Что такое военные технологии
Ученые объяснили, как на Земле появились военные технологии
Австрийские исследователи проанализировали мировую историю вооружений и пришли к выводу, что развитие военных технологий во все времена было связано с изобретениями в «мирных отраслях», причем особую важность имели изобретения в сфере металлургии.
Исследование опубликовано в журнале PLOS ONE, а коротко о нем рассказывается на сайте Венского научного центра Complexity Science Hub. Анализом данных занималась междисциплинарная команда, которую возглавлял Питер Турчин.
Для анализа были взяты различные источники информации, включая данные археологических раскопок, древние тексты и гравюры. Исследователи стремились выяснить, что именно послужило толчком к развитию военных технологий. По словам Турчина, он и его коллеги намеревались проверить конкурирующие теории об эволюции военных машин на протяжении всей мировой истории.
Удивительным исследователи называют тот факт, что численность населения, размеры государств и сложность управления, похоже, не играли столь большой роли в развитии военных технологий, как считалось до сих пор. В свою очередь, военные новинки подстегивали развитие других сфер жизни.
Тут надо пояснить, что Турчин и его коллеги определяют мегаимперию как общество, объединяющее десятки миллионов жителей и охватывающее миллионы квадратных километров территории. В древности это было характерно для нынешних стран Ближнего Востока и Азии.
Частью процесса растущей социальной сложности общества постепенно становилась конкуренция между государствами, которая приводила к созданию все более совершенных и опасных для врага технологий. Подобное мы замечаем и сегодня. Ученые также обнаружили признаки связи развития военных технологий с повышением продуктивности сельского хозяйства.
10 футуристических военных технологий, которые уже существуют
Скорость звука все-таки далека от скорости света, и говорить, что ее преодоление является каким-то прорывом в 2019 году, было бы нечестно. У нас есть много вещей, которые с легкостью могут преодолеть звуковой барьер, но большинство из них – это военные самолеты и ракеты, затраты на строительство которых огромны. Однако гиперзвуковая скорость – это далеко не то же самое. Она, по крайней мере, в пять раз превышает скорость звука, и достичь ее намного сложнее. Это одна из тех вещей, которые мы планировали увидеть в будущем, но это было до тех пор, пока Китай не испытал свои гиперзвуковые ракеты. К сожалению для всех потенциальных врагов Китая, испытания были успешными. Разработка гиперзвуковых ракет была главным приоритетом для Соединенных Штатов в течение некоторого времени, поэтому было бы интересно посмотреть, что они придумали сейчас, когда Китай, похоже, взял на себя инициативу в этой гонке вооружений.
8. Микро-дроны
Ушли в прошлое дни очных сражений на больших полях. Сегодняшние войны носят в основном городской характер, что отчасти объясняется тем, что военные являются негосударственными субъектами и партизанами. Это также усложняет задачу, поскольку мины-ловушки и засады на густонаселенных городских полях сражений могут остановить лучшие армии (как это было в Ираке и Афганистане). Многие страны пытаются усовершенствовать свои собственные технологии, чтобы иметь возможность сканировать область, прежде чем двигаться вперед, но для этого потребуется способность видеть сквозь стены, и никто на самом деле не может этого. Или может? Некоторые недавние достижения доказали, что эти технологии не только ближе, чем мы думали, но и уже существует. В 2015 году чешский производитель радаров успешно построил устройство, которое может видеть, что находится по другую сторону стены, если кто-то, кто находится за стеной, двигается или дышит. Если этого недостаточно, то в 2018 году группа исследователей из Массачусетского технологического института разработала технологию типа ИИ, которая может видеть любого человека через стены с точностью 83 процента, в комплекте с движущимися изображениями палочкообразной формы в режиме реального времени. Другой прорыв случился в Техническом университете Мюнхена в 2017 году. Исследователи смогли сделать то же самое с маршрутизаторами Wi-Fi. Мы уверены, что вы однажды видели нечто подобное в кино.
3. Поиск пуль
Способность становиться невидимым, когда мы захотим, будет не просто ценна для военных; многие из нас могли бы использовать такую способность в ежедневных действиях. Это представлялось и обсуждалось в научной фантастике с тех пор, как мы начали писать научную фантастику, и даже в 2019 году это все еще звучит как что-то из будущего. К счастью для военных подрядчиков, а также людей, которые постоянно встревают в неловкие разговоры, плащи-невидимки больше не являются предметом далекого будущего или научной фантастики. На самом деле, у нас уже есть, по крайней мере, один плащ-невидимка с 2012 года. Канадская компания Hyperstealth Biotechnology Corporation успешно создала материал, который может сделать вас невидимым. Он также пассивен по своей природе, что означает, что он не воспроизводит ваш фон на любом экране; он просто «преломляет свет вокруг объекта». Другими словами, этот плащ-невидимка точно такой, каким вы его себе представляете. Американские военные проявили интерес к его покупке, потому что, конечно, вы сможете заметить его на поле боя гораздо раньше, чем вы этого ожидали.
Передрал текст с какой-то амеровской хуеты, и доволен. Хоть сам то прочитал?
Окей-гугл. Можно ли с помощью устройства которое дает возможность видеть через стены увидить когото в плаще-невидимке?
Философия будущего
Философия середины-конца XIX века подарила человечеству нечто большее, чем планы социального переустройства или две мировые войны. Она подарила нам надежды на лучшее будущее. Неважно в каком виде и при каком порядке. Факт в том, что оно у нас появилось. А вслед за этими надеждами появились они, писатели-футуристы, кого ныне называют фантастами. Эдгар Бероуз, Станислав Лем, Роберт Хайнлайн, Рей Брэдбери, Айзек Азимов. Их были десятки.
А затем фантастика становилась реальностью. Спутник. Полет в космос. Человек на луне. Микроволновка. Химиотерапия. Антибиотики. Казалось, что Человеку покорно все. Одни готовились покорить Марс, другие изучали Венеру. Вояджеры стартовали за пределы Солнечной системы. В Великое Ничто ушли «Мир. Ленин. СССР» и «Послание «Аресибо»». На пыльных тропинках далеких планет появлялись наши следы. Воплощенное ожидание близкого счастья. Счастья покорения Вселенной.
На несколько лет нас погрузило в недалекое будущее, в котором царили утвержденные Стерлингом в предисловии к «Сожжение Хром» hi tech low life, после чего наступил закономерный отказ систем. Такого неуютного и неприглядного не хотелось никому. А затем закончилась Холодная война, из-за чего все радостно провозгласили «конец истории» и наступление всеобщего счастья вот здесь и вот сейчас.
Мода на реализм пришла даже в жанр изначально литературно-сказочный. Просто однажды кто-то взял и вместо Толкина водрузил на стол Черный Отряд вместе с Гервантом из Рыбли и сказал «ВОТ ТАК НАДО!». И понеслась. Словно бы все разом решили переплюнуть друг друга в максимально дословном привнесении своей мерзости и натуралистичности в сказку.
Что ж. Теперь мы все живем в реальности. С широким спектром предлагаемых достоинств. Всеобщее счастье. Всем. Даром. Даже с гарантированным посмертием от кого-нибудь.
Вот только будущего у нас нет.
Автор: Александр Викторов
Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!
Оружие прогресса: как военные технологии изменяли мирную жизнь
Военные технологии в древности
Военные технологии в древних обществах развивались опережающими темпами, заметно превосходя достижения гражданской инженерии. Если посмотреть, насколько примитивными, например, были у древних греков торговые корабли по сравнению с продвинутыми и разнообразными военными, или на обилие разновидностей метательных машин, то становится ясно, что в этом направлении конструкторская мысль работала активнее. В обычной жизни древних цивилизаций граждан вполне устраивал физический труд рабов и волов в качестве источника энергии. Но на войне, особенно в походе, такая возможность была далеко не у всех армий и не всегда, и это обстоятельство подстегивало к созданию сложных и эффективных механизмов, требующих меньшей мускульной силы. Быть технически развитым означало в первую очередь быть развитым военно-технически.
На войне нужно быть быстрее противника, значит, необходимо решать проблемы передвижения — и вот римляне создают систему дорог, предназначенных в первую очередь для переброски войск из одной части империи в другую. Этим же целям служили и понтонные мосты, которые использовали не только римляне, но и китайцы, и персы (царь Ксеркс, к примеру, вторгаясь в Грецию в 480 году до н. э., возвел через пролив Геллеспонт два понтонных моста длиной по 1 300 метров). Понятно, что сам мост как таковой — не военное изобретение, но военные довели конструкцию до совершенства.
Жизненно необходимо было заранее узнавать о приближении противника, и гонцов было уже недостаточно. Греки постоянно пытались усовершенствовать систему сигнальных огней, но она оставалась примитивной и не позволяла даже различать типы сообщений. Однако изобретатели не сдавались и в конце концов философы Клеоксен и Демокрит, как рассказывает Полибий, дошли в 450 году до н. э. до идеи передачи букв.
Система была достаточно громоздкой — алфавит делился на ряды, и нужно было на двух передаточных пунктах поднимать количество факелов, соответствующее номеру ряда и номеру буквы в нем; передача одной фразы занимала, по оценкам исследователей, до получаса. Но тем не менее это был уже прототип телеграфа — сама идея быстрой передачи на расстояние подробной информации получила техническое воплощение.
Питание на поле боя
Уникальность состояния, в котором люди оказывались на войне, предъявляла необычные требования к обычным вещам. То, что используется для военных нужд, должно быть максимально компактным, быстрым и простым в использовании и приготовлении, позволяющим существовать автономно.
Одной из важных проблем всегда было обеспечение питания большого количества людей, изолированных от привычных источников пищи на неопределенно долгий срок. Хорошо известна история изобретения консервов для нужд армии. Сначала француз Николя Аппер предложил в 1809 году консервировать продукты в стеклянных сосудах, за что получил награду лично из рук Наполеона Бонапарта (и бронзовый бюст после смерти — от благодарных сограждан). Годом позже Питер Дюран из враждебной французам Британии запатентовал уже жестяную консервную банку.
Ядерный пар
Архимед, по легенде античных историков, во время осады Сиракуз римлянами сжег их корабли при помощи системы зеркал, сфокусировавших солнечный луч. И хотя в наши дни эксперименты вроде бы не подтвердили реальность этой легенды, сама идея «смертельного луча», очевидно, была рождена, и ее вполне можно считать визионерским прототипом, например, лазера.
Впрочем, еще до массового использования пороха в Европе высказывалась идея применения силы пара для стрельбы. Леонардо да Винчи описывает в своих записях эту идею как воплощенную будто бы тем же Архимедом: «Есть машина из тонкой меди, изобретение Архимеда. Ее употребляют следующим образом: третья часть инструмента находится внутри большой массы горящего угля, и, когда она им хорошо нагреется, завинчивают винт, который находится под резервуаром с водой. Когда винт ввинчен вниз, он открывает проход, и, после того как вода вытекла, она течет в нагретую часть инструмента и внезапно превращается в пар, так что, по-видимому, происходит чудо, такая видна сила и слышен шум. Она бросает ядра, весящие один талант, на шесть стадий расстояния». Таким образом, одно из важнейших изобретений в истории человечества было индуцировано во многом преследованием военных целей.
Специфика военных технологий далеко не всегда делала их сразу же востребованными в гражданском обществе. Нередко они пропадали на века, но успевали оплодотворить коллективную память — и если людям в какой-то момент приходила в голову мысль, допустим, о защите тела и головы, то сразу всплывала идея доспехов. Сложно не заметить сходства первых пожарных касок с их латунными гребнями со шлемами античных времен.
Строительные же каски получили распространение уже в начале XX века, опять же вдохновленные практикой Первой мировой войны. Любопытно, что пожарные шлемы появились на сто лет раньше (в эпоху Наполеона), но защищать строителей почему-то долгое время не приходило в голову — то ли их ценность представлялась значительно ниже, то ли дело в большей связи с военными профессии пожарных, нежели строителей.
Медицинские открытия
Военные вносили значительный вклад в развитие медицины еще с античных времен. Солдаты — ограниченный ресурс, который следует беречь, и если для этого нет условий, значит, их нужно придумать. В римской армии существовали отделения военно-полевых хирургов, которые применяли инновационные для своего времени приспособления, такие как зажимы для остановки кровопотери. Инструменты кипятили в горячей воде — заново Европа изобретет антисептические меры только через несколько веков.
Нужно было что-то делать и с увечьями, которых на войне гораздо больше, чем в мирной жизни. Протезирование известно с древнейших времен, его применяли еще египтяне, но чаще оно упоминается именно в связи с военными. Плиний Старший, живший в I веке, писал о «железной руке» военачальника Марка Сергия Сила. Железный же протез велел изготовил для себя и немецкий рыцарь Гёц фон Берлихинген в XV веке — он сохранился до наших дней, это вполне механическое приспособление с подвижными пальцами. С серебряной рукой взамен оторванной в бою ходил знаменитый пират и султан Алжира Арудж Барбаросса.
Амбруаз Паре, которого считают родоначальником современного протезирования, был именно армейским цирюльником и хирургом во французской армии в XVI веке. Он разработал множество медицинских приемов, изучая лечение именно огнестрельных ран. В наполеоновской же армии появилась и первая «скорая помощь» с санитарами, благодаря чему солдатам уже не надо было отвлекаться на перетаскивание раненых товарищей.
Войны XX века и не только
Наконец, влияние военной мысли на гражданское общество не ограничивалось одними только инженерными достижениями — не менее важны и социальные технологии. Убеждаясь, что организация дела у военных позволяет добиваться целей максимально быстро и эффективно, «гражданские» перенимали у них такие практики, как дисциплина, муштра, известная еще в античности и переизобретенная Морицем Оранским в начале XVII века, или униформа, появившаяся еще в древней Персии, где впервые стали отделять подразделения по цвету одежды. Эти атрибуты, некогда считавшиеся сугубо армейскими, в наши дни составили основу корпоративной культуры на всех крупных предприятиях — и порой она не отличается от армейской по строгости требований.
AR-очки для людей и животных
В 2018 году в Техасе начался эксперимент по подготовке американских военных пилотов с использованием технологии дополненной реальности (AR). В симуляторе моделируется реальная ситуация полета и возможные трудности, с которыми может столкнуться пилот, а также проводятся виртуальные бои.
Занятия с помощью AR-симуляции сокращают время курса подготовки студентов вдвое и делают ее максимально приближенной к реальности.
AR-очки планируют использовать как для тренировок, так и рамках выполнения боевых задач.
В IVAS будут карта, компас, функции ночного видения, теплового зондирования, обеспечения защиты слуха, определения наличия сотрясения мозга и измерения жизненно важных показателей. В них также будет встроена возможность использования сетки оптического прицела.
AR-очки используют не только для солдат, но и для животных. Чтобы давать команды собаке так, чтобы она их слышала и видела, дрессировщику нужно находиться непосредственно рядом с ней. Но во время боевых действий это может быть физически невозможно. Поэтому армия США разрабатывает очки дополненной реальности для служебных псов, чтобы командовать ими дистанционно.
На линзы очков будет проецироваться визуальный индикатор, который должен показывать собакам, куда им нужно двигаться. У кинолога будет возможность видеть все, что находится на пути животного благодаря встроенной камере. Дополненная реальность позволяет военному выделять в программе важные объекты, чтобы собака сразу обратила на них внимание.
Пуленепробиваемый дрон
Войска британской армии в Мали используют крошечные беспилотные летательные аппараты — миниатюрные пуленепробиваемые дроны. Их можно оснастить различными дополнительными устройствами: от видеокамер до небольших фугасных или бронебойных боеголовок. Они также могут вести разведку местности, определять расположение вражеских сил, создавать дымовые завесы, глушить системы связи противника, лазером указывать на стратегические цели. Аппаратами можно пользоваться повторно. Дронами управляют дистанционно через планшет.
Рыба-шпион
Военно-морской флот США разрабатывает беспилотного робота в виде рыбы. Он сможет развивать скорость до 74 км/ч. Робот имитирует естественные плавательные движения тунца, двигая «хвостом». Рыба-шпион передвигается тихо: в отличие от аналогов, у нее нет пропеллера. «Умный» тунец может заплывать во вражеские воды, проводить разведку, собирать информацию, доставлять полезные грузы, осматривать корпус корабля и находить мины.
Оболочка «рыбы-шпиона» изготовлена из мягкого полимерного материала, который надежно защищает электронику от воздействия воды и не дает отражающего эхо-сигнала при сканировании гидроакустическими приборами.
«Умный» пистолет
Жуки-киборги
В 2006-м DARPA (Агентство перспективных оборонных исследований США) разработало проект по вживлению чипов в насекомых, чтобы удаленно отправлять их на «задание» с помощью GPS. Предполагалось, что жуков-киборгов будут «выращивать» для разведки.
В рамках проекта исследователи вживляли микрозонды внутрь жуков на стадии куколки. Когда насекомые вырастали до взрослых особей, микрозонды переплетались с их телами. Предполагалось, что затем ученые будут активировать чипы, чтобы контролировать крылья насекомых и задавать траекторию полета, подавая электрические импульсы в 5В. Военные также хотели имплантировать в животных микрофон, взрывчатые вещества и токсины. Однако взрослые насекомые не выживали. На данный момент нет информации, на каком этапе находится проект DAPRA.
Гиперзвуковые ракеты
Российская гиперзвуковая противокорабельная ракета «Циркон» была успешно протестирована в октябре 2020 года. Она уничтожает как морские, так и наземные цели. При этом дальность превышает 500 км. Ракета развивает скорость до 8,5 Махов, или 10 200 км/ч. При такой высокой скорости образуется плазменное облако, которое поглощает радиоволны и делает ракету практически невидимой для активных радиолокационных систем. От «Циркона» практически невозможно спрятаться и вовремя узнать о ее пуске.
Боевые роботы
Робот Centaur изначально был разработан компанией Endeavor Robotics, специализирующейся на поставках роботов военного назначения. Позже робот был приобретен компанией по производству тепловизионных камер, их компонентов и датчиков FLIR.
Устройство для согрева рук без перчаток
USARIEM, институт изучения влияния окружающей среды на человека Армии США, в 2018 году начал разрабатывать устройство, согревающее кисти рук без применения перчаток. Внешний вид устройства еще не известен, его разработка находится на стадии прототипа, но известен механизм, по которому он будет работать. Он будет греть предплечье, в результате чего будет согрета и кисть.
Известно, что физические упражнения повышают температуру тела даже на холоде. Например, атлеты во время бега при низких температурах согреваются так, что снимают перчатки, потому что рукам становится жарко. Поэтому в рамках исследования решили нагреть определенные части тела грелками и проверить, можно ли согреть руки без физической активности. В итоге температура пальцев повысилась на 3 °C, что подтвердило гипотезу ученых. В ходе исследования также выяснили, что греть достаточно только предплечья, так что устройство будет крепиться именно на эту часть тела.
«Незаметный» бомбардировщик
В 2022 году запланирован первый полет новой модели американского бомбардировщика B-21 Raider, разработанного американской военно-промышленной компанией Northrop Grumman совместно с ВВС США. Он будет летать не только на низких высотах, но и на средних и больших. Бомбардировщик сможет работать как в пилотируемом режиме, так и в беспилотном с помощью дистанционного управления.
Совершенные технологии для совершенного солдата. Часть 1
Боевое превосходство для современного солдата
Поскольку всё более усложняющееся боевое пространство ставит перед подразделениями всё новые и новые тактические требования, вооруженные силы и промышленность стремятся развивать технологии следующего поколения, которые могли бы обеспечить тактическое превосходство над почти равными противниками со значительными боевыми возможностями.
Технологии нового поколения, направленные на обеспечение современного солдата самыми эффективными средствами выполнения всего спектра оперативных возможностей, непрерывно исследуются, развиваются и внедряются в войска с целью оптимизации огневого могущества, выживаемости и точности на всех тактических уровнях, включая и самые нижние.
Список этих технологий огромен, варьируясь от коммуникационных систем и устройств конечного пользователя до автономных транспортных средств поддержки и систем обнаружения и захвата целей, которые позволяют снизить физическую и когнитивную нагрузку на современного солдата.
Согласно доктрине НАТО, современное оперативное пространство определяется как «пространство, которое включает все уровни комплексного конфликта в сложных условиях, включая спорные морские территории, где информация должна рассматриваться в качестве оружия».
Современные вооруженные силы стоят перед почти равными и мощными оппонентами, например, Китаем, Ираном, Северной Кореей и Россией, которые неустанно наращивают свои возможности в самых разных сферах. Как следствие, вооруженные силы должны быть готовы не только к борьбе с традиционными и существующими угрозами, но и к противодействию новым угрозам, связанным с гибридными боевыми действиями, которые включают как кинетические, так и некинетические средства.
Эти угрозы вызывают особую озабоченность у спешенных подразделений ближнего боя и сил специальных операций (ССО). Впрочем, решением здесь может быть не только обновление вооружения, технических и программных средств, но также разработка принципов боевого применения и тактических приемов, методов и способов ведения боевых действий. Всё это должно быть объединено с целью обеспечения боевых групп комплексом возможностей для противодействия широкому спектру угроз в информационной и кибернетической сферах, а также в сфере радиоэлектронной борьбы.
Например, российские вооруженные силы успешно применяют концепцию «Военных действий нового поколения» (их собственный вариант гибридной войны). Ее реализация была прекрасно продемонстрирована во время военных действий на Украине и в Сирии, где передовые наземные подразделения были поддержаны тщательно подготовленными информационными операциями.
Именно это активность заставила армии многих стран определить и разработать ряд новых технологий для поддержки небольших боевых групп (уровня роты и ниже), которым можно было бы поставить задачу по проведению операций в условиях запрета доступа/блокирования зоны, где спутниковые сигналы GPS и другие коммуникационные сигналы могут быть запросто блокированы.
Боевой опыт в Восточной Европе, особенно на Украине, показал, что коалиционные силы, действующие в непосредственной близости от российских сил, испытывают различные проблемы в своих сетях связи.
Военный атташе Украины в Великобритании заявил, что радиоэлектронная борьба остается «привлекательным» вариантом для российских сил, действующих в восточной Украине. «РЭБ — это высокоэффективный вариант некинетической атаки, который достаточно сложно отследить», — добавив, что коалиционные силы в этом регионе очень хорошо знают, что такое глушение средств связи в диапазонах ОВЧ. УВЧ и сетей GSM.
Например, по неизвестным причинам «внезапно прекращается радиообмен», при этом также регулярно нарушается работа беспилотных летательных аппаратов и наземных мобильных роботов, по большей части полагающихся на сигналы GPS.
Во время учений в Германии командир взвода 173-й воздушно-десантной бригады использует устройство конечного пользователя (планшет) для передачи командиру роты информации по тактической сети
По мнению представителя компании Getac Джексона Уайта, вооруженные силы все больше средств вкладывают в технологии C4ISTAR (Command, Control, Communications & Computers Intelligence, Surveillance, Target Acquisition & Reconnaissance — командование, управление, связь, компьютеры, сбор информации, наблюдение целеуказание и разведка) для поддержки «стратегии асимметричных боевых действий и оцифровывания». В качестве примера он привел сервер и ноутбук Х500 разработки своей компании, а также новейшее устройство конечного пользователя — упрочненный планшет МХ50. выпущенный в 2017 году.
Этот планшет размером 15 дюймов обеспечивает обмен большими объемами данных для трехмерных картографических приложений и для других программ оперативного управления и ситуационной осведомленности. Мобильное устройство размером со школьный пенал может хранить до 6 терабайт данных, обрабатывает и распределяет данные, полученные с наземных и воздушных платформ, обеспечивая передовые подразделения возможностями по «анализу данных о платформе, выполняемой задаче и других параметров с целью обеспечения оперативной устойчивости в сложных боевых условиях».
Планшет Х500 отличается общей базовой архитектурой (Generic Base Architecture), позволяющей интеграцию в существующие и перспективные сети C4ISTAR. Устройство работает на оперативной системе Windows 10. обеспечивающей защиту данных, аутентификацию и физически защищенный запуск. В случае попадания планшета в руки противника его можно вывести из строя дистанционно с помощью ПО Mobile Device Management.
Военные на самых нижних эшелонах широко используют смартфоны и планшеты, включая Getac MX500
Потребность в безопасном обмене сообщениями во всем оспариваемом и перегруженном боевом пространстве остается важнейшим и необходимым условием для вооруженных сил, стремящихся эффективно выполнять задачи в современных и будущих оперативных условиях.
По мнению некоторых специалистов, коммуникационные системы связи следующего поколения сегодня должны иметь не только усиленную защиту от постановщиков помех (на это указывает пример Украины), но также обеспечивать большую скорость обмена данными для того, чтобы дать солдатам способность поддерживать весь спектр возможностей C4ISTAR.
Подобные потребности обусловили появление и распространение программируемых радиостанций следующего поколения. Они способны принять множество специальных протоколов связи и обеспечить связь в самых сложных условиях.
Кроме того, многие более продвинутые вооруженные силы стремятся расширить свое влияние и установить глобальное сотрудничество. Для этого требуются более высокие уровни взаимодействия коммуникационных систем с местными союзниками, которые не имеют высокотехнологичных программируемых радиосистем и тактических радиостанций доступных «западным» армиям.
Майкл Макферрон из 1-й дивизии морской пехоты США, отметив потребность в улучшении управления сигнатурами средств связи небольших боевых групп, предостерег: «Мы должны учитывать электромагнитные помехи и сигналы, которые мы посылаем. Если вы излучаете сигналы, вы мертвы».
«Как действовать в таком пространстве? — задал вопрос Макферрон, при этом указав на важность прекращения работы коммуникационных систем противника при защите средств связи Корпуса морской пехоты. «Если мы действуем в подобной обстановке, можем ли оградить наши системы от более продвинутых угроз? Как нам готовиться и обучаться работать в этой обстановке?»
MANET (Mobile Ad Hoc Network) — беспроводные децентрализованные самоорганизующиеся сети, состоящие из мобильных устройств. Каждое такое устройство может независимо передвигаться в любых направлениях и, как следствие, часто разрывать и устанавливать соединения с соседями. Подобные сети, не зависящие от спутниковых группировок, становятся всё более популярными. Эта технология постепенно распространяется в пехотных подразделениях и в ССО, обеспечивая личный состав самовосстанавливающимися и устойчивыми к помехам системами связи.
Джими Хендерсон из компании Silvus Technologies имеет свою точку зрения на новые требования современного оперативного пространства. Они предусматривают способность спецназа и пехоты, непосредственно соприкасающихся с противником, а также БЛА и НМР, действовать в условиях противодействия, когда каналы связи с высокой вероятностью могут глушиться.
Например, способность личного состава и дистанционно управляемых систем противодействовать помехам улучшается за счет использования двухдиапазонных радиостанций, поддерживающих два радиочастотных диапазона (например, 2 и 4 ГГц) в одном физическом устройстве. По мнению Хендерсона, подобное решение позволяет современному солдату быстро и легко переключаться между альтернативными частотами с целью избежания источников помех без какой-либо потребности в доработке аппаратных средств.
«Речь идет о знании спектра», — пояснил он, заметив при этом, что тогда существующие радиосистемы могли бы «не замечать» проблемы с характеристиками и помехами. Хендерсон также отметил, что тактические радиосистемы должны работать внутри зданий тоннелей и в подземных сооружениях, где связь в прямой видимости легко может быть нарушена. Вот почему возможность поддержания связи вне прямой видимости между операторами и беспилотными средствами остается критически важным оперативным требованием.
Подразделения, проводящие операции в сложных условиях городских застроек или подземных коммуникаций, получают преимущества от использования устройств с технологиями MANET и MIMO, как например, эта ручная радиостанция Streamcaster 4200
К таким решениям относятся радиостанции семейства StreamCaster компании Silvus Technologies. Опционально они поддерживают подключение передающих направленных антенн 2×2 и 4×4, обеспечивающих усиление сигнала на 2-3 дБ и 5-6 дБ соответственно. Поэтому они хорошо подходят для «экстремальных ситуаций, когда абоненты быстро перемещаются или находятся вне прямой видимости, при этом длина и разнесение антенн не имеют значения», — заметил Хендерсон.
Радиостанция Streamcaster 4200 2×2 с технологией MIMO (multiple-input multiple-output — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, в котором передача данных и прием данных осуществляется системами из нескольких адаптивных антенн со слабой корреляцией), являясь самой небольшой системой в портфолио компании, способна дать необходимые возможности ССО и пехотным подразделениям. Радиостанция с выходной мощностью до 4 Ватт доступна в «упрочненном ручном» варианте; низкую вероятность ее глушения обеспечивают режим «push-to-talk» (только при нажатии кнопки) и двухдиапазонная связь.
По данным Хендерсона, радиостанции Streamcaster способны поддерживать до 380 узлов MANET в одной сети. Это позволяет эффективно транслировать сигналы от одного узла на другой в автоматическом режиме, что снижает любую зависимость от сигналов GPS и спутниковой связи в целом.
Радиостанция Streamcaster 4200 также через опциональный внешний разъем может подключаться к устройствам Wi-Fi и GPS. Каждая система может хранить во внутренней памяти до 128 Гб данных. Хендерсон заявил, что сеть из таких радиостанций может достигнуть «сверхмалого времени ожидания, в среднем 7 миллисекунд на один пересылку между узлами».
В соответствии с текущими потребностями, связанными с выполнением боевых задач во всех сценариях C2D2E (Communications Degraded/ Communications Denied Environment — сложные условия для работы средств связи), на рынке появляется все больше и больше специализированных коммуникационных MANET-платформ, доступных для вооруженных сил. Например, альтернативная программируемая радиостанция TW-950 Shadow от TrellisWare Technologies. Она была представлена в мае 2017 года на конференции специальных сил SOFIC.
Подобно Streamcaster ручная радиостанция Shadow способна работать в расширенном радиочастотном диапазоне. Это позволяет получить более высокие скорость передачи данных и, по словам Мэта Феллоуза из компании TrellisWare Technologies, «просматривать различное видео высокого разрешением и имеет полную операционную совместимость с устройствами, работающими на патентованном протоколе TSM-X».
Устройство Shadow весит 312 грамм, работает в частотных диапазонах 225-450 МГц и 1250-2600 МГц и имеет мощность передачи 2 Ватта. Радиостанция поддерживает до 16 каналов с задержкой «менее секунды» и может работать под водой на глубине до двух метров.
Феллоуз также подтвердил, что различные подразделения ССО уже используют различные типы MANET-совместимых радиосистем, в частности для борьбы с терроризмом в населенных пунктах и в условиях отсутствия сигнала GPS.
Компания Persistent Systems продвигает свою систему MPU5, основным компонентом которой является радиостанция 3×3 с технологией MIMO. По словам директора Persistent Systems Херберта Рубенса, «Она генерирует мощность передачи до 6 Ватт, обеспечивая сеть с безопасным IP (межсетевой протокол) в любых условиях и скорость передачи данных свыше 100 мегабит в секунду».
Устройство MPU5 также включает интегрированное устройство кодирования/декодирования видео, способное распределять видеопотоки с высоким разрешением в реальном времени; операционную систему Android, на которой работает ПО АТАК; а также 16 радиоканалов с передачей трафика по IP-протоколу (RoI).
«MPU5 повышает уровень владения обстановкой, способствуя успешному выполнению задачи, а также улучшает общую безопасность. Кроме того, система MPU5 представляет собой чрезвычайно эффективное решение с экономической точки зрения за счет реализации множества возможностей в одном коммерческом изделии», — пояснил Рубенс позицию своей компании.
Во время учений солдат американской армии, идя по заданному маршруту, контролирует при этом наземного робота
Автономная поддержка и искусственный интеллект
MANET-совместимые радиосистемы все чаще применяются для поддержания связи с автономными платформами, включая БЛА и НМР. Они активно развертываются в оперативных сценариях для снижения нагрузки на личный состав ССО и пехотных подразделений.
Новые технологии позволяют в настоящее время применять НМР во всё более сложных боевых сценариях. В частности, существует повышенная потребность в НМР для выполнения задач в застроенных районах и подземных коммуникациях.
Отраслевые источники утверждают, что этот технологический подъем был направлен скорее не на проектирование и разработку совершенно новых платформ, а на внедрение стандартов открытой архитектуры для упрощенной интеграции полезной нагрузки и контроллеров с автоматическим конфигурированием. Конечно, здесь необходимы компромиссы между размерами, массой и мощностью, кроме того, сохраняются озабоченности касательно нынешних уровней автономности во всем спектре НМР.
По мнению представителя Applied Research Associates Мэтью Фордхэма, только сейчас современный солдат начал получать преимущества от автономных технологий.
Уже более десятилетия министерство обороны США стремится к широкому использованию вездеходных НМР для военных задач, но до недавнего времени их развитие в основном определялось научно-исследовательскими проектами.
«Только лишь в 2017 году министерство обороны начало целенаправленно финансировать военные приложения, выпустив запрос предложений на систему расчистки маршрутов RCIS (Route Clearance Interrogation System) и программу по многоцелевой платформе перевозки снаряжения уровня отделения SMET (Squad Multipurpose Equipment Transport)», — пояснил он.
Американская армия в декабре 2017 года отобрала четырех участников для проекта SMET: Applied Research Associates (ARA) and Polaris Defense (Team Polaris); General Dynamics Land Systems (GDLS); HDT Global; и Howe & Howe Technologies.
Эта программа была названа в опубликованном в марте 2017 года стратегическом документе американской армии Robotic and Autonomous Systems краткосрочным приоритетом (до 2020 года) сухопутных войск. Концепция Manned Unmanned Teaming (MUM-T) заключается в интеграции комбинированных роботизированных и автономных возможностей с подразделениями армии при сохранении полной функциональности бойца.
Первоначальные принципы боевого применения и требования к SMET относились к транспортному средству, которое могло бы сопровождать солдат, идущих со скоростью 3 км/ч, до 72 часов без дозаправки на дистанцию свыше 97 км. В конечном счете, аппарат должен будет работать в трех режимах: автономный, полуавтономный и дистанционное управление.
Платформа должна перевозить груз массой 454 кг и генерировать 3 кВт на стоянке и 1 кВт в движении. Транспортировка 454 кг сократит на 45 кг нагрузку на каждого солдата в отделении. За счет снижения нагрузки платформа позволит проходить пехотным бригадным группам Infantry Brigade Combat Team большие расстояния, в то время как генерирование электроэнергии этой платформой позволит заряжать на ходу снаряжение и аккумуляторы.
Платформа SMET предназначена для выполнения различных задач, включая перевозку боеприпасов, воды, аккумуляторов и специального оборудования; C4ISTAR; и огневую поддержку.
Автомобиль Polaris MRZR X IS, предлагаемый для программы SMET, представляет собой опционально управляемую автономную платформу, являющуюся дальнейшим развитием экипажного автомобиля повышенной проходимости Polaris MRZR
Ожидается, что министерство обороны подтвердит статус SMET официальный программы в середине следующего года. Американская армия рассматривает возможность закупки до 80 платформ после выбора предпочтительного головного подрядчика.
По мнению Фордхэма, платформы и сенсорные технологии, ассоциирующиеся сегодня с подобными разработками НМР, достаточно зрелы для широкого распространения в поддержку современного солдата и достаточно рентабельны для последующих инвестиций.
Коснувшись будущих проблем, связанных с бурным развитием НМР, Фордхэм назвал «абсолютную безопасность» самым важным элементом в любом успешном проекте роботизированной платформы. Функционирование НМР всегда должно быть безопасным, без непредусмотренных перемещений или неожиданного поведения.
«Всего одна проблема, связанная с безопасностью, может отбросить процесс роботизации на годы. Предсказуемая работа платформы является ключом к успеху. Во-первых, безопасность всегда является самым важным вызовом. Избыточность управляющих контроллеров, безопасное программное обеспечение, тщательный анализ, возможность контроля и испытания — всё это является основой успешного достижения необходимого уровня безопасности».
«Во-вторых, существует множество проблем с роботами повышенной проходимости. У нас нет карт Google Maps, которые показывают лучший маршрут, правила дорожного движения со знаками как в коммерческих приложениях. Зато у нас есть множество не отмеченных на карте камней, деревьев, ям и резкая смена рельефа, всё это система должна решать в реальном времени», — пояснил Фордхэм.
Applied Research Associates объединилась с компанией Polaris по программе SMET, предложив решение на базе экипажного вездеходного автомобиля Polaris MRZR ATV (all terrain vehicle), который уже стоит на вооружении пехотных и специальных подразделений стран НАТО и их союзников. Вариант MRZR X является автономным опционально управляемым вариантом MRZR ATV, призванным обеспечить более плавный переход от пилотируемых к автономным роботизированным системам.
На MRZR X установлен модульный комплект Modular Robotic Applique Kit (M-RAK), позволяющий интегрировать автономные технологии при сохранении физической и программной архитектуры существующих обитаемых платформ.
Мэтью Фордхэм сказал, что одним из преимуществ MRZR X является то, что «схожая платформа уже эксплуатируется в американской армии. Стоимость производства будет низкой, а поддержка доступна по всему миру. Машину легко эксплуатировать и обслуживать, а переход от ручного режима к беспилотному происходит по щелчку тумблера. Развитие алгоритмов машинного обучения, обработки видео и технологий программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA) внесло значительный вклад в полуавтономные характеристики, которые в настоящее время ищут военные».
«Рынок НМР постоянно растет. По мере роста доверия солдат к роботизированным платформам мы увидим все большее распространение таких систем. Бюджеты будут формироваться с учетом необходимости внедрения дополнительных наземных робототехнических комплексов в арсенал военных. Мы, глядя на наших вероятных противников, стремимся расширить функциональность наших роботов. Они смогут выполнять самые грязную и опасную работу за наших солдат».
AMSTAF 6 6×6 — один из нескольких колесных вариантов НМР, предлагаемых в настоящее время израильской промышленностью
Ронен Фишман из израильской компании Automotive Robotic Industry согласился с тем, что развитие НМР крайне необходимо для современного солдата.
Однако, он считает, что рынок НМР для структур национальной безопасности остается более развитым по сравнению с рынком НМР для военных структур. Впрочем, в ближайшем будущем эти технологии получат широчайшее распространение во многих армиях мира.
«Понимание того, что НМР должны играть ведущую роль в следующей битве, уже есть, но пройдет еще два или три года пока это понимание перейдет в реальные действия».
По мнению Фишмана, важнейшими требованиями к НМР, работающим бок о бок с современным солдатом, являются высокая проходимость и превосходная маневренность. Хотя программное обеспечение остается ключевым элементом любой программы разработки НМР, поскольку только ПО позволяет реализовать различные автономные режимы.
«Самым сложным в создании программного обеспечения является то, что оно должно заставить множество подсистем работать в совершенной гармонии и при этом оно должно быть достаточно гибким с тем, чтобы можно было интегрировать новые продвинутые подсистемы за минимальное время».
Компания Automotive Robotic Industry в настоящее время предлагает несколько колесных НМР, включая AMSTAF 8 8×8; AMSTAF 6 6×6 и AMSTAF 4 4×4, которые она разрабатывает совместно с BFL India.
Одновременно на рынке НМР идет процесс уменьшения размеров платформ и полезной нагрузки с целью оптимизации поддержки пехотных и специальных подразделений, особенно при выполнении разведывательных задач и задач по обезвреживанию неразорвавшихся боеприпасов.