Мы входим в следующую эпоху дронов
Эти автоматизированные летающие роботы — крошечные, дешевые и их не жалко разбить. В больших группах они могут спасти вашу жизнь или стать самым смертоносным оружием со времен появления пулемета. Что представляете вы, когда думаете о беспилотном летательном аппарате? Скромную игрушку с дистанционным управлением и пропеллерами или большой беспилотный военный самолет? Очень скоро эти образы могут стать совсем другими: беспилотники становятся меньше, дешевле, могут автоматически собираться в группы сотнями или даже тысячами, как пчелы или птицы.
Их называют роем — соберите достаточно беспилотников вместе, и они смогут превзойти людей во многом. Они могли бы спасти вам жизнь или стать смертельной и мощной силой на поле битвы.
Почему роевые беспилотники вообще имеют значение?
Во-первых, на поле боя они могли бы превзойти оружие и технологии, которые военные использовали десятилетиями. Подумайте вот о чем: в переполненном городе группы крошечных квадрокоптеров могли бы собираться для шпионажа. Танковые батальоны будут захвачены миниатюрными беспилотными снайперами, нападающими со всех сторон одновременно. В море тысячи мелких трутней могут налететь на военный корабль и атаковать его; многие могут быть сбиты, но другие останутся, уничтожат радар и оставят корабль беззащитным.
У роя нет вождя или командира; рой — это самоорганизующаяся система, в которой все элементы равны. Роение позволяет беспилотным летательным аппаратам эффективно проводить рекогносцировку на местности или летать вместе, не сталкиваясь. И нужен только один оператор, чтобы контролировать весь рой сразу.
Рой неумолим. Одна ракета может сбить беспилотник, но рой может потерять десятки членов и продолжать движение. Воздушная оборона с ограниченным запасом ракет может быть перегружена достаточным количеством противников.
Вскоре беспилотники будут роиться и во многих других ситуациях, от рок-концертов до скотных дворов.
Получается, мы будем наблюдать рои дронов в повседневной жизни?
Именно так. Уже почти наблюдаем.
В начале этого года 300 беспилотников собрались в американский флаг на шоу Леди Гаги, чтобы осветить ночное небо. Intel продвигает свои рои Shooting Star в качестве альтернативы фейерверкам. Китайская компания eHang установила рекорд самого большого роя в захватывающем новогоднем шоу, в котором 1000 дронов сформировали карту Китая и китайский символ благословения.
Рой сможет дешево и быстро проверять трубопроводы, дымоходы, линии электропередач и промышленные установки.
Рои беспилотников могут даже поселиться на ферме. Они могут находить болезни растений и помогать в распределении воды или же распылять пестициды в нужные места, работая кооперативно и покрывая большие площади в сжатые сроки.
Николаос Папаниколопулос из Центра распределенной робототехники при Университете Миннесоты работает над беспилотниками на солнечных батареях, которые будут работать вместе, чтобы обследовать большие участки сельхозугодий по низкой цене.
«В их задачах будет быстрое обнаружение нехватки азота, заболеваний растений и правильное управление водными ресурсами», говорит Папаниколопулос.
Что еще?
В то время как беспилотники использовались в спасательных операциях годами, наблюдательные рои более мелких версий могли бы спасать еще больше жизней.
В лаборатории воздушных микроаппаратов при Университете Делфта делают рой «карманных беспилотников», каждый из которых может уместиться на ладони. Они летают в закрытых помещениях, в зданиях, которые слишком сильно повреждены для спасателей-людей, чтобы их исследовать, и могут искать выживших после землетрясений и других бедствий.
Ученые из Университета Лафборо создали систему, помогающую в поиске и спасении горных районов, которая использует команду из 10 небольших ручных беспилотников. Дроны оснащены тепловизионными камерами, чтобы легко находить потерявшихся альпинистов. Общаясь между собой, они гарантируют, что вся территория будет покрыта.
Какие военные разрабатывают рои — и зачем?
Многие страны разрабатывают роевые технологии. США, например, недавно запустили 103 небольших дрона Perdix с самолетов F/A-18. Они весят несколько сотен граммов и выпускаются из диспенсеров, обычно используемых для сигнальных огней или отвлекающих вспышек. 3D-печатные дроны Perdix одноразовые и предназначены для подавления противовоздушной обороны противника, выступая в качестве приманки или глушителей.
ВМС США также нацелены на создание роя дронов, стоимость которых будет меньше, чем у ракеты. Они разрабатывают программное обеспечение, которое позволяет отделять часть роя для определенных миссий или подключать новые дроны к рою быстро и незаметно.
Другим игроком выступает Китай, долгое время являющийся лидером в области мелких беспилотников. Китайской компании DJI принадлежит около 70% мирового рынка, и теперь китайские военные видят, что можно сделать с помощью этих новых технологий. На декабрьской авиационно-космической выставке государственная компания CETC показала видео с участием 70 беспилотников, летающих одновременно. Дроны вылетели строем и «поучаствовали» в разведывательной операции. Такие беспилотники могут также осуществить массированную атаку на ракетную пусковую установку противника. Они атакуют со всех сторон одновременно, их слишком много, чтобы можно было от них защититься.
Возможно, самым амбициозным планом является проект Корпуса морской пехоты США. Он планирует создание первой волны дронов, которые будут использоваться на суше, на море и в воздухе для поиска людей на пляже, разведки, обнаружения позиций противника и возможного нападения. Рой также сможет обеспечить защиту от стай вражеских беспилотных самолетов. Чтобы исследовать этот вариант, Корпус создает стратегические игры, в которых рой сражается с роем.
Эти небольшие дроны могут быть шпионами и разведчиками. Агентство DARPA предусматривает, что у каждого пешего солдата будет свой собственный рой для разведки, особенно в городских районах и внутри зданий.
«Двести пятьдесят небольших воздушных летательных аппаратов смогут занять шесть городских кварталов», говорит Стивен Крамптон из Swarm Systems. Рой может потенциально самоорганизоваться в подрой для доставки полезной информации, например, об угрозе на позиции.
Каким будет будущее роевых дронов?
Сейчас технология роевых дронов находится в зачаточном состоянии. Но быстро развивается.
В теории рой сможет уничтожить любое существующее оружие и обеспечить достаточно точной огневой мощи, чтобы вызвать разрушения в крупных масштабах. Его влияние может превзойти появление пулемета: владеющий собственный роем дронов станет королем поля боя. Война будет выиграна тем, у кого будет больший и лучший рой.
Но поле боя не единственное место, где появятся рои. Фактически они однажды будут жить вместе с нами.
В долгосрочной перспективе, если исследователи из Гарвардского института Висса правы, небольшие роящиеся беспилотники станут такой же частью нашей среды, как насекомые. Их проект RoboBee подразумевает разработку крошечных дронов размером не больше скрепки и весом в десять граммов. Тысячи робопчел будут использоваться для мониторинга погоды, наблюдений или даже опыления растений, если потребуется.