Предположим, подземный робот самостоятельно проник в нужный район и должен там остаться на длительное время. Естественно, под землёй. Естественно, скрытно, чтобы не обнаружили и не извлекли на поверхность. После наступления условленного часа или получения специального сигнала – робот активируется и, скажем, наконец-то выполняет свою главную задачу. Сколько лет такой робот может спать?

Как и во многих других случаях, основная проблема здесь – источники питания. Очевидно, эти источники должны быть ядерными, вне зависимости от размера робота: другие схемы, пригодные для многолетнего использования, предложить сильно сложнее. В зависимости от типа топлива, ядерные источники энергии могут сохранять работоспособность в течение многих и многих лет. Наличие радиоактивных веществ на борту робота может его демаскировать, но так как он подземный, то есть неплохие шансы, что толща пород послужит надёжным экраном. То есть, питание, потенциально, может сохраняться лет десять, а если взять топлива побольше, то и двадцать.

Всё это время ожидания робот не может быть полностью отключён. Какие-то сигнальные системы должны действовать, так как нужно считать время и слушать окружающую подземную действительность на предмет получения команды на пробуждение. Для ядерного топлива, которое так или иначе распадается, объёмы потребления в режиме ожидания не так важны. Наоборот, без нагрузки система питания может выйти из строя. В игру здесь вступает время жизни электронных схем, однако они легко могут проработать и двадцать, и тридцать лет, особенно, если имеется резервирование. Это доказано практикой использования космических аппаратов. Бортовые часы, конечно, могут накопить небольшую ошибку, но не более того. Впрочем, если робот конструировался много лет назад, то, возможно, его электронные схемы содержат какие-нибудь лампы или другие быстро “выгорающие” элементы. Тогда для продления срока жизни потребуется разместить на борту запасные элементы, что, в общем-то, не составляет особого труда, если вы уже взялись конструировать атомного подземного робота.

Куда больше проблем доставят механические части. Ведь, по условиям задачи, робот должен самостоятельно проникнуть в район ожидания. Соответственно, ему нужно будет не менее самостоятельно законсервировать свои движители и двигатели. Это не так просто сделать для устройств, расположенных снаружи основного корпуса. Детали могут оказаться в воде, либо, того хуже, в контакте с какой-нибудь агрессивной породой, способной за всего-то пять-семь лет наглухо заблокировать сочленения и приводы. И тут выход только один: рассчитывая на десятилетия ожидания, проектировать робота так, чтобы выполнение главной задачи не требовало начала движения.

Но таких задач, к сожалению, не так много.



Комментарии (4) »

В старых комплексах ПВО большая часть работы по атаке цели лежит на операторах-людях: они наблюдают цели на экранах, выбирают некоторые из них для атаки, проводят обстрел, даже управляют ракетой (это в совсем уж старых системах). Но чем дальше технологии развиваются – тем меньше людям места. Из-за того, что растут скорости средств нападения, человеку остаётся всё меньше времени на реагирование.

В случае с гиперзвуковой целью – времени вообще нет, потому что на обнаружение-распознавание и сопровождение-обстрел отводится секунд примерно десять. Человек просто не успевает принять решение. Соответственно, самые перспективные системы ПВО работают полностью автономно. Люди только конструируют программы для них, но не более того. Оператор может перевести систему в боевой режим, дальше она работает сама. Такие системы, работающие в ближней зоне, уже есть на кораблях. Впрочем, есть и целое движение в области международного права, направленное на запрет подобных устройств. При этом сверхскоростные средства нападения запретить не пытаются, а только “автономные боевые системы”, которые очень похожи на роботов (я как-то писал об этом).



Комментарии (1) »

SeaExplorer. Credit: Wikimedia.orgНаиболее популярные автономные роботы, которые сейчас строят энтузиасты, это, без сомнения, беспилотники. Летательные аппараты оснащаются автопилотами, построенными на базе готовых решений, и уверенно осуществляют автономный полёт по программе. Естественно, следующий шаг – плавучие роботы: используя аналогичные средства навигации, такой робот, если его добротно сконструировать, мог бы пересечь даже океан (проекты уже есть). Роботу важно не пойти ко дну – остальное, при правильно выбранной точке старта, сделают ветер и течения. Но если робот всё же начал тонуть? Это ещё интереснее: подводный автономный робот – вот действительно занимательная задача.

Подводный “любительский” дрон мог бы пройти хотя бы тот или иной морской пролив, океанский размах на первых порах не обязателен. Главное – непрерывное движение в подводном положении, через море, на большое расстояние. (Для бассейнов и небольших естественных водоёмов задача уже многократно решена – даже соревнования проходят.) Тут немало проблем, весьма сложных. Первая и важнейшая из них – управление плавучестью: робот не должен уйти на слишком большую глубину, но и на поверхности показываться ему тоже нельзя (иначе что это за подводный дрон?). Поддерживать нужную плавучесть и контролировать глубину непросто: даже для изящных инженерных решений тут требуется постоянный контроль и активное управление, потому что меняются условия вокруг аппарата. Идти по поверхности гораздо проще, что неоднократно доказано не столько прогулочными яхтами, сколько бутылками и брёвнами.

Следующая масштабная проблема – навигационная система. Из-под воды нет доступа к GPS, поэтому придётся либо городить некий перископ с GPS-антеннами, либо использовать только автономную инерциальную навигационную систему. Конечно, возможен и комбинированный вариант. Предположить, что построенный энтузиастами подводный автономный аппарат сможет ориентироваться по рельефу дна или каким-нибудь гидроакустическим маякам, будет слишком смело. Впрочем, инерциальная навигационная система нужной точности выглядит ещё более сомнительно: сконструировать и построить её силами энтузиастов едва ли возможно (да и силами специалистов – тоже). То есть, потребуется комбинированная система, с коррекцией по GPS. Всё равно неподъёмная, пока что, задача.

И остаётся целый пласт других проблем: как управлять движением аппарата, как обеспечивать его энергией в течение длительного времени подводного хода, как поддерживать связь. И, кстати, как уберечься от морских животных, будь то рыбы или какие-нибудь любопытные китообразные?



Комментарии (7) »

В Штатах тем временем рапортуют об успешных испытаниях автономных (беспилотных, то есть) грузовых платформ, используемых для снабжения войск.

Trucks

Это совместный проект Lockheed Martin и сухопутных сил США. Называется Autonomous Mobility Appliqué System (AMAS). Речь идёт о придании функции автономности уже имеющейся в войсках грузовой автомобильной технике, которую дооборудуют специальными системами управления – в результате транспорт получит способность двигаться по маршруту автономно, без водителя, в самой разной дорожной обстановке, в том числе, в городе. Естественно, “апгрейд” имеющихся грузовиков – самый логичный вариант, оптимальный.

Шесть лет назад я писал в одной из записок буквально следующее: “А первыми, вероятно, появятся автоматические автономные конвои из роботов-грузовиков, осуществляющих снабжение военных баз“. Сейчас мы это и наблюдаем. (Удобно, всё ж, что сайт dxdt.ru выпускается долгое время – теперь вот можно сослаться на старый прогноз.)

Конечно, сейчас станут спорить – полезен ли такой необитаемый конвой на самом деле, и представляет ли он собой какое-то техническое достижение. Тут на ум сразу приходят сценарии, в которых “специальные хакеры” взламывают систему управления конвоем и уводят грузы, адресованные базе США, куда-то в другую сторону. Заметьте, что в таком сценарии, каким бы киберпанковским он не казался, нет ничего нового: “взломать” управление конвоем можно было и раньше, что неоднократно проделывалось на практике; правда, требуется воздействовать на водителей-людей, а не на компьютеры систем управления. Однако именно для того, чтобы дистанцировать людские ресурсы от театра боевых действий, и придумываются автономные грузовики. Так что мотивации для замены водителей роботами – несколько другие, они просто не пересекаются с очевидной угрозой перехвата управления.



Комментарии (11) »

Кстати, в соревнованиях роботов, предназначенных для автономной работы в ситуациях техногенных катастроф – DARPA Robotics Challenge, всё же победил типичный андроид, под названием SCHAFT. Я предполагал, что неплохие шансы есть у неандроидного механизма RoboSimian, но он, к сожалению, занял лишь пятое место. Впрочем, так как это первое в истории технологическое тестирование такого уровня, не исключено, что для андроидов больше подходят имеющиеся методы планирования преодоления препятствий и решения задач, но не сами задачи. Посмотрим, что будет дальше.



Comments Off on Соревнования роботов DARPA – победитель

RobotЗавершающийся 2013 год был насыщен разнообразными робототехническими новинками. Роботостроение развивается шустро, вполне можно ожидать здесь очередной технологической революции. Какие виды роботов – самые ожидаемые?

Многое, конечно, зависит от контекста, в котором пребывает тот, кто роботов ожидает. Например, автономные боевые роботы, те, которые оснащены “летальной функцией”, – кто-то ждёт их. Относиться к самой идее можно по-разному, но появление таких роботов обязательно станет очередной точкой отсчёта в истории робототехники.

Вот уже несколько лет хорошо заметна тенденция к миниатюризации роботов. Поэтому интересно было бы увидеть не только летающих роботов размером с небольшую стрекозу, но и настоящие наномеханизмы, будь то известная “умная пыль” или какие-нибудь роботы-микробы, ползающие по секретным лабораториям. В последнем случае, для того чтобы увидеть робота потребуется микроскоп.

Роботы, именуемые беспилотниками, хорошо освоили воздушное пространство. Неплохо обстоит дело и с наземными системами: специальные автомобили-роботы уже действуют на дорогах общего пользования, не исключено, что через несколько лет мы увидим серийные автомобили с автоматическим управлением. Тут, кстати, ещё вопрос: где подобные автомобили появятся первыми – в гражданском автомобилестроении или на военной службе?

А вот с надводными, и, в особенности, с подводными, роботами дела пока не так прекрасны, как на суше и в воздухе. Естественно, разработки есть, есть и работающие аппараты, но в плане новинок и массовости – заметно отставание, которое будет сокращаться. Так что хотелось бы увидеть новых подводных роботов. Желательно – автономных и массовых.

Подводные роботы – хорошо. Подземные – ещё лучше. Вот уж где неосвоенное пространство, так это под землёй. Про подземных роботов мало что слышно, а точнее будет сказать: вообще ничего не слышно. Представить, что темой совсем не занимаются, гораздо сложнее, чем предположить, что разработки ведутся в закрытом режиме. Но рано или поздно что-то покажут и заинтересованной публике, не имеющей соответствующих допусков. Возможно, уже в наступающем 2014 году. И это будет интересно.



Комментарии (2) »

Сегодня и завтра проходят первые соревнования роботов, предназначенных для автономной работы в ситуациях техногенных катастроф, ну и вообще – в сложных условиях. Это проект DARPA Robotics Challenge. На сайте, кстати, есть прямая трансляция выполнения упражнений роботами (надо сказать, зрелище не очень воодушевляющее, но это только первая попытка развить данную тему). Упражнения – это преодоление разных препятствий (лестницы, двери, завалы и так далее), а также управление транспортом (небольшой автомобиль, типа багги).

Я бы предположил, что неплохие шансы у самого “неандроидного” робота-участника, но посмотрим на итоговые результаты.



Comments Off on Соревнования роботов DARPA

RobotС системами вооружений у их создателей всегда связаны опасения – а вдруг это оружие используют против нас, предварительно захватив? Если оружием является автономный боевой робот, способный выполнять сложные задачи без всякого “внешнего управления”, то угроза приобретает иной размах. В случае, если противник сумел “перепрограммировать” робота, последний отправится громить создателей. Да ещё, вероятно, не один: потому что, в отличие от каких-нибудь примитивных основных боевых танков, взлом и “обращение” боевых роботов можно проводить поточным методом, единожды разработав алгоритм атаки. Если танки сами обратно не поедут, то роботы – вполне могут. Тем более, автономные. Всё это не раз и не два описано в научно-фантастической литературе.

Интересно, что отказ от автономности описанную проблему не решает. Предположим, наши роботы, по классической схеме, которая применялась ещё в 30-х годах прошлого века для “телетанков”, управляются из центра, а потеряв связь – если не подрываются в целях самоуничтожения, то, как минимум, останавливаются и ждут возобновления сеанса. Такая схема, сама по себе, никак не защищает от перехвата управления: противнику просто нужно искать уязвимость в других системах. Если он научился имитировать центр управления, раскрыл коды связи, шифры и системы команд, то он точно так же сможет управлять робототехнической армией, особенно, если она уже забралась на его территорию.

Конечно, каналы связи могут быть очень хорошо защищены, но ведь никто не отменяет работу внешней разведки: и вот – секретные коды утекли, а все эти сотни роботов уже неподалёку, их даже не нужно захватывать на базах, как танки. И ещё вопрос, где больше риск перехвата управления – в дистанционной централизованной системе или в случае с автономным роботом. Последний хотя бы не подвержен риску взлома центра управления.

Естественно, автономные роботы должны иметь некие аварийные системы самоуничтожения или принудительной остановки, в том случае, если “что-то пойдёт не так”. С другой стороны, предназначенная для действий на территории противника автономная боевая система, у которой в легкодоступном месте находится главный рубильник красного цвета с надписью STOP, а чуть ниже – кнопка, обозначенная SELF-DESTRUCT, смотрится как-то нереалистично.



Комментарии (6) »

Написал для издания TheRunet.com очередную колонку, на этот раз – про управление боевыми роботами, обладающими “летальным действием”.



Comments Off on “Автономные броненосцы” – колонка
Навигация по запискам: « Позже Раньше »