Parhaillaan kehitetään jatkuvasti käsitettä parvioperaatioiden suorittamisesta ilmasta, maasta ja merestä käyttäen monia "autioita" järjestelmiä, koska monien maiden asevoimat kiinnittävät suurta huomiota vastustajien voittamiseksi pitkälle kehitettyjen itsenäisten teknologioita. Tällaisten tekniikoiden kehittäminen keskittyy kuitenkin tällä hetkellä pääasiassa ilmakehään, ja on epätodennäköistä, että niillä olisi lähitulevaisuudessa merkittävä vaikutus sotilasoperaatioiden tulokseen.
Siitä huolimatta ilma-, maa-, pinta- ja sukellusveneiden itsenäisten alustojen käyttöönotto pakottaa armeijan vastaamaan tämän tekniikan ylläpitämisen ja rahoituksen pelottaviin haasteisiin, vaikka se on otettu käyttöön suhteellisen hiljattain.
Esimerkiksi puolustusministeri Gavin Williamsonin mukaan, joka puhui Royal Defense Research Instituteissa vuosi sitten, Yhdistyneen kuningaskunnan puolustusministeriön muutosrahaston tehtävänä oli kehittää parvilentueita verkottuneista droneista, jotka kykenevät hämmentämään ja hämmästyttämään vihollisen ilmapuolustuksen. Toivomme, että tekniikka on käyttövalmis tämän vuoden loppuun mennessä.”
Yhdysvaltojen erikoisoperaatioiden komennon korkeat virkamiehet ovat periaatteessa samaa mieltä tästä kannasta. "Kaikki miehittämättömät järjestelmät, jotka työskentelevät yhteisen tehtävän parissa, ovat edelleen erottamaton osa komennon etenemissuunnitelmaa sen lupaavalle konseptille" Erityissovellukset erityistilanteisiin "", sanoi lentokonelaitteiden ohjelmien johtaja.
Hänen kommenttinsa on johdonmukainen komennon kanssa, jossa puhuttiin siitä, kuinka parvitekniikka voisi tukea erityisjoukkojen "taktista tietoisuutta" taistelutilanteessa. Komennon konsepti, NGIA (Next Generation Information Awareness), sisältää "biometriset ja tekniset etäanturit, kehittyneen data -arkkitehtuurin ja analytiikan täydentämään perinteistä tiedustelun keräämistä vihamielisellä alueella".
Johdon tiedottaja selitti erilaisia taistelukäytön periaatteita, mukaan lukien kuinka pystysuuntaisten lentoonlähtö- ja laskeutumiskohtien parvet voisivat tukea NGIA-konseptia. Muita harkittuja periaatteita uuden teknologian taistelukäytössä on UAV -laitteiden käyttöönotto edistyneestä paikasta visuaalisen, äänen ja sähkömagneettisen tiedustelun suorittamiseksi eikä siten vaaranna erikoisjoukkoja, joiden koulutukseen käytettiin paljon rahaa.
Hän puhui myös komennon toiveesta luoda "parhaista teollisuuskumppaneista" koostuva yhteenliittymä, joka kykenee kehittämään ratkaisun UAV -laitteiden parveiluun ja toteuttamaan sen käytännössä seuraavan kuuden vuoden aikana.
Jatkuva toiminta
Parviratkaisujen operatiivinen käyttö voi alkaa ennen NGIA -konseptin toteuttamista. Yhdysvaltain valtion virastot toteuttavat jo erilaisia ohjelmia, joiden tarkoituksena on käyttää läheisesti toisiinsa liittyviä tekniikoita.
Ohjelmia, kuten DARPA Defense Advanced Research Projects Agency -viraston OFFSET (Offensive Swarm-Enabled Tactics), Yhdysvaltain ilmavoimien TOBS (Tactical Offboard Sensing) ja LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology-edullinen UAV-parvi-tekniikka) US Navy.
TOBS-konsepti perustuu AC-130J Ghostrider -palotukikoneeseen, joka pystyy laukaisemaan useita Area-I ALTIUS (Air-Launched, Tube-Integrated Unmanned System) -putkikoneita kerralla, jotta kantolentokone voi saada tietoa mahdollisista tavoitteita.
Yhdysvaltain ilmavoimat eivät pystyneet antamaan lisätietoja TOBS -ohjelmasta, mutta teollisuuden lähteiden mukaan ALTIUS -droneissa on lämpökuvantamis- ja optoelektroniset kamerat sekä datayhteys, joka opastaa Ghostriderin aseistuskompleksia. TOBS -konseptin ansiosta Ghostrider voi kohdistaa kohteita haastavimpiin sääolosuhteisiin.
Yhdysvaltain ilmavoimien LOCUST -projekti keskittyy jopa 30 Coyote -dronin yhteistyöhön tiedustelun keräämisen, valvonnan, kohdentamisen ja tiedustelutehtävien tueksi. MIT Perdix UAV -laitetta pidetään myös vaihtoehtoisena alustana LOCUST -ohjelmalle.
DARPA piti viimeisen esittelyn osana OFFSET -hanketta kesäkuussa 2019. OFFSET -konseptin odotetaan pystyvän varmistamaan jopa 250 UAV: n yhteistoiminnan ja automaattisten maa -ajoneuvojen (AHA) yhdistämisen yhteen verkkoon.
Kesäkuun mielenosoitus Fort Benningissä, toinen kuudesta suunnitellusta, kuvaa konseptia droonien ja maa -ajoneuvojen verkostosta, joka suorittaa tiedustelutehtäviä yhteisöissä, joissa on korkeat pystysuuntaiset rakenteet, kapeat kadut ja matalat katselukulmat. DARPAn mukaan Lockheed Martinin ja Charles River Analyticsin OFFSET -ohjelmassa tehtävänä oli "rakentaa parvijärjestelmä realistisen pelisovelluksen muodossa, joka on upotettu fyysisiin itsenäisiin alustoihin".
Tämän toiminnan tarkoituksena on myös määritellä "mukautuva, monimutkainen, kollektiivinen käyttäytyminen tiedonvaihdon, päätöksenteon ja ympäristön kanssa tehtävän vuorovaikutuksen parantamiseksi, jotta UAV -laitteet voivat toimia saumattomasti, vaikuttaa toisiinsa ja tehdä oikeita loogisia johtopäätöksiä."
Samaan aikaan kolmas kehitysvaihe saatiin päätökseen vuoden 2019 lopussa Gremlins -hankkeen pääurakoitsijan Dyneticsin mukaan. Hankkeen tavoitteena on laukaista C-130-kuljetuskoneesta ja palauttaa siihen Gremlin-lentokoneiden parvi. Gremlins -ohjelma, jonka konseptin on kehittänyt DARPA -toimisto, tarjoaa mahdollisuuden käyttää uudelleenkäytettäviä droneja, jotka kykenevät suorittamaan hajautettua ilmaoperaatiota monimutkaisessa taisteluympäristössä.
Dynetics sanoi lausunnossaan, että”Gremlin -droonit laukaistaan nykyisistä lentokoneista vihollisen ilmatorjunta -alueen ulkopuolella. Tehtävän suorittamisen jälkeen C-130-lentokone ottaa Gremlin-droonit takaisin alukselle ja kuljettaa ne tukikohtaan, missä ne toipuvat nopeasti ja lähetetään takaisin lentoon."
Ohjelmaan osallistuvat Sierra Nevada Corporation, Airborne Systems, Applied Systems Engineering, Kutta Technologies, Moog, Systima Technologies, Williams International ja Kratos Unmanned Aerial Systems.
Tekniset ratkaisut
Yrityksen johtajan Steve Fendleyn mukaan satoja, ellei tuhansia droneja, voi tulevaisuudessa osallistua parviin.
Fendley kertoi, kuinka UAV-parvet voivat tulevaisuudessa olla vuorovaikutuksessa tavoitteen kanssa suorittaa rajoittamaton määrä lakkoja ja puolustusoperaatioita itsenäisen "massatasoisen" päätöksenteon avulla.
"Luotettavuus kasvaa eksponentiaalisesti, jos sinulla on suuri määrä ajoneuvoja, jotka suorittavat tiettyä tehtävää", Fendley selitti ja huomautti, että yhden tai useamman UAV: n menetys suuressa järjestelmässä ei vaikuta kielteisesti tehtävään.
”Parvi itse ja sen päätöksentekokyky eivät ole sidottu mihinkään tiettyyn lentokoneeseen, joten voit menettää yhden tai useamman dronin etkä silti menetä kykyäsi suorittaa tehtävää. Tämä on erityisen tärkeää, kun pelataan lähes yhtäläisiä vastustajia vastaan, missä määrällä on väliä."
Fendley kiinnitti myös huomiota siihen, että UAV -parvia voidaan verkottaa satelliittiviestinnän kautta, jolloin lentokoneet voivat tarvittaessa vaihtaa tietoja näköyhteyden ulkopuolella.
”Ilmassa nämä laitteet eri tarkoituksiin vaihtavat keskenään kaiken saatavilla olevan tiedon, toisin sanoen jokaisella niistä on enemmän tietoa kuin sillä olisi, jos se lentäisi yksin. Näin ollen parven jokaisen yksittäisen elementin kyvyt paranevat huomattavasti."
Mutta samaan aikaan parvi -ilma -alusten mahdollisuuksia ei ole vielä täysin hyödynnetty, vaikka Yhdysvalloissa ja muissa maissa on "satoja" teknologisia ohjelmia.
Tekoälyn (AI) ja koneoppimisen käyttö drone-päätöksentekoprosesseissa sekä kognitiivisten päätöksentekosilmukoiden jakaminen ja muokkaaminen ovat alueita, joita on vielä tutkittava huolellisesti. Fendleyn mukaan "tutkimus näillä alueilla on nyt valtavan kysynnän kohteena", mutta useimpien parvinäyttöjen on vielä integroitava ja optimoitava tekoälyohjelmistot. UAV -parvien esittely tänään perustuu enemmän logiikkaan kuin tekoälyyn."
Viime vuoden toukokuussa Kratos ilmoitti osana parveutumissuunnitelmaansa strategisesta kumppanuudesta drone -valmistajan Aerovironmentin kanssa. Tämän yhteistyön tarkoituksena on kehittää konseptia "Erittäin tehokkaiden taktisten UAV -laitteiden ja taktisten ohjusten integroidut kyvyt". Se suunnittelee Aerovironmentin Switchblade-taktisen putkenlaskuohjusjärjestelmän käyttöönottoa nopeiden ja suurempien miehittämättömien ajoneuvojen, mukaan lukien Kratosin MQM-178 Firejet-drone, kautta. 3 metriä pitkä Firejet-kantolaite, joka on alun perin luotu kattavaksi aseiden pudotuskouluttajaksi, on pienoiskopio Yhdysvaltain ilmavoimien toimittamasta BQM-167A-alamitta-antennista.
Muita Kratosin hyökkäyslennokkeja ovat myös UTAP-22 Mako ja XQ-58A Valkyrie.
Vuonna 2015 kehitetty, 13 metriä pitkä Mako -suihkutukialus kykenee toimittamaan UAV -parvia paikalle ja koordinoimaan niiden toimintaa, säätämään tehtäviään ja lähettämään tietoja maaohjausasemalle. Yuma-harjoituskentällä suoritettiin 23. tammikuuta 2020 miehittämättömän XQ-58A-lentokoneen neljäs onnistunut lento. Testit tehtiin osana Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaboratorio -ohjelmaa edulliselle tekniikan esittelyohjelmalle, jolla on LCASD (Low Cost Attritable Strike Demonstrator) -ominaisuudet.
Testien aikana XQ-58A-monitehtävä ja kiitotieltä riippumaton lentokone suoritti kaikki tehtävänsä, mukaan lukien korkean lennon ja tietojen keräämisen todellisissa olosuhteissa. Fendley sanoi, että ensimmäiset kantoraketit, joissa on Switchblade UAV, olisi suoritettava vuoden 2020 alussa.
Tällainen yhdistelmä voi merkittävästi laajentaa Switchblade -suihkukoneen tehokkuutta, jonka kantama on enintään 20 km yksitilaa käytettäessä. "Yhdessä kantoraketin kanssa Switchbladen kantama kasvaa vielä 270 km, jos haluat palauttaa veneen, ja 540 km tehtävään yhteen suuntaan", Fendley sanoi ja huomautti, että jokainen Firejet pystyy kuljettamaan jopa neljä kytkinterää. "Perinteiset parvet on helpompi toteuttaa pienillä järjestelmillä, ja aiomme Firejetin kanssa siirtyä parvikonsepteihin."
Parviominaisuudet
Kratos osallistuu myös DARPAn Gremlins-ohjelmaan, joka voisi olla perusta kymmenille parvi-tyyppisille konsepteille, mukaan lukien "ilma-aluksen käyttöönotto ja laajamittainen UAV-koneiden palaaminen".
Vuoden 2019 lopussa Kratos ja DARPA suorittivat ensimmäisen lennon C-130-koneesta, jota ei ole vielä paljastettu, mikä on väliratkaisu Firejet- ja 167A-ajoneuvojen välillä. Tässä merkitsemättömässä kuljetuslaitteessa on taitettavat siivet, joiden ansiosta sitä voidaan kuljettaa C-130-lentokoneen tavaratilassa.
Tehtävän suorittamisen jälkeen kuljettajat palautetaan tavaratilaan käyttäen ilmaa täyttävää tekniikkaa. Tämän ansiosta C-130-lentokone voi "telakoida" kuljettajan kanssa palauttaa sen osastoon ja siirtää sen telineeseen säilytettäväksi uudelleenkäyttöä varten.
Kratos kehittää myös Wolf Cancer -tekniikkaa UAV -koneiden parvioperaatioihin. Osana Wolf Pak -konseptia tutkitaan viestintätekniikkaa, joka mahdollistaa useiden ilmajärjestelmien yhdistämisen korkeataajuiseen verkkoon ja parantaa siten tiedonsiirron laatua.
Wolf Pak -teknologia mahdollistaa myös parvien mukautumisen ja kokoonpanon muuttamisen hajautetusti, jolloin drone -parvet voivat lentää ennalta määrätyllä etäisyydellä toisistaan. Tätä ohjelmistoa kehitetään Yhdysvaltain armeijan julkistamattoman asiakkaan pyynnöstä. Tarkempia tietoja ei annettu, vaikka alan asiantuntijat ehdottavat, että sitä voitaisiin käyttää tukemaan erilaisia operatiivisia vaatimuksia älykkyydestä kohdentamiseen.
Wolf Pak -ohjelmisto, jota parhaillaan arvioidaan asiakkaissa, toimii UWB -linkeillä, jotka vähentävät UAV: n sähkömagneettista allekirjoitusta käytettäessä yhtä ohjausasemaa.
Kratos sanoi, että Wolf Pak -ratkaisu nimittää”johtajan”, joka valvoo etäisesti tai itsenäisesti muuta parvea. Järjestelmä on myös tarpeeton, parven toimintaan ei vaikuta sammutus tai erillisen dronin vaurioituminen. Jokainen UAV toimii parvessa omalla integroidulla ohjelmistollaan, mikä välttää ristiriidat dronien ja muiden esteiden kanssa.
Kratosin mukaan Wolf Pak -ohjelmisto pystyy hallitsemaan jopa 10 UAV: tä yhdessä parvessa. Lentokoneet voivat myös irrottaa itsensä verkosta yksittäisiä toimintoja varten, minkä jälkeen ne voivat muodostaa yhteyden uudelleen parveen. Fendley sanoi:
”Wolf Pak mahdollistaa UAV-tiimien nopean integroinnin yhteistyöhön, vaikka se ei sisällä tekoälyä tai päätöksentekoa. Emme käytä Wolf Pakia tänään, mutta prototyyppijärjestelmä luotiin ymmärtämään, miten konsepti voisi toimia. Ohjelma ei sisällä salattua viestintäkanavaa, mutta nykyään tarvitaan suojattu järjestelmä valvonnan suorittamiseksi taistelutilanteessa."
Kratos käyttää vielä nimeämätöntä itsenäistä järjestelmää tukemaan nykyisiä esittelyohjelmiaan ja tarjoamaan yhteisen käyttöliittymän parvi-ilma-aluksille, jotka voidaan mukauttaa integroimaan tiettyjä ilma-aluksia. Se sisältää datalinkin kauko -ohjausta ja valvontaa varten; lisäviestintäkanava lähellä lentävien ajoneuvojen välillä; Autopilottiohjelmisto "perustoiminnan" varmistamiseksi; sekä kohdetietokone korkeamman tason päätöksentekoon. Teknologia sisältää myös Kratosin ja muiden nimeämättömien siviiliyhteistyökumppaneiden kehittämän tekoälyohjelmiston.
”Tavoitteenamme on saada avoimia rajapintoja ja erilaisia lähestymistapoja, jotka mukautuvat mihin tahansa laitteisto- / ohjelmisto -osaan. Kratos haluaa yhtyä kaikkiin niihin ja sisällyttää muita ratkaisuja droneihimme. Autonomia voidaan upottaa perusjärjestelmiin, joissa on rajapinnat, joiden avulla voimme olla vuorovaikutuksessa ja koordinoida muiden kehittäjien itsenäisten ja tekoäly -osajärjestelmien kanssa , - totesi Fendley.
Samaan aikaan eurooppalainen ohjusvalmistaja MBDA esitteli useita konsepteja ja järjestelmiä UAV -parvioperaatioiden tukemiseksi Pariisin illanäyttelyssä kesällä 2019.
Parvi toimitus
MBDA -yhtiön edustaja sanoi, että Future Air System -konseptinsa ja sen osien - parviominaisuuksien aktiivinen kehittäminen on käynnissä. Siihen kuuluu erityisesti niin sanotun kauko-operaattorin toimittama UAV-parvi, joka on "kompakti ja huomaamaton" ja pystyy toimimaan yhdessä muiden alustojen ja aseiden kanssa.
"Kun uhat kehittyvät ja kieltämisstrategiat kehittyvät, on välttämätöntä luoda paikallinen ja tilapäinen ylivoima", yhtiö sanoi tiedotteessa. "Näissä salamannopeissa operaatioissa verkostoituneet toimeenpanovälineet vievät merkittävän osan taistelupilvestä vaihtamalla taktista tietoa ja kohdekoordinaatteja reaaliajassa alustojen ja muiden verkkosolmujen kanssa halutun vaikutuksen saavuttamiseksi."
MBDA kutsuu taistelu- ja kuljetuslentokoneista ja pinta -aluksista laukaistuja etäkäynnistimiään "niiden mukana tuleviin taso- ja aseenlaajennuksiin".
Yhtiön edustajan mukaan "etämedia" -projekti sisältää verkon infrapuna- ja radiotaajuusanturit, jotka toimivat datan yhdistämisellä ja kohteiden automaattisella tunnistamisella vaikeissa ympäristöissä; uhkien havaitsemistoiminnot; ja kehittyneiden suunnittelutyökalujen ja päätöksenteon välineiden kehittäminen.
MBDA: n tutkimilla tietyillä järjestelmillä on taktisia hyökkäysominaisuuksia, ja niissä on "pienikokoiset, verkotut aseet, jotka on sijoitettu aseen ulottumattomille, jotka kykenevät erittäin tarkkaan iskuun ja vihollisen puolustuksen järjestäytymiseen ryhmien ja parvien käyttäytymisen kautta".
Puolalainen yritys WB Electronics tutkii myös drooniensa ja loitering -ammustensa (BB) parviominaisuuksia. Yhtiö puhui parvirakenteissa toimivien itsenäisten alustojen tulevaisuudensuunnitelmista. WB Electronicsin johtajan Martin Masievskin mukaan näiden itsenäisten tekniikoiden menestys tulevaisuudessa perustuu toimintoihin, joita ne voivat tarjota armeijalle.
Tämä on esimerkiksi BB: n ja UAV: n kyky lentää ilman GPS -signaalia ja vaihtaa viestejä muiden miehitettyjen ja miehittämättömien lentokoneiden kanssa parvioperaatioiden aikana.
Masievski sanoi, että WB Electronics kehittää parviteknologioita vastaamaan armeijan tarpeita asumattomille järjestelmille, erityisesti kun se tukee operaatioita taisteluolosuhteissa, mutta ei pystynyt antamaan tarkempia tietoja. Hän totesi, että WB Electronics pyrkii verkottamaan jopa kuusi Warmate LM -haukkuriammusta, vaikka tämä hanke on vielä kehitysvaiheessa. Hän ilmaisi myös näkemyksensä LM -parviominaisuuksista, jotka mahdollistavat enintään 20 dronin käyttämisen yhteen verkkoon tiedusteluun ja tiedonkeruuseen.
Useimmat parviteknologiat ovat nykyään kehitetty ilmatilaa varten. Pitkän aikavälin etenemissuunnitelmia voidaan kuitenkin täydentää vastaavilla ominaisuuksilla pinta- ja maa-ajoneuvoille.
”Näitä mahdollisuuksia ei ole vielä kehitetty hyvin. Liiketoimintapäätökset keskittyvät kuitenkin nyt lentokoneisiin”, Masievski sanoi. "Mutta kun tekniikka kehittyy, itsenäisyyden taso kasvaa ja tekoäly tulee esiin tukemaan toimintoja kolmiulotteisessa avaruudessa, on mahdollista siirtää ne pinta- tai maapallolle."
"Mutta potentiaali on uskomattoman suuri, varsinkin kun AI -tekniikka kehittyy ja muuttuu käytännöllisemmäksi. Tulevaisuudessa voimme nähdä hämmästyttäviä asioita, esimerkiksi lintuparven tavoin toimivan drone -parven. Näiden mahdollisuuksien potentiaali on valtava."
Sen lisäksi, että käyttäjillä on mahdollisuus käynnistää ja palauttaa itsenäisten ajoneuvojen parvia, käyttäjien pitäisi myös pystyä etähallitsemaan suuria määriä droneja, maarobotteja tai pinta -ajoneuvoja.
Käyttäjät on varustettava seuraavan sukupolven maaohjausohjelmistolla ja loppukäyttäjälaitteilla, jotta parvia voidaan käsitellä optimaalisesti ja samalla vähentää henkilöstön kognitiivista rasitusta. On syytä huomata Pison -yritys, joka kehittää eleiden hallintatekniikkaa Yhdysvaltain MTR: n etujen mukaisesti. Sen avulla käyttäjät voivat ohjata UAV: n toimintaa käsieleillä ranteessa käytetyn laitteen avulla. Yhtiön mukaan seuraava mielenosoitusten vaihe on kesäkuussa 2020.
