Més autonomia per als sistemes de terra
La classe més famosa de sistemes amb funcionalitat autònoma actualment desplegada per les forces armades d’alguns països són els sistemes de protecció activa (SAZ) per a vehicles blindats, que són capaços de destruir independentment míssils antitanques, míssils no guiats i obusos atacants. AES sol ser una combinació de radars o sensors infrarojos que detecten recursos atacants, amb un sistema de control de foc que rastreja, avalua i classifica les amenaces.
Tot el procés des del moment de la detecció fins al moment de disparar el projectil està completament automatitzat, ja que la intervenció humana pot frenar-lo o fer que el desencadenament oportú sigui completament impossible. L'operador no només físicament no tindrà temps per donar l'ordre de disparar el contraprojecte, ni tan sols serà capaç de controlar les fases individuals d'aquest procés. Tot i això, els BACS sempre es programen per endavant perquè els usuaris puguin predir les circumstàncies exactes en què el sistema ha de reaccionar i en què no. Els tipus d’amenaces que desencadenaran la resposta BAC es coneixen per endavant, o almenys són previsibles amb un alt grau de certesa.
Principis similars també regeixen el funcionament d’altres sistemes d’armes terrestres autònoms, com ara sistemes per interceptar míssils no guiats, obus d’artilleria i mines que s’utilitzen per protegir les bases militars de les zones de guerra. Tant l’APS com els sistemes d’intercepció es poden considerar, doncs, sistemes autònoms que, un cop activats, no requereixen intervenció humana.
Repte: autonomia per a robots mòbils terrestres
Avui en dia, els sistemes mòbils terrestres solen utilitzar-se per detectar i neutralitzar explosius o per a reconeixement de terrenys o edificis. En ambdós casos, els robots són controlats i controlats de manera remota pels operadors (tot i que alguns robots poden realitzar tasques senzilles com moure’s d’un punt a un altre sense l’assistència humana constant). “La raó per la qual la participació humana continua sent molt important és que els robots mòbils terrestres tenen una enorme dificultat per operar sols en terrenys difícils i imprevisibles. Feu funcionar un cotxe que es mogui independentment pel camp de batalla, on ha de saltar els obstacles, allunyar-se amb objectes en moviment i estar sota el foc enemic. molt més difícil, a causa de la imprevisibilitat, que utilitzar sistemes d'armes autònoms, com l'esmentat SAZ ", va dir Marek Kalbarczyk de l'Agència Europea de Defensa (EDA). Per tant, l'autonomia dels robots terrestres actualment encara es limita a funcions simples, per exemple, "segueix-me" i navega a coordenades determinades. Segueix-me pot ser utilitzat per vehicles no tripulats per seguir un altre vehicle o un soldat, mentre que la navegació per waypoint permet al vehicle utilitzar coordenades (determinades per l’operador o memoritzades pel sistema) per arribar a la destinació desitjada. En ambdós casos, el vehicle no tripulat utilitza GPS, radar, signatures visuals o electromagnètiques o canals de ràdio per seguir el líder o una ruta específica / memoritzada.
Elecció del soldat
Des d'un punt de vista operatiu, el propòsit d'utilitzar aquestes funcions independents és generalment:
• reduir els riscos per als soldats en zones perilloses substituint els conductors per vehicles no tripulats o kits de conducció no tripulats amb seguiment autònom de comboi, o
• donar suport a les tropes en zones remotes.
Ambdues funcions generalment es basen en l'anomenat element d'evitació d'obstacles per evitar col·lisions amb obstacles. A causa de la complexa topografia i forma de les zones del terreny (turons, valls, rius, arbres, etc.), el sistema de navegació puntual que s’utilitza a les plataformes terrestres ha d’incloure un radar làser o un lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) o ser capaç d'utilitzar mapes precarregats. No obstant això, atès que lidar depèn de sensors actius i, per tant, és fàcil de detectar, la investigació se centra ara en els sistemes d'imatge passiva. Els mapes precarregats, però, són suficients quan els vehicles no tripulats funcionen en entorns coneguts per als quals ja hi ha disponibles mapes detallats (per exemple, supervisar i protegir fronteres o infraestructures crítiques). No obstant això, cada vegada que els robots terrestres han d’entrar en un espai complex i imprevisible, és imprescindible un lidar per navegar per punts intermedis. El problema és que el lidar també té les seves limitacions, és a dir, la seva fiabilitat només es pot garantir als vehicles no tripulats que operen en terrenys relativament senzills.
Per tant, cal fer més investigació i desenvolupament en aquesta àrea. Amb aquesta finalitat, s’han desenvolupat diversos prototips per demostrar solucions tècniques, com l’ADM-H o l’EuroSWARM, per tal d’explorar, provar i demostrar característiques més avançades, inclosa la navegació autònoma o la cooperació en sistemes no tripulats. Aquestes mostres, però, encara es troben en les primeres etapes de la investigació.
Hi ha moltes dificultats per davant
Les limitacions de lidar no són l'únic problema que tenen els robots mòbils terrestres (HMP). Segons l'estudi "Ajustament del terreny i integració de sistemes terrestres no tripulats", així com l'estudi "Determinació de tots els requisits bàsics tècnics i de seguretat per a vehicles no tripulats militars quan operen en una missió combinada que impliqui sistemes tripulats i no tripulats" (SafeMUVe), finançat per l'Agència Europea de Defensa, els reptes i les oportunitats es poden dividir en cinc categories diferents:
1. Operacional: Hi ha moltes tasques potencials que es poden considerar per a robots mòbils terrestres amb funcions autònomes (centre de comunicació, observació, reconeixement de zones i rutes, evacuació dels ferits, reconeixement d’armes de destrucció massiva, seguiment del líder amb càrrega, escorta de subministraments, netejant rutes, etc.), però encara falten conceptes operatius per donar suport a tot això. Per tant, és difícil per als desenvolupadors de robots mòbils terrestres amb funcions autònomes desenvolupar sistemes que compleixin amb precisió els requisits dels militars. L’organització de fòrums o grups de treball per a usuaris de vehicles no tripulats amb funcions autònomes podria resoldre aquest problema.
2. Tècnic: Els beneficis potencials dels HMP autònoms són significatius, però encara hi ha obstacles tècnics que cal superar. Depenent de la tasca prevista, la RMN pot equipar-se amb diversos conjunts d’equips a bord (sensors per al reconeixement i observació o control i detecció d’armes de destrucció massiva, manipuladors per al maneig d’explosius o sistemes d’armes, sistemes de navegació i guia), kits de recollida d’informació, kits de control de l'operador i equips de control …Això significa que algunes tecnologies disruptives són molt necessàries, com ara la presa de decisions / informàtica cognitiva, la interacció home-màquina, la visualització d’ordinadors, la tecnologia de la bateria o la recopilació d’informació col·laborativa. En particular, l’entorn desestructurat i controvertit fa que els sistemes de navegació i guia siguin molt difícils d’operar. Aquí cal seguir el camí del desenvolupament de nous sensors (detectors de neutrons tèrmics, interferòmetres basats en la tecnologia d’àtoms supercooled, actuadors intel·ligents per a la supervisió i control, sensors d’inducció electromagnètica avançats, espectroscopis d’infrarojos) i tècniques, per exemple, SLAM descentralitzat i conjunt (Localització i cartografia simultània). Localització i cartografia) i prospecció tridimensional del terreny, navegació relativa, integració avançada i fusió de dades de sensors existents, a més de proporcionar mobilitat mitjançant visió tècnica. El problema no rau tant en la naturalesa tecnològica, ja que la majoria d’aquestes tecnologies ja s’utilitzen en l’àmbit civil, sinó en la regulació. De fet, aquestes tecnologies no es poden utilitzar immediatament amb finalitats militars, ja que s'han d'adaptar a requisits militars específics.
Aquest és precisament el propòsit del Programa de Recerca Estratègica Integral OSRA de EAO, que és una eina que pot proporcionar les solucions necessàries. Dins de l’OSRA s’estan desenvolupant diversos anomenats blocs de construcció tecnològics o TBB (Technology Building Block), que haurien d’eliminar els buits tecnològics associats als robots terrestres, per exemple: accions conjuntes de plataformes tripulades i deshabitades, interacció adaptativa entre un home i un sistema no tripulat amb diferents nivells d’autonomia; sistema de control i diagnòstic; noves interfícies d'usuari; navegació en absència de senyals de satèl·lit; guia autònoma i automatitzada, navegació i control i algoritmes de presa de decisions per a plataformes amb tripulació i no tripulades; control de diversos robots i les seves accions conjuntes; guia i control d’armes d’alta precisió; sistemes de visualització activa; intel·ligència artificial i big data per donar suport a la presa de decisions. Cada TVB és propietat d’un grup dedicat o CapTech, que inclou experts del govern, la indústria i la ciència. El repte de cada grup CapTech és desenvolupar un full de ruta per a la seva TVB.
3. Normativa / Legal: Un obstacle significatiu per a la introducció de sistemes autònoms en l’àmbit militar és la manca de metodologies de verificació i avaluació adequades o processos de certificació necessaris per confirmar que fins i tot un robot mòbil amb les funcions autònomes més bàsiques és capaç d’operar correctament i amb seguretat fins i tot a entorns hostils i desafiants. Al món civil, els cotxes autònoms s’enfronten als mateixos problemes. Segons l’estudi SafeMUVe, el principal retard identificat en termes d’estàndards específics / bones pràctiques es troba en mòduls relacionats amb nivells d’autonomia més elevats, és a dir, Automatització i Fusió de dades. Mòduls com, per exemple, "Percepció de l'entorn extern", "Localització i cartografia", "Vigilància" (presa de decisions), "Planificació del trànsit", etc., encara es troben en nivells mitjans de preparació tecnològica i, tot i que hi ha diverses solucions i algorismes dissenyats per realitzar diverses tasques, però encara no hi ha cap estàndard disponible. En aquest sentit, també hi ha un retard en la verificació i certificació d'aquests mòduls, abordat parcialment per la iniciativa europea ENABLE-S3. La recentment creada xarxa de centres de proves d’EAO va ser el primer pas en la bona direcció. Això permet als centres nacionals implementar iniciatives conjuntes per preparar-se per provar tecnologies prometedores, per exemple, en el camp de la robòtica.
4. Personal: L'ús ampliat de sistemes terrestres no tripulats i autònoms requerirà canvis en el sistema d'educació militar, inclosa la formació d'operadors. En primer lloc, el personal militar ha d’entendre els principis tècnics de l’autonomia del sistema per poder operar-lo i controlar-lo adequadament, si cal. La creació de confiança entre l'usuari i el sistema autònom és un requisit previ per a una aplicació més àmplia de sistemes terrestres amb un nivell d'autonomia més alt.
5. Financer: Tot i que actors comercials mundials com Uber, Google, Tesla o Toyota inverteixen milers de milions d’euros en cotxes autònoms, els militars gasten quantitats molt més modestes en sistemes terrestres no tripulats, que també es distribueixen entre els països que tenen els seus propis plans nacionals per desenvolupament d’aquestes plataformes. El nou Fons Europeu de Defensa hauria d’ajudar a consolidar el finançament i donar suport a un enfocament col·laboratiu per al desenvolupament de robots mòbils terrestres amb funcions autònomes més avançades.
Treball de l'Agència Europea
EOA fa diversos anys que treballa activament en el camp dels robots mòbils terrestres. S'han desenvolupat aspectes tecnològics especials com mapes, planificació de rutes, seguir el líder o evitar obstacles en projectes de recerca col·laboratius com SAM-UGV o HyMUP; tots dos estan cofinançats per França i Alemanya.
El projecte SAM-UGV té com a objectiu desenvolupar un model de demostració de tecnologia autònom basat en una plataforma de terra mòbil, que es caracteritza per una arquitectura modular tant de maquinari com de programari. En particular, la mostra de demostració de tecnologia va confirmar el concepte d’autonomia escalable (commutació entre control remot, semi-autonomia i mode totalment autònom). El projecte SAM-UGV es va desenvolupar en el marc del projecte HyMUP, que va confirmar la possibilitat de realitzar missions de combat amb sistemes no tripulats en coordinació amb vehicles tripulats existents.
A més, actualment el projecte PASEI i els estudis SafeMUVe i SUGV estan tractant la protecció dels sistemes autònoms contra interferències deliberades, el desenvolupament de requisits de seguretat per a tasques mixtes i l’estandardització de l’HMP.
Sobre l'aigua i sota l'aigua
Els sistemes marítims automàtics (AMS) tenen un impacte significatiu sobre la naturalesa de la guerra i a tot arreu. La disponibilitat generalitzada i la reducció de costos de components i tecnologies que es poden utilitzar en sistemes militars permeten a un nombre creixent d’actors estatals i no estatals accedir a les aigües dels oceans del món. En els darrers anys, el nombre de AWS operats ha augmentat diverses vegades i, per tant, és imprescindible implementar programes i projectes adequats que proporcionin a les flotes les tecnologies i capacitats necessàries per garantir una navegació segura i gratuïta als mars i oceans.
La influència de sistemes totalment autònoms ja és tan forta que qualsevol indústria de la defensa que perdi aquest avanç tecnològic també trobarà a faltar el desenvolupament tecnològic del futur. Els sistemes no tripulats i autònoms es poden utilitzar amb gran èxit en l’àmbit militar per realitzar tasques complexes i difícils, especialment en condicions hostils i imprevisibles, que el medi marítim il·lustra i clarament. El món marítim és fàcil de desafiar, sovint és absent dels mapes i és difícil de navegar, i aquests sistemes autònoms poden ajudar a superar alguns d’aquests desafiaments. Tenen la capacitat de realitzar tasques sense intervenció humana directa, utilitzant modes de funcionament a causa de la interacció dels programes d’ordinador amb l’espai extern.
És segur dir que l’ús de l’AMS en les operacions marítimes té les perspectives més àmplies i tot “gràcies” a l’hostilitat, la imprevisibilitat i la mida de l’espai marítim. Val a dir que la irreprimible set de conquesta d’espais marítims, combinada amb les solucions científiques i tecnològiques més complexes i avançades, sempre han estat la clau de l’èxit.
Les AMS guanyen cada vegada més popularitat entre els mariners, convertint-se en una part integral de les flotes, on s’utilitzen principalment en missions no letals, per exemple, en accions contra les mines, per al reconeixement, la vigilància i la recopilació d’informació. Però els sistemes marítims autònoms tenen el major potencial al món submarí. El món submarí s’està convertint en un escenari de disputes cada vegada més ferotges, la lluita pels recursos marins s’intensifica i, al mateix temps, hi ha una gran necessitat de garantir la seguretat de les rutes marítimes.
