Skynode S: Автономний комплект Auterion дозволяє ударним дронам літати крізь перешкоди

Війна в Україні продемонструвала смертоносну силу безпілотників. Вона також довела їхню вразливість до навіть короткочасних перерв у бездротовому зв'язку з людьми-операторами – Україна щотижня втрачає тисячі безпілотників через радіоелектронну боротьбу, пише Breaking Defense.

Але тепер Auterion, американо-швейцарська фірма, яка працює в США, Британії, Голландії та Україні, з виробничими лініями в Техасі та Києві, заявляє, що розв'язала значну частину цієї проблеми. Комплект модернізації Skynode S пройшов бойові випробування в Україні й має на меті зробити маленькі дрони достатньо розумними, щоб виконувати деякі важливі функції самостійно.

"Ми не вибираємо цілі автономно, тому що це абсолютно новий набір етичних міркувань, – сказав Лоренц Майєр, засновник і генеральний директор Auterion, у розмові з Breaking Defense. Ви визначаєте ціль – це людське рішення, але все, що відбувається далі, повністю автоматизовано. Все наведення термінала повністю автоматизоване і не може бути заглушене, не залежить від GPS, а також працює на рухомих цілях".

Автономне наведення термінала є складною технічною проблемою, яку росіяни вже намагалися – і поки що, схоже, марно – вирішити за допомогою власного безпілотника "Ланцет". Це має велике військове значення для обох сторін, тому що найскладніший час для ударних дронів – це часто фінальне наближення до цілі.

Фундаментальна фізична проблема полягає в тому, що маленькі дрони можуть нести лише невелику кількість вибухівки, тому навіть невелика помилка може означати промах. Але малі дрони – принаймні, ті, що не мають Skynode S – не можуть виконувати точні маневри самостійно: їм потрібен пілот, який керує ними за допомогою пульта дистанційного керування. Це означає, що некваліфікований, виснажений або просто невдалий оператор може в останню хвилину зірвати удар. Або ворог може змусити його помилитися, заглушивши канал зв'язку, який має все менше і менше енергії в міру того, як дрон наближається до цілі.

Щоб обійтися без людського керування, вам потрібен дрон з достатньо гострими електронними очима і достатньо розумним цифровим мозком, щоб виокремити визначену ціль із загального фону і самостійно навести його на неї. Хоча комп'ютери досить добре розпізнають статичні зображення милих кошенят, цуценят і споживчих товарів, їм важче працювати з тривимірними об'єктами, особливо, коли вони замасковані, частково сховані за укриттям, погано освітлені або рухаються.

Майєр підкреслює, що Skynode S розв'язав цю проблему досить добре, щоб дати українським безпілотникам перевагу в бою, не потребуючи складних датчиків або громіздких бортових комп'ютерів.

"Було важко, були невдачі, і це були дуже напружені шість місяців, щоб дійти до цього моменту", – сказав він – Але ми переконалися, що у нас є дуже, дуже хороший трекер комп'ютерного зору, який може слідувати за визначеною ціллю, навіть якщо вона рухається, якщо вона повертає, якщо щось змінюється.

Відкрита архітектура: шлях до нескінченних модернізацій

За словами Майєра, SkyNode S також дозволяє безпілотникам точно орієнтуватися на великих відстанях, коли GPS погіршується, глушиться або з інших причин недоступний. До тієї ж плати, на якій працює алгоритм відстеження цілі, можуть бути підключені стійкі до перешкод GPS-антени, електромагнітні датчики, які тріангулюють місцезнаходження безпілотника за радіомаяками, і алгоритми комп'ютерного зору, які зіставляють місцевість під безпілотником з супутниковими картами високої роздільної здатності.

Ніщо з цього не означає, що безпілотник може ідентифікувати та вибирати власні цілі, підкреслив Майєр. Це набагато складніша проблема, не лише технологічна, але і юридична та моральна.

Однак компанія працює над удосконаленням Skynode S для ведення радіоелектронної боротьби, яка замість комп'ютерного зору відстежуватиме цілі на основі радіо- та радіолокаційних сигналів. Такий безпілотник можна буде запрограмувати на бібліотеку характерних ворожих передач, а потім запустити в напрямку радара, глушилки або вузла зв'язку з наказом знайти та знищити його.

Такі можливості "самонаведення проти випромінювання" існують у високотехнологічних ракетних системах з 1980-х років, як в американській AGM-88 HARM. Але встановлення їх на значно дешевших безпілотниках може значно поширити їх на полі бою, принаймні на коротких дистанціях.

Автономна карта Skynode S від Auterion з прикріпленим радіатором для охолодження. Фото Auterion

Зауважимо, що всі ці можливості працюють на електронній платі, меншій за людську долоню, як продемонстрував Майєр, тримаючи її в руках.

Ці карти пристосовані для того, щоб їх можна було встановлювати на дрони різних виробників і використовувати застосунки, розроблені іншими компаніями.

Такий підхід до проектування відомий як Модульна архітектура відкритих систем (Modular Open Systems Architecture), де різні компанії домовилися про спільні технічні стандарти, щоб їхні програмні застосунки та апаратні компоненти могли працювати разом.

"Ми зробили багато Modular Open Systems Architecture в реальності, в реальних системах, з реальними речами, які розгортаються, – сказав Майєр. – Ми створили магазин застосунків. Це – Android для дронів".

Відкритість системи була перевірена під час нещодавнього хакатону в Польщі, організованого Підрозділом оборонних інновацій Пентагону. Команди з понад десятка різних компаній і університетів змогли створити навігаційні програми для роботи на базі операційної системи Auterion і випробувати їх на реальних безпілотниках.

Фактично, програма Blue sUAS – кураторський список малих безпілотних авіаційних систем, схвалених для використання у військових цілях – використовує програмне забезпечення Auterion з відкритим вихідним кодом і протокол зв'язку MavLink, який Майєр розробив, бувши аспірантом в Цюріху, ще до заснування Auterion. Це полегшує Auterion співпрацю з іншими компаніями з багатьох країн.

"Ми працюємо з американськими компаніями, що займаються розробкою безпілотників, європейськими компаніями та українськими компаніями, – каже він. – Ми забезпечуємо навігацією системи, що перебувають на озброєнні Міністерства оборони США, Нідерландів і Великобританії".

Коли Майєр почав працювати над автономними дронами у 2008 році, він був більше зосереджений на ліквідації наслідків катастроф і міській навігації, але відтоді світ став більш небезпечним, каже він, і свободи, які ми сприймаємо як належне, потребують захисту.

"Існує моральне зобов'язання не приховувати наші технології від оборони, сказав він. – "Якщо ми вважаємо, що створили найкращу операційну систему для дронів, було б неправильно приховувати її, навіть щодо летальних застосувань".