Den mest kända klassen av system med autonom funktionalitet som för närvarande används av de väpnade styrkorna i vissa länder är aktiva skyddssystem (SAZ) för pansarfordon, som är kapabla att självständigt förstöra angripande anti-tankmissiler, ostyrda missiler och skal. AES är vanligtvis en kombination av radar eller infraröda sensorer som upptäcker attackerande tillgångar, med ett brandkontrollsystem som spårar, utvärderar och klassificerar hot.
Hela processen från detekteringsögonblicket till det att skjuta projektilen är helt automatiserat, eftersom mänskligt ingripande kan bromsa det eller göra tidig utlösning helt omöjlig. Operatören kommer inte bara fysiskt att ha tid att ge kommandot för att skjuta motprojektilen, han kommer inte ens att kunna styra enskilda faser av denna process. BACS är dock alltid programmerade i förväg så att användarna kan förutsäga de exakta omständigheterna under vilka systemet ska reagera och under vilket det inte ska. De typer av hot som kommer att utlösa BAC -svaret är kända i förväg, eller åtminstone förutsägbara med hög grad av säkerhet.
Liknande principer styr också driften av andra autonoma markbaserade vapensystem, till exempel system för att avlyssna ostyrda missiler, artilleriskal och gruvor som används för att skydda militära baser i krigszoner. Både APS och avlyssningssystemen kan således betraktas som autonoma system som, när de väl aktiverats, inte kräver mänskligt ingripande.
Utmaning: autonomi för markmoboter
Idag används vanligtvis markbaserade mobila system för att upptäcka sprängämnen och neutralisera dem eller spaning av terräng eller byggnader. I båda fallen styrs och övervakas robotar på distans av operatörer (även om vissa robotar kan utföra enkla uppgifter som att flytta från punkt till punkt utan konstant mänsklig hjälp).”Anledningen till att mänskligt deltagande fortfarande är mycket viktigt är att markbaserade mobila robotar har enorma svårigheter att arbeta på egen hand i svår och oförutsägbar terräng. Kör en bil som rör sig självständigt över slagfältet, där den måste kringgå hinder, köra iväg med rörliga föremål och vara under fiendens eld. mycket svårare - på grund av oförutsägbarhet - än att använda autonoma vapensystem, till exempel ovannämnda SAZ, säger Marek Kalbarczyk från European Defense Agency (EDA). Därför är markrobotarnas autonomi idag fortfarande begränsad till enkla funktioner, till exempel "följ mig" och navigering till givna koordinater. Följ mig kan användas av antingen obemannade fordon för att följa ett annat fordon eller en soldat, medan waypointnavigering gör att fordonet kan använda koordinater (bestämda av operatören eller memorerade av systemet) för att nå önskad destination. I båda fallen använder det obemannade fordonet GPS, radar, visuella eller elektromagnetiska signaturer eller radiokanaler för att följa ledaren eller en specifik / memorerad rutt.
Soldatens val
Ur operativ synvinkel är syftet med att använda sådana fristående funktioner i allmänhet att:
• minska riskerna för soldater i farliga områden genom att ersätta förare med obemannade fordon eller obemannade körsatser med autonom konvojspårning, eller
• ge stöd till trupper i avlägsna områden.
Båda funktionerna är i allmänhet beroende av ett så kallat hinderundvikande element för att förhindra kollisioner med hinder. På grund av den komplexa topografin och formen på enskilda områden i terrängen (kullar, dalar, floder, träd, etc.) måste punktnavigeringssystemet som används i markplattformar inkludera en laserradar eller lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) eller kunna använda förinstallerade kartor. Men eftersom lidar förlitar sig på aktiva sensorer och därför är lätt att upptäcka, ligger fokus för forskning nu på passiva bildsystem. Förladdade kartor räcker dock när obemannade fordon körs i välkända miljöer för vilka detaljerade kartor redan finns tillgängliga (till exempel övervakning och skydd av gränser eller kritisk infrastruktur). Men varje gång markrobotar måste komma in i ett komplext och oförutsägbart utrymme är en lidar avgörande för att navigera mellanpunkter. Problemet är att lidaren också har sina begränsningar, det vill säga dess tillförlitlighet kan bara garanteras för obemannade fordon som kör i relativt enkel terräng.
Därför behövs ytterligare forskning och utveckling inom detta område. För detta ändamål har flera prototyper utvecklats för att demonstrera tekniska lösningar, till exempel ADM-H eller EuroSWARM, för att utforska, testa och demonstrera mer avancerade funktioner, inklusive autonom navigering eller obemannat systemsamarbete. Dessa prover är dock fortfarande i de tidiga forskningsstadierna.
Det är många svårigheter framöver
Lidars begränsningar är inte det enda problemet för markbaserade mobila robotar (HMP). Enligt studien "Terrängpassning och integration av obemannade marksystem", samt studien "Fastställande av alla grundläggande tekniska och säkerhetskrav för militära obemannade fordon vid drift i ett kombinerat uppdrag som involverar bemannade och obemannade system" (SafeMUVe), finansierat av Europeiska försvarsbyrån kan utmaningar och möjligheter delas in i fem olika kategorier:
1. Operativ: Det finns många potentiella uppgifter som kan övervägas för mobila markrobotar med autonoma funktioner (kommunikationscenter, observation, spaning av zoner och rutter, evakuering av sårade, spaning av massförstörelsevapen, efter ledaren med last, eskortering av förnödenheter, röjningsvägar etc.), men operativa koncept för att stödja allt detta saknas fortfarande. Således är det svårt för utvecklare av markbaserade mobilrobotar med autonoma funktioner att utveckla system som exakt uppfyller militärens krav. Organisationen av forum eller arbetsgrupper för obemannade fordonsanvändare med autonoma funktioner kan lösa detta problem.
2. Teknisk: De potentiella fördelarna med fristående HMP är betydande, men det finns tekniska hinder som fortfarande måste övervinnas. Beroende på den avsedda uppgiften kan NMR utrustas med olika uppsättningar ombord utrustning (sensorer för spaning och observation eller övervakning och upptäckt av massförstörelsevapen, manipulatorer för hantering av sprängämnen eller vapensystem, navigations- och styrsystem), informationsinsamlingssatser, operatörskit och kontrollutrustning …Detta innebär att vissa störande tekniker är välbehövliga, till exempel beslutsfattande / kognitiv datoranvändning, interaktion mellan människa och maskin, datorvisualisering, batteriteknik eller samlingsinformation. I synnerhet gör den ostrukturerade och omtvistade miljön navigations- och styrsystem mycket svåra att använda. Här är det nödvändigt att gå vidare för att utveckla nya sensorer (termiska neutrondetektorer, interferometrar baserade på superkyld atomteknik, smarta ställdon för övervakning och kontroll, avancerade elektromagnetiska induktionssensorer, infraröda spektroskop) och tekniker, till exempel decentraliserad och gemensam SLAM (Simultan lokalisering och kartläggning). Lokalisering och kartläggning) och tredimensionell terrängundersökning, relativ navigering, avancerad integration och sammansmältning av data från befintliga sensorer, samt tillhandahållande av rörlighet med hjälp av teknisk vision. Problemet ligger inte så mycket i den tekniska karaktären, eftersom de flesta av dessa tekniker redan används inom det civila området, utan i reglering. Sådan teknik kan faktiskt inte omedelbart användas för militära ändamål, eftersom de måste anpassas till specifika militära krav.
Detta är just syftet med EAO: s OSRA Comprehensive Strategic Research Program, som är ett verktyg som kan tillhandahålla nödvändiga lösningar. Inom OSRA utvecklas flera så kallade tekniska byggstenar eller TBB (Technology Building Block), som bör eliminera tekniska luckor i samband med markrobotar, till exempel: gemensamma handlingar mellan bemannade och obebodda plattformar, adaptiv interaktion mellan en man och en obemannat system med olika nivåer av autonomi; kontroll- och diagnostiksystem; nya användargränssnitt; navigering i avsaknad av satellitsignaler; autonom och automatiserad vägledning, navigering och kontroll och beslutsfattande algoritmer för bemannade och obemannade plattformar; kontroll av flera robotar och deras gemensamma handlingar; hög precision och styrning av vapen; aktiva visualiseringssystem; artificiell intelligens och big data för att stödja beslutsfattande. Varje TVB ägs av en dedikerad grupp eller CapTech, som innehåller experter från myndigheter, industri och vetenskap. Utmaningen för varje CapTech -grupp är att utveckla en färdplan för deras TVB.
3. Lagstiftning / lag: Ett betydande hinder för införandet av autonoma system på den militära arenan är bristen på lämpliga verifierings- och utvärderingsmetoder eller certifieringsprocesser som krävs för att bekräfta att även en mobil robot med de mest grundläggande autonoma funktionerna kan fungera korrekt och säkert även i fientliga och utmanande miljöer. I den civila världen står självkörande bilar inför samma problem. Enligt SafeMUVe -studien är den huvudsakliga fördröjningen som identifierats när det gäller specifika standarder / bästa praxis i moduler relaterade till högre nivåer av autonomi, nämligen automatisering och datasammanfogning. Moduler som till exempel "Uppfattning av den yttre miljön", "Lokalisering och kartläggning", "Övervakning" (beslutsfattande), "Trafikplanering", etc., är fortfarande på medellång nivå av teknisk beredskap och, även om det finns flera lösningar och algoritmer som är utformade för att utföra olika uppgifter, men det finns ingen standard ännu. I detta avseende finns det också en eftersläpning när det gäller verifiering och certifiering av dessa moduler, delvis behandlad av det europeiska initiativet ENABLE-S3. EAO: s nyetablerade nätverk av testcenter var det första steget i rätt riktning. Detta gör att nationella centra kan genomföra gemensamma initiativ för att förbereda testning av lovande teknik, till exempel inom robotik.
4. Personal: Den utökade användningen av obemannade och autonoma marksystem kräver förändringar i det militära utbildningssystemet, inklusive utbildning av operatörer. Först och främst måste militär personal förstå de tekniska principerna för systemets autonomi för att kunna fungera och kontrollera det om det behövs. Skapandet av förtroende mellan användaren och det autonoma systemet är en förutsättning för en bredare tillämpning av marksystem med högre autonomi.
5. Ekonomi: Medan globala kommersiella aktörer som Uber, Google, Tesla eller Toyota investerar miljarder euro i självkörande bilar, spenderar militären mycket mer blygsamma belopp på obemannade marksystem, som också fördelas mellan länder som har sina egna nationella planer för utveckling av sådana plattformar. Den framväxande europeiska försvarsfonden bör hjälpa till att konsolidera finansiering och stödja en samarbetsstrategi för att utveckla markbaserade mobila robotar med mer avancerade autonoma funktioner.
Europeiska byråns arbete
EOA har aktivt arbetat inom markmoboter i flera år. Särskilda teknikaspekter som kartläggning, ruttplanering, att följa ledaren eller undvika hinder har utvecklats i samarbetsprojekt som SAM-UGV eller HyMUP; båda medfinansieras av Frankrike och Tyskland.
SAM-UGV-projektet syftar till att utveckla en fristående teknologisk demonstrationsmodell baserad på en mobil markplattform, som kännetecknas av en modulär arkitektur av både hårdvara och programvara. I synnerhet bekräftade teknikdemonstrationsprovet konceptet med skalbar autonomi (växling mellan fjärrkontroll, halvautonomi och helt autonomt läge). SAM-UGV-projektet utvecklades vidare inom ramen för HyMUP-projektet, vilket bekräftade möjligheten att utföra stridsuppdrag med obemannade system i samordning med befintliga bemannade fordon.
Dessutom behandlas för närvarande skyddet av autonoma system mot avsiktlig störning, utvecklingen av säkerhetskrav för blandade uppgifter och standardisering av HMP för närvarande av PASEI -projektet respektive SafeMUVe- och SUGV -studierna.
På vatten och under vatten
Automatiska maritima system (AMS) har en betydande inverkan på krigföringens art och överallt. Den utbredda tillgängligheten och kostnadsminskningen av komponenter och teknik som kan användas i militära system gör att ett ökande antal statliga och icke-statliga aktörer kan få tillgång till vatten i världshaven. Under de senaste åren har antalet opererade AWS ökat flera gånger och därför är det absolut nödvändigt att lämpliga program och projekt genomförs som skulle ge flottorna den nödvändiga tekniken och kapaciteten för att garantera säker och fri navigering i hav och hav.
Påverkan av helt autonoma system är redan så stark att varje försvarsindustri som missar detta tekniska genombrott också kommer att sakna framtidens tekniska utveckling. Obemannade och autonoma system kan användas med stor framgång inom det militära området för att utföra komplexa och tuffa uppgifter, särskilt under fientliga och oförutsägbara förhållanden, vilket den marina miljön tydligt och illustrerar. Den maritima världen är lätt att utmana, den är ofta frånvarande på kartor och svår att navigera, och dessa autonoma system kan hjälpa till att övervinna några av dessa utmaningar. De har förmågan att utföra uppgifter utan direkt mänskligt ingripande, med hjälp av driftsätt på grund av interaktion mellan datorprogram och det yttre utrymmet.
Det är säkert att säga att användningen av AMS i maritima operationer har de bredaste utsikterna och allt "tack" till havsutrymmets fientlighet, oförutsägbarhet och storlek. Det är värt att notera att den oåterkalleliga törsten efter att erövra havsutrymmen, i kombination med de mest komplexa och avancerade vetenskapliga och tekniska lösningarna, alltid har varit nyckeln till framgång.
AMS blir allt mer populär bland sjömän och blir en integrerad del av flottor, där de främst används i icke-dödliga uppdrag, till exempel i gruvåtgärder, för spaning, övervakning och informationsinsamling. Men autonoma maritima system har den största potentialen i undervattensvärlden. Undervattensvärlden blir en arena för allt hårdare tvister, kampen om marina resurser intensifieras, och samtidigt finns det ett stort behov av att säkerställa säkerheten på sjörutter.
