자치 시스템에 대한 유럽 방위청의 견해 : 개념과 전망. 1의 일부

지상 시스템에 대한 더 많은 자율성

자율 기능을 가진 지상 기반 무기 시스템은 군인이나 야영지 보호와 같은 다양한 작업에서 사용되는 군대에서 입증되었습니다. 그러나 그들의 기술적 잠재력은 그들이 직면 한 도전과 함께 중요합니다.



오늘날 지상 기반 모바일 로봇의 자율성은 "팔로우 (follow me)"또는 중간 좌표를 통한 내비게이션과 같은 간단한 기능으로 제한됩니다.

일부 국가의 군대에 의해 현재 배치 된 자율 기능을 가진 가장 유명한 등급의 시스템은 장갑차의 액티브 방어 시스템 (SAZ)으로, 대전차 미사일, 유도 미사일 및 발사체를 독립적으로 파괴 할 수 있습니다. SAZ는 원칙적으로 위협을 모니터링, 평가 및 분류하는 사격 통제 시스템으로 공격 장치를 탐지하는 레이더 또는 적외선 센서의 조합입니다.

탐지 순간부터 반대 발사체를 발사하는 순간까지의 전 과정은 인간의 개입으로 인해 속도가 느려지거나시기 적절한 활성화가 완전히 불가능 해지기 때문에 완전히 자동화됩니다. 운영자는 육체적으로 카운터 껍질을 쏠 수있는 명령을 내릴 수 없으며,이 프로세스의 개별 단계를 제어 할 수도조차 없습니다. 그러나 SAZ는 사용자가 시스템이 반응해야하는 정확한 상황과 그렇지 않은 상황을 예측할 수있는 방식으로 사전 프로그래밍됩니다. SAZ 반응을 일으키는 위협 유형은 사전에 알려 지거나 적어도 높은 수준의 확신으로 예측할 수 있습니다.

유사한 원칙은 또한 전투 지역에서 군 기지를 보호하기 위해 사용되는 무인 로켓, 포병 포탄 및 광산의 도청 시스템과 같은 다른 자치 기반 지상 무기 시스템의 기능을 결정합니다. 따라서 SAZ와 차단 시스템은 활성화 후 인간의 개입을 필요로하지 않는 자율 시스템으로 간주 될 수 있습니다.

도전 과제 : 지상 이동 로봇의 자율성

현재까지 지상 기반 모바일 시스템은 일반적으로 폭발물을 감지하여 중성화하거나 지형 또는 건물 정찰에 사용됩니다. 두 경우 모두, 로봇은 원격으로 제어되고 운영자에 의해 제어됩니다 (일부 로봇은 사람의 지속적인 도움없이 점대 점으로 이동하는 것과 같은 간단한 작업을 수행 할 수 있음). "인간의 참여가 매우 중요한 이유는 지상 이동 로봇이 복잡하고 예측할 수없는 지형에서 독립적 인 행동에 엄청난 어려움을 겪고 있기 때문입니다. 전쟁터 주변에서 독립적으로 움직이는 자동차를 운전하십시오. 장애물을 피해야하며, 움직이는 물체로 주변을 돌아 다니며 적의 공격을 피해야합니다. 앞서 언급 한 SAZ와 같은 자율 무기 시스템을 사용하는 것보다 예측하기 어렵 기 때문에 훨씬 더 어려웠습니다. "라고 유럽 방위청 (EAO)의 Marek Kalbarchik은 말했습니다. 따라서 오늘날 지상 기반 로봇의 자율성은 "sa by follow by"와 주어진 좌표에 따른 내비게이션과 같은 간단한 기능으로 제한됩니다. "follow me"기능은 crewless machine이 다른 차량이나 병사를 추적하는 데 사용될 수 있으며, 중간 지점을 탐색 할 때 차량이 원하는 목적지에 도달하기 위해 좌표를 사용할 수 있습니다 (운영자가 결정하거나 시스템에 저장 됨). 두 경우 모두 크루리스 머신은 GPS, 레이더, 시각 또는 전자기 신호 또는 라디오 채널을 사용하여 리드를 따라 또는 특정 / 암기 경로를 따라갑니다.

군인의 선택

운영 측면에서 볼 때 이러한 자율 기능을 사용하는 목적은 일반적으로 다음과 같습니다.
• 운전자를 무인 차량 또는 무인 운전 킷으로 대체하여 위험 지역의 군인에 대한 위험을 줄이고 운송 호송에서 자율 전달 기능을 사용하거나
• 외진 지역의 군대에 지원 제공.

크게 두 가지 기능은 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 소위 "장애물 회피"요소에 의존합니다. 지형 (언덕, 골짜기, 강, 나무 등)의 복잡한 지형과 모양으로 인해 지상 플랫폼에 사용되는 포인트 네비게이션 시스템에는 레이저 레이더 또는 라이더 (LiDAR - 빛 감지 및 범위 지정) 또는 미리로드 된지도를 사용할 수 있습니다. 그러나 라이더는 능동 센서에 의존하기 때문에 감지하기 쉽기 때문에 현재 수동 시각화 시스템에 대한 연구가 강조되고 있습니다. 사전로드 된 맵은 상세 맵이 이미 사용 가능한 잘 알려진 환경 (예 : 경계 또는 중요한 인프라 시설 모니터링 및 보호)에서 압축 해제 된 시스템이 작동 할 때 충분합니다. 그러나 지상 로봇이 어렵고 예측할 수없는 공간에 진입해야 할 때마다 중간 지점을 탐색하는 데 라이다가 매우 필요합니다. 문제는 라이더에도 한계가 있습니다. 즉, 비교적 단순한 지형에서 작동하는 무인 기계에만 신뢰성을 보장 할 수 있습니다.

따라서이 분야에 대한 추가 연구와 개발이 필요합니다. 이를 위해 자율 항법 또는 크루 니스 (crewless) 시스템 협력을 비롯한 고급 기능을 탐색, 테스트 및 시연하기 위해 ADM-H 또는 EuroSWARM과 같은 기술 솔루션을 시연하기위한 몇 가지 프로토 타입이 개발되었습니다. 그러나이 샘플은 아직 연구 초기 단계에 있습니다.

자치 시스템에 대한 유럽 방위청의 견해 : 개념과 전망. 1의 일부


앞서 많은 어려움이있다.

라이더의 한계는 지상 이동 로봇 (NMR)이 직면 한 유일한 문제는 아닙니다. "무인 지상 시스템의 통합 및 통합"연구와 "유럽 거주자기구 (SafeMUVe)가 거주하는 무인 차량의 기본 기술 및 안전 요구 사항 확인"(SafeMUVe) 연구에 따르면, 도전과 기회는 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 운영 : 자율 기능 (통신 센터, 관측, 구역 및 경로 정찰, 상처 입은 피난, 대량 살상 무기의 정찰,화물의 선도, 수송 중 호송, 항로 정리 등)을 갖춘 지상 이동 로봇에 대해 고려할 수있는 많은 잠재적 인 업무가 있습니다. .). 그러나이 모든 것에 대한 운영 지원 개념은 아직 없습니다. 따라서 자율 기능을 가진지면 이동 로봇 개발자는 군대의 요구 사항을 정확히 충족하는 시스템을 개발하기가 어렵습니다. 자율 기능이있는 무인 기계 사용자 포럼 또는 작업 그룹을 구성하면이 문제를 해결할 수 있습니다.

2. 기술 : 자율 기능을 가진 NMR의 잠재적 이점은 상당히 중요하지만 아직 해결해야 할 기술적 인 장애물이 있습니다. 의도 된 작업에 따라 NMR에는 다양한 장비 세트 (정찰 및 감시 용 센서, 대량 살상 무기의 모니터링 및 탐지, 폭발물 또는 무기 시스템 처리 용 조작기, 내비게이션 및 안내 시스템), 정보 수집 키트, 운전자 컨트롤 키트 및 제어 장비가 장착 될 수 있습니다 . 이는 의사 결정 /인지 컴퓨팅, 인간 - 기계 상호 작용, 컴퓨터 시각화, 배터리 기술 또는 공동 정보 수집과 같은 획기적인 기술이 필수적이라는 것을 의미합니다. 특히, 구조화되지 않은 경쟁 공간은 내비게이션 및 안내 시스템의 작업을 크게 복잡하게 만듭니다. 여기에서 새로운 센서 (과열 원자 기술 기반의 열 중성자 검출기, 간섭계, 모니터링 및 제어를위한 지능형 액추에이터, 첨단 전자 유도 센서, 적외선 분광기) 및 기술, 예를 들어 분산 및 조인트 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping - 동시 로컬라이제이션 및 매핑) 및 지형에 대한 3 차원 조사, 상대 네비게이션, 현금 센서로부터의 데이터 통합 ​​및 고급 통합은 물론 P 기술 비전을 통한 이동성. 문제는 그다지 기술적 인 성격이 아니기 때문에 이러한 기술의 대부분은 이미 규제 영역에서와 마찬가지로 시민의 영역에서 이미 사용되고 있습니다. 사실, 그러한 기술은 특정 군사 요구 사항에 적용 할 필요가 있기 때문에 군사 목적으로 즉시 사용할 수 없습니다.

이것은 ENA에 의해 개발 된 OSRA 통합 전략 연구 프로그램의 목표이며, 필요한 해결책을 제공 할 수있는 도구입니다. OSRA의 일부로서 기술 기반 빌딩 블록 또는 기술 빌딩 블록이 개발되어 지상 기반 로봇과 관련된 기술 격차를 제거해야한다. 예를 들면 거주 가능 및 비거주 플랫폼의 공동 행동, 인간과 다양한 수준의 자율성이있는 비 복싱 시스템 간의 적응 적 상호 작용, 모니터링 및 진단 시스템; 새로운 사용자 인터페이스; 위성 신호가없는 경우의 네비게이션; 선원 및 크루리스 플랫폼을위한 자율적이고 자동화 된 지침, 탐색 및 제어 및 의사 결정 알고리즘 몇몇 로봇의 통제 및 그들의 합동 행동; 무기의 정확한 유도와 통제; 능동 이미징 시스템; 의사 결정을위한 인공 지능과 큰 데이터. 각 TIA는 정부, 산업 및 과학의 전문가를 포함하는 특별 그룹 또는 CapTech가 소유합니다. 각 CapTech 그룹의 임무는 TVB를위한 로드맵을 개발하는 것입니다.

3. 규제 / 법률 : 군사 영역에서 자율 시스템을 구현하는 데있어 중요한 장애물은 가장 기본적인 자율 기능을 가진 모바일 로봇조차도 적대적이고 복잡한 환경에서도 정확하고 안전하게 작동 할 수 있는지 확인하는 데 필요한 적절한 검증 및 평가 기술 또는 인증 프로세스가 없다는 것입니다. 민간 차원에서 무인 차량도 같은 문제에 직면 해있다. SafeMUVe 연구에 따르면 특정 표준 / 모범 사례와 관련하여 정의 된 주요 지연은 높은 수준의 자율성과 관련된 모듈, 즉 "자동화"및 "데이터 융합"에 있습니다. 예를 들어 "외부 환경의 인식", "로컬라이제이션 및 매핑", "감독"(의사 결정), "트래픽 계획"등과 같은 모듈은 여전히 ​​기술적 준비 상태의 평균 수준이며 여러 가지 결정이 있지만 알고리즘은 다양한 작업을 수행하도록 설계되었지만 표준은 아직 없습니다. 이와 관련하여 유럽 발의안 ENABLE-S3에 의해 부분적으로 해결 된 이러한 모듈의 검증 및 인증에 관한 지연도 있습니다. EAU의 새롭게 설립 된 시험 센터 네트워크는 올바른 방향의 첫 걸음이었습니다. 이를 통해 국가 센터는 예를 들어 로봇 분야와 같은 유망한 기술을 테스트 할 준비를하기 위해 공동 사업을 수행 할 수 있습니다.


ELROB 2018의 자율 주행 차량 테스트 중 AMV 장갑 차량 (지붕이있는 AMV 8x8 버전에는 독립형 Patria AMV가 있어야 함)

4. 인력 : 무인 및 자율 지상 시스템의 확장 된 사용은 운영자 훈련을 포함한 군 교육 시스템의 변화를 필요로 할 것이다. 군사 요원은 무엇보다도 시스템 자율의 기술적 원리를 이해하고 필요에 따라 제대로 작동하고 제어해야합니다. 보다 높은 수준의 자율성을 가진지면 시스템의 광범위한 사용을 위해서는 사용자와 자치 시스템 간의 신뢰를 구축하는 것이 전제 조건입니다.

5. 재정 : Uber, Google, Tesla 또는 Toyota와 같은 글로벌 상업 기업이 무인 차량 개발에 수십억 유로를 투자하고 있지만 군대는 무인 지상 시스템에 훨씬 저렴한 금액을 지출하고 있으며 이러한 플랫폼은 해당 플랫폼에 대한 자체 국가 개발 계획이있는 국가에 분산되어 있습니다. 유럽 ​​방위 기금 (European Defense Fund)이 설립됨에 따라 자금 조달을 지원하고 고급 자율 기능을 갖춘 지상 이동 로봇 개발에 대한 공동 접근 방식을 지원해야합니다.

유럽기구의 업무

몇 년 동안 EAU는 지상 이동 로봇 분야에서 활발히 활동 해 왔습니다. SAM-UGV 또는 HyMUP과 같은 공동 연구 프로젝트에서 맵핑, 경로 계획, 선두 또는 장애물을 피하는 것과 같은 특정 기술 측면이 개발되었습니다. 프랑스와 독일이 공동으로 기금을 지원했다.

SAM-UGV 프로젝트는 하드웨어 및 소프트웨어의 모듈 형 아키텍처로 구별되는 모바일 지상 기반 플랫폼을 기반으로하는 독립 실행 형 샘플 데모를 개발하는 것을 목표로합니다. 특히 샘플 기술 시연에서는 확장 가능한 자율성 (원격 제어, 반자동 및 완전 자율 모드 간 전환)의 개념을 확인했습니다. SAM-UGV 프로젝트는 기존의 유인 기계와 함께 무인 시스템과 전투 임무를 수행 할 가능성을 확인한 HyMUP 프로젝트의 틀에서 더욱 발전되었습니다.

또한 PASEI 프로젝트와 SafeMUVe 및 SUGV 연구의 틀에서 의도적 인 간섭으로 인한 자율 시스템 보호, 혼합 작업에 대한 보안 요구 사항 개발 및 NMR 표준화가 각각 현재 다루어지고 있습니다.

온 / 언더 워터

자동 해상 시스템은 해군의 근대화와 변형의 핵심 구성 요소이며 기술적으로 진보 된 함대의 구조와 패러다임을 대폭 변경하여 끊임없이 확대되는 위협 범위에보다 신속하게 대응할 수있는보다 역동적 인 힘이 될 것입니다.

자동 해상 시스템 (Automatic Maritime Systems, AMS)은 적대 행위의 본질 및 모든 곳에 영향을 미칩니다. 군사 시스템에 사용될 수있는 구성 요소 및 기술의 광범위한 가용성 및 비용 절감은 주 및 비주류 참가자의 수가 세계 해양의 바다에 접근 할 수있게 해줍니다. 최근 몇 년 동안 착취 한 AMC의 수가 여러 차례 증가 했으므로 바다와 바다에서 안전하고 자유로운 항해를 보장하기 위해 필요한 기술과 기능을 함대에 제공하는 관련 프로그램과 프로젝트를 구현하는 것이 필수적입니다.

완전 자율 시스템의 영향력은 이미 너무 강하기 때문에이 기술적 진보를 놓치게 될 수비 영역도 미래의 기술 발전을 놓치게 될 것입니다. Bezkipazhnye 및 자치 시스템은 군대에서 성공적으로 사용되어 복잡하고 까다로운 작업을 수행 할 수 있습니다. 특히 해양 환경에서 분명히 드러나는 적대적이며 예측할 수없는 상황에서 그러합니다. 해양 세계는 쉽게 도전을받으며, 종종지도에서 빠져 나와 항해하기가 어렵습니다. 이러한 자율 시스템은 이러한 문제 중 일부를 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 컴퓨터 프로그램과 외부 공간의 상호 작용으로 인해 직접적인 인간 개입없이 작업을 수행 할 수있는 능력이 있습니다.

해상 작전에 AMC를 사용하는 것이 가장 광범위한 전망을 갖고 있으며 적대감, 예측 불가능 성 및 해역의 크기로 인해 모든 것이 "있다고"말하는 것이 안전합니다. 가장 복잡하고 진보 된 과학 기술 솔루션과 결합하여 해양 공간을 정복 할 수있는 절박한 갈증이 언제나 성공의 열쇠 였음을 주목하십시오.

AMC는 선원들에게 인기가 높아지고 있으며, 함대의 필수 구성 요소가되어, 예를 들어 대 광산 전쟁, 정찰, 관찰 및 정보 수집과 같은 치명적이지 않은 임무에 주로 사용됩니다. 그러나 자율 해양 시스템은 수중 세계에서 가장 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 수중 세계는 갈수록 치열 해지는 논쟁의 현장이되어 가고 있으며, 해양 자원에 대한 투쟁이 심화되고 있으며 해상 통신의 안전을 확보해야 할 필요성이 높습니다.

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