هر مجتمع روباتیک تنها یک مرکز اجرایی مجهز به تجهیزات شناسایی و انتقال داده و در برخی موارد سلاح نیست. این یک سیستم پیچیده است که شامل یک وسیله نقلیه کنترلی، ابزار جهت یابی، موقعیت یابی، ارتباطات، پردازش اطلاعات و همچنین یک اپراتور است که کنترل می کند. پهپاد.
ذهن جمعی
متأسفانه، اشتیاق به توسعه چنین دستگاه هایی منجر به این واقعیت شده است که هر یک از آنها منحصر به فرد هستند، و بنابراین، چه تعداد پهپاد یا زمین روبات ها ما می بینیم که بسیاری از سیستم های کنترل جداگانه در حال کار هستند، در حالی که عملاً با یکدیگر تعامل ندارند. طبیعتاً این امر نمی تواند به طور نامحدود ادامه یابد.
یکی از جهت گیری های حل مشکل کنترل وسایل رباتیک، معرفی به اصطلاح هوش ازدحام است. این اصطلاح توسط جراردو بنی و وانگ جینگ در سال 1989 معرفی شد، اما هنوز تعریف دقیقی از آن ارائه نشده است. هوش ازدحام رفتار جمعی یک سیستم خودسازمانده غیرمتمرکز را توصیف می کند.
فناوری کنترل یک گروه (ازدحام) وسایل رباتیک به معنای ساده شده باید اجرای اصول اقدامات مشترک گروهی از حشرات، ماهی ها یا پرندگان را تضمین کند که می توانند اطلاعات را مبادله کنند و یک کار مشترک را با استفاده از ذهن جمعی انجام دهند. یکدیگر و عدم دخالت یکدیگر در روند کار.
اعتقاد بر این است که چنین ازدحام بدون سرنشین تنها توسط یک اپراتور انسانی کنترل می شود. در عین حال، وظایفی مانند ساختن یک آرایش جنگی بسته به وضعیت فعلی و ماهیت کار، مانورهای درون بسته و برخی دیگر بدون مشارکت انسانی حل می شود - آنها کاملاً توسط اطلاعات گروهی به دست خواهند آمد. .
اجرای کامل اصول هوش ازدحام در تجهیزات نظامی روباتیک ارزش بسیاری از سیستم‌های گران قیمت را که هم در روسیه و هم در خارج از کشور در خدمت هستند، کاهش می‌دهد. به عنوان مثال: هزینه یک مجتمع هوایی مدرن خط مقدم هواپیمایی نسل چهارم برابر با ده ها میلیون دلار است، نسل پنجم یک مرتبه بزرگتر است. استفاده از سامانه های موشکی ضد هوایی مانند S-300، S-400، S-500 برای انهدام چنین هواپیماهایی توجیه پذیر است، زیرا هزینه انجام یک ماموریت جنگی توسط سیستم های پدافند هوایی به طور قابل توجهی کمتر است. بنابراین، اقدامات هوانوردی مدرن در منطقه دفاع هوایی دشمن، دستیابی به موفقیت در دفاع هوایی بسیار گران است. بر این اساس سامانه های پدافند هوایی مذکور بسیار کارآمد هستند.
اما اگر صدها هواپیمای بدون سرنشین در میدان نبرد ظاهر شوند، همه چیز به شدت تغییر خواهد کرد، استفاده از سیستم‌های دفاع هوایی گران قیمت در برابر آنها مانند تلاش برای شکست دادن مگس‌ها با آیفون است. و اگر در همان زمان پهپادها بتوانند اطلاعاتی در مورد مکان و اقدامات پدافند هوایی مبادله کنند، مانورهای ضد هوایی انجام دهند، با سیستم های راداری تداخل کنند، به سیستم های پدافند هوایی و اشیاء تحت پوشش آنها حمله کنند، صحبت کردن بی معنی می شود. در مورد یک سیستم دفاعی موثر بر اساس سیستم های دفاع هوایی موجود.در عین حال، دامنه وظایف حل شده توسط چنین گروهی می تواند به طور دلخواه گسترده باشد. به عنوان مثال، جستجو و مسدود کردن پرتابگرهای موشک بالستیک.
در یک جنگ متعارف، آنها می توانند نه تنها ابزاری برای شکست دشمن، بلکه برای فشار روانی و تضعیف روحیه شوند. گزارش سپتامبر 2012 از دانشگاه های استنفورد و نیویورک، زندگی در زیر هواپیماهای بدون سرنشین، نتایج زیر را از هواپیماهای بدون سرنشین ایالات متحده در وزیرستان شمالی تشریح کرد. تا شش پهپاد تقریباً شبانه روزی بر فراز روستاهای محلی در هوا بودند و قادر بودند هر شیئی را در هر زمان مورد اصابت قرار دهند. به طور ضمنی گفته می شد که در مکان های تروریست ها. اما در واقعیت، هیچ کس نمی دانست مردم و ساختمان ها بر اساس چه اصولی در دسته ای قرار می گیرند که باید تخریب شوند. در نتیجه، فعالیت حیاتی یک قلمرو وسیع به دلیل ترس از مرگ دائماً در آسمان به طور کامل فلج شد.
با استقرار انبوهی از پهپادها بر روی ناوهای هواپیمابر، گسترده ترین احتمالات برای انجام حملات در هر نقطه از جهان باز می شود. کارشناسان آمریکایی مدتهاست که این را درک کرده اند، بنابراین، یک پهپاد تخصصی مبتنی بر عرشه X-47B Pegasus با موفقیت در ایالات متحده در حال توسعه است. شکی نیست که پهپادهای مبتنی بر حامل به اطلاعات ازدحامی مجهز خواهند شد.
متخصصان آمریکایی هنگام اجرای پروژه Gremlins به سفارش آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی وزارت دفاع ایالات متحده (دارپا) از این هم فراتر رفتند. همانطور که توسط توسعه دهندگان تصور شده است، ازدحام پهپاد بر اساس یک هواپیمای حامل خواهد بود که امکان پرتاب و فرود انبوه را دارد.
"ملخ" در ظرف
یکی از نکات کلیدی در توسعه فناوری swarm ایجاد سیستم تبادل اطلاعات بین پهپادهای منفرد است. در سال 2012 اعلام شد که آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز یک شبکه موبایلی همتا به همتا ایجاد کرده است که به هواپیماهای بدون سرنشین امکان تبادل اطلاعات در حین پرواز را می دهد.
در همان سال، متخصصان بوئینگ برای اولین بار عملکرد سیستم کنترل پیشرفته پهپاد را که با استفاده از فناوری swarm ساخته شده بود، نشان دادند. در طول آزمایش، دو پهپاد Scan Eagle از بوئینگ و یک پهپاد از Procerus Unicorn پرواز مشترکی انجام دادند و به طور مستقل داده‌های لازم برای انجام همان کار را رد و بدل کردند. این شامل یافتن یک مکان خاص بر روی زمین بود. در همان زمان، پهپادها به طور مشترک منطقه را اسکن کردند، نقشه پرواز را تهیه کردند و داده ها را به نقطه کنترل ارسال کردند.
پرواز پهپاد، که به صورت مستقل عمل می کرد، توسط یک اپراتور با استفاده از لپ تاپ و ایستگاه رادیویی هدایت شد. به هر حال ، انتقال دستورات بدون استفاده از ایستگاه های زمینی معمولی انجام شد که نشان دهنده سهولت کنترل و امکان کاهش هزینه سیستم "رسانا" ازدحام پهپاد بود. بیهوده نیست که کارشناسان بوئینگ معتقدند آزمایشاتی که آنها انجام داده اند می تواند نقطه عطفی در توسعه پهپادها باشد.
فرض بر این است که در آینده فناوری ازدحام در حال توسعه مدیریت تعداد زیادی ربات را برای اپراتورهای خلبان آسان‌تر می‌کند - فقط تعیین وظایف و تکیه بر قابلیت‌های یک ازدحام هوشمند کافی است. یکی دیگر از نوآوری هایی که قرار است در این فناوری پیاده سازی شود، امکان اتصال به کانال های اطلاعاتی انبوهی از مصرف کنندگان مستقر در میدان جنگ است.
به دستور دفتر تحقیقات نیروی دریایی وزارت دفاع آمریکا، پروژه فناوری ازدحام پهپاد کم هزینه (LOCUST) به معنای ملخ و همسو با کم هزینه – کم هزینه در حال اجراست. قرار است پهپادهای زمینی، هوایی و دریایی ایجاد شود که در یک کانتینر ذخیره می شوند و از آن پرتاب می شوند. این مجموعه برای شناسایی اهداف هوایی شامل اهداف کم پرواز و اهداف کم ارتفاع به ترتیب در ارتفاعات و بردهای 10 متری و 100 تا 200 کیلومتری با دقت بالا (تا 0,2 متر در ثانیه) در تعیین سرعت پرواز آنها طراحی شده است.
بنابراین، سیستم های ازدحام فوق که توسط ایالات متحده ایجاد شده است، امکان سوئیچ به طرح های کاملاً متفاوت برای مبارزه با پدافند هوایی دشمن و سازماندهی دفاع هوایی خود را در مقایسه با طرح های موجود فراهم می کند. آنها توانایی های سیستم های دفاع هوایی موجود را از بین می برند و به ایجاد شناسایی هوایی موثرتر و کم هزینه تر کمک می کنند.
فناوری کنترل ازدحام نه تنها برای پهپادها قابل استفاده است. تحولات ناسا به آمریکایی ها اجازه داد تا دسته ای از ربات های دریایی ایجاد کنند. در سال 2014، در رودخانه جیمز در نزدیکی فورت یوستیس، ویرجینیا، نیروی دریایی ایالات متحده تمرینی را شامل 13 قایق روباتیک انجام داد که به عنوان یک گروه عمل می کردند. از یک معماری مدیریت دسته جمعی CARACAS استفاده شد. این شامل شناسایی اپتوالکترونیکی و راداری، سیستم‌های شناسایی شناور، شناسایی و تحلیل موقعیت دشمن (سیستم تشخیص و تحلیل تماس یا به اختصار CDAS) و همچنین کنترل حرکت ربات است. برنامه ریزی شده است که همه موارد فوق به عنوان گزینه های نصب شده بر روی هر کشتی سطحی اجرا شود.
الگوریتم‌های کنترل ازدحام در ابتدا به منظور جهانی بودن توسعه داده شدند تا بتوانند در زمین، هوا و البته فناوری فضایی مورد استفاده قرار گیرند. در این میان، وظیفه اصلی گروهی از قایق‌های رباتیک، حفاظت از کشتی‌ها، بنادر، سکوهای نفتی و سایر تأسیسات دریایی و ساحلی است.
فرض بر این است که قایق های رباتیک می توانند به مسلسل های کنترل از راه دور یا خودکار با کالیبر 12,7 میلی متر مجهز شوند. سلاح. بنابراین، یک گروه بدون دخالت انسان قادر خواهد بود تروریست‌ها، دزدان دریایی، کشتی‌های نظامی کوچک و بزرگ و همچنین گروه‌های مشابهی از روبات‌های دشمن را مسدود و در صورت لزوم نابود کند. اما تجربه منفی استفاده از روبات‌های خودران آمریکایی در افغانستان این تردید را ایجاد می‌کند که این امر بدون تحریم اپراتور امکان‌پذیر است. بنابراین باز هم سوالاتی وجود دارد که باید به آنها پرداخته شود.
نفی منفی
تجهیز این نوع قایق ها و کشتی ها به سلاح های به اندازه کافی جدی به آنها امکان می دهد تا برای انجام وظایف پیچیده تر استفاده شوند: مسدود کردن تنگه ها، قرار دادن میادین مین، نبرد در ارتباطات دریایی و اقیانوسی. شکی نیست که چنین فناوری هایی در حال توسعه هستند.
از آنجایی که آژانس فضایی آمریکا ناسا در بالا ذکر شد، باید گفت که فناوری کنترل ازدحام از دیرباز برای فضا نیز امیدوارکننده بوده است. به عنوان مثال، برای حل مشکلات سنجش از دور زمین، به جای فضاپیمای تک اندازه بزرگ، موثر شناخته شده و ایجاد صورت فلکی فضاپیماهای کوچک (SSC) مجهز به تجهیزات برای اهداف مختلف از جمله طیف مرئی، مادون قرمز و راداری در حال حاضر در حال اجرا است. ماهواره‌های کوچک در صورت فلکی نه تنها باید مستقل و مستقل تصمیم‌گیری کنند، بلکه در صورت لزوم، ائتلاف‌ها یا تیم‌هایی از ماهواره‌ها را برای مقاصد مختلف، از جمله موارد جدیدی که از قبل به طور دقیق مشخص نشده بودند، تشکیل دهند. در همان زمان، سیگنالی که به طور غیرمنتظره باعث تغییر در برنامه های کل گروه می شود، می تواند هم از زمین و هم از هر یک از این ماهواره ها، به عنوان مثال، از طرف کسی که برای اولین بار یک شی جدید خطرناک را کشف کرد، بیاید. از این نظر، کل صورت فلکی ماهواره ها با مشارکت هر یک از آنها به صورت جمعی کنترل می شود، زیرا هر یک از اعضای چنین تیمی می توانند آلارم ارسال کنند و سایر ماهواره ها را از ایجاد یک تیم جدید مطلع کنند.
عملکرد چنین سیستم هایی، که در آن یک شی پیچیده شامل گروهی از قطعات مستقل با عملکرد مستقل، اما دائماً در حال تعامل است، به رویکردها، روش ها و ابزارهای اساسی برای ساخت سیستم های کنترل نیاز دارد. بدیهی است که ناسا در این مسیر به موفقیت های چشمگیری دست یافته است و همین امر امکان انتشار فناوری هایی از این دست را برای کنترل اشیاء دیگر فراهم کرده است.
لازم به ذکر است که مانند مواردی که در بالا توضیح داده شد، استفاده از کنترل ازدحام در فضا تا حد زیادی روش های شناخته شده برای خنثی سازی صورت های فلکی مداری را حذف می کند.
البته در حال حاضر نمی توان در مورد سیستم های ازدحام به عنوان یک سلاح عالی برای جنگ مدرن صحبت کرد. تعدادی از وظایف بسیار مهم و پیچیده حل نشده اند. اولین مورد ثبات سیستم کنترل و تبادل داده در شرایط جنگ الکترونیک قدرتمند است. استفاده از تجهیزات جنگ الکترونیکی می‌تواند جلوی فعالیت‌های گروه را بگیرد و اثربخشی آن را کاهش دهد. در همان زمان، مشخص است که فوتونیک با چه شدتی در حال توسعه است، که می تواند راهی برای مقابله با تلاش های سیستم های جنگ الکترونیک شود.
مشکل بعدی توسعه الگوریتم هایی برای پردازش کافی (در سطح هوش انسانی) اطلاعات حاصل از عناصر یک گروه و اتخاذ یک راه حل بهینه متناسب با موقعیت است. این امر به ویژه در مورد استفاده از سلاح بسیار مهم است. واضح است که یک شخص قادر به اشتباه نیز هست، اما آیا هوش ازدحام در شرایط سخت قادر به تصمیم گیری خواهد بود، آیا مرتکب اشتباهات مهلکی نمی شود که نه تنها فجایع محلی، بلکه فجایع جدی تری را نیز به دنبال دارد؟
قرار است از اطلاعات انواع حسگرها استفاده کند. این کار آسانی نیست که علاوه بر پیچیدگی الگوریتم های پردازش، با مشکل نیاز بی قید و شرط به تهیه حجم زیادی از داده های اطلاعاتی، توسعه و تصمیم گیری بهینه در زمان واقعی روی پهپاد مواجه خواهد شد. در نتیجه، الزامات بسیار سخت گیرانه ای برای قدرت و انرژی محاسباتی برای اطمینان از آن مطرح خواهد شد. و این همانطور که کارشناسان آمریکایی بیان کردند در یک پهپاد ساده، کوچک و ارزان به سختی قابل اجرا است.
اما دیر یا زود همه این مشکلات حل خواهد شد. هنگام ساخت سلاح های پیشرفته تر و گران قیمت تر و بر اساس اصول شناخته شده و طرح های طراحی، نباید این را فراموش کنیم. از آنجایی که حتی نمونه های برجسته از نقطه نظر واقعیت های فعلی ممکن است در برخورد با فناوری های جدید بی فایده باشند.
روی مغزش می شود
روند توسعه مدرن سلاح - "پادزهر" تقریباً زودتر از خود سلاح جدید ظاهر می شود. در مورد هوش ازدحام، مهم نیست که این پیشرفت چقدر نوآورانه به نظر می رسد، "دفاع" روسیه قبلاً راهی پیدا کرده است.
متخصصان شرکت متحد ساخت ابزار (OPK) که بخشی از Rostec است، گزارش دادند که قبلاً سلاح های ضد ازدحام در روسیه ساخته شده است. این پهپادها را از نظر فیزیکی نابود نمی کند، تداخلی برای آنها ایجاد نمی کند، اما تضمین می شود که سیستم های الکترونیکی روی برد را غیرفعال می کند و پهپاد را به یک تکه آهن و پلاستیک تبدیل می کند. ابزارهای سنتی تخریب، از جمله سلاح‌های کوچک، سیستم‌های دفاع هوایی و سیستم‌های جنگ الکترونیکی متعارف (EW)، در مبارزه با پهپادهای کوچک بی‌اثر هستند، در حالی که سیستم‌های توسعه‌یافته توسط مهندسان الکترونیک ما به سادگی اجازه نمی‌دهند دسته‌ای از روبات‌ها به آنها برسند. مقصد این اطلاعات تقریباً همزمان با این پیام منتشر شد که وزارت دفاع ایالات متحده در حال آزمایش کامل هواپیماهای بدون سرنشین است که توسط یک گروه مرتبط کار می کنند. به گفته ویلیام روپر، رئیس بخش قابلیت‌های استراتژیک این وزارتخانه، تاس اشاره کرد که پهپادهای یکبار مصرف در ارتفاعات پایین پرواز می‌کنند و می‌توان از آنها به عنوان ابزار شناسایی استفاده کرد. این مقام از فناوری های خاصی که برای ساخت پهپادها به نام Perdix (از کلمه لاتین کبک) استفاده می شود، نامی نبرد.