludviklede. Forretningsbeslutninger er imidlertid nu fokuseret på fly,”sagde Masievski. "Men efterhånden som teknologien udvikler sig, stiger niveauer af autonomi og kunstig intelligens dukker op for at understøtte operationer i tredimensionelt rum, vil det blive muligt at overføre dem til overfladen eller jordkuglen."
”Men potentialet er utroligt stort, især i takt med at AI -teknologien udvikler sig og bliver mere praktisk. I fremtiden vil vi kunne se fantastiske ting, for eksempel en sværm af droner, der fungerer som en flok fugle. Potentialet for disse muligheder er enormt."
Ud over muligheden for at starte og returnere flokke af autonome køretøjer, bør brugerne også kunne fjernstyre et stort antal droner, jordrobotter eller overfladekøretøjer.
Operatører skal være udstyret med næste generations jordstyringssoftware og slutbrugerenheder til optimalt at manipulere sværme og samtidig reducere den kognitive byrde for personale. Det er værd at bemærke virksomheden Pison, der udvikler teknologi til gestusstyring af hensyn til den amerikanske MTR. Det giver operatører mulighed for at kontrollere betjeningen af UAV med håndbevægelser ved hjælp af en enhed, der bæres på håndleddet. Ifølge virksomheden er den næste fase af demonstrationerne planlagt til juni 2020.
