Lebih banyak otonomi untuk sistem darat
Kelas sistem paling terkenal dengan fungsi otonom yang saat ini digunakan oleh angkatan bersenjata di beberapa negara adalah sistem perlindungan aktif (SAZ) untuk kendaraan lapis baja, yang mampu secara independen menghancurkan rudal anti-tank yang menyerang, rudal dan peluru tak terarah. AES biasanya merupakan kombinasi radar atau sensor inframerah yang mendeteksi aset penyerang, dengan sistem pengendalian tembakan yang melacak, mengevaluasi, dan mengklasifikasikan ancaman.
Seluruh proses dari saat deteksi hingga saat penembakan proyektil sepenuhnya otomatis, karena campur tangan manusia dapat memperlambatnya atau membuat pemicuan tepat waktu sama sekali tidak mungkin. Operator tidak hanya secara fisik tidak akan punya waktu untuk memberikan perintah untuk menembak proyektil kontra, ia bahkan tidak akan dapat mengontrol fase individu dari proses ini. Namun, BACS selalu diprogram terlebih dahulu sehingga pengguna dapat memprediksi keadaan yang tepat di mana sistem harus bereaksi dan di mana tidak. Jenis-jenis ancaman yang akan memicu respons BAC diketahui sebelumnya, atau setidaknya dapat diprediksi dengan tingkat kepastian yang tinggi.
Prinsip serupa juga mengatur pengoperasian sistem senjata berbasis darat otonom lainnya, seperti sistem untuk mencegat peluru kendali, peluru artileri, dan ranjau yang digunakan untuk melindungi pangkalan militer di zona perang. Baik APS dan sistem intersepsi dengan demikian dapat dianggap sebagai sistem otonom yang, setelah diaktifkan, tidak memerlukan campur tangan manusia.
Tantangan: otonomi untuk robot seluler darat
Saat ini, sistem seluler berbasis darat biasanya digunakan untuk mendeteksi bahan peledak dan menetralisirnya atau pengintaian medan atau bangunan. Dalam kedua kasus tersebut, robot dikendalikan dan dipantau dari jarak jauh oleh operator (walaupun beberapa robot dapat melakukan tugas-tugas sederhana seperti berpindah dari satu titik ke titik lainnya tanpa bantuan manusia yang konstan). “Alasan mengapa partisipasi manusia tetap sangat penting adalah karena robot bergerak berbasis darat memiliki banyak kesulitan untuk beroperasi sendiri di medan yang sulit dan tak terduga. Mengoperasikan mobil yang bergerak secara independen melintasi medan perang, di mana ia harus melewati rintangan, mengusir dengan benda bergerak dan berada di bawah tembakan musuh. jauh lebih sulit - karena ketidakpastian - daripada menggunakan sistem senjata otonom, seperti SAZ yang disebutkan di atas,”kata Marek Kalbarczyk dari Badan Pertahanan Eropa (EDA). Oleh karena itu, otonomi robot darat saat ini masih terbatas pada fungsi sederhana, misalnya, "ikuti saya" dan navigasi ke koordinat yang diberikan. Follow me dapat digunakan oleh kendaraan tak berawak untuk mengikuti kendaraan lain atau tentara, sedangkan navigasi waypoint memungkinkan kendaraan menggunakan koordinat (ditentukan oleh operator atau dihafal oleh sistem) untuk mencapai tujuan yang diinginkan. Dalam kedua kasus, kendaraan tak berawak menggunakan GPS, radar, tanda tangan visual atau elektromagnetik, atau saluran radio untuk mengikuti pemimpin atau rute tertentu / yang diingat.
Pilihan Prajurit
Dari sudut pandang operasional, tujuan penggunaan fungsi yang berdiri sendiri tersebut umumnya untuk:
• mengurangi risiko bagi tentara di daerah berbahaya dengan mengganti pengemudi dengan kendaraan tak berawak atau perangkat mengemudi tak berawak dengan pelacakan konvoi otonom, atau
• memberikan dukungan bagi pasukan di daerah terpencil.
Kedua fungsi umumnya bergantung pada apa yang disebut elemen penghindaran rintangan untuk mencegah tabrakan dengan rintangan. Karena topografi kompleks dan bentuk masing-masing area medan (bukit, lembah, sungai, pohon, dll.), sistem navigasi titik yang digunakan di platform darat harus menyertakan radar laser atau lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) atau mampu menggunakan peta yang dimuat sebelumnya. Namun, karena lidar bergantung pada sensor aktif dan karena itu mudah dideteksi, fokus penelitian sekarang adalah pada sistem pencitraan pasif. Namun, peta yang dimuat sebelumnya sudah cukup ketika kendaraan tak berawak beroperasi di lingkungan yang terkenal di mana peta terperinci sudah tersedia (misalnya, memantau dan melindungi perbatasan atau infrastruktur penting). Namun, setiap kali robot darat harus memasuki ruang yang kompleks dan tidak dapat diprediksi, lidar sangat penting untuk menavigasi titik perantara. Masalahnya, lidar juga memiliki keterbatasan, yaitu keandalannya hanya dapat dijamin untuk kendaraan tak berawak yang beroperasi di medan yang relatif sederhana.
Oleh karena itu, diperlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut di bidang ini. Untuk tujuan ini, beberapa prototipe telah dikembangkan untuk mendemonstrasikan solusi teknis, seperti ADM-H atau EuroSWARM, untuk mengeksplorasi, menguji, dan mendemonstrasikan fitur yang lebih canggih, termasuk navigasi otonom atau kerja sama sistem tak berawak. Sampel ini, bagaimanapun, masih dalam tahap awal penelitian.
Ada banyak kesulitan di depan
Keterbatasan lidar bukan satu-satunya masalah yang dihadapi robot mobile berbasis darat (HMP). Menurut studi "Kecocokan medan dan integrasi sistem darat tak berawak", serta studi "Penentuan semua persyaratan teknis dan keselamatan dasar untuk kendaraan tak berawak militer saat beroperasi dalam misi gabungan yang melibatkan sistem berawak dan tak berawak" (SafeMUVe), didanai oleh Badan Pertahanan Eropa, tantangan dan peluang dapat dipecah menjadi lima kategori berbeda:
1. Operasional: Ada banyak tugas potensial yang dapat dipertimbangkan untuk robot bergerak darat dengan fungsi otonom (pusat komunikasi, pengamatan, pengintaian zona dan rute, evakuasi yang terluka, pengintaian senjata pemusnah massal, mengikuti pemimpin dengan beban, mengawal persediaan, pembukaan jalur, dll.), namun konsep operasional untuk mendukung semua ini masih kurang. Dengan demikian, sulit bagi pengembang robot seluler berbasis darat dengan fungsi otonom untuk mengembangkan sistem yang secara akurat akan memenuhi persyaratan militer. Organisasi forum atau kelompok kerja untuk pengguna kendaraan tak berawak dengan fungsi otonom dapat memecahkan masalah ini.
2. Teknis: Potensi manfaat HMP mandiri memang signifikan, tetapi ada rintangan teknis yang masih perlu diatasi. Tergantung pada tugas yang dimaksudkan, NMR dapat dilengkapi dengan berbagai set peralatan onboard (sensor untuk pengintaian dan pengamatan atau pemantauan dan deteksi senjata pemusnah massal, manipulator untuk menangani bahan peledak atau sistem senjata, sistem navigasi dan panduan), kit pengumpulan informasi, kit kontrol operator dan peralatan kontrol …Ini berarti bahwa beberapa teknologi pengganggu sangat dibutuhkan, seperti pengambilan keputusan/komputasi kognitif, interaksi manusia-mesin, visualisasi komputer, teknologi baterai, atau pengumpulan informasi kolaboratif. Secara khusus, lingkungan yang tidak terstruktur dan diperebutkan membuat sistem navigasi dan panduan sangat sulit dioperasikan. Di sini perlu untuk bergerak di jalur pengembangan sensor baru (detektor neutron termal, interferometer berdasarkan teknologi atom superdingin, aktuator pintar untuk pemantauan dan kontrol, sensor induksi elektromagnetik canggih, spektroskop inframerah) dan teknik, misalnya, SLAM terdesentralisasi dan gabungan (Lokalisasi dan Pemetaan Simultan), lokalisasi dan pemetaan) dan survei medan tiga dimensi, navigasi relatif, integrasi lanjutan dan fusi data dari sensor yang ada, serta menyediakan mobilitas menggunakan visi teknis. Masalahnya bukan terletak pada sifat teknologi, karena sebagian besar teknologi ini sudah digunakan di bidang sipil, tetapi dalam regulasi. Memang, teknologi tersebut tidak dapat langsung digunakan untuk keperluan militer, karena harus disesuaikan dengan kebutuhan militer tertentu.
Inilah tujuan Program Riset Strategis Komprehensif OSRA EAO, yang merupakan alat yang dapat memberikan solusi yang diperlukan. Di dalam OSRA, beberapa yang disebut blok bangunan teknologi atau TBB (Technology Building Block) sedang dikembangkan, yang seharusnya menghilangkan kesenjangan teknologi yang terkait dengan robot darat, misalnya: aksi bersama platform berawak dan tidak berpenghuni, interaksi adaptif antara manusia dan manusia. sistem tak berawak dengan tingkat otonomi yang berbeda; sistem kontrol dan diagnostik; antarmuka pengguna baru; navigasi tanpa adanya sinyal satelit; panduan otonom dan otomatis, navigasi dan kontrol dan algoritma pengambilan keputusan untuk platform berawak dan tak berawak; kontrol beberapa robot dan tindakan bersama mereka; bimbingan presisi tinggi dan kontrol senjata; sistem visualisasi aktif; kecerdasan buatan dan big data untuk mendukung pengambilan keputusan. Setiap TVB dimiliki oleh grup khusus atau CapTech, yang mencakup pakar dari pemerintah, industri, dan sains. Tantangan untuk setiap grup CapTech adalah mengembangkan peta jalan untuk TVB mereka.
3. Peraturan / Hukum: Hambatan yang signifikan untuk pengenalan sistem otonom di arena militer adalah kurangnya metodologi verifikasi dan penilaian yang sesuai atau proses sertifikasi yang diperlukan untuk mengkonfirmasi bahwa bahkan robot bergerak dengan fungsi otonom paling dasar mampu beroperasi dengan benar dan aman bahkan dalam lingkungan yang tidak bersahabat dan menantang. Di dunia sipil, mobil self-driving menghadapi masalah yang sama. Menurut studi SafeMUVe, lag utama yang diidentifikasi dalam hal standar khusus / praktik terbaik adalah pada modul yang terkait dengan tingkat otonomi yang lebih tinggi, yaitu Otomatisasi dan Penggabungan Data. Modul seperti, misalnya, "Persepsi lingkungan eksternal", "Lokalisasi dan pemetaan", "Surveillance" (Pengambilan keputusan), "Perencanaan lalu lintas", dll., Masih pada tingkat kesiapan teknologi sedang dan, meskipun ada beberapa solusi dan algoritme yang dirancang untuk melakukan berbagai tugas, tetapi belum ada standar yang tersedia. Dalam hal ini, ada juga simpanan terkait verifikasi dan sertifikasi modul-modul ini, yang sebagian ditangani oleh inisiatif Eropa ENABLE-S3. Jaringan pusat pengujian EAO yang baru didirikan adalah langkah pertama ke arah yang benar. Hal ini memungkinkan pusat-pusat nasional untuk menerapkan inisiatif bersama untuk mempersiapkan pengujian teknologi yang menjanjikan, misalnya, di bidang robotika.
4. Personil: Perluasan penggunaan sistem darat tanpa awak dan otonom akan membutuhkan perubahan dalam sistem pendidikan militer, termasuk pelatihan operator. Pertama-tama, personel militer perlu memahami prinsip-prinsip teknis otonomi sistem agar dapat mengoperasikan dan mengendalikannya dengan benar, jika perlu. Terciptanya kepercayaan antara pengguna dan sistem otonom merupakan prasyarat untuk penerapan sistem terestrial yang lebih luas dengan tingkat otonomi yang lebih tinggi.
5. Keuangan: Sementara pemain komersial global seperti Uber, Google, Tesla atau Toyota menginvestasikan miliaran euro dalam mobil self-driving, militer menghabiskan jumlah yang jauh lebih sederhana untuk sistem darat tak berawak, yang juga didistribusikan di antara negara-negara yang memiliki rencana nasional mereka sendiri untuk pengembangan platform semacam itu. Dana Pertahanan Eropa yang muncul harus membantu mengkonsolidasikan pendanaan dan mendukung pendekatan kolaboratif untuk mengembangkan robot bergerak berbasis darat dengan fungsi otonom yang lebih maju.
Pekerjaan Badan Eropa
EOA telah aktif bekerja di bidang robot seluler darat selama beberapa tahun. Aspek teknologi khusus seperti pemetaan, perencanaan rute, mengikuti pemimpin atau menghindari rintangan telah dikembangkan dalam proyek penelitian kolaboratif seperti SAM-UGV atau HyMUP; keduanya dibiayai bersama oleh Prancis dan Jerman.
Proyek SAM-UGV bertujuan untuk mengembangkan model demonstrasi teknologi yang berdiri sendiri berdasarkan platform tanah bergerak, yang dicirikan oleh arsitektur modular baik perangkat keras maupun perangkat lunak. Secara khusus, sampel demonstrasi teknologi mengkonfirmasi konsep otonomi yang dapat diskalakan (beralih antara remote control, semi-otonomi, dan mode otonom penuh). Proyek SAM-UGV dikembangkan lebih lanjut dalam kerangka proyek HyMUP, yang mengkonfirmasi kemungkinan melakukan misi tempur dengan sistem tak berawak dalam koordinasi dengan kendaraan berawak yang ada.
Selain itu, perlindungan sistem otonom dari gangguan yang disengaja, pengembangan persyaratan keselamatan untuk tugas campuran dan standarisasi HMP saat ini sedang ditangani oleh proyek PASEI dan studi SafeMUVe dan SUGV, masing-masing.
Di atas air dan di bawah air
Sistem maritim otomatis (AMS) memiliki dampak signifikan pada sifat perang, dan di mana-mana. Ketersediaan luas dan pengurangan biaya komponen dan teknologi yang dapat digunakan dalam sistem militer memungkinkan semakin banyak aktor negara dan non-negara untuk mendapatkan akses ke perairan lautan dunia. Dalam beberapa tahun terakhir, jumlah AWS yang dioperasikan telah meningkat beberapa kali dan oleh karena itu sangat penting untuk menerapkan program dan proyek yang sesuai yang akan menyediakan armada dengan teknologi dan kemampuan yang diperlukan untuk menjamin navigasi yang aman dan bebas di laut dan samudera.
Pengaruh sistem yang sepenuhnya otonom sudah begitu kuat sehingga setiap industri pertahanan yang melewatkan terobosan teknologi ini juga akan kehilangan perkembangan teknologi masa depan. Sistem tak berawak dan otonom dapat digunakan dengan sukses besar di bidang militer untuk melakukan tugas-tugas yang kompleks dan sulit, terutama dalam kondisi yang tidak bersahabat dan tidak dapat diprediksi, yang diilustrasikan dengan jelas oleh lingkungan maritim. Dunia maritim mudah ditantang, seringkali tidak ada di peta dan sulit dinavigasi, dan sistem otonom ini dapat membantu mengatasi beberapa tantangan ini. Mereka memiliki kemampuan untuk melakukan tugas tanpa campur tangan manusia langsung, menggunakan mode operasi karena interaksi program komputer dengan ruang eksternal.
Aman untuk mengatakan bahwa penggunaan AMS dalam operasi maritim memiliki prospek terluas dan semua "berkat" permusuhan, ketidakpastian dan ukuran ruang laut. Perlu dicatat bahwa rasa haus yang tak tertahankan untuk menaklukkan ruang laut, dikombinasikan dengan solusi ilmiah dan teknologi yang paling kompleks dan canggih, selalu menjadi kunci keberhasilan.
AMS semakin populer di kalangan pelaut, menjadi bagian integral dari armada, di mana mereka terutama digunakan dalam misi yang tidak mematikan, misalnya, dalam pekerjaan ranjau, untuk pengintaian, pengawasan, dan pengumpulan informasi. Tetapi sistem maritim otonom memiliki potensi terbesar di dunia bawah laut. Dunia bawah laut menjadi arena perselisihan yang semakin sengit, perebutan sumber daya laut yang semakin intensif, dan pada saat yang sama, ada kebutuhan yang tinggi untuk memastikan keselamatan jalur laut.
