6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Будущее сегодня: Боевые роботы России против ООН

Будущее сегодня: Боевые роботы России против ООН?

«Платформа-М», на днях продемонстрированная в действии жителям Камчатки, «Стрелок», «Уран» — лишь немногие названия из списка перспективных боевых роботов, которые потенциально станут основой защиты суверенитета, территориальной целостности и национальных интересов России. На Западе, между тем, поднимается волна недовольства подобными разработками.

Россия ответит на давление извне, не втягиваясь в дорогостоящую гонку вооружений, а военное строительство будет вести с упором на высокие технологии, отметил президент РФ Владимир Путин в начале года, и, судя по озвученным планам (к 2020 году Россия намерена перевооружить армию, заменив 70% имеющегося оружия современным), значительная роль будет отведена именно робототехнике, управляемой человеком и автономной. Однако уже сейчас на Западе все чаще звучит осуждение исследований в этой сфере.

Создание робототехники военного применения является сегодня мировым трендом. Изначальная цель создания роботов для армии — минимизация потерь личного состава, а на практике это должно означать сотни и тысячи сбереженных жизней.

Доспехи будущего

Персональная военная экипировка в реалиях современных вооруженных конфликтов продолжает играть важную роль. Времена гигантских армий ушли в прошлое, сегодня делается ставка на компактные, хорошо вооруженные и экипированные отборные подразделения, управляемые с помощью цифровых систем. В этом направлении двигаются все ведущие державы мира. Россия также не осталась в стороне: в 2000-е годы предприятия «оборонки» начали разрабатывать элементы экипировки для «солдата будущего».


Комплект боевой экипировки «Ратник» для разведчика и защитный комплект для экипажей бронированных машин 6Б48 «Ратник-ЗК»

Впервые новую экипировку под названием «Ратник» показали в 2011 году. По результатам войсковых испытаний «Ратник» получил высокие оценки военных и был рекомендован для серийного производства. Новые комплекты стали поступать в действующие войсковые соединения в 2014 году. На данный момент поставлено около 200 тысяч комплектов. Создание и ввод в эксплуатацию экипировки «Ратник» стали частью масштабного обновления российской армии.

Если на начальном этапе «Ратник» воспринимался как новая униформа из современных материалов, то позже концепция поменялась, и сегодня в состав комплекта входит несколько десятков элементов. Важно понимать, что «Ратник» − это модульный комплекс, и различные его части могут комбинироваться между собой в зависимости от рода войск, задач подразделения, сезона или места применения. Модульный характер «Ратника» позволяет без потери работоспособности целого заменять его части. С момента появления комплект не перестает видоизменяться и совершенствоваться. Какие-то элементы устаревают и обновляются (например, средства связи), какие-то уходят, появляются новые. Сейчас в армию поставляется комплект второго поколения, и готовятся к запуску работы по созданию третьего «Ратника».

Российские разработки

Робототехника РФ сильно отстает от американских разработок в этой сфере. Центрами по развитию отрасли являются:

  • предприятия Ижевска;
  • МГТУ им. Баумана.

С помощью платформы, созданной на ижевском радиозаводе, изобретают машины для российской армии с большим количеством функций. Боевые роботы России оснащены микрофоном, видеокамерой, системой освещения, огнеметом и пулеметом.

Еще одной российской разработкой является «Платформа-М», представленная публике в 2015 г. Изобретением управляют на расстоянии 5 км. Оно вооружено ПТРК, пулеметом и гранатометом.

«Уран» стал самым тяжелым российским боевым роботом, вес которого составляет 8 т. На базе этой разработки были созданы минный трал, техника для тушения пожаров и специальная система для огневой поддержки.

Киборги услышали призыв

В 2013 году в Интернете и печатных СМИ был опубликован целый ряд статей об американском четырехногом роботе Big Dog. Речь шла о том, что в США активно развивают военную робототехнику и здорово в этом направлении продвинулись. Американцы, конечно, молодцы, но «Большую собаку» нам догонять незачем — у России есть все необходимые знания и технологии для того, чтобы идти своим путем в области роботостроения. Но для этого придется решить ряд масштабных задач, фактически построить новую отрасль.

Кстати, с «Большой собакой», которая впервые была представлена широкой публике еще в 2005 году, в итоге все вышло не так гладко, как хотелось бы ее разработчикам и потенциальным заказчикам. Машина, по сути робот-мул, задумывалась как средство поддержки спецподразделений. Несмотря на внушительные способности по преодолению сложного рельефа, у робота была ахиллесова пята. В движение это «чудо робототехники» приводится (через систему гидроприводов) двухтактным одноцилиндровым двигателем со скоростью вращения 9000 оборотов в минуту. И двигатель это очень шумный. Звук от него слышен на сотни метров вокруг. Спецподразделениям, одним из главных боевых качеств которых является скрытность, такая погремушка оказалась не нужна. Альтернативного решения проблемы американцы найти так и не смогли. Зачем же нам повторять чужие ошибки, не проще ли, учитывая их, просто «срезать угол»?

В разведку пошли автоматы

По поводу перспектив российской робототехники порой раздаются пессимистичные прогнозы. Дескать, Россия за минувшие годы «либерального» безвременья растеряла свой научно-технический потенциал и прорывов по этой сложнейшей проблематике ожидать не приходится. Смею заверить пессимистов, это далеко не так.

Школа и традиции отечественной робототехники начали формироваться задолго до того, как в русском языке закрепилось слово «инновации». Одним из самых знаменитых достижений отечественной робототехники стал разработанный коллективом КБ имени Лавочкина «Луноход-1». Советский аппарат стал первым в мире планетоходом, успешно работавшим на поверхности другого небесного тела. Западная пресса сравнивала эффект от его миссии с запуском первого искусственного спутника Земли.

Впечатляющие результаты были достигнуты и в оборонно-промышленном комплексе СССР. Создавалась действительно революционная для своего времени техника. Так, в 1964 году на вооружение военно-воздушных сил была принята система дальней беспилотной фото- и радиотехнической разведки ДБР-1. Разведывательный аппарат, запущенный из западных областей страны, мог выполнять задачи над всей Центральной и Западной Европой.

В 1973 году стартовала первая программа Госкомитета по науке и технике по созданию и внедрению промышленных роботов. Программе был присвоен статус государственной важности. Участие в ней принимали основные отрасли промышленности, Академия наук, высшая школа. В 80-х годах Советский Союз занял лидирующие позиции в этой области. По состоянию на 1985 год СССР располагал 40% мирового парка промышленных роботов и опережал по их количеству США. Конечно, эти достижения возникли не на пустом месте — им предшествовала серьезная работа. Причем не только на научно-техническом, но и на организационном уровне.

Однако сегодня при всем обилии материалов о роботах практически нет обсуждения концепции их применения в армии. При таком положении, когда нет четких ответов, для чего и как будут применяться боевые роботы, какие у них будут возможности, развивать робототехнические комплексы нельзя.

На чем же основан мой оптимизм по поводу настоящего и будущего российской робототехники?

Солдат в команде терминаторов

Математика — наука, которой предстоит решить одну из ключевых задач робототехники будущего. Ведь ее облик будет определяться не только конструкцией платформ и приводов, а конструкцией дифференциальных уравнений. Российская математическая школа сегодня является одной из лучших в мире, и то, что наши математики смогут решить сложнейшие головоломки, лично у меня не вызывает никаких сомнений. В чем же они заключаются?

Сегодня большинство поступающих на вооружение роботов представляет собой дистанционно управляемые платформы с установленными на них разведывательными датчиками, видеокамерами, ударными и специальными средствами. Какими бы совершенными ни были шасси, приводы и сенсоры, по сути своей и философии такие системы ничем не отличаются от тех «телетанков», которые стояли на вооружении Красной Армии еще в 30 — 40-х годах прошлого века. Работу каждого такого робота обеспечивают целые подразделения. Сегодня этот подход уже морально устарел, а порой и неприемлем.

Я уже неоднократно говорил о том, что российский солдат должен иметь возможность и уметь воевать за пятерых. Расширить боевые возможности бойца можно не только придавая ему робототехнические средства и комплексы, но и работая над развитием боевой экипировки солдата будущего, создавая систему интеллектуального управления техникой и оружием, систему «солдатского интеллекта», которая сделает робота полноценным элементом подразделения, интерфейса «человек — компьютер». То есть один человек должен управлять несколькими роботами, а не несколько человек одной машиной. Нам нужны умные роботы, которые максимально автономно и с минимальной нагрузкой для оператора смогут выполнять поставленные задачи.

Искусственный интеллект роботов будущего — это в первую очередь передовые алгоритмы машинного зрения и математические модели распознавания образов. Любой робот должен уметь не просто передавать картинку оператору, а видеть и различать на ней объекты. Будь то танк противника или идущий в толпе террорист. Нужно создавать робототехнические комплексы, полностью интегрированные в систему боевого управления, способные не только собирать разведданные и получать их от других компонентов боевой системы, но и самостоятельно наносить удары.

Современные технологии открывают широкие возможности и для автономной навигации роботизированных средств — робот должен ориентироваться на местности, сопоставляя заложенную в памяти карту с видимыми объектами без привязки к спутниковым системам навигации. Алгоритмы распознавания образов позволят также значительно сократить время на обработку получаемого массива информации и, следовательно, значительно сократить время принятия решения.

Россия сегодня является одним из мировых лидеров в области технологий машинного зрения. В последние годы многие зарубежные высокотехнологические компании стремятся на российский рынок с целью приобретения соответствующих технологий или размещения заказов на передовые исследования и разработки в этой области.

Читать еще:  Револьвер colt: описание моделей navy и рython

Роботы должны обладать возможностями группового взаимодействия. Над этой проблематикой отечественные ученые работают давно и небезуспешно. Еще в 1983 году на вооружение ВМФ СССР был принят противокорабельный комплекс П-700 «Гранит». Его особенностью стало то, что при залпе ракеты самостоятельно выстраиваются в боевой порядок, обмениваются информацией и распределяют цели между собой. Причем одна из ракет может выполнять роль лидера, занимая более высокий эшелон. Сегодня задача группового взаимодействия видится значительно шире. Каждый боевой робот должен быть интегрирован в единую многоагентную сеть, уметь «видеть» и передавать оператору полную картинку боя и с поверхности земли, и с воздуха, и из-под воды.

Масштабные задачи предстоит решить и в области мехатроники роботов — области знаний, объединяющей сенсоры, процессоры и приводы в единую эффективную систему. Оператор не должен задумываться над тем, как робот будет преодолевать, допустим, канаву, эту задачу он должен решать в автономном режиме.

Андроид к испытаниям готов

Роботы должны быть не только умными, но и универсальными — это касается и используемых платформ, и их функциональных возможностей. Узкоспециализированные роботы слишком дорогое удовольствие. Наибольшей универсальностью, пожалуй, обладают антропоморфные (человекообразные) роботы, которые потенциально могут заменить человека — работать со штатным инструментом, в том числе и хирургическим, а если понадобится, применять оружие, управлять автомобилем. То есть один и тот же робот сможет выполнять задачи по разминированию местности, оказанию медицинской помощи, поиску предметов и так далее.

В этой сфере в России уже есть серьезные наработки и технологические заделы, в том числе не имеющие аналогов за рубежом. Так, в ближайшее время Фонд перспективных исследований приступит к реализации проекта по созданию базовой антропоморфной робототехнической платформы. Российский андроид будет обладать рядом особенностей — это и управление при помощи копирующего костюма, и очувствленные манипуляторы, которые также будут дополнены эффективной системой 3D-зрения. Оператор сможет не только в точности передавать андроиду свои движения, но и получать силомоментную обратную связь, что позволит контролировать усилие при захвате. Эта система станет подобием «аватара». Фактически оператор машины будет находиться в ее «реальности». Ничего подобного в мире пока не создано.

Первый этап проекта планируется завершить уже в 2015 году. Его итогом станут полевые испытания, в ходе которых андроид должен будет преодолеть полосу препятствий, выполнить работу с использованием различного инструмента и проехать за рулем автомобиля.

Широкий пласт научно-технических задач лежит в области создания современных приводов, в том числе и искусственных мышц, источников питания, сенсоров. Для этого пристальное внимание в России уделяется развитию бионических систем. Так в Санкт-Петербургском институте эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН сегодня проводятся успешные эксперименты с насекомыми по созданию сверхминиатюрных гибридных робототехнических систем. А в МГТУ имени Н. Э. Баумана разработаны мини-роботы медицинского назначения (эндовазальная диагностика), использующие принципы перемещения дождевого червя.

Как говорится, дел невпроворот. Но нам очень важно для осуществления прорыва в сфере робототехники решить ряд организационных проблем.

Терминатор встанет в строй

Порой робототехника оказывалась в положении сироты с большим количеством попечителей в лице министерств, ведомств, частных компаний. Те немногие образцы, которые производятся серийно, подчас дублируют друг друга, хотя одним из базовых условий широкого развития робототехники является максимально возможная унификация платформ, программного обеспечения, элементов питания и двигательных установок. Вопрос создания ударных боевых роботов, способных действовать в агрессивной, не дружественной обстановке, также проработан недостаточно.

Работа по упорядочиванию этой разноголосицы уже ведется. В 2013 году при Военно-промышленной комиссии моим решением была создана межведомственная рабочая группа «Лаборатория робототехники», которая выполняет роль центра компетенции и интеграционной площадки между заказчиками, наукой и промышленностью. Но этих шагов, безусловно, недостаточно.

Необходимо сформировать единую политику государства в области развития робототехники. Первым делом крайне важно провести тщательный аудит наших потребностей и имеющегося научно-технического задела. Векторы развития робототехники мы должны определять не по наитию или копируя «Большую собаку», а в результате взвешенного анализа ситуации. До недавнего времени робототехника за исключением разве что беспилотных летательных аппаратов как класс в программах вооружения и концепциях применения войск отсутствовала. Повторяю: нужно определиться, для решения каких задач нам нужны робототехнические комплексы и системы и в каких сферах они будут применяться.

Пожалуй, уже пришло время создать экспериментальное воинское соединение как своеобразную «площадку», где в условиях, максимально приближенных к боевым, могли бы обкатываться существующие и пилотные разработки, отрабатываться новые тактические приемы и алгоритмы применения боевых роботов, формироваться соответствующая организационно-штатная структура, изучаться вопросы необходимой инфраструктуры, вырабатываться квалификационные требования по подготовке кадров.

При этом нам не стоит зацикливаться исключительно на военных разработках — робототехника может внести огромный вклад в развитие экономики. Внедрение принципиально новых военных технологий обусловливает позитивные изменения в развитии технологий в промышленности. Это и повышение производительности труда, и снижение себестоимости продукции, и освобождение трудовых ресурсов от выполнения монотонной низкоквалифицированной работы. В этой связи следует на государственном уровне организовать конструктивный диалог между властью и бизнесом.

Разрознены сегодня и производственные ресурсы. Каждый разработчик роботов создает свои, по его мнению, лучшие системы управления, навигации, управления, распознавания, движения и т. д. На первый взгляд, процесс выглядит совершенно логичным, однако по мере развития робототехники число общих точек «соприкосновения» между разносредными роботами будет стремительно возрастать. Это в первую очередь сенсоры, программное обеспечение, системы управления и группового взаимодействия. Причем сложность и стоимость этих систем уже превышает сложность и стоимость самих платформ.

Похожая ситуация складывалась на заре ракетно-космической отрасли — реактивным движением у нас занимались разрозненные лаборатории, которые трудились в интересах разных структур. Но вскоре, когда стало понятно, что их объединяет нечто большее, нежели специфика отдельных ведомств, ресурсы были объединены под единым крылом. Это естественный эволюционный процесс, поэтому робототехническая отрасль обязательно будет создана.

В наших силах организовать этот процесс и направить его в наиболее верное, эффективное русло. Уже сегодня мы можем приступить к созданию головного центра робототехники, в котором будут аккумулироваться лучшие интеллектуальные и производственные ресурсы. В перспективе на базе этого центра должна быть организована подготовка кадров для отрасли.

Эффект от такой концентрации научно-технического потенциала и главное — воли, уверен, даст о себе знать уже в ближайшие годы.

Главные войны будущего – на море

Именно плавающих боевых роботов можно назвать оружием завтрашнего дня, ведь по некоторым прогнозам за владение ресурсами мирового океана в отдаленном будущем могут развернуться масштабные войны.

Пока же плавающие на воде и под водой военные роботы крайне немногочисленны. Вспомнить можно разве что миниатюрную подводную лодку REMUS от американской компании Hydroid и робота-пловца Transphibian от уже упомянутой iRobot, который способен передвигаться по мелководью.

Радиоуправляемая подводная лодка REMUS (Remote Environmental Measuring UnitS)

Солдат будущего в деталях

Строго говоря, окончательному облику солдата будущего еще предстоит появиться. «Технологии систем бойца» включают 22 подпункта, которые, в свою очередь, тоже делятся, и по некоторым аспектам еще только разрабатываются требования. Предварительный облик был продемонстрирован 18 апреля на брифинге в Орландо. Он включает следующие элементы.

— Новый шлем. Главное преимущество — снижение веса на 40% за счет новых материалов. В шлем будут интегрированы наборы сенсоров, новые очки с прибором ночного видения и тепловизором, а также «усилители изображения» (image intensifiers). Шлем будет связан с датчиками на оружии, на очки солдата будет проецироваться то, что видно через его прицел. Кроме того, шлем оснастят системой визуальной аугментации (Integrated Visual Augmentation System). Картинка перед глазами солдата будет дополняться любой полезной информацией — от состояния его здоровья до визуальных «подсказок» на местности. Прототипы уже испытываются в Форт Пикетт, и, по словам Дага Томилио, «отзывы великолепные». Следующий шаг — объединение всех различных подсистем шлема в единое целое, интеграция системы управления электропитанием, совершенных цифровых датчиков, цифровой и голосовой связи. Планируется работа над снижением негативного воздействия света, шума и избыточного давления (например, при взрывах).

Система визуальной аугментации (Integrated Visual Augmentation System)

Если уж разговор зашел о датчиках, нужно упомянуть систему мониторинга деятельности солдата. Все датчики — нашлемные, на оружии, на теле, возможно, и в теле — будут собирать и накапливать данные, от психологического состояния и движений тела (как не вспомнить хронометрирование Тейлора), до точности стрельбы и эффективности действий группы. На данный момент формулируются параметры для оценки и решается вопрос с хранением данных.

— Новое оружие. Замене подлежит сразу и карабин М4, и ручной пулемет M249 SAW. Военные намерены перейти на перспективное оружие калибра 8,8 мм, сразу со всей линейкой новых патронов — от учебных до трассирующих. На презентации был продемонстрирован так называемый телескопический боеприпас. В остальном тенденции всё те же — новые, более легкие материалы, продуманная эргономика, электромеханический спуск, уменьшенная отдача, увеличенная дальность стрельбы. Из любопытных новинок можно отметить счетчик боеприпасов. Оружие будет дополняться прицельным комплексом нового поколения, о котором разработчики сказали: «В принципе это система управления огнем, только для солдата». Главная задача новой системы — существенно повысить шансы поражения цели с первого выстрела.

Читать еще:  Оружейные конструкторы

— Новые батареи. Уже сейчас солдат достаточно «энергоемкий», а в будущем энергопотребление одного бойца станет еще больше. Этот аспект также находится в списке будущих улучшений. Военные хотят или снижения веса батарей на 50%, или увеличения их емкости на 100%. В настоящее время руководители CCDC рассматривают два варианта, на брифинге назывался один из них — батареи, использующие технологию кремниевых анодов.

Солдат армии США ведет огонь из пулемета M249 SAW

— Рост защищенности. Один из приоритетов всей программы — защита военнослужащего от любых типов угроз, от баллистической (собственно от попадания чего угодно, от пуль и осколков до вывернутых взрывом камней и обломков) до радиационной и химико-биологической. По требованию конгресса к новой индивидуальной бронезащите ее вес должен быть сокращен на 20%. В CCDC планируют добиться этого с помощью новых материалов, а также так называемой системы Shooter’s Cut Plates — снижение площади прикрытой броней за счет измененной геометрии бронепластин. Надо сказать, что это достаточно рискованный вариант, правда, и окончательное решение по нему еще не принято.

— Рост возможностей разведки, повышение ситуационной осведомленности. Разрабатываются инструменты, которые помогут солдатам работать в условиях подавленной связи и GPS. Планируется улучшение индивидуальной и коллективной разведки, в идеале каждому солдату и отделению дадут возможность «заглянуть за угол и в соседнюю комнату».

Руководство программы честно заявляет, что требования еще могут измениться и «неизвестно, какие технологии выживут» после оценки и тестирования. В данный момент работы уже идут, причем сразу по многим направлениям. Успехи неравномерны: какие-то новинки уже разработаны, испытаны и поступят в армию в ближайшие 3–4 года.

К примеру, уже готовы и проходят испытания новые индивидуальные пайки CCAR — Close Combat Assaut Ration. Если сейчас отделению на неделю требуется 283 фунта питания в сухих пайках (примерно 128 кг), то новые рационы удалось «ужать» на 35% по стоимости, 42% по объему и 39% по весу, сохранив прежние характеристики калорийности.

Демонстрация нового индивидуальнго пайка Close Combat Assaut Ration

Другие технологии проходят стадию сбора данных. Сейчас в американской армии проходят тестирование 1,6 тыс. пар прототипов новой обуви от трех производителей. Цель — выяснить оптимальные параметры «ботинок будущего».

В свою очередь, такие элементы программы, как экзоскелеты и наборы сенсоров, по словам Дага Томилио, пока находятся в стадии выработки требований. «Сейчас мы хотим выяснить, какие устройства для каких задач или видов действий нам требуются», — подчеркнул он.

Известно, что военные интересуются технологиями физической аугментации, в частности экзоскелетами, в двух областях. Первая — вспомогательные работы (Mission Support Type), «физически тяжелые работы с повторяющимися действиями», например оборудование укрепленного лагеря, погрузка, разгрузка, поднос боеприпасов. Вторая (Infantry — Dismounted human augmentation) — типичные задачи, которые решает пехотинец. Разумеется, это не значит, что американским пехотинцам выдадут некие боевые экзоскелеты. А вот транспортные, повышающие мобильность и снижающие утомляемость, — вполне могут.

Киборги услышали призыв

В 2013 году в Интернете и печатных СМИ был опубликован целый ряд статей об американском четырехногом роботе Big Dog. Речь шла о том, что в США активно развивают военную робототехнику и здорово в этом направлении продвинулись. Американцы, конечно, молодцы, но «Большую собаку» нам догонять незачем — у России есть все необходимые знания и технологии для того, чтобы идти своим путем в области роботостроения. Но для этого придется решить ряд масштабных задач, фактически построить новую отрасль.

Кстати, с «Большой собакой», которая впервые была представлена широкой публике еще в 2005 году, в итоге все вышло не так гладко, как хотелось бы ее разработчикам и потенциальным заказчикам. Машина, по сути робот-мул, задумывалась как средство поддержки спецподразделений. Несмотря на внушительные способности по преодолению сложного рельефа, у робота была ахиллесова пята. В движение это «чудо робототехники» приводится (через систему гидроприводов) двухтактным одноцилиндровым двигателем со скоростью вращения 9000 оборотов в минуту. И двигатель это очень шумный. Звук от него слышен на сотни метров вокруг. Спецподразделениям, одним из главных боевых качеств которых является скрытность, такая погремушка оказалась не нужна. Альтернативного решения проблемы американцы найти так и не смогли. Зачем же нам повторять чужие ошибки, не проще ли, учитывая их, просто «срезать угол»?

В разведку пошли автоматы

По поводу перспектив российской робототехники порой раздаются пессимистичные прогнозы. Дескать, Россия за минувшие годы «либерального» безвременья растеряла свой научно-технический потенциал и прорывов по этой сложнейшей проблематике ожидать не приходится. Смею заверить пессимистов, это далеко не так.

Школа и традиции отечественной робототехники начали формироваться задолго до того, как в русском языке закрепилось слово «инновации». Одним из самых знаменитых достижений отечественной робототехники стал разработанный коллективом КБ имени Лавочкина «Луноход-1». Советский аппарат стал первым в мире планетоходом, успешно работавшим на поверхности другого небесного тела. Западная пресса сравнивала эффект от его миссии с запуском первого искусственного спутника Земли.

Впечатляющие результаты были достигнуты и в оборонно-промышленном комплексе СССР. Создавалась действительно революционная для своего времени техника. Так, в 1964 году на вооружение военно-воздушных сил была принята система дальней беспилотной фото- и радиотехнической разведки ДБР-1. Разведывательный аппарат, запущенный из западных областей страны, мог выполнять задачи над всей Центральной и Западной Европой.

В 1973 году стартовала первая программа Госкомитета по науке и технике по созданию и внедрению промышленных роботов. Программе был присвоен статус государственной важности. Участие в ней принимали основные отрасли промышленности, Академия наук, высшая школа. В 80-х годах Советский Союз занял лидирующие позиции в этой области. По состоянию на 1985 год СССР располагал 40% мирового парка промышленных роботов и опережал по их количеству США. Конечно, эти достижения возникли не на пустом месте — им предшествовала серьезная работа. Причем не только на научно-техническом, но и на организационном уровне.

Однако сегодня при всем обилии материалов о роботах практически нет обсуждения концепции их применения в армии. При таком положении, когда нет четких ответов, для чего и как будут применяться боевые роботы, какие у них будут возможности, развивать робототехнические комплексы нельзя.

На чем же основан мой оптимизм по поводу настоящего и будущего российской робототехники?

Солдат в команде терминаторов

Математика — наука, которой предстоит решить одну из ключевых задач робототехники будущего. Ведь ее облик будет определяться не только конструкцией платформ и приводов, а конструкцией дифференциальных уравнений. Российская математическая школа сегодня является одной из лучших в мире, и то, что наши математики смогут решить сложнейшие головоломки, лично у меня не вызывает никаких сомнений. В чем же они заключаются?

Сегодня большинство поступающих на вооружение роботов представляет собой дистанционно управляемые платформы с установленными на них разведывательными датчиками, видеокамерами, ударными и специальными средствами. Какими бы совершенными ни были шасси, приводы и сенсоры, по сути своей и философии такие системы ничем не отличаются от тех «телетанков», которые стояли на вооружении Красной Армии еще в 30 — 40-х годах прошлого века. Работу каждого такого робота обеспечивают целые подразделения. Сегодня этот подход уже морально устарел, а порой и неприемлем.

Я уже неоднократно говорил о том, что российский солдат должен иметь возможность и уметь воевать за пятерых. Расширить боевые возможности бойца можно не только придавая ему робототехнические средства и комплексы, но и работая над развитием боевой экипировки солдата будущего, создавая систему интеллектуального управления техникой и оружием, систему «солдатского интеллекта», которая сделает робота полноценным элементом подразделения, интерфейса «человек — компьютер». То есть один человек должен управлять несколькими роботами, а не несколько человек одной машиной. Нам нужны умные роботы, которые максимально автономно и с минимальной нагрузкой для оператора смогут выполнять поставленные задачи.

Искусственный интеллект роботов будущего — это в первую очередь передовые алгоритмы машинного зрения и математические модели распознавания образов. Любой робот должен уметь не просто передавать картинку оператору, а видеть и различать на ней объекты. Будь то танк противника или идущий в толпе террорист. Нужно создавать робототехнические комплексы, полностью интегрированные в систему боевого управления, способные не только собирать разведданные и получать их от других компонентов боевой системы, но и самостоятельно наносить удары.

Современные технологии открывают широкие возможности и для автономной навигации роботизированных средств — робот должен ориентироваться на местности, сопоставляя заложенную в памяти карту с видимыми объектами без привязки к спутниковым системам навигации. Алгоритмы распознавания образов позволят также значительно сократить время на обработку получаемого массива информации и, следовательно, значительно сократить время принятия решения.

Россия сегодня является одним из мировых лидеров в области технологий машинного зрения. В последние годы многие зарубежные высокотехнологические компании стремятся на российский рынок с целью приобретения соответствующих технологий или размещения заказов на передовые исследования и разработки в этой области.

Роботы должны обладать возможностями группового взаимодействия. Над этой проблематикой отечественные ученые работают давно и небезуспешно. Еще в 1983 году на вооружение ВМФ СССР был принят противокорабельный комплекс П-700 «Гранит». Его особенностью стало то, что при залпе ракеты самостоятельно выстраиваются в боевой порядок, обмениваются информацией и распределяют цели между собой. Причем одна из ракет может выполнять роль лидера, занимая более высокий эшелон. Сегодня задача группового взаимодействия видится значительно шире. Каждый боевой робот должен быть интегрирован в единую многоагентную сеть, уметь «видеть» и передавать оператору полную картинку боя и с поверхности земли, и с воздуха, и из-под воды.

Читать еще:  «Дедал-НВ» на выставке «Интерполитех — 2019»

Масштабные задачи предстоит решить и в области мехатроники роботов — области знаний, объединяющей сенсоры, процессоры и приводы в единую эффективную систему. Оператор не должен задумываться над тем, как робот будет преодолевать, допустим, канаву, эту задачу он должен решать в автономном режиме.

Андроид к испытаниям готов

Роботы должны быть не только умными, но и универсальными — это касается и используемых платформ, и их функциональных возможностей. Узкоспециализированные роботы слишком дорогое удовольствие. Наибольшей универсальностью, пожалуй, обладают антропоморфные (человекообразные) роботы, которые потенциально могут заменить человека — работать со штатным инструментом, в том числе и хирургическим, а если понадобится, применять оружие, управлять автомобилем. То есть один и тот же робот сможет выполнять задачи по разминированию местности, оказанию медицинской помощи, поиску предметов и так далее.

В этой сфере в России уже есть серьезные наработки и технологические заделы, в том числе не имеющие аналогов за рубежом. Так, в ближайшее время Фонд перспективных исследований приступит к реализации проекта по созданию базовой антропоморфной робототехнической платформы. Российский андроид будет обладать рядом особенностей — это и управление при помощи копирующего костюма, и очувствленные манипуляторы, которые также будут дополнены эффективной системой 3D-зрения. Оператор сможет не только в точности передавать андроиду свои движения, но и получать силомоментную обратную связь, что позволит контролировать усилие при захвате. Эта система станет подобием «аватара». Фактически оператор машины будет находиться в ее «реальности». Ничего подобного в мире пока не создано.

Первый этап проекта планируется завершить уже в 2015 году. Его итогом станут полевые испытания, в ходе которых андроид должен будет преодолеть полосу препятствий, выполнить работу с использованием различного инструмента и проехать за рулем автомобиля.

Широкий пласт научно-технических задач лежит в области создания современных приводов, в том числе и искусственных мышц, источников питания, сенсоров. Для этого пристальное внимание в России уделяется развитию бионических систем. Так в Санкт-Петербургском институте эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН сегодня проводятся успешные эксперименты с насекомыми по созданию сверхминиатюрных гибридных робототехнических систем. А в МГТУ имени Н. Э. Баумана разработаны мини-роботы медицинского назначения (эндовазальная диагностика), использующие принципы перемещения дождевого червя.

Как говорится, дел невпроворот. Но нам очень важно для осуществления прорыва в сфере робототехники решить ряд организационных проблем.

Терминатор встанет в строй

Порой робототехника оказывалась в положении сироты с большим количеством попечителей в лице министерств, ведомств, частных компаний. Те немногие образцы, которые производятся серийно, подчас дублируют друг друга, хотя одним из базовых условий широкого развития робототехники является максимально возможная унификация платформ, программного обеспечения, элементов питания и двигательных установок. Вопрос создания ударных боевых роботов, способных действовать в агрессивной, не дружественной обстановке, также проработан недостаточно.

Работа по упорядочиванию этой разноголосицы уже ведется. В 2013 году при Военно-промышленной комиссии моим решением была создана межведомственная рабочая группа «Лаборатория робототехники», которая выполняет роль центра компетенции и интеграционной площадки между заказчиками, наукой и промышленностью. Но этих шагов, безусловно, недостаточно.

Необходимо сформировать единую политику государства в области развития робототехники. Первым делом крайне важно провести тщательный аудит наших потребностей и имеющегося научно-технического задела. Векторы развития робототехники мы должны определять не по наитию или копируя «Большую собаку», а в результате взвешенного анализа ситуации. До недавнего времени робототехника за исключением разве что беспилотных летательных аппаратов как класс в программах вооружения и концепциях применения войск отсутствовала. Повторяю: нужно определиться, для решения каких задач нам нужны робототехнические комплексы и системы и в каких сферах они будут применяться.

Пожалуй, уже пришло время создать экспериментальное воинское соединение как своеобразную «площадку», где в условиях, максимально приближенных к боевым, могли бы обкатываться существующие и пилотные разработки, отрабатываться новые тактические приемы и алгоритмы применения боевых роботов, формироваться соответствующая организационно-штатная структура, изучаться вопросы необходимой инфраструктуры, вырабатываться квалификационные требования по подготовке кадров.

При этом нам не стоит зацикливаться исключительно на военных разработках — робототехника может внести огромный вклад в развитие экономики. Внедрение принципиально новых военных технологий обусловливает позитивные изменения в развитии технологий в промышленности. Это и повышение производительности труда, и снижение себестоимости продукции, и освобождение трудовых ресурсов от выполнения монотонной низкоквалифицированной работы. В этой связи следует на государственном уровне организовать конструктивный диалог между властью и бизнесом.

Разрознены сегодня и производственные ресурсы. Каждый разработчик роботов создает свои, по его мнению, лучшие системы управления, навигации, управления, распознавания, движения и т. д. На первый взгляд, процесс выглядит совершенно логичным, однако по мере развития робототехники число общих точек «соприкосновения» между разносредными роботами будет стремительно возрастать. Это в первую очередь сенсоры, программное обеспечение, системы управления и группового взаимодействия. Причем сложность и стоимость этих систем уже превышает сложность и стоимость самих платформ.

Похожая ситуация складывалась на заре ракетно-космической отрасли — реактивным движением у нас занимались разрозненные лаборатории, которые трудились в интересах разных структур. Но вскоре, когда стало понятно, что их объединяет нечто большее, нежели специфика отдельных ведомств, ресурсы были объединены под единым крылом. Это естественный эволюционный процесс, поэтому робототехническая отрасль обязательно будет создана.

В наших силах организовать этот процесс и направить его в наиболее верное, эффективное русло. Уже сегодня мы можем приступить к созданию головного центра робототехники, в котором будут аккумулироваться лучшие интеллектуальные и производственные ресурсы. В перспективе на базе этого центра должна быть организована подготовка кадров для отрасли.

Эффект от такой концентрации научно-технического потенциала и главное — воли, уверен, даст о себе знать уже в ближайшие годы.

« ВОЛК-2»

Еще один «универсальный солдат» по своим боевым задачам повторяющий Платформу-М, только более мощный и тяжелый. У Волка гусеничные шасси повышенной проходимости, так что бездорожье никак не сказывается на его скорости. Машина без экипажа, управляемая по радиоканалу на расстоянии до 5 км, на испытаниях бесстрашно форсировала весеннюю распутицу. Оснащенный станковыми пулеметами «Калашников» и крупнокалиберными пулеметами «Утес» и «Корд», «Волк» может вести огонь на скорости 35 км/ч, в любую погоду и в любое время суток. Точность попадания его снарядов в цель обеспечивают тепловизор, лазерный дальномер и гиростабилизатор, а защищает робота слой специальной брони. Машина пока еще проходит испытания, однако место службы ей уже определили: она будет использоваться в ракетных войсках стратегического назначения как охранник комплексов Тополь-М и Ярс.

Солдат третьего поколения

На выставке «Армия-2018» был показан возможный облик «Ратника» третьего поколения, который напомнил многим штурмовиков из саги «Звездные войны» или робота-полицейского из одноименного фильма. В новый комплект, который уже получил название «Сотник», возможно, войдут «противоминные» ботинки, «противотепловой» костюм, скрывающий солдата от инфракрасных датчиков, и противорадиолокационный костюм.

В автоматизированные системы управления тактического звена планируется внедрить микро-беспилотные летательные аппараты. Изображение с камеры дрона будет проецироваться на забрало шлема или защитные очки. На электронные очки также можно будет проецировать команды управления, карты местности и другие данные.

В «Сотнике» планируется использовать электроуправляемый материал «хамелеон» – разработка холдинга «Росэлектроника». Электрохром способен менять цвет в зависимости от маскируемой поверхности и окружающей ее среды. Впервые шлем с этим уникальным покрытием демонстрировался на форуме «Армия-2018».

Еще одной новинкой «Сотника» может стать модуль оценки физического состояния бойца. С помощью датчиков он в режиме реального времени регистрирует и собирает воедино данные о пульсе, дыхании, ритме сердца, давлении бойца. В случае потери боеспособности данные о состоянии военного и характере травмы или ранения передаются командиру и санитарной бригаде. Таким образом, повышается шанс быстрого оказания первой помощи и спасения бойца, а командование может оперативно восполнять потери личного состава.

Самой ожидаемой частью костюма «солдата будущего» может стать пассивный экзоскелет. Он уже опробован в реальных боевых условиях и подтвердил свою эффективность. Экзоскелет увеличивает физические возможности бойца, обеспечивает защиту суставов, позвоночника и может подгоняться по росту и комплектности под конкретного военнослужащего. Разработку в составе Ростеха ведет ЦНИИточмаш совместно с компанией «ГБ Инжиниринг».

Изготовленный из легкого углепластика экзоскелет разгружает опорно-двигательный аппарат при переноске грузов весом до 50 кг (рейдовые рюкзаки, специальное снаряжение, вооружение и боеприпасы) во время длительных маршей или при проведении штурмовых операций. Изделие представляет собой рычажно-шарнирное механическое устройство, повторяющее суставы человека.

Пассивный экзоскелет, в отличие от активных, не имеет источников питания, сервоприводов, электроники, разного рода датчиков, что делает его более надежным, легким (от 4 до 8 кг в зависимости от комплектации), абсолютно автономным и простым в обслуживании. Такой экзоскелет может использоваться не только во время боя, но и в тылу − для обслуживания и ремонта техники, строительства и других задач.

Благодаря применению инновационных материалов и совмещению функций отдельных элементов вес комплекта будет снижен на 20% и составит около 20 килограммов. Поставки нового комплекса «Сотник» в армию должны начаться в 2025 году.

События, связанные с этим

С прицельной точностью: адронная терапия в лечении рака

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector