Mere autonomi for jordsystemer
Den mest berømte klasse af systemer med autonom funktionalitet, der i øjeblikket indsættes af nogle landes væbnede styrker, er aktive beskyttelsessystemer (SAZ) for pansrede køretøjer, der er i stand til uafhængigt at ødelægge angrebne anti-tank missiler, ustyrede missiler og skaller. AES er normalt en kombination af radarer eller infrarøde sensorer, der registrerer angribende aktiver, med et brandkontrolsystem, der sporer, evaluerer og klassificerer trusler.
Hele processen fra detekteringsøjeblikket til det øjeblik, hvor projektilet blev affyret, er fuldstændig automatiseret, da menneskelig indgriben kan bremse det eller gøre rettidig udløsning helt umulig. Operatøren er ikke bare fysisk ude af stand til at give kommandoen til at skyde kontraprojektilet, han vil ikke engang være i stand til at styre de enkelte faser af denne proces. BACS er dog altid programmeret på forhånd, så brugerne kan forudsige de nøjagtige omstændigheder, hvorunder systemet skal reagere, og under hvilket det ikke bør. De typer trusler, der vil udløse BACS -svaret, er kendt på forhånd eller i det mindste forudsigelige med en høj grad af sikkerhed.
Lignende principper styrer også driften af andre autonome jordbaserede våbensystemer, såsom systemer til aflytning af ikke-guidede missiler, artilleri-granater og miner, der bruges til at beskytte militærbaser i krigszoner. Både APS og aflytningssystemerne kan således betragtes som autonome systemer, der, når de først er aktiveret, ikke kræver menneskelig indgriben.
Udfordring: autonomi for mobile mobile robotter
I dag bruges jordbaserede mobile systemer normalt til at opdage sprængstoffer og neutralisere dem eller rekognoscering af terræn eller bygninger. I begge tilfælde er robotter fjernstyret og overvåget af operatører (selvom nogle robotter kan udføre simple opgaver som at flytte fra punkt til punkt uden konstant menneskelig hjælp).”Grunden til, at menneskelig involvering fortsat er meget vigtig, er, at jordbaserede mobile robotter har en enorm vanskelighed ved at operere alene i vanskeligt og uforudsigeligt terræn. Betjen en bil, der bevæger sig uafhængigt på tværs af slagmarken, hvor den skal omgå forhindringer, køre væk med objekter i bevægelse og være under fjendens ild. meget vanskeligere - på grund af uforudsigelighed - end at bruge autonome våbensystemer, såsom den førnævnte SAZ,”sagde Marek Kalbarczyk fra European Defense Agency (EDA). Derfor er jordroboters autonomi i dag stadig begrænset til simple funktioner, for eksempel "følg mig" og navigation til givne koordinater. Følg mig kan bruges af enten ubemandede køretøjer til at følge et andet køretøj eller en soldat, mens waypointnavigation gør det muligt for køretøjet at bruge koordinater (bestemt af operatøren eller gemt af systemet) for at nå den ønskede destination. I begge tilfælde bruger det ubemandede køretøj GPS, radar, visuelle eller elektromagnetiske signaturer eller radiokanaler til at følge føreren eller en bestemt / lagret rute.
Soldatens valg
Fra et operationelt synspunkt er formålet med at bruge sådanne enkeltstående funktioner generelt at:
• reducere risici for soldater i farlige områder ved at udskifte chauffører med ubemandede køretøjer eller ubemandede køresæt med autonom konvojsporing, eller
• støtte til tropper i fjerntliggende områder.
Begge funktioner er generelt afhængige af et såkaldt forhindringselement for at forhindre sammenstød med forhindringer. På grund af den komplekse topografi og form af individuelle områder af terrænet (bakker, dale, floder, træer osv.) Skal punktnavigationssystemet, der bruges på jordplatforme, omfatte en laserradar eller lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) eller være i stand til at bruge forudindlæste kort. Da lidar imidlertid er afhængig af aktive sensorer og derfor er let at opdage, er forskningens fokus nu på passive billeddannelsessystemer. Selvom forudindlæste kort er tilstrækkelige, når ubemandede køretøjer kører i velkendte miljøer, hvor detaljerede kort allerede er tilgængelige (f.eks. Overvågning og beskyttelse af grænser eller kritisk infrastruktur). Hver gang jordrobotter skal ind i et komplekst og uforudsigeligt rum, er en lidar imidlertid afgørende for at navigere i mellempunkter. Problemet er, at lidar også har sine begrænsninger, det vil sige, at dets pålidelighed kun kan garanteres for ubemandede køretøjer, der kører i relativt simpelt terræn.
Derfor er der behov for yderligere forskning og udvikling på dette område. Til dette formål er der udviklet flere prototyper til demonstration af tekniske løsninger, f.eks. ADM-H eller EuroSWARM, for at udforske, teste og demonstrere mere avancerede funktioner, herunder autonom navigation eller ubemandet systemsamarbejde. Disse prøver er imidlertid stadig i de tidlige stadier af forskningen.
Der er mange vanskeligheder forude
Lidar's begrænsninger er ikke det eneste problem, som jordbaserede mobile robotter (HMP'er) står over for. Ifølge undersøgelsen "Terræntilpasning og integration af ubemandede marksystemer" samt undersøgelsen "Bestemmelse af alle grundlæggende tekniske og sikkerhedskrav til militære ubemandede køretøjer, når de opererer i en kombineret mission, der involverer bemandede og ubemandede systemer" (SafeMUVe), finansieret af Det Europæiske Forsvarsagentur kan udfordringer og muligheder opdeles i fem forskellige kategorier:
1. Operationel: Der er mange potentielle opgaver, der kan overvejes for mobile mobile robotter med autonome funktioner (kommunikationscenter, overvågning, rekognoscering af zoner og ruter, evakuering af sårede, rekognoscering af masseødelæggelsesvåben, efter lederen med en belastning, eskortering af forsyninger, rydningsruter osv.), men operationelle koncepter til understøttelse af alt dette mangler stadig. Det er således svært for udviklere af jordbaserede mobile robotter med autonome funktioner at udvikle systemer, der præcist vil opfylde militærets krav. Organisering af fora eller arbejdsgrupper for ubemandede bilbrugere med autonome funktioner kunne løse dette problem.
2. Teknisk: De potentielle fordele ved selvstændige HMP'er er betydelige, men der er tekniske forhindringer, der stadig skal overvindes. Afhængigt af den påtænkte opgave kan NMR udstyres med forskellige udstyr om bord (sensorer til rekognoscering og observation eller overvågning og påvisning af masseødelæggelsesvåben, manipulatorer til håndtering af sprængstof eller våbensystemer, navigations- og vejledningssystemer), informationsindsamlingssæt, operatørstyringssæt og kontroludstyr …Det betyder, at nogle forstyrrende teknologier er hårdt nødvendige, såsom beslutningstagning / kognitiv computing, interaktion mellem mennesker og maskiner, computervisualisering, batteriteknologi eller indsamling af informationssamarbejde. Især det ustrukturerede og anfægtede miljø gør navigations- og styringssystemer meget vanskelige at betjene. Her er det nødvendigt at gå videre til udviklingen af nye sensorer (termiske neutrondetektorer, interferometre baseret på superafkølet atomteknologi, smarte aktuatorer til overvågning og kontrol, avancerede elektromagnetiske induktionssensorer, infrarøde spektroskoper) og teknikker, for eksempel decentraliseret og fælles SLAM (Simultan lokalisering og kortlægning). Lokalisering og kortlægning) og tredimensionel terrænundersøgelse, relativ navigation, avanceret integration og sammensmeltning af data fra eksisterende sensorer samt mobilitet ved hjælp af teknisk vision. Problemet ligger ikke så meget i den teknologiske karakter, da de fleste af disse teknologier allerede er i brug på det civile område, men i forordningen. Sådanne teknologier kan ikke umiddelbart bruges til militære formål, da de skal tilpasses specifikke militære krav.
Dette er netop formålet med EAO's OSRA Comprehensive Strategic Research Program, som er et værktøj, der kan levere de nødvendige løsninger. Inden for OSRA udvikles flere såkaldte teknologiske byggesten eller TBB (Technology Building Block), som skulle eliminere teknologiske huller i forbindelse med jordrobotter, for eksempel: fælles handlinger mellem bemandede og ubeboede platforme, adaptiv interaktion mellem en mand og en ubemandet system med forskellige niveauer af autonomi; kontrol- og diagnosesystem; nye brugergrænseflader; navigation i fravær af satellitsignaler; autonome og automatiserede vejledninger, navigation og kontrol og beslutningstagningsalgoritmer til bemandede og ubemandede platforme; kontrol af flere robotter og deres fælles handlinger; høj præcision vejledning og kontrol af våben; aktive visualiseringssystemer; kunstig intelligens og big data til støtte for beslutningstagning. Hver TVB ejes af en dedikeret gruppe eller CapTech, som omfatter eksperter fra regering, industri og videnskab. Udfordringen for hver CapTech -gruppe er at udvikle en køreplan for deres TVB.
3. Lovgivningsmæssig / juridisk: En væsentlig hindring for indførelsen af autonome systemer på den militære arena er manglen på passende verifikations- og vurderingsmetoder eller certificeringsprocesser, der er nødvendige for at bekræfte, at selv en mobil robot med de mest grundlæggende autonome funktioner er i stand til at fungere korrekt og sikkert selv i fjendtlige og udfordrende miljøer. I den civile verden står selvkørende biler over for de samme problemer. Ifølge SafeMUVe -undersøgelsen er den største forsinkelse, der er identificeret med hensyn til specifikke standarder / bedste praksis, i moduler relateret til højere niveauer af autonomi, nemlig automatisering og datafusion. Moduler som f.eks. "Opfattelse af det ydre miljø", "Lokalisering og kortlægning", "Overvågning" (beslutningstagning), "Trafikplanlægning" osv. Er stadig på mellemstore niveauer af teknologisk beredskab og, selvom der er flere løsninger og algoritmer designet til at udføre forskellige opgaver, men der er endnu ingen standard tilgængelig. I denne henseende er der også et efterslæb med hensyn til verifikation og certificering af disse moduler, delvist behandlet af det europæiske initiativ ENABLE-S3. EAOs nyetablerede netværk af testcentre var det første skridt i den rigtige retning. Dette giver nationale centre mulighed for at gennemføre fælles initiativer for at forberede lovende teknologier, f.eks. Inden for robotteknologi.
4. Personale: Den udvidede brug af ubemandede og autonome jordsystemer vil kræve ændringer i det militære uddannelsessystem, herunder uddannelse af operatører. Først og fremmest skal militærpersonale forstå de tekniske principper for systemets autonomi for om nødvendigt at kunne betjene og kontrollere det korrekt. Skabelsen af tillid mellem brugeren og det autonome system er en forudsætning for en bredere anvendelse af terrestriske systemer med et højere autonomi.
5. Økonomi: Mens globale kommercielle aktører som Uber, Google, Tesla eller Toyota investerer milliarder af euro i selvkørende biler, bruger militæret meget mere beskedne beløb på ubemandede grundsystemer, som også er delt mellem lande, der har deres egne nationale planer om at udvikle sådanne platforme. Den nye europæiske forsvarsfond skal hjælpe med at konsolidere finansiering og understøtte en samarbejdsmetode til udvikling af jordbaserede mobile robotter med mere avancerede autonome funktioner.
Det Europæiske Agenturs arbejde
EOA har aktivt arbejdet inden for jordmobiler i flere år. Særlige teknologiske aspekter såsom kortlægning, ruteplanlægning, følge lederen eller undgå forhindringer er blevet udviklet i kollaborative forskningsprojekter som SAM-UGV eller HyMUP; begge er medfinansieret af Frankrig og Tyskland.
SAM-UGV-projektet sigter mod at udvikle en autonom teknologisk demonstrationsmodel baseret på en mobil jordplatform, der kendetegnes ved en modulær arkitektur af både hardware og software. Konkret bekræftede teknologidemonstrationsprøven begrebet skalerbar autonomi (skift mellem fjernbetjening, semi-autonomi og fuldt autonom tilstand). SAM-UGV-projektet blev videreudviklet inden for rammerne af HyMUP-projektet, som bekræftede muligheden for at udføre kampmissioner med ubemandede systemer i koordinering med eksisterende bemandede køretøjer.
Desuden behandles beskyttelsen af autonome systemer mod bevidst interferens, udviklingen af sikkerhedskrav til blandede opgaver og standardisering af HMP i øjeblikket af henholdsvis PASEI -projektet og SafeMUVe- og SUGV -undersøgelserne.
På vand og under vand
Automatiske maritime systemer (AMS) har en betydelig indvirkning på krigsførelsen og overalt. Den udbredte tilgængelighed og omkostningsreduktion af komponenter og teknologier, der kan bruges i militære systemer, gør det muligt for et stigende antal statslige og ikke-statslige aktører at få adgang til farvandene i verdenshavene. I de senere år er antallet af opererede AWS'er steget flere gange, og derfor er det bydende nødvendigt, at der implementeres passende programmer og projekter, der vil give flåderne de nødvendige teknologier og muligheder for at garantere sikker og fri navigation i havene og oceanerne.
Indflydelsen fra fuldt autonome systemer er allerede så stærk, at enhver forsvarsindustri, der går glip af dette teknologiske gennembrud, også vil savne fremtidens teknologiske udvikling. Ubemandede og autonome systemer kan med stor succes bruges på militærområdet til at udføre komplekse og hårde missioner, især under fjendtlige og uforudsigelige forhold, som det maritime miljø klart og illustrerer. Den maritime verden er let at udfordre, den er ofte fraværende på kort og vanskelig at navigere, og disse autonome systemer kan hjælpe med at overvinde nogle af disse udfordringer. De har evnen til at udføre opgaver uden direkte menneskelig indgriben ved hjælp af driftsmåder på grund af interaktion mellem computerprogrammer og det ydre rum.
Det er sikkert at sige, at brugen af AMS i maritime operationer har de bredeste udsigter og alt "takket være" havpladsens fjendtlighed, uforudsigelighed og størrelse. Det er værd at bemærke, at den uimodståelige tørst efter at erobre havrum, kombineret med de mest komplekse og avancerede videnskabelige og teknologiske løsninger, altid har været nøglen til succes.
AMC'er vinder stigende popularitet blandt søfolk og bliver en integreret del af flåder, hvor de hovedsageligt bruges i ikke-dødelige missioner, for eksempel i minehandlinger, til rekognoscering, overvågning og informationsindsamling. Men autonome maritime systemer har det største potentiale i undersøiske verden. Undersøiske verden er ved at blive en arena for stadig hårdere tvister, kampen om marine ressourcer intensiveres, og samtidig er der et stort behov for at sikre sikkerheden ved maritim kommunikation.
