자치 시스템에 대한 유럽 방위청의 견해 : 개념과 전망. 1의 일부

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지상 시스템의 자율성 향상

자율 기능을 갖춘 지상 무기 시스템은 군인이나 야전 캠프 보호를 포함하여 다양한 작업에 사용하는 군대에서 그 자체로 입증되었습니다. 그러나 그들의 기술적 잠재력은 그들이 직면한 도전과 마찬가지로 중요합니다.




육상 이동 수단의 자율성 로봇 오늘날은 여전히 ​​"나를 따라와" 또는 중간 좌표로의 탐색과 같은 단순한 기능으로 제한됩니다.

일부 국가의 군대에 의해 현재 배치된 자율 기능을 갖춘 가장 잘 알려진 등급의 시스템은 공격하는 대전차 미사일, 비유도 로켓 및 발사체를 독립적으로 파괴할 수 있는 장갑차용 능동 보호 시스템(ACS)입니다. SAZ는 일반적으로 공격자를 감지하는 레이더 또는 적외선 센서와 위협을 추적, 평가 및 분류하는 사격 통제 시스템의 조합입니다.

인간의 개입으로 인해 속도가 느려지거나 적시에 작동이 완전히 불가능하기 때문에 탐지 순간부터 대 발사체를 발사하는 순간까지의 전체 프로세스는 완전히 자동화됩니다. 운영자는 물리적으로 대포 발사 명령을 내릴 시간이 없을 뿐만 아니라 이 프로세스의 개별 단계를 제어할 수도 없습니다. 그러나 ACS는 사용자가 시스템이 응답해야 하는 상황과 응답하지 말아야 하는 상황을 정확하게 예측할 수 있는 방식으로 항상 미리 프로그래밍되어 있습니다. BAC 대응을 촉발할 위협 유형은 사전에 알려져 있거나 최소한 높은 확실성으로 예측 가능합니다.

유사한 원칙은 또한 전쟁 지역에서 군사 기지를 보호하는 데 사용되는 로켓, 포탄 및 지뢰를 요격하는 시스템과 같은 다른 자율 지상 무기 시스템의 작동을 안내합니다. 따라서 BAS와 차단 시스템은 일단 활성화되면 사람의 개입이 필요하지 않은 독립형 시스템으로 간주될 수 있습니다.

과제: 지상 모바일 로봇의 자율성

현재까지 지상 이동 시스템은 일반적으로 폭발물의 탐지 및 무력화 또는 지형이나 건물 정찰에 사용됩니다. 두 경우 모두 로봇은 작업자가 원격으로 제어하고 제어합니다(일부 로봇은 사람의 지속적인 지원 없이 지점 간 이동과 같은 간단한 작업을 수행할 수 있음). “인간의 참여가 여전히 중요한 이유는 지상 기반 모바일 로봇이 복잡하고 예측할 수 없는 지형에서 독립적으로 작동하는 데 큰 어려움이 있기 때문입니다. 장애물을 피하고 움직이는 물체와 함께 운전하며 적의 공격을 받아야 하는 전장에서 독립적으로 이동하는 차량을 운전하십시오. EDA (European Defense Agency)의 Marek Kalbarczyk는 앞서 언급 한 SAZ와 같은 자율 무기 시스템을 사용하는 것보다 예측 불가능 성으로 인해 훨씬 ​​더 어렵습니다. 따라서 오늘날 지상 로봇의 자율성은 여전히 ​​"follow same me" 및 주어진 좌표에 따른 탐색과 같은 단순한 기능으로 제한됩니다. "follow me" 기능은 무인 차량이 다른 차량이나 군인을 따라가는 데 사용할 수 있는 반면 웨이포인트 내비게이션은 차량이 원하는 목적지에 도달하기 위해 좌표(작업자가 정의하거나 시스템에서 저장)를 사용할 수 있도록 합니다. 두 경우 모두 무인 차량은 GPS, 레이더, 시각 또는 전자기 서명 또는 무선 채널을 사용하여 리드를 따르거나 정의된/기억된 경로를 따라갑니다.

군인의 선택

운영 관점에서 이러한 자율 기능을 사용하는 목적은 일반적으로 다음과 같습니다.
• 운전자를 자율 호송 기능이 있는 무인 차량 또는 무인 운전 키트로 교체하여 위험 지역에서 군인에 대한 위험을 줄입니다.
• 외딴 지역에 있는 군대를 지원합니다.

두 기능은 일반적으로 장애물과의 충돌을 피하기 위해 소위 "장애물 회피" 요소에 의존합니다. 개별 지형(언덕, 계곡, 강, 나무 등)의 복잡한 지형과 모양으로 인해 지상 플랫폼에서 사용되는 포인트 내비게이션 시스템은 레이저 레이더 또는 라이다(LiDAR - Light Detection And Ranging)를 포함하거나 미리 로드된 지도를 사용합니다. 그러나 LiDAR는 능동 센서에 의존하고 감지하기 쉽기 때문에 현재 수동 이미징 시스템에 대한 연구에 집중하고 있습니다. 상세한 지도가 이미 제공되는 잘 알려진 환경(예: 국경 또는 중요 인프라 모니터링 및 보호)에서 무인 차량이 작동하는 경우 사전 로드된 지도로 충분합니다. 그러나 지상 로봇이 복잡하고 예측할 수 없는 공간에 진입해야 할 때마다 중간 지점을 탐색하는 데 LiDAR가 필수적입니다. 문제는 LiDAR에도 한계가 있다는 것입니다. 즉, 상대적으로 단순한 지형에서 작동하는 무인 차량에 대해서만 신뢰성을 보장할 수 있다는 것입니다.

따라서 이 분야에 대한 추가적인 연구와 개발이 필요하다. 이를 위해 ADM-H 또는 EuroSWARM과 같은 몇 가지 기술 시연 프로토타입이 개발되어 자율 항법 또는 무인 시스템 협력을 포함한 고급 기능을 탐색, 테스트 및 시연했습니다. 그러나 이러한 샘플은 아직 연구 초기 단계에 있습니다.

자치 시스템에 대한 유럽 방위청의 견해 : 개념과 전망. 1의 일부

많은 어려움이 기다리고 있습니다

LIDAR의 한계는 육상 이동 로봇(HMR)이 직면한 유일한 문제가 아닙니다. "무인 지상 시스템의 영토 적합 및 통합" 연구 및 "유인 및 무인 시스템을 포함하는 복합 임무에서 운용할 때 군용 무인 차량에 대한 모든 주요 기술 및 안전 요구 사항 결정" 연구(SafeMUVe)에 따르면, 유럽방위청, 도전과 기회는 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 운영: 자율 기능(통신 센터, 감시, 구역 및 경로 정찰, 부상자 후송, 대량 살상 무기 정찰, 짐을 실은 리더 따라가기, 호위 보급품, 청소 경로 등), 그러나 이 모든 것을 지원하기 위한 운영 개념은 여전히 ​​부족합니다. 따라서 자율 기능을 갖춘 지상 이동 로봇 개발자가 군의 요구 사항을 정확하게 충족하는 시스템을 개발하기는 어렵습니다. 자율 기능을 갖춘 무인 차량 사용자의 포럼 또는 작업 그룹을 조직하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.

2. 기술: 자율 기능을 갖춘 HMR의 잠재적 이점은 상당하지만 여전히 극복해야 할 기술적 장애물이 있습니다. 의도한 작업에 따라 NMR에는 다양한 온보드 장비 세트(정찰 및 감시용 센서 또는 대량 살상 무기 모니터링 및 탐지용 센서, 폭발물 또는 무기 시스템을 처리하기 위한 조작기, 내비게이션 및 안내 시스템), 정보 수집 장치가 장착될 수 있습니다. 키트, 운전자 제어 키트 및 제어 장비 . 이는 의사 결정/인지 컴퓨팅, 인간-기계 상호 작용, 컴퓨터 시각화, 배터리 기술 또는 공동 정보 수집과 같은 일부 파괴적 기술이 시급히 필요함을 의미합니다. 특히 구조화되지 않고 경쟁이 치열한 환경은 내비게이션과 안내를 매우 어렵게 만듭니다. 여기에서 새로운 센서(열 중성자 검출기, 과냉각 원자 기술을 기반으로 한 간섭계, 스마트 제어 및 관리 액추에이터, 고급 전자기 유도 센서, 적외선 분광기) 및 방법(예: 분산 및 공동)을 개발하는 경로를 따라 이동해야 합니다. SLAM(Simultaneous Localization and Mapping - 동시 현지화 및 매핑) 및 XNUMXD 지형 측량, 상대 탐색, 기존 센서 데이터의 고급 통합 및 융합, 시각 보조 이동성. 이러한 기술의 대부분이 이미 시민 영역에서 사용되기 때문에 문제는 기술적 특성에 있는 것이 아니라 규제 환경에 있습니다. 실제로 이러한 기술은 특정 군사 요구 사항에 맞게 조정되어야 하므로 군사 목적으로 즉시 사용할 수 없습니다.

이것이 바로 EOA가 개발한 OSRA의 통합 전략 연구 프로그램의 목표이며 필요한 솔루션을 제공할 수 있는 도구입니다. OSRA 내에서 지상 로봇과 관련된 기술적 격차를 제거해야 하는 몇 가지 소위 기술 빌딩 블록 또는 TBB(Technology Building Blocks)가 개발되고 있습니다. 자율성이 다른 무인 시스템; 제어 및 진단 시스템; 새로운 사용자 인터페이스; 위성 신호가 없을 때 내비게이션; 유인 및 무인 플랫폼을 위한 자율적이고 자동화된 안내, 내비게이션 및 제어, 의사결정 알고리즘; 여러 로봇 및 공동 작업 제어; 고정밀 유도 및 무기 제어; 능동 이미징 시스템; 의사 결정을 위한 인공 지능 및 빅 데이터. 각 TVV는 국가, 산업 및 학계의 전문가를 포함하는 특수 그룹 또는 CapTech가 소유합니다. 각 CapTech 그룹의 임무는 TVB에 대한 로드맵을 개발하는 것입니다.

3. 규제/법률: 군대에서 자율 시스템을 배치하는 데 있어 가장 큰 장애물은 가장 기본적인 자율 기능을 갖춘 이동 로봇이 적대적이고 복잡한 환경. 민간 영역에서 자율주행차는 동일한 문제에 직면해 있습니다. SafeMUVe 연구에 따르면 특정 표준/모범 사례와 관련하여 확인된 주요 격차는 더 높은 수준의 자율성과 관련된 모듈, 즉 "자동화" 및 "데이터 병합"에 있습니다. 환경 인식, 현지화 및 매핑, 감시(의사 결정), 교통 계획 등과 같은 모듈은 여전히 ​​중간 수준의 기술 준비 상태에 있으며 다양한 작업을 수행하도록 설계된 여러 솔루션과 알고리즘이 있지만 아직 표준은 없습니다. 사용 가능. 이와 관련하여 유럽 이니셔티브 ENABLE-S3에 의해 부분적으로 해결되는 이러한 모듈의 검증 및 인증에 관한 백로그도 있습니다. EOA가 최근에 구축한 테스트 센터 네트워크는 올바른 방향으로 나아가는 첫 걸음이었습니다. 이를 통해 국가 센터는 예를 들어 로봇 공학 분야에서 유망한 기술의 테스트를 준비하기 위한 공동 이니셔티브를 구현할 수 있습니다.


ELROB 2018에서 자율 차량 열을 테스트하는 동안 AMV 장갑차(높은 지붕이 있는 AMV 8x8 변형은 Patria AMV 자율 차량이 뒤따름)

4. 인력 : 무인 및 자율 지상 시스템의 사용 확대는 운영자 교육을 포함한 군사 교육의 변화를 요구할 것입니다. 군인은 시스템을 적절하게 운영하고 필요한 경우 제어하기 위해 먼저 시스템 자율성의 기술적 원리를 이해해야 합니다. 사용자와 자율 시스템 간의 신뢰 형성은 더 높은 수준의 자율성을 가진 지상파 시스템을 더 널리 사용하기 위한 전제 조건입니다.

5. 재무: Uber, Google, Tesla 또는 Toyota와 같은 글로벌 상업 기업이 무인 차량 개발에 수십억 유로를 투자하고 있는 반면, 군은 무인 지상 시스템에 훨씬 적은 금액을 지출하고 있으며, 이는 자체적인 국가 계획이 있는 국가에도 배포됩니다. 그러한 플랫폼의 개발. 새롭게 떠오르는 유럽 방위 기금은 자금을 통합하고 보다 진보된 자율 기능을 갖춘 지상 기반 모바일 로봇을 개발하기 위한 협력적 접근 방식을 지원해야 합니다.

유럽기구의 업무

EOA는 수년 동안 지상 이동 로봇 분야에서 활발히 활동해 왔습니다. SAM-UGV 또는 HyMUP와 같은 공동 연구 프로젝트에서 매핑, 경로 계획, 리드 추적 또는 장애물 회피와 같은 특수 기술 측면이 개발되었습니다. 둘 다 프랑스와 독일이 공동 자금을 조달합니다.

SAM-UGV 프로젝트는 하드웨어와 소프트웨어의 모듈식 아키텍처를 특징으로 하는 모바일 지상 플랫폼을 기반으로 독립형 기술 실증 모델을 개발하는 것을 목표로 합니다. 특히 기술 시연 샘플은 확장 가능한 자율성(원격 제어, 반자율 및 완전 자율 간 전환)의 개념을 검증했습니다. SAM-UGV 프로젝트는 HyMUP 프로젝트의 일부로 추가 개발되어 기존 유인 차량과 함께 무인 시스템으로 전투 임무를 수행할 수 있는 가능성을 확인했습니다.

또한 의도적인 간섭으로부터 자율 시스템을 보호하는 문제, 혼합 작업에 대한 안전 요구 사항 개발 및 HMP 표준화 문제는 현재 PASEI 프로젝트와 SafeMUVe 및 SUGV 연구에서 각각 해결되고 있습니다.

온 / 언더 워터

자동화된 해양 시스템은 해군의 현대화 및 변혁의 핵심 구성 요소이며, 기술적으로 진보된 함대의 구조와 패러다임을 근본적으로 바꿀 수 있으며, 이를 통해 더욱 역동적인 전력이 될 수 있으며 계속 확장되는 범위에 더 빠르게 대응할 수 있습니다. 위협.

자동 해양 시스템(AMS)은 전쟁의 본질과 모든 곳에 상당한 영향을 미칩니다. 군사 시스템에 사용할 수 있는 구성 요소 및 기술의 광범위한 가용성 및 비용 절감으로 인해 점점 더 많은 수의 국가 및 비국가 활동가가 세계 해양에 접근할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 운영되는 AMS의 수가 몇 배로 증가했기 때문에 바다와 바다에서 안전하고 자유로운 항해를 보장하는 데 필요한 기술과 기능을 함대에 제공할 적절한 프로그램과 프로젝트를 구현하는 것이 필수적입니다.

완전 자율 시스템의 영향력은 이미 너무 강해서 이 기술 혁신을 놓치는 방위 산업은 미래의 기술 발전도 놓칠 것입니다. 무인 및 자율 시스템은 특히 적대적이고 예측할 수 없는 조건에서 복잡하고 어려운 작업을 수행하기 위해 군사 분야에서 큰 성공을 거두며 사용될 수 있습니다. 해양 세계는 쉽게 도전할 수 있고, 종종 미지의 미지의 탐색이 어려우며, 이러한 자율 시스템은 이러한 도전 중 일부를 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 컴퓨터 프로그램과 외부 공간의 상호 작용으로 인한 작동 모드를 사용하여 직접적인 인간 개입 없이 작업을 수행할 수 있습니다.

해상 작전에서 AMS를 사용하는 것은 적대감, 예측 불가능성 및 바다 공간의 크기 덕분에 가장 넓은 전망과 모든 "감사"를 가지고 있다고 자신있게 말할 수 있습니다. 가장 복잡하고 진보된 과학 기술 솔루션과 결합된 바다 공간 정복에 대한 억누를 수 없는 갈증이 항상 성공의 열쇠였다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

AWS는 선원들 사이에서 점점 더 인기를 얻고 있으며, 예를 들어 정찰, 감시 및 정보 수집을 위해 광산 활동과 같은 치명적이지 않은 임무에 주로 사용되는 함대의 필수적인 부분이 되고 있습니다. 그러나 자율 해양 시스템은 수중 세계에서 가장 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 수중 세계는 점점 더 치열해지는 분쟁의 장이 되고 있으며, 해양 자원을 위한 투쟁이 치열해지고 있으며, 동시에 해상 통신로의 안전을 확보해야 할 필요성이 높습니다.

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2 의견
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  1. +2
    14 2 월 2019 09 : 32
    흠, "로봇에게 영광을, 인간에게 죽음을!" 공산주의로 실현되는 것과는 거리가 멀다. 그러나 그들은 그것에 노력하고 있습니다.
  2. 0
    15 2 월 2019 07 : 20
    자율성은 로봇뿐만 아니라 사람이 거주하는 전투 차량에도 적용됩니다.
    이러한 기계에서 정찰 장치는 목표물을 결정하고, 컴퓨터는 목표물을 식별하고, 탄도 계산을 수행하고, 무기를 조준하고, 사람은 발사를 위해 녹색 신호를 보냅니다. 가드 탱크 http://www.sinor.ru/~bukren/tank_21.htm에 대한 내 기사에 설명이 나와 있습니다.

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