Kratos XQ-58A Valkyrie -mielenosoittaja suoritti ensimmäisen lentonsa 5. maaliskuuta 2019 Yuman testialueen yllä.
Puolustusvoimat pyrkivät jatkuvasti saavuttamaan ylivoiman vastustajiin nähden, ja siksi merkittäviä ponnisteluja suunnataan "parvi" autonomisten ilmapohjaisten ratkaisujen massakäyttöön. Harkitse uusimpia länsimaisia ohjelmia kehittääkseen miehittämättömiä ajoneuvoja, jotka pystyvät suorittamaan erilaisia tehtäviä, mukaan lukien tiedustelu- ja tiedonkeruu sekä tarkkuusiskut.
Parvioperaatioiden suorittaminen ilmasta, maasta ja merestä monien "miehittämättömien" järjestelmien avulla on parhaillaan käynnissä, koska monien maiden asevoimat kiinnittävät suurta huomiota kehittyneiden autonomisten teknologioiden käyttöön päihittääkseen vastustajat. Tällaisten teknologioiden kehitys keskittyy kuitenkin tällä hetkellä pääasiassa ilmaparviin, ja on epätodennäköistä, että niillä olisi merkittävää vaikutusta sotilasoperaatioiden lopputulokseen lyhyellä aikavälillä.
Ilma-, maa-, pinta- ja vedenalaisten autonomisten alustojen joukkojen käyttöönotto pakottaa kuitenkin armeijan ratkaisemaan tämän teknologian käytön ja rahoituksen äärimmäisen vaikeat ongelmat huolimatta sen suhteellisen äskettäisestä ilmaantumisesta.
Например, по словам министра обороны Гэвина Уильямсона, выступавшего год назад в королевском НИИ оборонных исследований, Фонду преобразования британского министерства обороны «была поставлена задача по разработке роевых эскадрилий объединенных в сеть surina, способных сбить с толку и ошеломить ПВО противника. Мы надеемся, что технология будет готова к развертыванию к концу текущего года».
Yhdysvaltain SOF:n komennon korkeat virkamiehet ovat periaatteessa samaa mieltä tästä kannasta. "Yhteistä tehtävää varten toimivien miehittämättömien järjestelmien sarja on edelleen olennainen osa Command'in tiekarttaa lupaavalle konseptille "Special Applications for Special Environments", sanoi lentokonetyyppisten ajoneuvojen ohjelmapäällikkö.
Hänen kommenttinsa on sopusoinnussa Command'in lausuntojen kanssa siitä, kuinka parviteknologia voisi tukea erikoisjoukkojen "taktista tietotietoisuutta" taistelutilanteessa. Command-konsepti, nimeltään NGIA (Next Generation Information Awareness - Information Awareness of the Next Generation), sisältää "etäbiometristen ja teknisten antureiden, edistyneen tietoarkkitehtuurin ja analyyttisten materiaalien integroinnin täydentämään perinteisiä tiedonkeruutapoja vihollisen alueella ."
Представитель Командования объяснил различные принципы боевого применения, включая то, как рои droneja вертикального взлета и посадки могли бы поддержать концепцию NGIA. Среди других рассматриваемых принципов боевого применения новой технологии — развертывание БЛА с передовой позиции для ведения визуальной, звуковой и электромагнитной разведки, и тем самым не подвергать опасности спецназовцев, на подготовку которых были потрачены большие средства.
Hän puhui myös komennon toiveesta luoda "parhaiden teollisten kumppanien" konsortio, joka pystyy kehittämään ratkaisun UAV-lajien parveamiseen ja toteuttamaan sen käytännössä seuraavien kuuden vuoden aikana.
Aerovironment u Kratos allekirjoitti sopimuksen Switchblade UAV:iden toimittamisesta useille kauko-ohjatuille lentoyhtiöille, mukaan lukien Kratosin MQM-178 Firejet
Jatkuvaa toimintaa
Kaikki parviratkaisujen toiminnallinen käyttö voidaan aloittaa ennen NGIA-konseptin käyttöönottoa. Yhdysvaltain valtion virastot toteuttavat jo erilaisia ohjelmia, jotka tähtäävät läheisesti toisiinsa liittyvien teknologioiden käyttöön.
Ohjelmat, kuten OFFSET (Offensive Swarm-Enabled Tactics – hyökkäävä taktiikka parven tuella) Office of Advanced Defense Research DARPA:sta, TOBS (Tactical Offboard Sensing – taktinen ulkoinen valvonta) ja LOCUST (Low Cost UAV Swarming Technology) - Yhdysvaltain laivaston edullinen UAV-parvitekniikka).
TOBS-konsepti perustuu AC-130J Ghostrider -tulitukilentokoneeseen, joka pystyy laukaisemaan useita Area-I:n valmistamia ALTIUS (Air-Launched, Tube-Integrated Unmanned System) UAV-laitteita samanaikaisesti tarjotakseen kantolentokoneen asejärjestelmiä. tietoa mahdollisista kohteista.
Yhdysvaltain ilmavoimat eivät pystyneet antamaan yksityiskohtia TOBS-ohjelmasta, mutta alan lähteiden mukaan ALTIUS-drooneissa on lämpökuvaus- ja optoelektroniset kamerat sekä datalinkki, joka ohjaa Ghostrider-lentokoneen asejärjestelmää. TOBS-konseptin avulla Ghostrider-lentokone ampuu kohteita vaikeimmissa sääolosuhteissa.
Yhdysvaltain ilmavoimien LOCUST-projektissa keskitytään jopa 30 Coyote-lentokonetyyppisen dronin yhteistyöhön tiedustelutietojen keräämisen, valvonnan, kohteen nimeämisen ja tiedustelutehtävien tueksi. MIT Perdix UAV:ta harkitaan myös vaihtoehtoisena alustana LOCUST-ohjelmalle.
DARPA piti viimeisen esittelynsä osana OFFSET-projektia kesäkuussa 2019. OFFSET-konseptin odotetaan pystyvän varmistamaan jopa 250 UAV:n yhteinen toiminta ja automaattisten maa-ajoneuvojen (AHA) yhdistäminen yhdeksi verkkoksi.
Kesäkuun mielenosoitus Fort Benningissä, toinen kuudesta suunnitellusta, havainnollistaa ajatusta droonien ja maa-ajoneuvojen verkostosta, joka suorittaa tiedustelutehtäviä yhteisöissä, joissa on korkeat pystysuorat rakenteet, kapeita katuja ja matalat katselukulmat. DARPA:n mukaan OFFSET-ohjelma antoi Lockheed Martinin ja Charles River Analyticsin tehtäväksi "suunnittella parvijärjestelmä realistisen pelisovelluksen muodossa, joka on rakennettu fyysisiin itsenäisiin alustoihin".
Tämän toiminnan tavoitteena on myös määritellä "adaptiivinen, monimutkainen, kollektiivinen käyttäytyminen parantaakseen tiedonvaihtoa, päätöksentekoa ja vuorovaikutusta ympäristön kanssa, jotta UAV:t voivat olla saumattomasti vuorovaikutuksessa, vaikuttaa toisiinsa ja tehdä oikeat loogiset johtopäätökset".
Samaan aikaan Gremlins-projektin pääurakoitsijan Dyneticsin mukaan kehitystyön kolmas vaihe valmistui vuoden 2019 lopussa. Projektin tavoitteena on laukaista C-130-kuljetuskoneesta ja palauttaa siihen Gremlin-lentokoneiden "parvi". Gremlins-ohjelma, jonka konseptin on kehittänyt DARPA-toimisto, mahdollistaa uudelleenkäytettävien droonien käytön, jotka pystyvät suorittamaan hajallaan olevia ilmatoimia monimutkaisessa taisteluympäristössä.
Dynetics sanoi lausunnossaan, että "Gremlin-drooneja laukaistaan olemassa olevista lentokoneista vihollisen ilmapuolustuksen ulkopuolella. Kun tehtävä on suoritettu, C-130-kone ottaa Gremlinit takaisin kyytiin ja kuljettaa ne tukikohtaan, jossa ne palautetaan nopeasti ja lähetetään takaisin lentoon.
Ohjelmaan kuuluvat Sierra Nevada Corporation, Airborne Systems, Applied Systems Engineering, Kutta Technologies, Moog, Systima Technologies, Williams International ja Kratos Unmanned Aerial Systems.
Tekniset ratkaisut
Kratosin johtajan Steve Fendleyn mukaan tulevaisuudessa sadat, elleivät tuhannet droonit voivat osallistua parvioperaatioihin.
Fendley kuvaili, kuinka drooniparvet voivat tulevaisuudessa toimia vuorovaikutuksessa ja suorittaa rajattoman määrän isku- ja puolustustehtäviä itsenäisen päätöksenteon "massatasolla".
"Luotettavuus kasvaa eksponentiaalisesti, jos sinulla on suuri määrä ajoneuvoja suorittamassa tiettyä tehtävää", Fendley selitti ja huomautti, että yhden tai useamman UAV:n menetys suuressa järjestelmäparvessa ei vaikuta negatiivisesti tehtävään.
”Parvi itse ja sen päätöksentekokyky ei ole sidottu mihinkään tiettyyn lentokoneeseen, joten voit menettää yhden tai useamman dronin etkä silti menetä kykyä suorittaa tehtävä. Tämä on erityisen tärkeää pelattaessa lähiottelun vastustajia vastaan, missä numeroilla on väliä."
Fendley kiinnitti myös huomiota siihen, että UAV-parvet voidaan verkottaa satelliittiviestinnän kautta, mikä mahdollistaa lentokoneen tiedonvaihdon tarvittaessa näkökentän ulkopuolella.
”Ilmassa nämä eri tarkoituksiin käytettävät laitteet vaihtavat keskenään kaiken saatavilla olevan tiedon, eli jokainen omistaa enemmän tietoa kuin se voisi saada itsenäisesti lentämällä. Tämän seurauksena parven jokaisen yksittäisen elementin ominaisuudet paranevat huomattavasti.
Mutta parvidroneiden potentiaalia ei ole vielä täysin toteutettu, vaikka Yhdysvalloissa ja muissa maissa on "satoja" teknologiaohjelmia.
Tekoälyn (AI) ja koneoppimisen käyttö drone-päätöksentekoprosesseissa sekä kognitiivisten päätöksentekosyklien jakelu ja modifiointi ovat alueita, joita on vielä tutkittava huolellisesti. Fendleyn mukaan "näiden alueiden tutkimuksella on tällä hetkellä valtava kysyntä", mutta useimmat parvinäytöt on vielä integroitava ja optimoitava tekoälyohjelmistolla. Drone-parvinäytöt perustuvat nykyään enemmän logiikkaan kuin tekoälyyn."
WB Electronics tutkii lennokkien ja vaeltavien ammusten mahdollisuuksia, mukaan lukien Warmate-putkesta laukaistut.
Viime toukokuussa osana parveilevaa etenemissuunnitelmaansa Kratos ilmoitti strategisesta kumppanuudesta drone-valmistajan Aerovironmentin kanssa. Tämän yhteistyön tarkoituksena on kehittää käsite "Korkean suorituskyvyn taktisten UAV:iden ja taktisten ohjusten integroidut ominaisuudet". Se mahdollistaa Aerovironmentin taktisen Switchblade-putkilaukaisevan ohjusjärjestelmän käyttöönoton nopeiden ja suurempien miehittämättömien kantoalusten kautta, mukaan lukien Kratosin MQM-178 Firejet-drone. Firejet-teline 3 metriä pitkä, alun perin luotu integroiduksi pudotuksen harjoitusapuvälineeksi aseet, on pienennetty versio Yhdysvaltain ilmavoimien käyttämästä BQM-167A Subscale Aerial Target -droonista.
Vaihtoehtoisia kantajia ovat myös muut Kratos-hyökkäysdroonit: UTAP-22 Mako ja XQ-58A Valkyrie.
Vuonna 2015 kehitetty 6,13 metriä pitkä Mako-kantoraketti pystyy toimittamaan UAV-parvia paikalle ja koordinoimaan niiden toimintaa, korjaamaan tehtäviä ja lähettämään tietoa maalennonjohtoasemalle. 23 XQ-2020A miehittämättömän lentokoneen neljäs onnistunut lento suoritettiin Yuman harjoituskentällä. Testit suoritettiin osana US Air Force Research Laboratoryn Low Cost Attritable Strike Demonstrator (LCASD) -teknologian esittelyohjelmaa.
Testauksen aikana XQ-58A, moniajo ja kiitotiippumaton lentokone, suoritti kaikki sille osoitetut tehtävät, mukaan lukien lentäminen korkealla ja tiedon kerääminen todellisissa olosuhteissa. Fendley sanoi, että ensimmäiset lentoyhtiön lennot Switchblade UAV:lla pitäisi tehdä vuoden 2020 alussa.
Tällainen yhdistelmä voisi parantaa merkittävästi Switchblade-raketin toiminnallista tehokkuutta, jonka maksimikantama on 20 km yksimoodissa toimiessaan. "Käyttäjän kanssa yhdistettynä Switchbladen kantama kasvaa vielä 270 km, jos haluat palauttaa laitteen, ja 540 km, jos olet yksisuuntaisella tehtävällä", Fendley sanoi ja huomautti, että jokainen Firejet voi kuljettaa neljään Switchbladeen. "Perinteiset parvet on helpompi toteuttaa pienemmillä järjestelmillä, ja aiomme alkaa siirtyä kohti parvikonsepteja Firejetin avulla."
Parvi ominaisuudet
Kratos osallistuu myös DARPA:n Gremlins-ohjelmaan, joka voi muodostaa perustan kymmenille parvikonsepteille, mukaan lukien "ilmakäyttöön ja UAV:iden laajamittaiseen palauttamiseen".
Vuoden 2019 lopussa Kratos ja DARPA suorittivat ensimmäisen lennon C-130-lentokoneesta, joka on vielä julkistamaton lentotukialus, joka on väliratkaisu Firejetin ja 167A-ajoneuvojen välillä. Tässä merkitsemättömässä telineessä on taitettavat siivet, jotka mahdollistavat sen kuljettamisen C-130-lentokoneen lastitilassa.
Tehtävän suoritettuaan rahdinkuljettajat palaavat takaisin rahtitilaan käyttäen tekniikkaa, joka muistuttaa lennon aikana tapahtuvaa tankkausta. Tämä mahdollistaa C-130-lentokoneen "telakoitumisen" kantajan kanssa palauttaakseen sen lokeroon ja siirtääkseen sen säilytystelineeseen uudelleenkäyttöä varten.
Kratos kehittää myös Wolf Pak -teknologiaa UAV-parvitoimintoihin. Osana Wolf Pak -konseptia tutkitaan viestintätekniikkaa, jonka avulla monet ilmajärjestelmät voidaan liittää suurtaajuusverkkoon ja parantaa siten tiedonvaihdon laatua.
Wolf Pak -teknologian avulla parvi voi myös mukautua ja konfiguroida uudelleen hajautetusti, jolloin drone-parvet voivat lentää ennalta määrätyllä etäisyydellä toisistaan. Tätä ohjelmistoa kehitetään Yhdysvaltain armeijan julkistamattoman asiakkaan pyynnöstä. Tarkempia tietoja ei toimitettu, vaikka alan asiantuntijat ehdottavat, että sitä voitaisiin käyttää tukemaan erilaisia toiminnallisia vaatimuksia tiedustelusta kohdistamiseen.
Asiakkaan parhaillaan arvioimassa oleva Wolf Pak -ohjelmisto toimii ultralaajakaistalinkeillä, jotka vähentävät droonien sähkömagneettista allekirjoitusta käytettäessä yhtä ohjausasemaa.
Kratos sanoi, että Wolf Pak -ratkaisu nimittää "johtajan", joka ohjaa etänä tai itsenäisesti muuta parvea. Järjestelmä on myös redundantti, yksittäisen dronin sammuminen tai vahingoittuminen ei vaikuta parven toimintaan. Jokainen UAV toimii parvessa omalla integroidulla ohjelmistollaan, mikä välttää ristiriidat droonien ja muiden esteiden kanssa.
Kratosin mukaan Wolf Pak -ohjelmisto pystyy nykyään hallitsemaan jopa 10 UAV:ta yhdessä parvessa. Lentokoneet voivat myös irrottaa itsensä verkosta tiettyjä operaatioita varten, minkä jälkeen ne voivat jälleen muodostaa yhteyden parveen. Fendley sanoi:
"Wolf Pakin avulla voit nopeasti integroida UAV-ryhmiä toimimaan yhdessä, vaikka se ei sisällä tekoäly- tai päätöksentekotoimintoja. Emme käytä Wolf Pakia nykyään, mutta prototyyppijärjestelmä luotiin ymmärtämään, kuinka konsepti voisi toimia. Ohjelma ei sisällä salattua viestintäkanavaa, mutta turvallista järjestelmää tarvitaan nykyään valvonnan suorittamiseen taisteluympäristössä.
Kratos käyttää vielä merkitsemätöntä autonomista järjestelmää tukeakseen nykyisiä esittelyohjelmiaan ja tarjotakseen yhteisen rajapinnan UAV-parveille, jotka voidaan mukauttaa integroimaan tiettyjä lentokonetyyppejä. Se sisältää tietokanavan etähallintaa ja ohjausta varten; lisäviestintäkanava lähellä lentävien ajoneuvojen välillä; Autopilottiohjelmisto lennon "perussuorituskyvyn" varmistamiseksi; sekä kohdetietokone korkeamman tason päätöksentekoon. Teknologiaan kuuluu myös Kratosin ja muiden nimeämättömien siviilikumppanien kehittämä tekoälyohjelmisto.
”Tarkoituksenamme on saada avoimia rajapintoja ja erilaisia lähestymistapoja, jotka mukautuvat mihin tahansa laitteistoon ja ohjelmistoon. Kratos haluaa sopia niihin kaikkiin ja sisällyttää muita ratkaisuja droneihimme. Autonomia voidaan rakentaa perusjärjestelmiin rajapinnoilla, joiden avulla voimme olla vuorovaikutuksessa ja koordinoida muiden kehittäjien autonomisten ja tekoäly-alijärjestelmien kanssa.
Fendley huomautti.
Samaan aikaan eurooppalainen ohjusvalmistaja MBDA esitteli Pariisin lentonäyttelyssä kesällä 2019 useita konsepteja ja järjestelmiä UAV-parvitoiminnan tukemiseksi.
Osana Future Air System -konseptia MBDA tutkii aktiivisesti parviominaisuuksia. Hän kehitti useita miehittämättömien kantajien malleja, jotka esiteltiin Pariisin lentonäyttelyssä.
parven toimitus
MBDA:n edustaja kertoi, että he kehittävät aktiivisesti omaa Future Air System -konseptiaan ja sen komponentteja - parviominaisuuksia. Erityisesti se sisältää UAV-parven toimittaman niin kutsutun etäkuljettajan (Remote Carrier) toimesta, joka on "kompakti ja huomaamaton" ja pystyy toimimaan yhdessä muiden alustojen ja aseiden kanssa.
"Kun uhat kehittyvät ja kieltämisstrategioiden monimutkaisuus lisääntyy, on välttämätöntä luoda ylivoima ilmassa paikallisesti ja väliaikaisesti", yhtiö sanoi lausunnossaan. "Näissä salamannopeissa toimissa verkotetut toimilaitteet vievät merkittävän osan "taistelupilvestä" vaihtaen taktisia tietoja ja kohdekoordinaatteja reaaliajassa alustojen ja muiden verkkosolmujen kanssa halutun vaikutustehokkuuden saavuttamiseksi.
MBDA kutsuu taistelu- ja kuljetuslentokoneista ja pinta-aluksista laukaistuja etäkantajia "alustan laajentimiksi ja niiden mukana oleviksi aseiksi".
Yrityksen edustajan mukaan "etäkantajat" -projekti sisältää verkko-infrapuna- ja radiotaajuusantureita, joiden tehtävänä on tietojen yhdistäminen ja kohteiden automaattinen tunnistaminen vaikeassa ympäristössä; uhkien havaitsemistoiminnot; sekä edistyneiden suunnittelu- ja päätöksentekotyökalujen kehittäminen.
Tietyillä MBDA:n tutkimilla järjestelmillä on taktisia iskukykyjä, joissa "kompaktit, verkotetut aseet on sijoitettu aseiden kantaman ulkopuolelle ja jotka pystyvät erittäin tarkasti iskemään ja hajottamaan vihollisen puolustusta ryhmä- ja parvikäyttäytymisen kautta."
Puolalainen WB Electronics tutkii myös drooniensa ja loitering ammustensa (AP) parvivalmiuksia. Yhtiö puhui tulevaisuuden suunnitelmista parvikokoonpanoissa toimiville autonomisille alustoille. WB Electronicsin johtajan Martin Masijevskyn mukaan näiden autonomisten teknologioiden tuleva operatiivinen menestys perustuu toiminnallisuuksiin, joita ne voivat tuoda armeijalle.
Tämä on esimerkiksi BB- ja UAV-koneiden kyky lentää GPS-signaalin puuttuessa ja vaihtaa viestejä muiden miehitettyjen ja miehittämättömien lentokoneiden kanssa parvitehtävien aikana.
Maciewski sanoi, että WB Electronics kehittää parviteknologiaa vastaamaan armeijan tarpeisiin asumattomissa järjestelmissä, erityisesti tukemaan taisteluoperaatioita, mutta ei kyennyt antamaan lisätietoja. Hän totesi, että WB Electronics työskentelee jopa kuuden Warmate LM:n verkottamiseksi, vaikka tämä projekti onkin vielä kehitysvaiheessa. Hän ilmaisi myös näkemyksensä LM-parven kyvyistä, jotka mahdollistavat jopa 20 dronin käytön yhdeksi verkkoksi sidottuna tiedustelua ja tiedonkeruuta varten.
Nykyään suurin osa parviteknologiasta kehitetään ilmatilaan. Pitkän aikavälin tiekarttoja voidaan kuitenkin täydentää vastaavilla pinta- ja maa-ajoneuvojen ominaisuuksilla.
”Nämä mahdollisuudet eivät ole vielä hyvin kehittyneet. Nyt liiketoimintapäätökset keskittyvät kuitenkin lentokoneisiin, Masievsky totesi. "Mutta kun teknologia kehittyy, autonomian lisääntyessä ja tekoälyn tullessa tukemaan toimintoja kolmiulotteisessa avaruudessa, niiden siirtäminen pinta- tai maapallolle tulee mahdolliseksi."
"Mutta potentiaali on uskomaton, varsinkin kun tekoälyteknologia kehittyy ja muuttuu käytännöllisemmäksi. Tulevaisuudessa saatamme nähdä hämmästyttäviä asioita, kuten lintuparvena toimivan drooniparven. Näiden mahdollisuuksien potentiaali on yksinkertaisesti valtava.”
Помимо способности запускать и возвращать стаи автономных аппаратов, пользователи должны также иметь возможность дистанционно управлять большим числом беспилотников, наземных robotit или надводных аппаратов.
Käyttäjille tulisi tarjota seuraavan sukupolven maaohjausohjelmisto ja loppukäyttäjälaitteet optimoimaan parven manipulointi ja vähentämään samalla henkilöstön kognitiivista kuormitusta. Tässä kannattaa huomioida yritys Pison, joka kehittää eleohjaustekniikkaa US MTR:n edun mukaisesti. Sen avulla käyttäjät voivat ohjata UAV:n toimintaa käsieleillä ranteessa pidettävän laitteen kustannuksella. Yhtiön mukaan mielenosoitusten seuraava vaihe on suunniteltu kesäkuulle 2020.