Pojazdy bezzałogowe i samoloty zdalnie pilotowane na stałe zagościły w arsenałach wielu państw. Etapem rozwoju tego uzbrojenia może być częściowa lub pełna autonomia działania, która całkowicie zrewolucjonizuje pole bitwy.
Wamerykańskiej armii nie bez powodu bezzałogowe aparaty powietrzne są nazywane samolotami zdalnie pilotowanymi (Remotely Piloted Aircraft – RPA). Chodzi o podkreślenie, że bez pracujących na ziemi załóg nigdzie by nie poleciały. MQ-9 Reaper czy RQ-4 Global Hawk nie są dronami, jak się je potocznie nazywa w mediach. Nie są to „bezduszne” roboty, polujące na swoją zdobycz. Jednakże ich następców – działające autonomicznie, przy minimalnej ingerencji człowieka, samoloty bezzałogowe – będzie właśnie można nazywać dronami.
Szacuje się, że w ciągu najbliższych pięciu, dziesięciu lat systemy bezzałogowe uzyskają bardzo duży stopień autonomii. To prawdziwa terra incognita. Przed naukowcami i wojskiem jest bowiem jeszcze wiele nieprzetartych szlaków, takich jak: określenie zakresu autonomiczności systemów, opracowanie nowych procedur testowych i zabezpieczeń, zdefiniowanie sposobu użycia bojowego maszyn. W związku z rozwojem systemów autonomicznych pojawiają się również pytania o moralną stronę ich użycia. Czy taka broń nie naruszy zasad prawa wojennego? Czy jest ona asymetryczna? Jakie zagrożenia mogą wiązać się z jej rozwojem?
W listopadzie 2012 roku Pentagon wydał dyrektywę zawierającą wytyczne do rozwoju i użycia operacyjnego uzbrojenia półautonomicznego i w pełni autonomicznego. Według tego dokumentu systemy bojowe powinny być zaprojektowane tak, by zapewnić dowódcom i operatorom możliwość odpowiedniego poziomu ingerencji w ich działania. Dyrektywa nie zakazuje jednak budowy broni całkowicie autonomicznej, tyle że Pentagon powinien ściśle nadzorować jej rozwój. Aby zapobiec tak zwanym niezamierzonym atakom, ci, którzy autoryzują i kierują operacjami systemów autonomicznych, powinni działać w zgodzie z prawem konfliktów zbrojnych, postanowieniami traktatów międzynarodowych oraz zasadami użycia uzbrojenia.
Od automatyzacji do autonomiczności
Naukowcy podkreślają potrzebę stworzenia spójnej definicji autonomiczności, która często jest mylona z automatyzacją działań. Amerykańskie samoloty bezzałogowe, które weszły do służby operacyjnej, jeszcze nie działają w sposób autonomiczny, a jedynie zautomatyzowany. Najbardziej zaawansowany pod tym względem jest MQ-4C Triton, czyli morska wersja global hawka. Namiastką autonomiczności jest możliwość samodzielnego działania w razie utraty łączności satelitarnej z operatorem na ziemi. Samolot może wówczas kontynuować zaplanowaną misję i wrócić do bazy. Są to jednak działania z góry przewidziane i wpisane w pamięć komputera pokładowego.
O wiele bardziej zaawansowany technologicznie jest eksperymentalny samolot pokładowy X-47B. Znajdujący się na ziemi lub lotniskowcu operator nie steruje nim bezpośrednio, lecz przez klikanie myszką. Wydaje w ten sposób odpowiednie komendy, takie jak na przykład: lot po określonej trajektorii, do określonego punktu, rozpoczęcie operacji lądowania, startu. Polecenie samolot wykonuje w pełni samodzielnie. Operator oczywiście zawsze pozostaje decydującym ogniwem i może zmienić zadanie lub je odwołać.
W lipcu 2013 roku X-47B wykonał dwa lądowania z użyciem liny hamującej na pokładzie lotniskowca USS „George H.W. Bush”. Z trzeciego maszyna sama zrezygnowała po autowykryciu anomalii w działaniu komputera nawigacyjnego. Skierowała się wówczas na lotnisko w bazie US Navy Wallops Island w stanie Wirginia, gdzie wylądowała bez żadnych problemów. Był to przykład autonomicznego działania – samodzielnej reakcji na zaistniałą sytuację. X-47B to, jak na razie, demonstrator technologii.
Na bazie zebranych doświadczeń US Navy rozpoczyna program budowy pokładowego, bezzałogowego powietrznego systemu rozpoznawczo-uderzeniowego (Unmanned Carrier-Launched Airborne Surveillance and Strike System – UCLASS). Jego rdzeniem ma być niewykrywalny dla radarów bezzałogowy samolot pokładowy. Będzie charakteryzował się dużą autonomią działania, zakładającą możliwość samodzielnego atakowania celów powierzchniowych. Jeśli US Navy wprowadzi go do służby operacyjnej, będzie to duży krok naprzód w dziedzinie autonomizacji samolotów bezzałogowych. Marynarka wojenna wyprzedza pod tym względem amerykańskie siły powietrzne.
Mamy obecnie do czynienia z etapem przejściowym w rozwoju systemów bezzałogowych. Osiągnięcie pełnej autonomii będzie wymagało uzyskania przez samoloty bezzałogowe takich możliwości jak: samodzielne wykrywanie innych obiektów w powietrzu i unikanie kolizji, automatyczne tankowanie w powietrzu, autodiagnostyka systemów pokładowych, replanowanie misji w zależności od zmieniających się warunków atmosferycznych oraz wykrywanych zagrożeń, koordynacja działań z innymi platformami bezzałogowymi, w tym loty w formacji, autoanaliza zebranych przez czujniki pokładowe danych. Stąd już tylko krok do najtrudniejszego etapu – samodzielnego wybierania celów dla uzbrojenia pokładowego i samodzielnego ich niszczenia.
Zastąpić człowieka
Za najbardziej zaawansowane programy związane z autonomicznością działania systemów bezzałogowych są odpowiedzialne NASA, Agencja Zaawansowanych Programów Obronnych (DARPA) oraz biuro badań technologicznych i naukowych marynarki wojennej (ONR). Wszystkie te trzy amerykańskie instytucje prowadzą programy budowy humanoidalnych robotów, które będą pomagać ludziom lub docelowo ich zastępować w sytuacjach trudnych i wyjątkowych.
Program NASA „Robonaut” zakłada budowę robota zdolnego do wykonywania różnorodnych zadań na pokładach statków kosmicznych oraz w próżni. US Navy prowadzi program SAFFiR (Shipboard Autonomous Firefighting Robot), którego celem jest stworzenie strażaka pomagającego w gaszeniu pożarów na okrętach bojowych. DARPA rozpoczęła z kolei projekt DRC (DARPA Robotics Challenge), w którym firmy komercyjne mogą prezentować roboty zdolne do prowadzenia działań poszukiwawczo-ratowniczych w razie wystąpienia katastrof naturalnych lub wypadków. Wszystkie te trzy programy zakładają, że roboty nie tylko będą pomagać ludziom jako członkowie danych grup funkcyjnych, lecz także wykażą się dużą autonomią, pozwalającą im na samodzielne rozpoczynanie określonych działań.
Kolejna grupa programów ma na celu opracowanie systemów, które będą wspomagać lub całkowicie zastąpią człowieka w kokpicie samolotu. Prowadzony przez DARPA program ALIAS (Automated Labor In-Cocpit Automation System) przewiduje budowę systemu wspomagającego pilota. Tak powstanie wirtualny drugi pilot, docelowo z możliwością samodzielnego sterowania samolotem. ALIAS ma mieć zdolności uczenia się poprzez analizę działań prawdziwych pilotów. Co więcej, ma to być przenośny system, żeby można go było przekładać z samolotu do samolotu.
NASA prowadzi programy mające na celu autonomizację działań w lotnictwie cywilnym, żeby stworzyć system, dzięki któremu samolot pasażerski lub transportowy będzie mógł mieć tylko jednego pilota (Single Pilot Operations – SPO). Projekt zintegrowanego jednoosobowego kokpitu zakłada dużą automatyzację działań oraz uproszczenie zarządzania lotem. Dzięki dotykowemu systemowi sterowania (Haptic Flight Control System – HFCS) pilot będzie komunikował się z samolotem wyłącznie przez drążek sterowy i przepustnicę silników. System ma być do tego stopnia autonomiczny, że będzie mógł na przykład samodzielnie wylądować, gdyby nie był w stanie tego zrobić pilot.
Pierwsze przymiarki
Amerykańska armia i marynarka wojenna podjęły programy budowy systemów, które potrafią sterować śmigłowcem bez udziału człowieka. Pierwsze próby, prowadzone wspólnie przez NASA i US Army w ramach programu RASCAL, sięgają 1989 roku. Zbudowano wówczas bezzałogową wersję śmigłowca Blackhawk, oznaczoną jako JUH-60A. US Navy rozpoczęła natomiast własny program budowy autonomicznego powietrznego systemu transportowego (Autonomous Aerial Cargo Utility System – AACUS). Na jego potrzeby Boeing opracował bezzałogową wersję śmigłowca MD-530F, oznaczoną jako H-6 Unmanned Little Bird.
Przymiarką do przyszłych operacji i pewnego rodzaju polem testowym była eksploatacja w Afganistanie przez piechotę morską eksperymentalnego transportowego śmigłowca bezzałogowego Kaman K-MAX, który działa w sposób zautomatyzowany. Znajdujący się na ziemi operator nie steruje nim bezpośrednio, lecz wcześniej programuje trasę lotu i w każdej chwili może ją modyfikować. K-MAX to jednak etap przejściowy.
W ostatnich latach zarówno JUH-60A, jak i H-6U zostały wyposażone w systemy, dzięki którym nie tylko mogą przemieszczać się z punktu A do B, lecz także wykonywać samodzielnie lądowanie w wybranym przez siebie miejscu. Program AACUS zakłada, że śmigłowiec po dotarciu do wyznaczonego obszaru w ciągu kilku minut sam wybierze optymalne miejsce do lądowania i je wykona. AACUS będzie systemem modułowym, dającym się łatwo zamontować w wybranym śmigłowcu.
Podobny system, Matrix, opracowuje firma Sikorsky. Został on zamontowany w eksperymentalnym bezzałogowym śmigłowcu S-76 SARA (Sikorsky Autonomous Research Aircraft), który pierwszy autonomiczny lot odbył w lipcu 2013 roku.
Zalety i wątpliwości
Systemy autonomiczne otwierają przed lotnictwem bojowym całkowicie nowe możliwości. Długotrwałe patrole lub wielogodzinne misje przede wszystkim nie będą ograniczane wytrzymałością pilotów, jak to się dzieje w wypadku obecnych samolotów zdalnie pilotowanych (RPA). Co więcej, oznacza to też mniej pracy ze strony operatorów naziemnych. Ponadto systemy bezzałogowe nie wymagają lotów ćwiczebnych i szkolnych, więc zużycie tych maszyn będzie znacznie mniejsze niż załogowych.
W przyszłości oprogramowanie adaptacyjne pozwoli na przekazywanie zdobytego doświadczenia między poszczególnymi aparatami. Jeśli jeden samolot „nauczy się” pewnego działania, będzie można tę wiedzę przekazać wszystkim pozostałym. Autonomia działania, bez komunikacji satelitarnej z centrum sterowania, z jednej strony pozwoli maszynom bezzałogowym na skryte zbliżanie się do celu, a z drugiej wyeliminuje problem utraty lub zakłócenia łączności satelitarnej przez przeciwnika.
Naukowcy podkreślają jeszcze jeden pozytywny aspekt – systemy skomputeryzowane charakteryzują się dużo większą precyzją działania, szybkością reakcji na zaistniałą sytuację i przetwarzania danych niż człowiek. Będą więc o wiele bardziej efektywne, na przykład pod względem zużywania paliwa czy amunicji.
Szybki rozwój systemów autonomicznych rodzi jednak wiele pytań i wątpliwości. Szczególnie dotyczą one możliwości samodzielnego użycia broni. To ostatnie ogniwo w rozwoju tych technologii, które jednakże jest ich logiczną konsekwencją. Jeśli system może samodzielnie wybrać miejsce do lądowania, to również będzie mógł sam wykryć cel i zadecydować o jego zniszczeniu. Przeciwnicy pogłębiania autonomizacji widzą w tym największe zagrożenie – niekontrolowanego użycia broni, co może mieć poważne konsekwencje, choćby takie jak trafienie we własne oddziały lub cywilów. Jednakże w wypadku użycia systemu autonomicznego ostatnim ogniwem zawsze będzie człowiek, który z jednej strony autoryzuje jego użycie, a z drugiej ma możliwość zachowania nad nim kontroli.
Autonomiczne samoloty bezzałogowe nie będą się różniły pod tym względem od używanego obecnie uzbrojenia, takiego jak rakiety samosterujące cruise czy uruchamiające się automatycznie systemy obronne. Ich działanie będzie opierać się na możliwości ich czujników pokładowych oraz zdolności do szybkiego przetwarzania i analizowania danych. Dzisiaj pilot myśliwca atakujący cel, który pozostaje poza zasięgiem wzroku (BLOS), przy jego identyfikacji i namierzaniu całkowicie opiera się na odczycie czujników pokładowych swojego samolotu. Wie o nim tyle, ile „dowiedziały się” jego systemy pokładowe.
autor zdjęć: NASA