Беспилотные летательные аппараты активно осваивают сферу вооруженной борьбы. В сводках боевых действий из различных «горячих точек» упоминание о применении дронов становится обычной практикой. Беспилотники вступают в бои со средствами противовоздушной обороны противника и нередко их выигрывают. Появилась тактика применения «роя» беспилотных аппаратов. И тут на первый план выходит проблема управления беспилотниками. Обычная схема «оператор — дрон» все чаще дает сбой. Нужны другие технологии. «Армейский стандарт» разбирался — какие именно.
Беспилотные летательные аппараты активно применяются для решения различных задач в тех случаях, где использование пилотируемых средств не оправдано ввиду высокого риска потери летательного аппарата и экипажа или по экономическим соображениям. Среди таких задач, в частности, разведка, наблюдение в различных диапазонах частотного спектра, ретрансляция данных, нанесение ударов. Ведутся работы по расширению сферы применения беспилотников, например по использованию их для доставки грузов и созданию беспилотных транспортных систем.
Однако существенной проблемой, присущей существующим подходам к использованию беспилотных систем, является то, что процессы, связанные с взаимодействием с дроном, генерируют существенные потоки информации, которые стекаются к командирам соответствующих подразделений для анализа и принятия решения о постановке задач.
Подобные потоки, особенно в условиях быстроменяющейся обстановки, зачастую уже превышают объемы, которые способен воспринять человек для выработки адекватных сложившейся ситуации решений. Причем потоки информации существенно возрастают при увеличении численности групп дронов.
Оказать помощь операторам и командирам в осмыслении полученной разнородной информации, верной оценке обстановки и принятии правильных решений, а также «научить» беспилотники самостоятельно, автономно оценивать ситуацию и организовывать управление группой при потере информационного контакта с оператором способны информационные системы на основе искусственного интеллекта.
Впечатляющий прогресс в этой области знаний, выражающийся в интеллектуализации всех сторон деятельности людей, военного дела и деловой активности, наблюдается во всем мире. Работают над применением этих технологий при взаимодействии с беспилотниками и в России.
«Нечеловеческий интеллект»
Группа специалистов Научно-исследовательского центра «Институт имени Н.Е.Жуковского» под руководством директора проектного комплекса «Роботизированные авиационные системы», профессора Владимира Кутахова прорабатывает методы и способы использования технологий искусственного интеллекта при создании и управлении крупномасштабными интеллектуальными беспилотными авиационными системами. Исследования призваны обеспечить возможности беспилотников действовать и принимать решения самостоятельно, в зависимости от развития обстановки.
Интеллектуализация действий групп, а в перспективе крупномасштабных группировок разнородных глубоко информационно связанных технических средств должна помочь «расшить» узкое место, обеспечив скачок роста эффективности используемых беспилотных систем. Более того, предполагается, что при рассмотрении различных способов увеличения эффективности действий беспилотных систем, включая улучшение тактико-технических характеристик отдельных аппаратов, ключевую роль будет играть именно интеллектуализация беспилотной техники и, что еще более важно, крупномасштабных технических систем.
«Чем более технически совершенным становится беспилотный летательный аппарат, тем более очевидно, что сам по себе беспилотник в отрыве от функциональных возможностей его применения рассматривать бессмысленно. Сделать любой аппарат телеуправляемым или дистанционно управляемым не составляет большого труда. Но это уже пройденный этап. Сейчас необходимо создавать системы управления, которые действительно могли бы делать аппарат не просто беспилотным, а робототехническим. Он должен обладать определенным уровнем искусственного интеллекта, алгоритмами, возможностью самостоятельно принимать решение в заданных рамках, работать в группе», — отметил Владимир Кутахов.
Действия в группе
Групповое применение дронов в определенных ситуациях способно кратно увеличить их боевую эффективность. Один из возможных подходов подразумевает, что в группу входят монофункциональные аппараты, каждый из которых предназначен для выполнения только одной узкоспециальной задачи.
В состав группы, к примеру, могут входить разведывательный аппарат, предназначенный для оптической, радиолокационной или радиоэлектронной разведки, аппарат для ретрансляции сигналов в системе связи, наконец, транспортные или ударные дроны.
Распределение функций при решении задач между небольшими, менее дорогостоящими и более многочисленными платформами может обеспечить большую устойчивость с точки зрения имеющихся рисков, а также обеспечить лучшую адаптацию в условиях ускорения циклов технического обновления. Монофункциональные аппараты легче разработать и запустить в производство. Объединенные в группы, они будут представлять собой легко формируемые эскадрильи, полки и даже дивизии для выполнения требуемой задачи в нужном месте.
Такой подход резко контрастирует с привычным принципом построения авиационных комплексов как «системы систем», которому присущи свои недостатки, в их числе высокая стоимость, ограниченные адаптивность, масштабируемость и функциональная совместимость, поскольку каждая часть уникально спроектирована и интегрирована для выполнения определенной роли.
Новый подход предполагает возможность формирования системы «снизу — вверх», когда отдельные элементы системы — существующие или новые — объединяются для создания кумулятивного эффекта способами, которые ранее не рассматривались.
Вся система при этом является эластичной, построенной на адаптируемых сетях с избыточным количеством элементов. Во-первых, это должно повысить ее устойчивость к внешним воздействиям и отказоустойчивость в целом, защитить ее от воздействия неблагоприятных факторов — будь то противодействие противника в военной операции или сложные условия среды при гражданском применении. Во-вторых, избыточность позволит обеспечить выполнение задач множеством различных способов, наиболее оптимальный из которых будет выбираться, исходя из текущей ситуации.
Управление беспилотниками при этом видится не как управление каждым отдельным беспилотным летательным аппаратом, а как управление всей группой в целом. При этом решать общие задачи группа может в автономном режиме. Интеллектуальная система управления должна иметь возможность на основе заданных критериев значимости самостоятельно определять приоритеты при решении основной задачи, состоящей из серии более простых взаимосвязанных задач.
Перспективы
Нет сомнений, что уровень развития технологий будет в перспективе в высокой степени определять успех той или иной страны как в военной области, так и в гражданской. Беспилотные системы, работающие в различных средах, которые все в меньшей степени становятся дистанционно управляемыми и все в большей — автономными, имеющими возможность взаимодействовать с другими пилотируемыми и беспилотными аппаратами, обещают существенные преимущества странам, обладающим подобными технологиями.
Высокий интерес к развитию группового применения беспилотников определяется многообещающими перспективами. Можно с уверенностью говорить о том, что разнообразие и масштаб групп будут возрастать: от нескольких аппаратов до крупных групп информационно связанных, разнородных по возможностям и выполняемым функциям дронов, которые будут представлять собой крупномасштабные сложные технические системы.
Для реализации предлагаемых концепций взаимодействия беспилотников в группе требуются проработка множества связанных с ними вопросов и разработка соответствующих технологий. В перечне научно-технических задач, которые необходимо решить на первом этапе, несколько основных тем.
Это управление конфигурацией группы беспилотных летательных аппаратов, распределение задач и пространственное расположение аппаратов в группе.
Определение иерархии управления группой, управление полетом группы с индивидуальными траекториями в соответствии с функциональными возможностями и географическими условиями.
Целераспределение между беспилотниками в группе и целеуказание каждому аппарату в соответствии с этим целераспределением, обстановкой, пространственным расположением и т.д.
Наконец, реконфигурация группы в соответствии с текущими боевыми потерями и с учетом результатов действия по целям.
Далее, на следующем этапе исследований должен следовать переход к вопросам управления группировками беспилотных летательных аппаратов. Несмотря на то что это предмет более отдаленной перспективы, специалисты НИЦ имени Жуковского полагают, что начинать заниматься этими исследованиями необходимо уже сейчас.
