dxdt.ru: занимательный интернет-журнал

На картинках ниже (это компьютерная графика, конечно) – ожидания МО Великобритании на тему боевых систем не столь уж и отдалённого будущего. Верхняя картинка – наземный бронированный робот (возможно, телеуправляемый на первом этапе). Вернее, это трио роботов, даже квартет. Потому что внутри большого колёсного изделия размещается небольшой беспилотник, который при необходимости вылетает и проводит разведку/целеуказание. И там же, внутри крупного носителя, размещается ещё один миниатюрный самоходный наземный робот, вооружённый. При этом сам больший собрат может делиться на две части, наверное, достаточно автономные. Как там будет на самом деле – не ясно, представлена не более чем картинка.

Нижняя картинка: некий синтез вертолёта и самолёта, тоже беспилотный. Предполагается, что данный “мутант” будет взлетать вертикально, используя винт. В отличие от только что описанного колёсного “авианосца”, летающий трансформер выглядит совсем уж фантазией: практической пользы от такой сложной реализации не много.

(Credit: UK MoD)

Как-то я уже писал о троянских микросхемах, которые сразу производятся с хитрыми “жучками” внутри. Пока что не все понимают, как с такими микросхемами бороться, ну кроме как производить всё своими силами под строгим контролем.

Но вот оказывается, что строгий контроль может не помочь, потому что “жучки” будут приползать в критически важную технику сами. Ведь не зря же конструируют микророботов – это сейчас суперпопулярное направление в робототехнике, и главные научно-прикладные интересы сосредоточены именно здесь, а не в проектировании каких-нибудь там робогрузовиков поля боя огромных.

Жучки научатся пролезать в самые миниатюрные отверстия и щели, а потом встраиваться в электронную технику. Собственно, в теории понятно, как научить мелкого жучка находить нужную микросхему и разбираться с тем, “какой провод куда идёт” в незнакомом устройстве. Да, трудно снабдить одного мелкого робота мощным бортовым компьютером. Но такие роботы будут действовать группой, образующей “локальную сеть”, поэтому мощности компьютеров каждого – суммируются. (Микроскопические средства связи уже есть, кстати.)

Главная проблема всё та же: нет компактных источников питания нужной ёмкости. Микророботов придётся научить находить питание самостоятельно. Да, если речь идёт о городе, то можно подзаряжаться в поле разных электроприборов. Или просто к розетке подключаться. В случае с броском к комплексу ПВО, развёрнутому где-то в лесу, с розетками будут проблемы. Поэтому робожуки будут действовать на подножном корму. Буквально. Изучение механизмов “искусственного пищеварения” – другая важнейшая тема исследований, которую охотно финансируют, и именно по причине возможных околовоенных применений, а не из каких-то там ещё интересов.

Понятно, что мелкие роботы могут прибывать в район применения на борту носителя. Тут хорошим решением являются природные птицы. Впрочем, скорее всего используют небольшие дирижабли.

Добравшись до объекта назначения, механический жук превращается в “жучок” и ждёт указаний для того, чтобы вмешаться в работу электронных систем нужным образом. В принципе, это уже всё придумали фантасты. Остаётся придумать способы борьбы с такими жуками-диверсантами времён кибервойны.

Вчера объявили результаты британского “соревнования военных роботов” – Grand Challenge – в котором участвовали, в том числе, и модернизированные радиоуправляемые машинки-багги.

Напомню, что соревнования касались разведовательных роботов. Победителем (на всех фото) признали не просто робота, а систему из трёх изделий: двух летающих на разных высотах беспилотников и одного гусеничного наземного самоходного робота.

Так как задачи, которые ставили в рамках соревнований, включали в себя, условно говоря, поиск “агрессивных повстанцев в незнакомой деревне”, то нет ничего удивительного в том, что победило “комбинированное трио”, закрывавшее одним решением все ключевые участки (воздух и поверхность).

В Великобритании тоже проводят свои свои “соревнования” военных роботов Grand Challenge, устроителем выступает минобороны. В испытаниях участвуют роботы, предназначенные для разведки и наблюдения, особенно выделяют тех, которые ориентированы на работу в городских условиях. Призы обещают вручить в ближайший вторник, 19 августа. (Интересно, что, как пишут, главный приз сделан из металла истребителя Второй мировой – Spitfire.)

Те, кто увлекается конструированием радиоуправляемых моделей автомобилей, для участия во “внедорожных” соревнованиях, увидят много знакомого на постере одного из роботов-участников английского мероприятия:

Это изделие такой организации, как Mindsheet Management and Technology Services. (Фото: UK MoD)

По ссылке – заметка про “модульных роботов“. Имеются в виду сложные роботы, построенные на основе унифицированных простых модулей. Это, между прочим, будущее военной робототехники, потому что невиданной эффективности могут достичь простые роботы, действующие согласованной группой. Так что исследования, заказанные военными ведомствами, ведутся именно в этом направлении.

Итак, воздушный океан более или менее освоен перспективными автономными роботами (летающими, то есть, беспилотниками). Поверхность земли также освоена довольно хорошо, тому подтверждением соревнования роботов, устраиваемые DARPA. Водная поверхность – также в списке неплохо освоенных автономными роботами “пространств”. В самой ближайшей перспективе – подводные автономные роботы, тут уже многое сделано. Внимание – вопрос: что дальше?

Ответ, в общем-то, найти несложно: дальше нас ждут подземные автономные роботы и, что особенно интересно, роботы “комбинированные”, способные передвигаться под землёй, по земле и под водой (как вариант). Для подземных роботов, кстати, потребуется довольно хитрая навигация, ведь с GPS и радиоволнами вообще – под землёй большие проблемы.

Подземные роботы весьма полезны. Могут пробираться в бункеры. Могут закопаться где нужно, “уснуть” и ждать “часа X” годами: поиски подобных роботов, правильно сконструированных, весьма затруднительны.

(Фото: Herrenknecht)

Военные роботы наступают. В смысле, их становится всё больше. Кстати, есть такое распространённое и совершенно не верное мнение, что с роботами на поле боя можно будет “волшебным образом” бороться с помощью мощных электромагнитных импульсов. Дескать, можно легко нагенерировать таких импульсов, что они враз выведут из строя электронные “мозги” всех ползущих из-за реки вражеских роботов. Что тут можно сказать?

Да, микроэлектроника подвержена воздействию электромагнитных полей. Действительно, правильно подобрав поле, можно вывести чип из строя. Хитрость тут в том, что об этих “пагубных эффектах” давно знают. В деталях проблему изучают с 50-х годов прошлого века. И за это время, конечно, научились электронику защищать. Используют специально подготовленные микросхемы, правильно выбранные полупроводники, экранирование, резервирование элементов и другие меры.

Это может показаться несколько неожиданным, но передовые достижения в защите электроники от разнообразных жёстких излучений и иже с ними – они на практике опробованы на космических аппаратах, которые в дальнем космосе испытывают достаточно серьёзные электромагнитные воздействия. Заметьте, аппараты при этом летают и работают десятилетиями. Но, конечно, космос – это одно, а наземная военная техника – несколько другое.

Но и тут возникает довольно интересный момент: оружие, эффективно и с достаточно большого расстояния выводящее из строя сложную электронику электромагнитным импульсом, оно очень востребовано уже сейчас, не нужно дожидаться роботов. Автономные роботы строятся на той же элементной базе, которая уже используется в военной технике, например в зенитно-ракетных комплексах, истребителях, вертолётах, танках и т.п. (Развитие роботов происходит в области прикладной математики, а не элементной базы.) Вот.

Очевидно, что если можно было бы легко вывести из строя “импульсом” электронные “мозги” уже только комплексов ПВО, то эти комплексы, видимо, вообще не появились бы на поле боя. Это логично. Потому что никто же не выпускает танки с картонной бронёй только по той причине, что картон из вторсырья – это очень дешёвый материал. Правильно?

Так что методы защиты электроники есть. Военная элементная база давно сертифицируется по “электромагнитной устойчивости”. Роботы будут защищены и устойчивы, не нужно беспокоиться. Более того, необитаемые роботы могут быть сделаны более стойкими к электромагнитным атакам, так как люди “на борту”, к сожалению, также подвержены воздействию “болезнетворных полей” и не смогут долго работать в “условиях СВЧ-печи”.

Вышесказанное, конечно, не отменяет существования и востребованности электромагнитного “импульсного оружия”. Просто, такие системы не являются панацеей от роботов.

Не так давно я уже упоминал, что в ближайшем будущем прорывных, неожиданных и перспективных военно-технологических идей следует ожидать из-под воды. Не в том смысле, что всплывёт-таки великий Ктулху, а в смысле разнообразных подводных аппаратов. Тема акустической невидимости, актуальной под водой, разовьётся в одной из следующих заметок, а в этот раз – про хитрых автономных роботов.

Вот уже с начала года множество “околотехнологических” СМИ рассказывают о разрабатываемых в Штатах (в том числе) беспилотных летательных аппаратах, которые смогут без посадки находиться в воздухе много месяцев или даже лет. Если попытаться перенести “проект” на море, то выяснится, что подводными лодками, совершающими многомесячные автономные переходы, сейчас никого не удивишь. Что, впрочем, нисколько не умаляет значения других устройств: автономных и подвижных подводных роботов, действующих годами.

Такие роботы как раз проектируются. Что-то уже даже построено. В перспективе – малозаметные аппараты водоизмещением в несколько тонн, автономно совершающие патрулирование по заданным маршрутам и при этом покрывающие расстояния в тысячи километров. Такие роботы находятся в толще воды, перемещаются по течениям (подробные навигационные карты давно “оцифрованы”), а также и с помощью собственного двигателя.

Мощный двигатель для крейсерского режима тут не нужен (торопиться некуда), так что и энергии потребляется не так много. (Тем более, что уже давно известны “нырковые” схемы: здесь для горизонтального движения используют крыло, “движущая” сила на котором создаётся во время всплытия и погружения аппарата. Такой аппарат передвигается, то всплывая, то погружаясь. Понятно, что для реализации такого режима на борту имеется система изменения плавучести.)

Предположим, что у перспективного автономного робота пополнение бортовых запасов электроэнергии производится периодически: аппарат всплывает до небольшой глубины и выпускает на поверхность буй с солнечными батареями. Один из вариантов. Есть и другие.

Так или иначе, подъём буя обязательно потребуется для высокоскоростной связи с центром управления (через спутник, например) и для уточнения собственного положения (опять же, спутники GPS и, вероятно, “традиционная”, неспутниковая навигация в автоматическом режиме; как такая навигация реализуется – это предмет для отдельной заметки). Высокоскоростная связь нужна для передачи собранной информации в центр и для обновления заданий робота.

Океан большой и глубокий. Робота, по сравнению с обитаемым аппаратом, проще сконструировать так, что он сможет погружаться на большие глубины и находиться там длительное время. И таких роботов нужно много. Для чего? Например, для наблюдения за подводными лодками и вообще – для разведки.

Центр управления, анализируя совместно данные от нескольких роботов, может узнать много интересного, особенно, если роботы побывали в чужих территориальных водах. (Интересно, что подобный робот, при тщательном проектировании, может даже скрытно заходить из моря в крупные реки.) Ценности материалу добавит то, что робот, конечно, оснащается широким набором разнотипных сенсоров. Более того, робот может доставлять различные разведывательные устройства (понятно, автономные) в заданный район и, позже, забирать их обратно. (Сейчас такие задачи решают хорошо подготовленные пловцы-люди, но возможности робота – существенно шире.)

Интереснее станет, если вспомнить “новую” моду на “барражирующие боеприпасы”, которые сами выбирают цели, прибыв к полю боя. Понятно, что автономный, подвижный и достаточно большой подводный робот может нести мощную боевую часть и, в случае необходимости, атаковать противника. При этом в “район патрулирования” робот приплывает сильно заранее (может, даже за год) и, получая периодические “обновления” по системам связи, ждёт цель.

А есть и другие применения.

Более года назад я писал о тендере DARPA на создание полиморфных роботов. На днях о том, что получено финансирование по этому тендеру заявила компания iRobot.

iRobot выпускает домашний робопылесос Roomba, а кроме него уже предлагает и целый набор военных решений. Впрочем, сумма контракта от DARPA на полиморфных роботов не велика: лишь $3.3 млн, особенно не развернуться. Впрочем, у iRobot, очевидно, уже есть какие-то свои решения.

Напомню, что речь идёт о создании полезных автономных роботов, способных изменяя свою форму протискиваться в небольшие отверстия, значительно меньшие по диаметру, чем измерения робота в рабочей конфигурации.