Ведущая роль беспилотных и безэкипажных аппаратов

Войны будущего будут вестись не пехотой, а роботами. Беспилотники, автономные транспортные средства и системы искусственного интеллекта уже стали неотъемлемой частью операций мирного времени и вскоре могут стать основным способом ведения войны. Беспилотные подводные аппараты (подводные дроны, англ. UUV) будут закапываться в грязь возле гавани противника и ждать, пока мимо проплывет корабль, чтобы к нему прикрепиться.

Подводные лодки будут получать точные данные о местоположении от безэкипажных надводных аппаратов (USV), которые проведут весь свой срок службы в воде, действуя как спутники-кубы для поверхности океана, соединяя морское дно с космосом. Автономные программные боты будут бесконечно атаковать сетевые соединения между кораблями и спутниками, контролируемые как своими силами, так и силами противника.

Беспилотные подводные аппараты (англ. Unmanned Underwater Vehicle UUV), иногда называемые подводными дронами, представляют собой подводные аппараты, которые могут работать под водой без человека. Эти аппараты можно разделить на две категории: подводные аппараты с дистанционным управлением (ROUVs) и автономные подводные аппараты (AUVs). ROUV управляются дистанционно человеком-оператором. АПА автоматизированы и работают независимо от непосредственного участия человека.

Безэкипажный надводный аппарат (англ. Unmanned Surface Vessel, USV) — аппарат, способный двигаться по поверхности воды без наличия экипажа на своём борту. В англоязычной терминологии существуют также альтернативные понятия (англ. Autonomous Surface Crafts (ASCs)), (англ. Autonomous Surface Vehicles (Vessels) (ASV)) и др. В военной сфере USV способны выполнять различные функции, основными из которых являются противолодочная война, противоминная борьба, патрулирование и защита акваторий.

(Википедия)

Океанские беспилотники (глайдеры) будут месяцами патрулировать в качестве “морских дозорных”, ведя постоянную слежку за противником.

Корабли будут нести беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для патрулирования за горизонтом, передавая информацию через систему безэкипажных надводных аппаратов (USV), которые будут служить зарядными станциями и центрами сбора данных для “подводных дронов”.

Понимая неизбежность появления роботов, руководители ВМС должны задаться вопросом:

Как ВМС США будет руководить беспилотными аппаратами?

В качестве ответа на этот вопрос ВМС создали Первую эскадру беспилотных подводных аппаратов (англ. Unmanned Undersea Vehicles Squadron ONE, UUVRON-1). Идея заключалась в создании эскадрильи “подводных дронов”, которая может быть развернута на любой платформе по всему миру.

Исследования и разработки ведутся параллельно с отработкой развертывания. Творческие проекты часто достигают зрелости на UUVRON через итеративные исследования и разработки, что является полярной противоположностью традиционным циклам разработки подводных лодок.

Моряки придумывают новые идеи и получают инструменты, такие как машинное обучение, чтобы воплотить их в жизнь. В UUVRON сохраняется менталитет стартапа, потому что моряки получают удовольствие в работе над сложными и важными нерешенными проблемами.

Руководство беспилотными системами означает предоставление технологий и руководства морякам, которые будут решать сложные проблемы доставки, развертывания и восстановления беспилотных систем.

“Пехота выигрывает сражения, логистика выигрывает войны”, генерал Джон Першинг

Развертывание “подводных дронов” – печально известная сложная проблема логистики.

В зависимости от размера, роботы либо запускаются вручную, либо толкаются в воду на тележке, либо опускаются в воду с помощью крана. В море это сложнее, требуется более крупное судно. UUVRON не располагает крупными средствами, способными к передовому развертыванию, и использует попутные суда ВМС, что требует координации с организациями, которые не работают с беспилотными системами в обычном режиме.

За пределами сообщества беспилотных подводных аппаратов (UUV) не очень хорошо понимают возможности миссий “подводных дронов”. Приходится тратить время на объяснение их тактической значимости в морском боевом пространстве, выстраивать отношения с командованием, предоставляющим суда. Но даже после значительного времени и усилий, надежных судов не хватает, а миссии проводятся нечасто.

Проблемы, с которыми UUVRON сталкивается сегодня при доставке, развертывании и восстановлении, являются предвестниками проблем, с которыми столкнутся лидеры беспилотного флота завтрашнего дня.

Доставка системы, несмотря на простоту концепции, является большой проблемой для UUVRON. Логистические проблемы часто мешают доставке, а проблемы с транспортировкой влияют на готовность миссии.

“Беспилотные дроны” создаются для транспортировки в разобранном виде в сверхпрочных кейсах (Pelican) вместе с литий-ионными батареями, которые питают аппараты. Батареи должны провести несколько недель на таможне в рамках процесса переправки за границу.

вопреки желанию регионального командования и руководства беспилотных кораблей, своевременная доставка не является логистической реальностью для UUV, готовых к выполнению миссии. Задержки во время доставки означают, что моряки проводят время в театре военных действий, ожидая прибытия аппаратов, только после получения которых могут начинать ознакомление с местностью. Ограничения в части доставки беспилотных операций могут помешать целям миссии, если не будут готовы командиры.

Развертывание “беспилотных дронов” – это самая сложная часть процесса, которую важно правильно выполнить.

На пирсе устанавливаются сетевые соединения. Необходимы электропитание для зарядки, площадка для подготовки транспортных средств и погрузчики для транспортировки. Местные специалисты помогают подготовить водное пространство. Проводятся предпусковые исследования и ознакомление с местностью. Проводится детальный анализ погодных и океанографических условий, чтобы предотвратить потерю транспортного средства. Для поиска безопасных маршрутов тщательно изучаются схемы движения. Сроки должны быть точными, с учетом возможных задержек, вызванных сложностью окружающей среды. Составляются запасные планы на случай, если район восстановления окажется недоступным.

Миссии тщательно планируются, и все предполагаемые действия программируются как автономное поведение UUV. Рельеф морского дна, входы пресной воды, состав дна и многие другие постоянно меняющиеся факторы создают сложную сеть требований, которые команда должна успешно выполнить. Подготовка является ключом к развертыванию беспилотной системы и является жизненно важной для успеха миссии.

Восстановление запускает часы критически важного процесса управления и анализа данных. Большой объем информации собирается быстро, создавая сотни гигабайт всего за несколько часов. Машинное обучение для акустических изображений находится на начальной стадии, что требует анализа данных человеком. Для проведения надлежащего анализа требуются дни, и пройдут недели, прежде чем информация попадет к лицам, принимающим решения. Подводное боевое пространство в реальном времени еще далеко от реальности, но быстрая итерация и совершенствование процесса восстановления сокращает время от получения информации до действий.

Логистика – королева подводной робототехники. Успехи и неудачи определяются планом и его исполнением. Доставка, развертывание и восстановление являются базовыми принципами успеха беспилотных систем и заслуживают пристального внимания со стороны руководства. Учет уроков, извлеченных из этих ранних операций, является обязательным для руководителей, которые будут внедрять беспилотные системы на флоте.

Смена парадигмы беспилотного управления

Парадигма военно-морской войны должна измениться, поскольку беспилотные системы начинают играть все большую роль. Учитывая личный состав, его менталитет и требования к материально-техническому обеспечению, становится ясно, что современные ВМС еще не готовы к меняющимся условиям ведения войны.

Беспилотные системы прокладывают себе путь на передний край стратегии ВМС в мирное и военное время. Планирование, ориентированное на корабли, несовместимо с распределением беспилотных активов, и в будущем корабли будут поддерживать системы, которые выходят далеко за пределы своих человеческих аналогов. Каждый корабль флота может перемещать и размещать узлы в беспилотной сети устройств сбора данных, и командование должно быть к этому готово.

Как и любая хорошая стратегия, смена беспилотной парадигмы начинается с людей.

Создание беспилотного целеуказателя создает сообщество моряков, которые могут создать базу знаний. Экспертиза растет, и беспилотное сообщество увеличивается, расширяя влияние по всему флоту. Рейтинг приносит признание усилий, которые эти моряки прилагают каждый день, и показывает, что они ценны для будущего ВМС. Боевые награды и карьерный путь необходимы как для матросов, так и для командного состава, чтобы придать сообществу актуальность в ВМС.

Высокий уровень знаний и лидерство создают прочный фундамент для следующего вида современной войны.

Инженеры-программисты в Кремниевой долине – не единственные люди, которые могут создать разрушительную среду. При наличии инструментов и подготовки моряки способны внедрять инновации с использованием методов машинного обучения для развития автономных возможностей. Даже без высших степеней или венчурного финансирования, менталитет стартапа широко распространен среди рядового состава UUVRON.

В стартапе итерации и тестирование новых идей могут принести ценную отдачу. UUVRON являются идеальной платформой для опробования новых идей, которые в противном случае считались бы рискованными, поскольку беспилотные системы особенно прощающие. Вместо ядерного реактора и подводной лодки, полной людей, у UUVRON есть жесткие диски и дешевые аккумуляторные батареи.

Подводная лодка – неприемлемая потеря, но потеря “подводного дрона” имеет гораздо менее серьезные последствия. Приемлемость потери сохраняет низкий риск, одновременно способствуя созданию творческого пространства для инноваций.

Когда дело доходит до беспилотных рубежей, всегда есть выход и нет причин сдаваться.

Во время Второй мировой войны были разработаны средства для захвата плацдарма и продвижения вперед на вражескую территорию. Наряду с развитием взаимно уничтожающих арсеналов, Соединенные Штаты поддерживали и строили новые корабли для поддержки батальона морских пехотинцев и десантных судов. Со временем на эту стратегию выделялось все меньше ресурсов, поскольку ее актуальность утрачивалась, а деньги тратились на авианосцы и подводные лодки.

Все так и должно быть. Вспомните успешные стратегии прошлого, но сместите фокус вперед. Авианосцы и подводные лодки начнут исчезать из стратегии, уступая место беспилотной парадигме. Американские корабли будут нести логистическое бремя подготовки беспилотного боевого пространства. Эти же корабли будут доставлять наступательные роботизированные системы во время конфликта. Логистика боевого пространства, подобная той, за которую берется UUVRON, либо обеспечит полный успех, либо приведет к полному провалу ВМС в будущем.

Лидерство в меняющемся мире требует смелости и честности. Лидеры потерпят неудачу, если они не будут решать трудные проблемы завтрашнего дня, должным образом подготовив своих людей сегодня. Командование ВМС обязано предоставить ресурсы, время и направление военным морякам, которые несут нелегкую вахту, толкая вперед нелегкую ношу.

Руководители ВМС обязаны способствовать созданию инновационной среды и передавать технологии в руки моряков, которые могут их использовать.