For tiden er det en jevn utvikling av konseptet med å gjennomføre svermoperasjoner fra luft, land og sjø ved bruk av mange "øde" systemer, siden for å beseire motstandere, tar væpnede styrker i mange land stor vekt på utplassering av avanserte autonome teknologier. Imidlertid er utviklingen av slike teknologier for øyeblikket hovedsakelig fokusert på luftsvermer, og det er usannsynlig at de i nær fremtid vil kunne ha en betydelig innvirkning på utfallet av militære operasjoner.
Ikke desto mindre tvinger utplasseringen av svermer av luft, bakke, overflate og ubåter autonome plattformer militæret til å takle de skremmende utfordringene ved å opprettholde og finansiere denne teknologien, til tross for den relativt ferske introduksjonen.
For eksempel, ifølge forsvarssekretær Gavin Williamson, som talte ved Royal Defense Research Institute for et år siden, hadde det britiske forsvarsdepartementet for forsvarstransformasjonsfond i oppgave å utvikle svermskvadroner med nettverksdroner som var i stand til å forvirre og overraske fiendens luftforsvar. Vi håper teknologien vil være klar for distribusjon innen utgangen av dette året.”
Høytstående tjenestemenn fra den amerikanske spesialoperasjonskommandoen er i prinsippet enige i denne posisjonen. "Helheten av ubemannede systemer som arbeider med et felles oppdrag er fortsatt en integrert del av kommandoens veikart for det lovende konseptet" Spesielle applikasjoner for spesielle situasjoner ", - sa programlederen for apparater av flytype.
Kommentarene hans stemmer overens med kommandoene, som snakket om hvordan svermeteknologi kunne støtte "taktisk informasjonsbevissthet" til spesialstyrker i en kampsituasjon. Kommandoens konsept, NGIA (Next Generation Information Awareness), integrerer "eksterne biometriske og tekniske sensorer, avansert dataarkitektur og analyse for å utfylle tradisjonell etterretningssamling i fiendtlig territorium."
En talsmann for kommandoen forklarte forskjellige prinsipper for kampbruk, inkludert hvordan svermer med vertikale start- og landingsdroner kunne støtte NGIA-konseptet. Blant andre vurderte prinsipper for kampbruk av den nye teknologien er distribusjon av UAV fra en avansert posisjon for å utføre visuell, lyd og elektromagnetisk rekognosering, og dermed ikke sette spesialstyrkene i fare, på hvis opplæring det ble brukt mye penger.
Han snakket også om kommandoens ønske om å opprette et konsortium av "beste industrielle partnere" som er i stand til å utvikle en løsning for svermende UAV og sette den i praksis i løpet av de neste seks årene.
Kontinuerlig aktivitet
Enhver operativ bruk av svermløsninger kan begynne før NGIA -konseptet er implementert. Amerikanske offentlige etater implementerer allerede forskjellige programmer som tar sikte på å bruke nært sammenkoblede teknologier.
Programmer som OFFSET (Offensive Swarm-Enabled Tactics) fra DARPA Defense Advanced Research Projects Agency, TOBS (Tactical Offboard Sensing) fra det amerikanske flyvåpenet og LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology-billig UAV svermeteknologi) US Navy.
TOBS-konseptet er basert på brannstøtteflyet AC-130J Ghostrider, som er i stand til å lansere flere Area-I ALTIUS (Air-Launched, Tube-Integrated Unmanned System) -droneoppskytningsdroner samtidig for å gi transportflyet informasjon om potensielle mål.
Det amerikanske flyvåpenet klarte ikke å gi detaljer om TOBS -programmet, men bransjekilder sa at ALTIUS -droner er utstyrt med termisk bildebehandling og optoelektroniske kameraer og en datalink som gir veiledning til Ghostriders rustningskompleks. TOBS -konseptet lar Ghostrider angripe mål i de mest utfordrende værforholdene.
Det amerikanske luftvåpenprosjektet LOCUST fokuserer på samarbeid mellom opptil 30 Coyote -droner til støtte for etterretningssamling, overvåking, målretting og rekognoseringsoppdrag. MIT Perdix UAV blir også vurdert som en alternativ plattform for LOCUST -programmet.
DARPA holdt sin siste demonstrasjon som en del av OFFSET -prosjektet i juni 2019. OFFSET -konseptet forventes å kunne sikre felles drift av opptil 250 UAVer og integrering av automatiske bakkekjøretøyer (AHA) i et enkelt nettverk.
Juni -demonstrasjonen på Fort Benning, den andre av seks planlagte, illustrerer begrepet et nettverk av droner og bakkekjøretøyer som utfører rekognoseringsoppdrag i lokalsamfunn med høye vertikale strukturer, trange gater og grunne synsvinkler. I følge DARPA fikk Lockheed Martin og Charles River Analytics under OFFSET -programmet i oppgave å "konstruere et svermsystem i form av en realistisk spillapplikasjon innebygd i fysiske autonome plattformer."
Denne aktiviteten tar også sikte på å definere "adaptiv, kompleks, kollektiv oppførsel for å forbedre informasjonsutveksling, beslutningstaking og interaksjon med miljøet slik at UAV -er sømløst kan samhandle, påvirke hverandre og trekke riktige logiske konklusjoner."
I mellomtiden ble den tredje utviklingsfasen fullført i slutten av 2019, ifølge Dynetics, hovedentreprenøren for Gremlins -prosjektet. Målet med prosjektet er å starte fra et C-130 transportfly og returnere til det en "flokk" med Gremlin-fly. Gremlins -programmet, hvis konsept ble utviklet av DARPA -kontoret, gir bruk av gjenbrukbare droner som er i stand til å utføre spredte luftoperasjoner i et komplekst kampmiljø.
Dynetics sa i en uttalelse at "Gremlin -droner blir lansert fra eksisterende fly utenfor rekkevidde av fiendtlig luftvern. Etter å ha fullført oppdraget, tar C-130-flyet Gremlin-dronene tilbake ombord og transporterer dem til basen, hvor de raskt kommer seg og blir sendt tilbake til fly."
Sierra Nevada Corporation, Airborne Systems, Applied Systems Engineering, Kutta Technologies, Moog, Systima Technologies, Williams International og Kratos Unmanned Aerial Systems deltar i programmet.
Teknologiske løsninger
Ifølge direktøren for selskapet Kratos Steve Fendley vil i fremtiden hundrevis, om ikke tusenvis av droner kunne delta i svermer.
Fendley fortalte hvordan svermer av UAVer i fremtiden vil kunne samhandle med målet om å utføre et ubegrenset antall streik og defensive oppdrag gjennom uavhengig beslutningstaking på "massenivå".
"Påliteligheten øker eksponentielt hvis du har et stort antall kjøretøyer som utfører en bestemt oppgave," forklarte Fendley og bemerket at tapet av en eller flere UAVer i en stor sverm systemer ikke vil påvirke oppdraget negativt.
"Sværmen i seg selv og dens beslutningsevner er ikke knyttet til et bestemt fly, så du kan miste en eller flere droner og fortsatt ikke miste muligheten til å fullføre oppgaven. Dette er spesielt viktig når du spiller mot nesten like motstandere, hvor mengden betyr noe."
Fendley gjorde også oppmerksom på at svermer med UAV kan kobles til nettverk via satellittkommunikasjon, dette gjør det mulig for fly om nødvendig å utveksle data utenfor synsfeltet.
"I luften utveksler disse enhetene for forskjellige formål all tilgjengelig informasjon med hverandre, det vil si at hver av dem har mer informasjon enn den kunne ha hvis den fløy alene. Følgelig forbedres evnene til hvert enkelt element i svermen sterkt."
Men samtidig har potensialet til sverm UAV ennå ikke blitt fullt ut realisert, til tross for tilstedeværelsen av "hundrevis" av teknologiske programmer i USA og andre land.
Bruken av kunstig intelligens (AI) og maskinlæring i dronebeslutningsprosesser og tilbud om distribusjon og modifisering av kognitive beslutningssløkker er områder som fortsatt må studeres nøye. Ifølge Fendley er "forskning på disse områdene enormt etterspurt nå", men de fleste svermdisplayer trenger fortsatt å integrere og optimalisere AI -programvare fullt ut. Presentasjon av UAV -svermer i dag er mer basert på logikk enn på AI."
I mai i fjor kunngjorde Kratos som en del av sitt sværmende veikart et strategisk partnerskap med dronemakeren Aerovironment. Dette samarbeidet tar sikte på å utvikle konseptet "Integrerte evner til svært effektive taktiske UAVer og taktiske missiler." Den ser for seg distribusjon av Aerovironments Switchblade taktiske rørslanseringsmissilsystem via høyhastighets og større ubemannede kjøretøyer, inkludert Kratos 'MQM-178 Firejet-drone. Den 3 meter lange Firejet-transportøren, som opprinnelig ble laget som en omfattende våpentrener, er en miniatyrkopi av BQM-167A Subscale Aerial Target, som leveres av det amerikanske flyvåpenet.
Andre angrepsdroner fra Kratos inkluderer også UTAP-22 Mako og XQ-58A Valkyrie.
Mako jetskip 6, 13 meter lang, ble utviklet i 2015 og er i stand til å levere UAV -svermer til stedet og koordinere handlingene deres, justere oppgavene og sende informasjon til bakkekontrollstasjonen. 23. januar 2020 ble den fjerde vellykkede flyturen til XQ-58A ubemannet luftfartøy utført på Yuma treningsplass. Testene ble utført som en del av US Air Force Research Laboratory -programmet for en billig teknologidemonstrator med LCASD -funksjoner (Low Cost Attritable Strike Demonstrator).
Under testene fullførte XQ-58A multitasking og baneuavhengige fly alle oppgavene, inkludert høydeflyging og datainnsamling under virkelige forhold. Fendley sa at de første flyvningene med lanseringskjøretøyer med Switchblade UAV skulle gjennomføres tidlig i 2020.
En slik kombinasjon kan utvide driftseffektiviteten til Switchblade -strålen betydelig, som har en maksimal rekkevidde på 20 km ved drift i enkeltmodus. "Kombinert med lanseringskjøretøyet vil rekkevidden til Switchblade øke med ytterligere 270 km hvis du vil returnere båten, og 540 km for oppdraget i en retning," sa Fendley og bemerket at hver Firejet vil kunne bære opptil fire bryterblader. "Tradisjonelle svermer er lettere å implementere ved bruk av små systemer, og vi har tenkt med Firejet å gå mot svermkonsepter."
Swarm -evner
Kratos deltar også i DARPAs Gremlins-program, som kan danne grunnlag for dusinvis av sverm-konsepter, inkludert "luftutplassering og stor gjeninnføring av UAVer."
På slutten av 2019 gjennomførte Kratos og DARPA den første flyvningen fra C-130-flyet, som ennå ikke er avslørt, som er en mellomløsning mellom Firejet- og 167A-kjøretøyene. Denne umerkede transportøren har sammenleggbare vinger, som gjør at den kan transporteres i lasterommet til et C-130-fly.
Etter at oppgaven er fullført, skjer transporten av transportørene tilbake til lasterommet ved hjelp av en teknologi som minner om luftpåfylling. Dette gjør at C-130-flyet kan "legge til" med transportøren for å returnere det til rommet og flytte det til stativet for lagring for gjenbruk.
Kratos utvikler også Wolf Cancer -teknologien for svermoperasjoner av UAV -er. Som en del av Wolf Pak-konseptet studeres en kommunikasjonsteknologi som gjør at flere luftsystemer kan kombineres til et høyfrekvent nettverk og dermed forbedre kvaliteten på datautveksling.
Wolf Pak -teknologien lar også svermer tilpasse seg og omkonfigurere på en desentralisert måte, slik at dronesvermer kan fly i en forhåndsbestemt avstand fra hverandre. Denne programvaren utvikles på forespørsel fra en ikke -avslørt US Army -kunde. Ingen ytterligere detaljer ble gitt, selv om bransjeeksperter foreslår at den kan brukes til å støtte en rekke operasjonelle krav, alt fra etterretning til målretting.
Wolf Pak -programvare, som for tiden er i kundeevaluering, kjører på UWB -koblinger som reduserer UAVs elektromagnetiske signatur ved bruk av en enkelt kontrollstasjon.
Kratos sa at Wolf Pak -løsningen utnevner en "leder" som eksternt eller autonomt kontrollerer resten av svermen. Systemet er også overflødig, driften av svermen påvirkes ikke av nedleggelse eller skade på en egen drone. Hver UAV jobber i en sverm på sin egen integrerte programvare, som unngår konflikter med droner og andre hindringer.
I følge Kratos er Wolf Pak -programvaren i dag i stand til å kontrollere opptil 10 UAVer i en sverm. Fly kan også koble seg fra nettverket for individuelle operasjoner, hvoretter de igjen kan koble seg til svermen. Fendley sa:
“Wolf Pak gjør det mulig å raskt integrere UAV-team for samarbeid, selv om det ikke inkluderer AI eller beslutningsfunksjoner. Vi bruker ikke Wolf Pak i dag, men et prototypesystem ble opprettet for å forstå hvordan konseptet kunne fungere. Programmet inkluderer ikke en kryptert kommunikasjonskanal, men i disse dager er det nødvendig med et sikkert system for å kunne overvåke i en kampsituasjon."
Kratos bruker et autonomt system som ennå ikke er navngitt for å støtte sine nåværende demonstrasjonsprogrammer og gi et felles grensesnitt med sverm UAVer som kan tilpasses for å integrere spesifikke flytyper. Den inkluderer en datalink for fjernkontroll og overvåking; ekstra kommunikasjonskanal mellom kjøretøyer som flyr i umiddelbar nærhet; Autopilot -programvare for å sikre "grunnleggende" flyytelse; samt en målcomputer for beslutningstaking på høyere nivå. Teknologien inkluderer også AI -programvare utviklet av Kratos og andre ikke navngitte sivile partnere.
"Vår intensjon er å ha åpne grensesnitt og forskjellige tilnærminger som tilpasser seg alle deler av maskinvare / programvare. Kratos ønsker å samkjøre med dem alle og innlemme andre løsninger i våre droner. Autonomi kan være innebygd i grunnleggende systemer med grensesnitt som lar oss samhandle og koordinere med autonome og AI -undersystemer fra andre utviklere ", - bemerket Fendley.
I mellomtiden presenterte den europeiske missilprodusenten MBDA flere konsepter og systemer for å støtte UAV -svermoperasjoner på et flyshow i Paris sommeren 2019.
Swarm levering
En representant for MBDA -selskapet sa at en aktiv utvikling av sitt eget konsept om Future Air System og dets komponent - svermegenskaper er i gang. Spesielt inkluderer det levering av en sverm UAVer av den såkalte Remote Carrier, som vil være "kompakt og diskret" og vil kunne fungere sammen med andre plattformer og våpen.
"Etter hvert som truslene utvikler seg og nekter strategier å bli mer sofistikerte, vil det være nødvendig å skape lokal og midlertidig luftoverlegenhet," sa selskapet i en uttalelse. "I disse lynraske operasjonene vil nettverksutøvende elementer ta opp en betydelig del av kampskyen, utveksle taktisk informasjon og målkoordinater i sanntid med plattformer og andre nettverksnoder for å oppnå ønsket effekt."
MBDA kaller sine fjernskyttere, lansert fra kamp- og transportfly og overflateskip, "plattform- og våpenforlengere som følger dem."
I følge en representant for selskapet inkluderer prosjektet "eksterne medier" nettverksinfrarøde og radiofrekvente sensorer med funksjon av datafusjon og automatisk identifisering av mål i vanskelige miljøer; trusseloppdagelsesfunksjoner; og utvikling av avanserte planleggingsverktøy og beslutningsverktøy.
Spesifikke systemer studert av MBDA har taktiske streikegenskaper med "kompakte, nettverksvåpen utplassert utenfor rekkevidde av våpen, i stand til svært nøyaktig påvirkning og desorganisering av fiendens forsvar gjennom gruppe- og svermeatferd."
Det polske selskapet WB Electronics utforsker også svermegenskapene for sine droner og ammunisjon (BB). Selskapet snakket om fremtidige planer for autonome plattformer som opererer i svermskonfigurasjoner. I følge WB Electronics Director Martin Masievski, vil den fremtidige operasjonelle suksessen til disse autonome teknologiene være basert på funksjonaliteten de kan tilby militæret.
For eksempel er dette BB og UAVs evne til å fly i fravær av et GPS -signal og utveksle meldinger med andre bemannede og ubemannede fly under svermoppdrag.
Masievski sa at WB Electronics utvikler svermeteknologier for å dekke militærets behov for ubebodde systemer, spesielt når de støtter operasjoner under kampforhold, men klarte ikke å gi mer detaljert informasjon. Han bemerket at WB Electronics jobber med å koble til opptil seks Warmate LM -ammunisjoner, selv om dette prosjektet fortsatt er i de tidlige utviklingsstadiene. Han ga også uttrykk for sin visjon om LM -svermskapasitetene, som gir bruk av opptil 20 droner bundet til et enkelt nettverk for rekognosering og informasjonsinnhenting.
De fleste svermeteknologier i dag er utviklet for luftrom. Langsiktige veikart kan imidlertid suppleres med lignende evner for kjøretøyer på bakken og bakken.
- Disse mulighetene er ennå ikke godt utviklet. Forretningsbeslutninger er imidlertid nå fokusert på fly,”sa Masievski. "Men etter hvert som teknologien utvikler seg, nivåer av autonomi øker og kunstig intelligens dukker opp for å støtte operasjoner i tredimensjonalt rom, vil det bli mulig å overføre dem til overflaten eller bakken."
"Men potensialet er utrolig stort, spesielt ettersom AI -teknologi utvikler seg og blir mer praktisk. I fremtiden vil vi kunne se fantastiske ting, for eksempel en sverm av droner som oppfører seg som en flokk med fugler. Potensialet for disse mulighetene er enormt."
I tillegg til muligheten til å starte og returnere flokker av autonome kjøretøyer, bør brukerne også kunne fjernstyre et stort antall droner, bakkeroboter eller overflatekjøretøy.
Operatører må være utstyrt med neste generasjons bakkekontrollprogramvare og sluttbrukerenheter for å manipulere svermer optimalt samtidig som de reduserer den kognitive belastningen for personell. Det er verdt å merke seg selskapet Pison, som utvikler teknologi for bevegelseskontroll av hensyn til den amerikanske MTR. Det lar operatører kontrollere driften av UAV med håndbevegelser ved hjelp av en enhet som bæres på håndleddet. Ifølge selskapet er neste fase av demonstrasjonene planlagt for juni 2020.
