Эксперт: Борьба с роем беспилотников – как компресс на протез
На форуме Expo uav «Защита гражданских объектов от атак беспилотных систем» собрались разработчики систем обнаружения, подавления и уничтожения беспилотников. Также присутствовали компании, специализирующиеся на строительстве защитных сооружений для промышленных объектов и нефтеперерабатывающих заводов.
Андрей Бойко, руководитель мастерской роевой механики, сообщил участникам форума, что сделаны первые шаги в достижении согласованности внутри роя беспилотников. Учёные научились отдавать дронам команды, и те начали их выполнять. Ещё год назад не существовало единого языка общения внутри роя беспилотников.
Самым впечатляющим открытием для собравшихся стало то, что их разработки против роя беспилотников не эффективны. Уничтожить рой можно только с помощью более многочисленного роя.
Как пишет портал Mashnews, промышленное производство не способно создать собственный рой беспилотников. Промышленность может предоставить «бойцов» для роя, но разработать программу для них на заводе невозможно — для этого требуется университетская среда с минимальными ограничениями.
Суть роя заключается в том, что дроны, получив расплывчатый приказ с чёткой целью, самостоятельно принимают решения о том, как его выполнить, ориентируясь на текущую обстановку. Главная задача сейчас — научить беспилотники разных типов взаимодействовать друг с другом. Например, самолёт должен понимать, как помочь квадрокоптеру.
Если один из дронов выходит из строя во время выполнения задачи, рой должен мгновенно перестроиться, чтобы компенсировать потерю. Уничтожение одного или нескольких беспилотников не должно мешать выполнению задачи. «Рой должен быть вязким», — отмечает Андрей Бойко.
Если рой сможет самостоятельно принимать решения и транслировать свои действия в понятной для человека форме (для возможной корректировки), это станет самым мощным оружием. Нейросеть способна быстро адаптироваться и изменять своё поведение в зависимости от ситуации.
Формально историю роевой технологии можно отсчитывать с 1982 года, когда была разработана модель групповых полётов. Эта модель до сих пор используется в компьютерных играх.
Первые испытания роевой технологии начались в 2010 году в США. Первые успешные эксперименты были проведены в 2015 году, а завершающий этап исследований завершился в 2021 году. Развитие роевой технологии шло параллельно с тем, как компьютеры научились обыгрывать людей в игры, причём не за счёт правильности решений, а благодаря скорости реакции.
«Быстрый и тупой выигрывает у медленного и умного», — говорит Бойко.
Сейчас, чтобы человек понимал, что делает рой, предложен новый язык JSwarm, вдохновленный структурой австралийского языка аборигенов Джингулу (Jingulu). Ключевая особенность – использование всего трёх основных «лёгких» глаголов (СОМЕ, GO, DO) для описания всех действий в пространстве (приближение, удаление, бездействие). Структура языка: JSwarm имеет простую и однозначную грамматику. Предложения строятся по шаблону, который включает субъект, основной глагол, вспомогательный глагол (уточняющий смысл), объект, а также параметры пространства и времени. Это позволяет напрямую отображать внутреннюю логику роя (силы притяжения и отталкивания) в понятные человеку команды и объяснения.
Пока язык полноценно не существует, но, как говорит Андрей Бойко, когда у университетов появится возможность проводить полноценные испытания, технологию удастся создать. Пока этому мешают государственные ограничения на полеты.
«Если летать можно только в спортзале, у нас наука и будет масштабов спортзала», — заключил учёный.
В зарубежной научной среде уже несколько лет активно идут вполне успешные эксперименты по реализации технологии роевого взаимодействия для беспилотных воздушных судов (БВС), рассказал Mashnews Павел Шамрай, ведущий инженер факультета безопасности информационных технологий университета ИТМО.
«Общение между БВС на низком уровне может осуществляться через существующие каналы связи: WiFi, LiFi, сверхширокополосная связь и другие. На высоком уровне при распределении задач можно привести в пример метод аукциона. С точки зрения навигации – общение должно происходить между ближайшими соседями, чтобы решение было масштабируемо. И такие решения есть», — говорит Шамрай.
По его словам, есть отдельные новости об успешном внедрении в США и Китае роя в земледелие и стройку. «В нашей стране по открытым источникам пока еще нет таких же результатов, но работа по созданию технологии и демонстратора сейчас активно идет, — говорит Павел Шамрай. — В следующем году будут получены первые серьёзные результаты уже не в компьютерной модели, а в живом исполнении, которые можно будет развивать и масштабировать дальше».
Несмотря на общий скепсис, возможно достаточно широкое применение роевой технологии в гражданской сфере. Скажем, поиск пропавших людей с помощью группы беспилотников эффективнее одиночных БВС, особенно в условиях ограничений по связи с оператором. Мониторинг и своевременное выявление аварий, очагов неисправностей или происшествий на энергетической и транспортной инфраструктуре однозначно поможет промышленности эффективнее функционировать. Кроме того, возможно создание сетей ретрансляторов в условиях отсутствия связи в удалённых регионах или после природных катастроф. Плюс мониторинг лесных пожаров, точное земледелие, непрерывная доставка грузов при строительстве. И даже исследование поверхности Марса.
Промышленникам защититься от дронов мешают другие промышленники, как отметил один из участников мероприятия. «Бюджет компании ограничен, а мы еще друг друга глушим. Каждый действует, насколько хватает денег», — говорит он.
Дело в том, что зачастую средства РЭБ и РЭП разных объектов, находясь рядом и будучи неучтёнными (купленными в частном порядке без согласований), могут глушить друг друга и в итоге ослаблять защиту. Сейчас государство собирается регулировать эту отрасль, чтобы как можно меньше предприятий защищались по серой схеме.
Но и в случае, если на предприятии будет стоять полноценная защита, от роя она не спасет. Бороться с роем РЭБ это как накладывать «компресс на протез», говорит Андрей Бойко.