در حال حاضر ، مفهوم انجام عملیات ازدحام از هوا ، زمین و دریا با استفاده از بسیاری از سیستم های "متروکه" در حال توسعه است ، زیرا برای شکست مخالفان ، نیروهای مسلح بسیاری از کشورها توجه زیادی به استقرار پیشرفته خودران دارند. فن آوری ها با این حال ، توسعه چنین فناوری هایی در حال حاضر عمدتاً بر هجوم هوایی متمرکز است و بعید است که در آینده نزدیک آنها بتوانند تأثیر قابل توجهی در نتیجه عملیات نظامی داشته باشند.
با این وجود ، استقرار هجوم سکوهای خودران هوایی ، زمینی ، سطحی و زیردریایی ارتش را مجبور می کند با وجود معرفی نسبتاً اخیر ، با چالش های دلهره آور نگهداری و تامین مالی این فناوری مقابله کند.
به عنوان مثال ، به گفته وزیر دفاع ، گاوین ویلیامسون ، که یک سال پیش در موسسه تحقیقات دفاع سلطنتی سخنرانی کرد ، صندوق تحول وزارت دفاع بریتانیا «مأموریت یافت تا اسکادران دسته ای از پهپادهای شبکه ای ایجاد کند که می تواند پدافند هوایی دشمن را گیج و خیره کننده کند. امیدواریم این فناوری تا پایان سال جاری آماده بهره برداری شود."
مقامات عالی رتبه فرماندهی عملیات ویژه آمریکا در اصل با این موضع موافق هستند. سرپرست برنامه های دستگاه های نوع هواپیما گفت: "مجموع سیستم های بدون سرنشین که در یک ماموریت مشترک کار می کنند ، بخشی جدایی ناپذیر از نقشه راه فرماندهی برای مفهوم امیدوار کننده آن" برنامه های ویژه برای شرایط خاص "است.
تفسیر وی با نظرات فرماندهی مطابقت دارد ، در مورد اینکه چگونه فناوری ازدحام می تواند از "آگاهی اطلاعات تاکتیکی" نیروهای ویژه در شرایط جنگی پشتیبانی کند. مفهوم فرماندهی ، NGIA (آگاهی اطلاعات نسل بعدی) ، "سنسورهای بیومتریک و فنی از راه دور ، معماری داده های پیشرفته و تجزیه و تحلیل را تکمیل می کند تا جمع آوری اطلاعات سنتی را در قلمرو خصمانه تکمیل کند."
سخنگوی فرماندهی اصول مختلف استفاده از جنگ را توضیح داد ، از جمله اینکه چگونه گروه های بدون سرنشین عمودی برخاست و فرود می توانند از مفهوم NGIA پشتیبانی کنند. از دیگر اصول در نظر گرفته شده در استفاده رزمی از فناوری جدید ، استقرار پهپادها از موقعیت پیشرفته برای انجام شناسایی بصری ، صوتی و الکترومغناطیسی است و در نتیجه نیروهای ویژه ای را که هزینه زیادی برای آموزش آنها صرف شده است ، به خطر نمی اندازد.
وی همچنین در مورد تمایل فرماندهی به ایجاد کنسرسیومی از "بهترین شرکای صنعتی" با قابلیت توسعه راه حلی برای تجمع پهپادها و عملی شدن آن در شش سال آینده صحبت کرد.
فعالیت مداوم
هرگونه استفاده عملیاتی از راه حل های ازدحام می تواند قبل از اجرای مفهوم NGIA آغاز شود. سازمان های دولتی ایالات متحده در حال حاضر برنامه های مختلفی را با هدف استفاده از فناوری های به هم پیوسته اجرا می کنند.
برنامه هایی مانند OFFSET (تاکتیک های تهاجمی با استفاده از ازدحام تهاجمی) آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاع DARPA ، TOBS (Tactical Offboard Sensing) نیروی هوایی ایالات متحده و LOCUST (فن آوری کم هزینه UAV Swarming-فناوری ارزان هجوم پهپاد) نیروی دریایی ایالات متحده.
مفهوم TOBS بر اساس هواپیمای پشتیبانی آتش نشانی AC-130J Ghostrider است که می تواند چندین هواپیمای بدون سرنشین لوله پرتاب کننده Area-I ALTIUS (Air-Launched، Tube-Integrated بدون سرنشین) را به طور همزمان پرتاب کند تا اطلاعات لازم را در اختیار هواپیمای حامل قرار دهد. اهداف
نیروی هوایی ایالات متحده قادر به ارائه جزئیات در مورد برنامه TOBS نیست ، اما منابع صنعتی می گویند هواپیماهای بدون سرنشین ALTIUS مجهز به تصویربرداری حرارتی و دوربین های اپتوالکترونیک و یک پیوند داده هستند که راهنمای مجموعه تسلیحاتی Ghostrider را ارائه می دهد. مفهوم TOBS به Ghostrider اجازه می دهد تا در سخت ترین شرایط آب و هوایی با اهداف درگیر شود.
پروژه نیروی هوایی ایالات متحده LOCUST بر همکاری حداکثر 30 هواپیمای بدون سرنشین Coyote در حمایت از جمع آوری اطلاعات ، نظارت ، مأموریت های هدف یابی و شناسایی متمرکز است. پهپاد MIT Perdix همچنین به عنوان یک بستر جایگزین برای برنامه LOCUST در نظر گرفته می شود.
دارپا آخرین تظاهرات خود را به عنوان بخشی از پروژه OFFSET در ژوئن 2019 برگزار کرد. انتظار می رود که مفهوم OFFSET بتواند عملکرد مشترک حداکثر 250 پهپاد و ادغام وسایل نقلیه زمینی اتوماتیک (AHA) را در یک شبکه واحد تضمین کند.
تظاهرات ماه ژوئن در فورت بنینگ ، دومین از شش برنامه ریزی شده ، مفهوم شبکه ای از هواپیماهای بدون سرنشین و وسایل نقلیه زمینی را نشان می دهد که در جوامعی با ساختارهای عمودی بلند ، خیابان های باریک و زاویه دید کم عمق ماموریت های شناسایی را انجام می دهند. به گفته دارپا ، لاکهید مارتین و چارلز ریور آنالیز تحت برنامه OFFSET مأموریت داشتند "معماری یک سیستم ازدحام را در قالب یک برنامه بازی واقع بینانه که در پلتفرم های خودران فیزیکی تعبیه شده است" انجام دهند.
این فعالیت همچنین با هدف تعریف "رفتار سازگار ، پیچیده و جمعی به منظور بهبود تبادل اطلاعات ، تصمیم گیری و تعامل با محیط به گونه ای است که پهپادها بتوانند به طور یکپارچه تعامل داشته باشند ، بر یکدیگر تأثیر بگذارند و نتیجه گیری منطقی درستی انجام دهند."
در همین حال ، طبق اعلام Dynetics ، پیمانکار عمومی پروژه Gremlins ، مرحله سوم توسعه در پایان سال 2019 به پایان رسید. هدف این پروژه پرتاب از هواپیمای ترابری C-130 و بازگشت "گله" هواپیماهای گرملین به آن است. برنامه Gremlins ، که مفهوم آن توسط دفتر DARPA توسعه یافته است ، استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین قابل استفاده مجدد را قادر می سازد تا عملیات هوایی پراکنده را در یک محیط پیچیده رزمی انجام دهند.
Dynetics در بیانیه ای گفت: "هواپیماهای بدون سرنشین Gremlin از هواپیماهای موجود خارج از محدوده دفاع هوایی دشمن پرتاب می شوند. پس از اتمام ماموریت ، هواپیمای C-130 هواپیماهای بدون سرنشین Gremlin را سوار کرده و آنها را به پایگاه منتقل می کند ، جایی که آنها به سرعت بهبود می یابند و به پرواز بازگردانده می شوند."
شرکت سیرا نوادا ، سیستم های هوابرد ، مهندسی سیستم های کاربردی ، Kutta Technologies ، Moog ، Systima Technologies ، Williams International و Kratos بدون سرنشین سیستم های هوایی در این برنامه شرکت می کنند.
راه حل های تکنولوژیکی
به گفته مدیر شرکت Kratos استیو فندلی ، در آینده صدها ، اگر نه هزاران هواپیمای بدون سرنشین قادر خواهند بود در ازدحام شرکت کنند.
فندلی گفت که چگونه تعداد زیادی از پهپادها در آینده قادر به تعامل با هدف انجام تعداد نامحدودی از مأموریت های ضربتی و دفاعی از طریق تصمیم گیری مستقل در "سطح توده" خواهند بود.
"اگر تعداد زیادی وسیله نقلیه که وظیفه خاصی را انجام می دهند ، قابلیت اطمینان را به طور تصاعدی افزایش می دهد" ، فندلی توضیح داد و از دست دادن یک یا چند پهپاد در تعداد زیادی از سیستم ها بر ماموریت تأثیر منفی نخواهد گذاشت.
"خود گروه و قابلیت تصمیم گیری آن به هیچ هواپیمای خاصی وابسته نیست ، بنابراین می توانید یک یا چند هواپیمای بدون سرنشین را از دست بدهید و همچنان توانایی انجام این کار را از دست ندهید. این امر به ویژه هنگام بازی با حریفان تقریبا برابر ، جایی که کمیت اهمیت دارد ، اهمیت دارد."
Fendley همچنین توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که دسته ای از پهپادها را می توان از طریق ارتباطات ماهواره ای به شبکه متصل کرد ، این به هواپیماها اجازه می دهد در صورت لزوم ، داده ها را خارج از دید خود مبادله کنند.
"در هوا ، این دستگاه ها برای مقاصد مختلف تمام اطلاعات موجود را با یکدیگر مبادله می کنند ، یعنی هر یک از آنها اطلاعات بیشتری از آنچه در صورت پرواز خود به خود در اختیار دارند ، در اختیار دارند. در نتیجه ، قابلیت های هر عنصر منفرد در ازدحام بسیار افزایش می یابد."
اما در عین حال ، علی رغم وجود "صدها" برنامه تکنولوژیکی در ایالات متحده و دیگر کشورها ، پتانسیل های پهپاد ازدحام هنوز به طور کامل محقق نشده است.
استفاده از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی در فرایندهای تصمیم گیری هواپیماهای بدون سرنشین و ارائه توزیع و اصلاح حلقه های تصمیم گیری شناختی ، زمینه هایی است که هنوز باید به دقت مطالعه شوند. به گفته فندلی ، "تحقیقات در این زمینه ها در حال حاضر بسیار مورد تقاضا است" ، اما اکثر نمایشگرهای ازدحام هنوز نیاز به ادغام کامل و بهینه سازی نرم افزار AI دارند. امروزه ارائه هجوم پهپادها بیشتر بر اساس منطق است تا بر اساس هوش مصنوعی."
در ماه مه سال گذشته ، به عنوان بخشی از نقشه راه هولناک خود ، Kratos از همکاری استراتژیک با سازنده هواپیماهای بدون سرنشین Aerovironment خبر داد. این همکاری با هدف توسعه مفهوم "قابلیت های یکپارچه پهپادهای تاکتیکی بسیار موثر و موشک های تاکتیکی" انجام شده است. این سیستم استقرار سامانه موشکی پرتاب لوله تاکتیکی Aerovironment's Switchblade را از طریق وسایل نقلیه بدون سرنشین سریع و بزرگتر ، از جمله هواپیمای بدون سرنشین فایرجت MQM-178 کراتوس ، تصور می کند. حامل فایرجت به طول 3 متر ، که در اصل به عنوان یک مربی جامع پرتاب سلاح ایجاد شد ، یک نسخه مینیاتوری از هدف هوایی زیر مقیاس BQM-167A است که توسط نیروی هوایی ایالات متحده ارائه می شود.
دیگر پهپادهای تهاجمی کریتوس نیز شامل UTAP-22 Mako و XQ-58A Valkyrie هستند.
ناو هواپیمابر ماکو که در سال 2015 توسعه یافت و 6 متر طول دارد ، قادر به حمل انبوه پهپاد به محل و هماهنگی اقدامات آنها ، تنظیم وظایف آنها و ارسال اطلاعات به ایستگاه کنترل زمینی است. در 23 ژانویه 2020 ، چهارمین پرواز موفق هواپیمای بدون سرنشین XQ-58A در زمین آموزشی یوما انجام شد. این آزمایشها به عنوان بخشی از برنامه آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی ایالات متحده برای یک نمایشگر ارزان قیمت فناوری با قابلیت LCASD (Low Cost Attritable Strike Demonstrator) انجام شد.
طی آزمایشات ، هواپیمای مستقل چند وظیفه ای و باند XQ-58A تمام وظایف خود را انجام داد ، از جمله پرواز در ارتفاع بالا و جمع آوری داده ها در شرایط واقعی. فندلی گفت که اولین پروازهای خودروهای پرتاب کننده با پهپاد Switchblade باید در اوایل سال 2020 انجام شود.
چنین ترکیبی می تواند کارآیی عملیاتی جت Switchblade را که در حالت تک نفره حداکثر 20 کیلومتر برد دارد ، افزایش دهد. Fendley با اشاره به اینکه هر Firejet قادر به حمل خواهد بود ، گفت: "در ترکیب با وسیله پرتاب ، برد Switchblade 270 کیلومتر دیگر در صورت تمایل به بازگشت کشتی و 540 کیلومتر برای ماموریت در یک جهت افزایش می یابد." حداکثر چهار Switchblades. "اجرای دسته های سنتی با استفاده از سیستم های کوچک آسان تر است ، و ما قصد داریم با Firejet به سمت مفاهیم ازدحام حرکت کنیم."
قابلیت های ازدحام
کریتوس همچنین در برنامه گرمالینز دارپا شرکت می کند ، که می تواند مبنایی برای ده ها مفهوم از نوع ازدحام ، از جمله "استقرار هوا و ورود مجدد پهپادها" باشد.
در پایان سال 2019 ، Kratos و DARPA اولین پرواز را از هواپیمای C-130 انجام دادند ، که هنوز فاش نشده است ، که یک راه حل واسط بین خودروهای Firejet و 167A است. این حامل بدون نشان دارای بالهای تاشو است که به شما امکان می دهد آن را در محفظه بار هواپیمای C-130 حمل کنید.
پس از اتمام کار ، بازگشت حامل ها به محفظه بار با استفاده از فناوری یادآور سوخت گیری هوا انجام می شود.این به هواپیمای C-130 اجازه می دهد تا با حامل "متصل" شود تا آن را به محفظه برگرداند و برای ذخیره مجدد به قفسه منتقل کند.
Kratos همچنین در حال توسعه فناوری سرطان گرگ برای عملیات انبوه پهپادها است. به عنوان بخشی از مفهوم Wolf Pak ، یک فناوری ارتباطی در حال مطالعه است که به شما امکان می دهد چندین سیستم هوایی را در یک شبکه با فرکانس بالا ترکیب کرده و در نتیجه کیفیت تبادل داده را بهبود بخشید.
فناوری Wolf Pak همچنین به گروه ها اجازه می دهد تا به صورت غیر متمرکز وفق داده و مجدداً پیکربندی شوند و به هجوم هواپیماهای بدون سرنشین اجازه می دهد تا در فاصله از پیش تعیین شده از یکدیگر پرواز کنند. این نرم افزار به درخواست مشتری فاش نشده ارتش آمریکا در حال توسعه است. جزئیات بیشتری ارائه نشد ، اگرچه کارشناسان صنعت معتقدند که می توان از آن برای پشتیبانی از طیف وسیعی از الزامات عملیاتی از اطلاعات تا هدف گیری استفاده کرد.
نرم افزار Wolf Pak ، در حال حاضر در ارزیابی مشتری ، بر روی پیوندهای UWB اجرا می شود که هنگام استفاده از یک ایستگاه کنترل ، امضای الکترومغناطیسی پهپاد را کاهش می دهد.
کریتوس گفت که راه حل Wolf Pak یک "رهبر" را تعیین می کند که بقیه گروه را از راه دور یا به طور خودکار کنترل می کند. سیستم نیز مازاد بر کار است ، عملکرد گروه متاثر از خاموش شدن یا آسیب به یک پهپاد جداگانه نیست. هر پهپاد به صورت دسته جمعی روی نرم افزار یکپارچه خود کار می کند که از درگیری با هواپیماهای بدون سرنشین و موانع دیگر جلوگیری می کند.
به گفته Kratos ، امروزه نرم افزار Wolf Pak قادر است تا 10 پهپاد را در یک دسته کنترل کند. هواپیماها همچنین می توانند برای عملیات جداگانه خود را از شبکه جدا کنند ، و پس از آن دوباره می توانند به گروه متصل شوند. فندلی گفت:
"Wolf Pak امکان ادغام سریع تیم های پهپاد را برای همکاری فراهم می کند ، اگرچه شامل هوش مصنوعی یا عملکردهای تصمیم گیری نیست. ما امروزه از Wolf Pak استفاده نمی کنیم ، اما یک سیستم نمونه اولیه برای درک نحوه عملکرد این مفهوم ایجاد شده است. این برنامه شامل یک کانال ارتباطی رمزگذاری شده نیست ، اما این روزها به یک سیستم امن برای نظارت در شرایط جنگی نیاز است."
کریتوس از یک سیستم خودمختار که هنوز نامش مشخص نیست برای پشتیبانی از برنامه های نمایشی فعلی خود و ارائه یک رابط مشترک با پهپادهای پرتلاش استفاده می کند که می تواند برای ادغام انواع خاصی از هواپیماها مناسب باشد. این شامل یک پیوند داده برای کنترل و نظارت از راه دور است. کانال ارتباطی اضافی بین وسایل نقلیه ای که در مجاورت نزدیک پرواز می کنند. نرم افزار خلبان خودکار برای اطمینان از عملکرد "اولیه" پرواز ؛ و همچنین یک کامپیوتر هدف برای تصمیم گیری در سطوح بالاتر. این فناوری همچنین شامل نرم افزارهای هوش مصنوعی است که توسط Kratos و دیگر شرکای بخش مدنی ناشناس توسعه یافته است.
"قصد ما این است که رابط های باز و رویکردهای مختلف را داشته باشیم که با هر بخش سخت افزاری / نرم افزاری سازگار باشد. کریتوس می خواهد با همه آنها هماهنگ شود و راه حل های دیگر را در هواپیماهای بدون سرنشین ما وارد کند. خودمختاری را می توان در سیستم های اصلی با رابط هایی تعبیه کرد که به ما امکان تعامل و هماهنگی با زیر سیستم های خودگردان و هوش مصنوعی سایر توسعه دهندگان را می دهد."
- اشاره فندلی.
در همین حال ، سازنده موشک اروپایی MBDA چندین مفهوم و سیستم برای پشتیبانی از عملیات هجوم پهپاد در نمایشگاه هوایی در پاریس در تابستان 2019 ارائه کرد.
تحویل دسته جمعی
نماینده شرکت MBDA گفت که توسعه فعال مفهوم خاص خود در مورد سیستم هوایی آینده و اجزای آن - قابلیت ازدحام در حال انجام است. به طور خاص ، این شامل تحویل دسته ای از پهپادها توسط به اصطلاح حامل از راه دور است که "جمع و جور و بدون مزاحمت" خواهد بود و قادر خواهد بود در ارتباط با دیگر سکوها و سلاح ها کار کند.
در بیانیه این شرکت آمده است: "با توسعه تهدیدها و پیچیده تر شدن استراتژی ها ، ایجاد برتری هوایی محلی و موقت ضروری خواهد بود." در این عملیات سریع ، عناصر اجرایی شبکه ای بخش قابل توجهی از ابر نبرد را اشغال می کنند و اطلاعات تاکتیکی و مختصات هدف را در زمان واقعی با سیستم عامل ها و دیگر گره های شبکه به منظور دستیابی به تاثیر مورد نظر ، مبادله می کنند.
MBDA پرتاب کننده های راه دور خود را که از هواپیماهای جنگی و ترابری و کشتی های سطحی پرتاب شده اند "پلت فرم و توسعه دهنده سلاح همراه آنها" می نامد.
به گفته نماینده شرکت ، پروژه "رسانه از راه دور" شامل سنسورهای مادون قرمز شبکه و فرکانس رادیویی با عملکرد ترکیب داده و شناسایی خودکار اهداف در محیط های دشوار است. عملکردهای تشخیص تهدید ؛ و توسعه ابزارهای برنامه ریزی پیشرفته و ابزارهای تصمیم گیری.
سیستم های خاصی که توسط MBDA مورد مطالعه قرار گرفته اند دارای قابلیت حمله تاکتیکی با "سلاح های فشرده و شبکه ای هستند که خارج از دسترس سلاح ها مستقر شده اند ، قادر به برخورد بسیار دقیق و سازماندهی دفاع دشمن از طریق رفتار گروهی و ازدحام هستند."
شرکت لهستانی WB Electronics همچنین در حال بررسی قابلیت های ازدحام برای هواپیماهای بدون سرنشین و مهمات غول پیکر خود (BB) است. این شرکت در مورد برنامه های آینده برای سیستم عامل های مستقل که در تنظیمات ازدحام فعالیت می کنند صحبت کرد. به گفته مارتین مسیفسکی ، مدیر بخش WB Electronics ، موفقیت عملیاتی آینده این فناوری های مستقل بر اساس قابلیت هایی است که می توانند در اختیار ارتش قرار دهند.
به عنوان مثال ، این توانایی BB و UAV ها برای پرواز در غیاب سیگنال GPS و تبادل پیام با سایر هواپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین در ماموریت های ازدحام است.
مسیفسکی گفت که WB Electronics در حال توسعه فناوری های ازدحام برای پاسخگویی به نیازهای ارتش به سیستم های خالی از سکنه است ، به ویژه هنگام پشتیبانی از عملیات در شرایط جنگی ، اما نتوانست اطلاعات دقیق تری ارائه دهد. وی خاطرنشان کرد که WB Electronics مشغول شبکه سازی تا شش مهمات سنگین Warmate LM است ، اگرچه این پروژه در مراحل اولیه توسعه باقی مانده است. وی همچنین دیدگاه خود را درباره قابلیت های LM swarm ، که استفاده از حداکثر 20 هواپیمای بدون سرنشین متصل به یک شبکه واحد برای شناسایی و جمع آوری اطلاعات را بیان می کند ، بیان کرد.
امروزه اکثر فناوری های ازدحام برای حریم هوایی توسعه یافته اند. با این حال ، نقشه های بلند مدت را می توان با قابلیت های مشابه برای وسایل نقلیه سطحی و زمینی تکمیل کرد.
"این فرصت ها هنوز به خوبی توسعه نیافته اند. با این حال ، تصمیمات تجاری در حال حاضر روی هواپیماها متمرکز شده است. " "اما با پیشرفت فناوری ، سطح خودمختاری افزایش می یابد و هوش مصنوعی برای پشتیبانی از عملیات در فضای سه بعدی ظهور می کند ، انتقال آنها به کره زمین یا سطح امکان پذیر می شود."
"اما این پتانسیل فوق العاده زیاد است ، به خصوص با پیشرفت فناوری AI و عملی شدن آن. در آینده ، ما قادر خواهیم بود چیزهای شگفت انگیزی را ببینیم ، به عنوان مثال ، دسته ای از هواپیماهای بدون سرنشین که مانند گله پرندگان عمل می کنند. پتانسیل این فرصت ها بسیار زیاد است."
علاوه بر توانایی راه اندازی و بازگشت دسته های خودروهای خودران ، کاربران همچنین باید بتوانند تعداد زیادی از هواپیماهای بدون سرنشین ، روبات های زمینی یا وسایل نقلیه سطحی را از راه دور کنترل کنند.
اپراتورها باید مجهز به نسل بعدی نرم افزارهای کنترل زمینی و دستگاه های کاربر نهایی باشند تا بتوانند به طور مطلوب ازدحام را همزمان کاهش دهند و بار شناختی را بر روی پرسنل کاهش دهند. شایان ذکر است که شرکت Pison ، که فناوری کنترل حرکت را به نفع MTR ایالات متحده توسعه می دهد.این به اپراتورها اجازه می دهد عملکرد پهپاد را با حرکات دست با استفاده از دستگاهی که روی مچ دست پوشیده است ، کنترل کنند. به گفته این شرکت ، مرحله بعدی تظاهرات برای ژوئن 2020 برنامه ریزی شده است.
