Иранские беспилотники «Шахед», украинские квадрокоптеры и американская программа «Золотая Орда» открывают три пути к массовой автономии, и каждый из них переписывает правила противовоздушной обороны
Через шесть часов после Израильские авиаудары по Ирану в прошлую пятницу фермеры в Ираке могли поднять глаза и увидеть иранские беспилотники, летящие на запад: более 100 из них совершили 1700-километровое путешествие в Израиль, и их пропеллеры жужжали, как истребители сорняков. Среди них был и «Шахед-136». Каждый беспилотник «Шахед-136», состоящий в основном из пенопласта и фанеры, имеет длину 3,5 метра, размах крыльев 2,5 метра и боеголовку весом от 40 до 50 килограммов в носовой части. «Мозг» беспилотника, датчик размером с леденец от кашля, измеряет каждое движение, в то время как встроенный GPS-навигатор размером с кредитную карту прослушивает микроволновые сигналы навигационных спутников. Маршрут «Шахеда» (его путевые точки по широте, долготе и высоте) загружается до того, как ракета-носитель запускает его в небо. И он громкий: его 50-сильный мотор немного мощнее, чем у Volkswagen Beetle 1960-х годов, и был бы таким же шумным, как газонокосилка или мопед на полном газу — теперь он умножен на 100, что военные стратеги иногда называют рудиментарным роем.
Стаи беспилотников могут принимать различные формы. В таких атаках, как недавний запуск Ираном беспилотников по Израилю или их использование Россией против Украины, где дроны-шахиды получили прозвище «летающие мопеды», сила роя заключается в его численности. Одна ракета с подобной дальностью полета может стоить более 1 миллиона долларов, но «Шахед» можно изготовить за 20 000-50 000 долларов. Иранский корпус стражей исламской революции (КСИР) запускает их с переносных направляющих или со стоек на грузовиках, а небольшая импульсная ракета в нижней части каждого беспилотника разгоняет его до крейсерской скорости, прежде чем он упадет. Центр стратегических и международных исследований описывает такие залпы беспилотников как инструменты, «используемые как для усиления противовоздушной обороны, так и для атаки целей, загромождающие экраны радаров и вынуждающие командные центры принимать решения о том, куда запускать свои более мощные ракеты класса «земля-воздух»», что в точности соответствует ситуации Израиль столкнулся лицом к лицу.
В прошлую пятницу, когда более 100 иранских беспилотников направились в сторону Тель-Авива, они были сбиты истребителями, израильской системой ПВО «Железный купол» и эсминцем ВМС США в Средиземном море Однако они не могли скорректировать свой курс в зависимости от того, что происходило на поле боя. «Шахед», что в переводе с персидского означает «Свидетель», как правило, представляет собой беспилотник типа «выстрелил и забыл»: он не может передавать информацию обратно или получать обновленные траектории (хотя его часто моделируют по-разному, и, как сообщается, некоторые беспилотники «Шахед», используемые Россией, оснащены коммуникационным оборудованием). Скорее, массированная мощь таких атак основана на их стоимости: в ходе одной из них в конце прошлой недели КСИР мог позволить себе обстреливать беспилотники такой плотной волной, что пилотам истребителей, операторам радаров и экипажам «Железного купола» приходилось пробиваться сквозь движущееся облако идентичных радарных сигналов.
О поддержке научной журналистики
Если вам понравилась эта статья, подумайте о том, чтобы поддержать нашу журналистику, отмеченную наградами, подписавшись на нее. Приобретая подписку, вы помогаете обеспечить будущее впечатляющих историй об открытиях и идеях, формирующих наш современный мир.
Более сложные рои: Операция-паутина-в-Украине
В основе большинства экспериментальных роев лежит алгоритм boids, концепция, предложенная исследователем компьютерной графики Крейгом Рейнольдсом в статье 1987 года. Boid — это «объект, похожий на птицу» или «птицеподобный объект». В boids-модели стаи каждая моделируемая птица реализуется как независимый субъект, который перемещается в соответствии со своим местным восприятием динамической среды, законами моделируемой среды обитания. физика, управляющая его движением, и набор запрограммированных в нем форм поведения», — написал Рейнольдс в своей статье. Концепция boids основана на трех основных правилах: каждый boid должен находиться рядом с другими (центрирование стаи), не должен сталкиваться с ними (предотвращение столкновений) и должен лететь примерно с одинаковой скоростью (согласование скоростей). Когда 1000 имитаций птиц, запущенных на компьютере, подчиняются этим трем законам, экран заполняется тем, что напоминает стаю. Это основа логики роя и цель использования беспилотных летательных аппаратов в войне. Тем не менее, даже если дроны не смогут взаимодействовать друг с другом, их можно сделать значительно более смертоносными, просто снабдив каждую машину GPS, автономностью и заранее запрограммированной целью, как это было в ходе недавней операции «Паутинная атака» на Украине.
1 июня, менее чем за две недели до обмена мнениями между Израилем и Ираном, ничего не подозревающие водители, нанятые украинскими агентами, проехали тысячи километров на грузовиках с деревянными навесами. Грузовики припарковались возле российских авиабаз; крыши навесов поднялись, и из них вылезли 117 квадрокоптеров-дронов. Каждый из них был размером со среднюю коробку для пиццы, имел четыре несущих винта и автономную систему, основанную на зрении, и нес полезную нагрузку весом чуть более 3,2 кг. Управляемые украинскими операторами дистанционно, беспилотники устремились к бомбардировщикам дальнего действия на российских авиабазах. Если сигнал на беспилотники поступал с задержкой, пропадал или глушился, включались их автономные системы. Эти системы были натренированы на изображениях бомбардировщиков дальнего радиуса действия, чтобы распознавать стратегические точки, по которым можно нанести удар. Когда изображение с камеры каждого беспилотника совпадало с запрограммированной целью, машина включала полную мощность и наносила удар. Отсутствие постоянного управления со стороны человека и способности автономно определять цели являются порогом, за которым скопления беспилотников становятся чем-то большим, чем просто массовый запуск. Служба безопасности Украины утверждает, что был сбит 41 самолет; даже по самым скромным подсчетам, было уничтожено не менее десятка бомбардировщиков.
Современное состояние американских роев
Хотя способность идентифицировать и преследовать цели может сделать даже элементарный рой более опасным, способность defender получать данные, делиться этой информацией с другими беспилотниками и корректировать их в зависимости от происходящего на поле боя это гораздо более смертоносно. Это именно та технология, которая была испытана на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико. В 2021 году Военно-воздушные силы США провели серию испытаний в рамках своей программы Golden Horde Vanguard с использованием четырех бомб малого диаметра: при совместном сбросе они могли взаимодействовать, чтобы решить, какая бомба поразит ту или иную цель. Тактика была отрепетирована в облачном симуляторе под названием Colosseum, где у каждого оружия был «цифровой двойник» для разработки стратегий использования в режиме реального времени. В рамках инициативы продолжается моделирование сражений с использованием совместных и автономных систем вооружения.
Но программа OFFSET (OFFensive Swarm-Enabled Tactics) Агентства перспективных исследовательских проектов в области обороны (Defense Advanced Research Projects Agency) продвигает идею дальше, используя тактику роящихся беспилотников в виртуальной игре в режиме реального времени. окружающая среда с целью в конечном итоге заставить одного пилота управлять 250 беспилотными летательными аппаратами — на самолете или наземной системе — через макет города. Рой нанесет на карту переулки и выдаст трехмерную модель — Google Street View with teeth. В то время как недавние атаки из Ирана и Украины, соответственно, сделали ставку на массовость и дерзость, OFFSET и Colosseum стремились предоставить роям преимущество адаптивной автономии. Китай стремится сократить отставание, разрабатывая Jiutian, 10-тонный беспилотник-носитель, предназначенный для запуска 100 субдронов на больших высотах.
Все это оставляет нас, людей, под небом, в котором вскоре могут появиться тысячи автономных летающих созданий, каждое из которых не умнее воробья, но умнее нас в одном узком смысле: способность немедленно делиться всем, что у них есть. учись. Защитники могут когда-нибудь запустить «спуфер» — объект, который будет посылать поддельные сигналы спутниковой навигации настолько убедительно, что дроны будут фиксировать ложные позиции или даже натыкаться друг на друга, как сбитые с толку пчелы. Израиль разрабатывает лазеры, которые будут рассекать крылья беспилотников-шахидов, заменяя дорогостоящие ракеты, которые сбивают их, на разряд энергии, такой же дешевый, как билет на метро. Но по мере совершенствования защиты будет совершенствоваться и нападение — и цикл повторений, вероятно, будет вращаться еще быстрее.
