يوجد حاليًا تطور مطرد لمفهوم إجراء عمليات سرب من الجو والبر والبحر باستخدام العديد من الأنظمة "المهجورة" ، لأنه من أجل هزيمة الخصوم ، تولي القوات المسلحة في العديد من البلدان اهتمامًا كبيرًا لنشر أنظمة الحكم الذاتي المتقدمة. التقنيات. ومع ذلك ، فإن تطوير هذه التقنيات في الوقت الحالي يركز بشكل أساسي على الأسراب الجوية ومن غير المرجح أن يكون لها تأثير كبير في المستقبل القريب على نتائج العمليات العسكرية.
ومع ذلك ، فإن نشر أسراب من المنصات المستقلة الجوية والبرية والسطحية والغواصات يجبر الجيش على مواجهة التحديات الهائلة المتمثلة في الحفاظ على هذه التكنولوجيا وتمويلها ، على الرغم من إدخالها حديثًا نسبيًا.
على سبيل المثال ، وفقًا لوزير الدفاع جافين ويليامسون ، الذي تحدث في معهد أبحاث الدفاع الملكي قبل عام ، تم تكليف صندوق تحويل وزارة الدفاع البريطانية "بتطوير أسراب من الطائرات بدون طيار الشبكية القادرة على إرباك الدفاعات الجوية للعدو وإبهارها. نأمل أن تكون التكنولوجيا جاهزة للنشر بحلول نهاية هذا العام ".
يتفق كبار المسؤولين في قيادة العمليات الخاصة الأمريكية من حيث المبدأ مع هذا الموقف. "إن مجمل الأنظمة غير المأهولة التي تعمل في مهمة مشتركة تظل جزءًا لا يتجزأ من خارطة طريق القيادة لمفهومها الواعد" التطبيقات الخاصة للحالات الخاصة "، - قال رئيس برامج الأجهزة من طراز الطائرات.
تعليقه يتوافق مع تعليقات القيادة ، التي تحدثت عن كيف يمكن لتقنية السرب أن تدعم "الوعي بالمعلومات التكتيكية" للقوات الخاصة في حالة القتال. يدمج مفهوم القيادة ، NGIA (وعي معلومات الجيل القادم) "أجهزة الاستشعار عن بعد والقياسات الحيوية ، وهندسة البيانات المتقدمة والتحليلات لاستكمال جمع المعلومات الاستخبارية التقليدية في منطقة معادية."
شرح متحدث باسم القيادة مبادئ مختلفة للاستخدام القتالي ، بما في ذلك كيف يمكن لأسراب الإقلاع العمودي والهبوط بدون طيار أن تدعم مفهوم NGIA. من بين المبادئ الأخرى المدروسة للاستخدام القتالي للتكنولوجيا الجديدة ، نشر الطائرات بدون طيار من موقع متقدم لإجراء الاستطلاع البصري والصوتي والكهرومغناطيسي ، وبالتالي عدم تعريض القوات الخاصة للخطر ، والتي تم إنفاق الكثير من الأموال على تدريبها.
كما تحدث عن رغبة القيادة في إنشاء تحالف من "أفضل الشركاء الصناعيين" القادرين على تطوير حل لاحتشاد الطائرات بدون طيار ووضعها موضع التنفيذ على مدى السنوات الست المقبلة.
نشاط مستمر
يمكن أن يبدأ أي استخدام تشغيلي لحلول السرب قبل تطبيق مفهوم NGIA. تقوم الوكالات الحكومية الأمريكية بالفعل بتنفيذ برامج مختلفة تهدف إلى استخدام تقنيات مترابطة بشكل وثيق.
برامج مثل OFFSET (التكتيكات الهجومية الممكّنة من السرب) لوكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة التابعة لـ DARPA ، و TOBS (الاستشعار التكتيكي خارج السفينة) لسلاح الجو الأمريكي و LOCUST (تقنية حشد الطائرات بدون طيار منخفضة التكلفة - تقنية سرب الطائرات بدون طيار غير المكلفة) البحرية الأمريكية.
يعتمد مفهوم TOBS على طائرة الدعم الناري AC-130J Ghostrider ، القادرة على إطلاق عدة طائرات بدون طيار من طراز Area-I ALTIUS (نظام بدون طيار مدمج بالهواء) في وقت واحد من أجل تزويد الطائرة الحاملة بمعلومات حول الإمكانات. الأهداف.
لم تتمكن القوات الجوية الأمريكية من تقديم تفاصيل عن برنامج TOBS ، لكن مصادر الصناعة قالت إن طائرات ALTIUS بدون طيار مجهزة بالتصوير الحراري والكاميرات الإلكترونية الضوئية ورابط بيانات يوفر إرشادات لمجمع أسلحة Ghostrider. يسمح مفهوم TOBS لـ Ghostrider بإشراك الأهداف في أصعب الظروف الجوية.
يركز مشروع القوات الجوية الأمريكية LOCUST على التعاون مع ما يصل إلى 30 طائرة بدون طيار من طراز Coyote لدعم مهام جمع المعلومات الاستخبارية والمراقبة والاستهداف والاستطلاع. يُنظر أيضًا إلى MIT Perdix UAV كمنصة بديلة لبرنامج LOCUST.
عقدت DARPA عرضها الأخير كجزء من مشروع OFFSET في يونيو 2019. من المتوقع أن يكون مفهوم OFFSET قادرًا على ضمان التشغيل المشترك لما يصل إلى 250 طائرة بدون طيار ودمج المركبات الأرضية الأوتوماتيكية (AHAs) في شبكة واحدة.
توضح مظاهرة يونيو في Fort Benning ، الثانية من بين ست مظاهرة مخطط لها ، مفهوم شبكة من الطائرات بدون طيار والمركبات الأرضية التي تقوم بمهام استطلاعية في المجتمعات ذات الهياكل العمودية العالية والشوارع الضيقة وزوايا الرؤية الضحلة. وفقًا لـ DARPA ، تم تكليف شركة Lockheed Martin و Charles River Analytics بموجب برنامج OFFSET "بتصميم نظام سرب في شكل تطبيق لعبة واقعي مدمج في منصات فعلية ذاتية التحكم."
يهدف هذا النشاط أيضًا إلى تحديد "السلوك التكيفي والمعقد والجماعي من أجل تحسين تبادل المعلومات واتخاذ القرار والتفاعل مع البيئة بحيث يمكن للطائرات بدون طيار التفاعل بسلاسة والتأثير على بعضها البعض واستخلاص استنتاجات منطقية صحيحة".
وفي الوقت نفسه ، تم الانتهاء من المرحلة الثالثة من التطوير في نهاية عام 2019 ، وفقًا لشركة Dynetics ، المقاول العام لمشروع Gremlins. الهدف من المشروع هو إطلاق طائرة نقل من طراز C-130 وإعادة "قطيع" من طائرات Gremlin إليها. يوفر برنامج Gremlins ، الذي تم تطوير مفهومه من قبل مكتب DARPA ، استخدام طائرات بدون طيار قابلة لإعادة الاستخدام وقادرة على أداء عمليات جوية متفرقة في بيئة قتالية معقدة.
وقالت Dynetics في بيان لها إن "طائرات Gremlin بدون طيار يتم إطلاقها من طائرات موجودة خارج نطاق الدفاعات الجوية للعدو. بعد الانتهاء من المهمة ، تأخذ الطائرة C-130 طائرات Gremlin بدون طيار على متنها وتنقلها إلى القاعدة ، حيث تتعافى بسرعة ويتم إعادتها إلى الرحلة ".
يشارك في البرنامج شركة Sierra Nevada Corporation و Airborne Systems و Applied Systems Engineering و Kutta Technologies و Moog و Systima Technologies و Williams International و Kratos Unmanned Aerial Systems.
الحلول التكنولوجية
وفقًا لمدير الشركة Kratos Steve Fendley ، في المستقبل ، ستتمكن المئات ، إن لم يكن الآلاف من الطائرات بدون طيار من المشاركة في أسراب.
أخبر فيندلي كيف ستتمكن أسراب الطائرات بدون طيار في المستقبل من التفاعل مع هدف تنفيذ عدد غير محدود من المهام الهجومية والدفاعية من خلال اتخاذ قرارات مستقلة على "المستوى الشامل".
وأوضح فيندلي أن "الموثوقية تزداد بشكل كبير إذا كان لديك عدد كبير من المركبات تؤدي مهمة معينة" ، مشيرًا إلى أن فقدان طائرة بدون طيار أو أكثر في سرب كبير من الأنظمة لن يؤثر سلبًا على المهمة.
"السرب نفسه وقدراته على اتخاذ القرار ليست مرتبطة بأي طائرة معينة ، لذلك يمكنك أن تفقد طائرة بدون طيار أو أكثر ولا تزال لا تفقد القدرة على إكمال المهمة. هذا مهم بشكل خاص عند اللعب ضد خصوم متساوين تقريبًا ، حيث الكمية مهمة ".
لفت فيندلي الانتباه أيضًا إلى حقيقة أن أسراب الطائرات بدون طيار يمكن ربطها بالشبكات عبر اتصالات الأقمار الصناعية ، وهذا يسمح للطائرات ، إذا لزم الأمر ، بتبادل البيانات بعيدًا عن مجال الرؤية.
"في الجو ، تتبادل هذه الأجهزة ، ولأغراض مختلفة ، جميع المعلومات المتاحة مع بعضها البعض ، أي أن كل منها يمتلك معلومات أكثر مما كان يمكن أن يكون إذا كان يطير بمفرده. وبالتالي ، يتم تعزيز قدرات كل عنصر في السرب بشكل كبير ".
لكن في الوقت نفسه ، لم تتحقق بعد إمكانات الطائرات بدون طيار بالكامل ، على الرغم من وجود "مئات" البرامج التكنولوجية في الولايات المتحدة ودول أخرى.
إن استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي في عمليات صنع القرار باستخدام الطائرات بدون طيار وتوفير توزيع وتعديل حلقات القرار الإدراكي هي مجالات لا تزال بحاجة إلى دراستها بعناية. وفقًا لفندلي ، "هناك طلب هائل على البحث في هذه المجالات الآن" ، ولكن لا تزال معظم عروض السرب بحاجة إلى دمج برامج الذكاء الاصطناعي وتحسينها بشكل كامل. إن تقديم أسراب الطائرات بدون طيار اليوم يعتمد على المنطق أكثر من اعتماده على الذكاء الاصطناعي ".
في مايو من العام الماضي ، وكجزء من خارطة الطريق المزدحمة ، أعلن Kratos عن شراكة استراتيجية مع شركة صناعة الطائرات بدون طيار Aerovironment. يهدف هذا التعاون إلى تطوير مفهوم "القدرات المتكاملة للطائرات بدون طيار التكتيكية عالية الفعالية والصواريخ التكتيكية". وهي تتصور نشر نظام صاروخ إطلاق الأنبوب التكتيكي Switchblade الخاص بـ Aerovironment عبر مركبات غير مأهولة عالية السرعة وأكبر ، بما في ذلك طائرة بدون طيار من طراز Kratos 'MQM-178 Firejet. حاملة Firejet التي يبلغ طولها 3 أمتار ، والتي تم إنشاؤها في الأصل كمدرب شامل لإسقاط الأسلحة ، هي نسخة مصغرة من BQM-167A Subscale Aerial Target ، التي توفرها القوات الجوية الأمريكية.
تشمل الطائرات الهجومية الأخرى بدون طيار من كراتوس أيضًا UTAP-22 Mako و XQ-58A Valkyrie.
تم تطوير حاملة الطائرات النفاثة Mako التي يبلغ طولها 6 و 13 مترًا في عام 2015 ، وهي قادرة على إيصال أسراب الطائرات بدون طيار إلى الموقع وتنسيق أعمالها ، وتعديل مهامها وإرسال المعلومات إلى محطة التحكم الأرضية. في 23 يناير 2020 ، تم تنفيذ الرحلة الرابعة الناجحة لطائرة بدون طيار XQ-58A في ملعب التدريب Yuma. تم إجراء الاختبارات كجزء من برنامج مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية لمعرض تكنولوجيا غير مكلف يتمتع بقدرات LCASD (منخفضة التكلفة قابلة للإحباط).
خلال الاختبارات ، أكملت الطائرة XQ-58A متعددة المهام والمستقلة عن المدارج جميع مهامها ، بما في ذلك الطيران على ارتفاعات عالية وجمع البيانات في ظروف حقيقية. قال فيندلي إن الرحلات الأولى لمركبات الإطلاق مع Switchblade UAV يجب أن تتم في أوائل عام 2020.
يمكن لمثل هذا المزيج أن يوسع بشكل كبير من الكفاءة التشغيلية لطائرة Switchblade النفاثة ، والتي يبلغ أقصى مدى لها 20 كم عند التشغيل في الوضع الفردي. وقال فيندلي: "بالاقتران مع مركبة الإطلاق ، سيزداد مدى Switchblade بمقدار 270 كيلومترًا إضافيًا إذا كنت ترغب في إعادة المركبة ، و 540 كيلومترًا للمهمة في اتجاه واحد" ، مشيرًا إلى أن كل Firejet ستكون قادرة على حمل ما يصل إلى أربعة شفرات التبديل. "الأسراب التقليدية أسهل في التنفيذ باستخدام أنظمة صغيرة ، ونعتزم مع Firejet التحرك نحو مفاهيم السرب."
قدرات السرب
يشارك Kratos أيضًا في برنامج Gremlins التابع لـ DARPA ، والذي يمكن أن يوفر الأساس لعشرات من المفاهيم من نوع الأسراب ، بما في ذلك "الانتشار الجوي وإعادة دخول الطائرات بدون طيار بشكل كبير".
في نهاية عام 2019 ، أجرى Kratos و DARPA أول رحلة من طائرة C-130 ، والتي لم يتم الكشف عنها بعد ، وهي حل وسيط بين مركبات Firejet و 167A. تتميز هذه الحاملة غير المميزة بأجنحة قابلة للطي ، مما يسمح بنقلها في عنبر الشحن لطائرة C-130.
بعد الانتهاء من المهمة ، تتم عودة الناقلين إلى حجرة الشحن باستخدام تقنية تذكرنا بإعادة التزود بالوقود في الهواء.يسمح هذا للطائرة C-130 "بالالتحام" مع الناقل لإعادتها إلى المقصورة ونقلها إلى الرف لتخزينها لإعادة استخدامها.
يقوم Kratos أيضًا بتطوير تقنية Wolf Cancer لعمليات سرب الطائرات بدون طيار. كجزء من مفهوم Wolf Pak ، تجري دراسة تقنية اتصالات تسمح بدمج أنظمة هواء متعددة في شبكة عالية التردد وبالتالي تحسين جودة تبادل البيانات.
تسمح تقنية Wolf Pak أيضًا للأسراب بالتكيف وإعادة التكوين بطريقة لامركزية ، مما يسمح لأسراب الطائرات بدون طيار بالطيران على مسافة محددة مسبقًا من بعضها البعض. يتم تطوير هذا البرنامج بناءً على طلب عميل لم يكشف عنه من الجيش الأمريكي. لم يتم تقديم مزيد من التفاصيل ، على الرغم من أن خبراء الصناعة يقترحون أنه يمكن استخدامها لدعم مجموعة من المتطلبات التشغيلية التي تتراوح من الذكاء إلى الاستهداف.
يعمل برنامج Wolf Pak ، الذي يخضع حاليًا لتقييم العملاء ، على روابط UWB التي تقلل التوقيع الكهرومغناطيسي للطائرة بدون طيار عند استخدام محطة تحكم واحدة.
قال كراتوس إن حل وولف باك يعين "قائدًا" يتحكم عن بعد أو بشكل مستقل في بقية السرب. النظام أيضًا زائد عن الحاجة ، ولا يتأثر تشغيل السرب بإغلاق أو تلف طائرة بدون طيار منفصلة. تعمل كل طائرة بدون طيار في سرب على برنامج متكامل خاص بها ، والذي يتجنب التعارض مع الطائرات بدون طيار والعقبات الأخرى.
وفقًا لكراتوس ، فإن برنامج Wolf Pak قادر اليوم على التحكم في ما يصل إلى 10 طائرات بدون طيار في سرب واحد. يمكن للطائرات أيضًا فصل نفسها عن الشبكة للعمليات الفردية ، وبعد ذلك يمكنهم الاتصال مرة أخرى بالسرب. قال فيندلي:
"وولف باك يجعل من الممكن دمج فرق الطائرات بدون طيار بسرعة من أجل التعاون ، على الرغم من أنها لا تشمل الذكاء الاصطناعي أو وظائف صنع القرار. نحن لا نستخدم Wolf Pak اليوم ، ومع ذلك ، تم إنشاء نظام نموذج أولي لفهم كيفية عمل المفهوم. لا يتضمن البرنامج قناة اتصال مشفرة ، ولكن في هذه الأيام هناك حاجة إلى نظام آمن من أجل إجراء المراقبة في حالة القتال ".
يستخدم Kratos نظامًا مستقلًا لم يُكشف عن اسمه حتى الآن لدعم برامج العرض التوضيحي الحالية وتوفير واجهة مشتركة مع سرب الطائرات بدون طيار التي يمكن تكييفها لدمج أنواع معينة من الطائرات. يتضمن ارتباط بيانات للتحكم عن بعد والمراقبة ؛ قناة اتصال إضافية بين المركبات التي تطير على مسافة قريبة ؛ برنامج الطيار الآلي لضمان أداء الرحلة "الأساسي" ؛ بالإضافة إلى جهاز كمبيوتر مستهدف لاتخاذ قرارات أعلى مستوى. تتضمن التكنولوجيا أيضًا برنامج الذكاء الاصطناعي الذي طوره Kratos وشركاء آخرون من القطاع المدني لم يتم الكشف عن أسمائهم.
"هدفنا هو أن يكون لدينا واجهات مفتوحة وأساليب مختلفة تتكيف مع أي جزء من الأجهزة / البرامج. يريد Kratos التوافق معهم جميعًا ودمج حلول أخرى في طائراتنا بدون طيار. يمكن تضمين الاستقلالية في الأنظمة الأساسية ذات الواجهات التي تسمح لنا بالتفاعل والتنسيق مع الأنظمة الفرعية المستقلة والذكاء الاصطناعي للمطورين الآخرين "،
- لاحظ فيندلي.
وفي الوقت نفسه ، قدمت شركة MBDA الأوروبية المصنعة للصواريخ عدة مفاهيم وأنظمة لدعم عمليات سرب الطائرات بدون طيار في معرض جوي في باريس في صيف عام 2019.
تسليم سرب
قال ممثل شركة MBDA أن هناك تطورًا نشطًا لمفهومها الخاص لنظام الهواء المستقبلي ومكوناته - قدرات السرب قيد التنفيذ. على وجه الخصوص ، يتضمن تسليم سرب من الطائرات بدون طيار بواسطة ما يسمى بـ Remote Carrier ، والتي ستكون "مضغوطة وغير مزعجة" وستكون قادرة على العمل جنبًا إلى جنب مع منصات وأسلحة أخرى.
وقالت الشركة في بيان: "مع تطور التهديدات وتصبح الاستراتيجيات المنفية أكثر تعقيدًا ، سيكون من الضروري خلق تفوق جوي محلي ومؤقت". "في هذه العمليات السريعة ، ستأخذ العناصر التنفيذية المتصلة بالشبكة جزءًا كبيرًا من سحابة المعركة ، وتتبادل المعلومات التكتيكية والإحداثيات المستهدفة في الوقت الفعلي مع المنصات وعقد الشبكة الأخرى من أجل تحقيق التأثير المطلوب."
تطلق MBDA على قاذفاتها البعيدة ، التي يتم إطلاقها من الطائرات المقاتلة والنقل والسفن السطحية ، "منصات وتمديدات الأسلحة التي تصاحبها."
ووفقًا لممثل الشركة ، فإن مشروع "الوسائط البعيدة" يتضمن مستشعرات شبكة تعمل بالأشعة تحت الحمراء وترددات الراديو مع وظيفة دمج البيانات والتعرف التلقائي على الأهداف في البيئات الصعبة ؛ وظائف الكشف عن التهديدات ؛ وتطوير أدوات التخطيط المتقدمة وأدوات صنع القرار.
تتمتع الأنظمة المحددة التي درستها MBDA بقدرات هجومية تكتيكية مع "أسلحة مدمجة ومترابطة يتم نشرها بعيدًا عن متناول الأسلحة ، وقادرة على التأثير الدقيق للغاية وتشويش دفاعات العدو من خلال سلوك المجموعة والسرب."
تستكشف شركة WB Electronics البولندية أيضًا قدرات السرب لطائراتها بدون طيار وذخيرة التسكع (BB). تحدثت الشركة عن الخطط المستقبلية للمنصات المستقلة التي تعمل في تكوينات الأسراب. وفقًا لمدير الإلكترونيات في WB Martin Masievski ، فإن النجاح التشغيلي المستقبلي لهذه التقنيات المستقلة سيعتمد على الوظائف التي يمكن أن توفرها للجيش.
على سبيل المثال ، هذه هي قدرة BB و UAVs على الطيران في غياب إشارة GPS وتبادل الرسائل مع الطائرات الأخرى المأهولة وغير المأهولة أثناء مهام السرب.
قال Masievski أن WB Electronics تعمل على تطوير تقنيات سرب لتلبية احتياجات الجيش للأنظمة غير المأهولة ، خاصة عند دعم العمليات في ظروف القتال ، لكنه لم يتمكن من تقديم معلومات أكثر تفصيلاً. وأشار إلى أن شركة WB Electronics تعمل على ربط ما يصل إلى ستة ذخائر من نوع Warmate LM ، على الرغم من أن هذا المشروع لا يزال في المراحل الأولى من التطوير. كما أعرب عن رؤيته لقدرات سرب LM ، والتي تنص على استخدام ما يصل إلى 20 طائرة بدون طيار مرتبطة بشبكة واحدة للاستطلاع وجمع المعلومات.
تم تطوير معظم تقنيات السرب اليوم للمجال الجوي. ومع ذلك ، يمكن استكمال خرائط الطريق طويلة المدى بقدرات مماثلة للمركبات الأرضية والأرضية.
"هذه الفرص لم يتم تطويرها بشكل جيد بعد. ومع ذلك ، فإن قرارات العمل تركز الآن على الطائرات ، "قال ماسييفسكي. "ولكن مع تطور التكنولوجيا ، تزداد مستويات الاستقلالية ويظهر الذكاء الاصطناعي لدعم العمليات في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، سيصبح من الممكن نقلها إلى السطح أو المجال الأرضي."
"لكن الإمكانات كبيرة بشكل لا يصدق ، خاصة مع تطور تقنية الذكاء الاصطناعي وأصبحت أكثر عملية. في المستقبل ، سنكون قادرين على رؤية أشياء مدهشة ، على سبيل المثال ، سرب من الطائرات بدون طيار يتصرف مثل قطيع من الطيور. إن إمكانات هذه الفرص هائلة ".
بالإضافة إلى القدرة على إطلاق وإرجاع أسراب من المركبات ذاتية القيادة ، يجب أن يكون المستخدمون أيضًا قادرين على التحكم عن بعد في أعداد كبيرة من الطائرات بدون طيار أو الروبوتات الأرضية أو المركبات السطحية.
يجب أن يكون المشغلون مجهزين ببرامج التحكم الأرضية من الجيل التالي وأجهزة المستخدم النهائي للتعامل على النحو الأمثل مع الأسراب مع تقليل العبء المعرفي على الأفراد. تجدر الإشارة إلى شركة Pison ، التي تطور تقنية التحكم بالإيماءات لصالح جهاز MTR الأمريكي.يسمح للمشغلين بالتحكم في تشغيل الطائرة بدون طيار بإيماءات اليد باستخدام جهاز يتم ارتداؤه على المعصم. وفقًا للشركة ، من المقرر أن تبدأ المرحلة التالية من المظاهرات في يونيو 2020.
