การทำงานร่วมกันของระบบที่มีคนควบคุมและไร้คนขับเป็นปัจจัยที่มีประสิทธิผลในการเพิ่มประสิทธิภาพการรบของกองทัพอเมริกัน การพัฒนาที่กำลังดำเนินอยู่ในทุกสาขาของกองกำลังติดอาวุธสัญญาว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงในเชิงคุณภาพอย่างมากในความสามารถ บทความนี้กล่าวถึงโปรแกรมและเทคโนโลยีหลักบางส่วนในด้านนี้
กองทัพอเมริกันเป็นประเทศแรกที่เริ่มพัฒนาแนวความคิดของการทำงานร่วมกันของระบบบรรจุคนและไร้คนขับ (SRPiBS) เป็นครั้งแรกในปี 2550 โดยพยายามใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างอากาศยานไร้คนขับ (UAV) และเฮลิคอปเตอร์ จากนั้นเทอร์มินัลวิดีโอ OSRVT (One System Remote Video Terminal) จาก Textron Systems (จากนั้น AAI) ได้รับการติดตั้งที่ด้านหลังของเฮลิคอปเตอร์ UH-60 Black Hawk ของกองทัพอเมริกัน
ข้อกำหนดคือเฮลิคอปเตอร์ 36 ลำได้รับระบบบัญชาการและควบคุมทางอากาศของกองทัพบก (A2C2S) เพื่อเพิ่มระดับการรับรู้สถานการณ์ของผู้บังคับบัญชาเฮลิคอปเตอร์เมื่อเข้าใกล้พื้นที่ลงจอด หลังจากการรวมระบบ A2C2S เทคโนโลยีและกลไกการทำงานร่วมกันก็ค่อยๆ พัฒนาขึ้น
แม้ว่าการพัฒนาเบื้องต้นของความสามารถของ SRPiBS ระหว่างปฏิบัติการของชาวอเมริกันในอิรักคือการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมในห้องนักบิน แนวทางนี้ถูกแทนที่ด้วยการผสมผสานเทคโนโลยี - ผ่านการพัฒนาแนวคิด SRPiBS 2 (ความเป็นไปได้ของการมีปฏิสัมพันธ์ของ ระดับ 2) ซึ่งอนุญาตให้แสดงภาพพื้นที่ด้านหลังห้องนักบินบนจอแสดงผลที่มีอยู่ ในเวลาเดียวกัน สถาปัตยกรรม OSRVT และระบบย่อยช่วยให้สามารถนำเสนอข้อมูลที่มีอยู่จากเซ็นเซอร์ไปยังนักบินได้อย่างเต็มที่
ความสามารถของ SRPiBS ได้มาถึงการพัฒนาที่สำคัญแล้ว และความสำคัญของพวกมันสำหรับกองทัพอเมริกันนั้นแสดงให้เห็นโดยโปรแกรมปัจจุบันสำหรับการปรับโครงสร้างกองพันของเฮลิคอปเตอร์โจมตี AN-64 Apache ที่ติดตั้ง Shadow UAV
ในเดือนมีนาคม 2015 กองพันที่ 1 ที่ Fort Bliss เปลี่ยนธง กลายเป็นฝูงบินที่ 3 และหน่วยลาดตระเวนจู่โจมหน่วยแรกจาก 10 หน่วยที่กองทัพกำลังจะก่อตัว
เมื่อการเปลี่ยนแปลงเสร็จสิ้น กองพลการบินต่อสู้ของกองทหารแต่ละกองจะมีกองพันเฮลิคอปเตอร์จู่โจม Apache 24 ลำ และกองร้อย UAV สีเทาอินทรี MQ-1C 12 ลำ รวมถึงฝูงบินลาดตระเวนจู่โจมด้วยเฮลิคอปเตอร์อาปาเช่ 24 ลำ และ UAV เงา 12 ลำ.
ความสามารถเริ่มต้นทำให้กลไก SRPiBS เข้าถึงระดับการโต้ตอบ 1 และ 2 ได้ตามมาตรฐาน STANAG 4586 (การรับ/ส่งข้อมูลและข้อมูลเมตาทางอ้อมไปยัง/จาก UAV และการรับ/ส่งข้อมูลและข้อมูลเมตาโดยตรงไปยัง/จาก UAV ตามลำดับ) ในปัจจุบัน กองทัพมีแนวโน้มไปที่ระดับ 3 (ควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ UAV บนเครื่องบิน แต่ไม่ใช่ในตัวเอง) และในระยะยาวมุ่งเป้าไปที่ระดับ 4 (การควบคุมและติดตาม UAV ยกเว้นการปล่อยและปล่อยกลับ).
งานหลักของกองทัพในกระบวนการสร้างกลไกสำหรับการทำงานร่วมกันคือการติดตั้ง RQ-7B Shadow V2 UAV และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการว่าจ้าง TCDL (Tactical Common Datalink) ช่องทางการรับส่งข้อมูลทางยุทธวิธีทั่วไป TCDL ให้ประโยชน์ที่สำคัญโดยการเพิ่มระดับของความสามารถในการทำงานร่วมกันและการเข้ารหัส และการย้ายทราฟฟิกจากส่วนที่คับคั่งของสเปกตรัมไปยังแถบ Ku
ในขณะที่กองทัพบกสามารถรวม UAV ของ Shadow และ Grey Eagle เข้ากับเฮลิคอปเตอร์ได้ แต่จุดสนใจในปัจจุบันคือการบินเชิงยุทธวิธี“จากมุมมองนี้ Shadow เป็นแกนหลักของระบบปฏิสัมพันธ์ และ Grey Eagle กำลังเพิ่มความสามารถในการโต้ตอบกับแพลตฟอร์มอื่นๆ เท่านั้น เมื่อเราย้ายจากระดับต่ำสุดไปสู่ระดับสูงสุดของปฏิสัมพันธ์ เราก็มีความแข็งแกร่งและประสบการณ์ที่จะก้าวขึ้นสู่ระดับ 4” พันเอกพอล เครวีย์ หัวหน้าสำนักงานพัฒนาหลักคำสอนและการฝึกการต่อสู้สำหรับระบบอากาศยานไร้คนขับกล่าว
กองทัพกำลังยุติการใช้แพลตฟอร์ม Shadow V2 เป็นระยะๆ และจะดำเนินการต่อไปจนถึงสิ้นปี 2019 เครวีย์กล่าว พร้อมเสริมว่า “กองทัพกำลังพัฒนายุทธวิธี วิธีการ และการจัดลำดับ และหลักคำสอนควบคู่ไปกับการใช้งานนี้ SRPiBS ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการเดินทาง แต่หน่วยย่อยเริ่มรวมกลยุทธ์เหล่านี้ในการฝึกรบ … หนึ่งในหน่วยย่อยปรับใช้ระบบทั้งหมดในการปฏิบัติการรบซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถเบื้องต้นของการทำงานร่วมกัน"
ตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2558 ถึงเมษายน 2559 ฝูงบิน 3 ถูกนำไปใช้กับตะวันออกกลางเพื่อสนับสนุน Operations Spartan Shield และ Unwavering Determination ซึ่งทำให้สามารถประเมินกลไกการทำงานร่วมกันในสภาพจริงได้ อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดในการทำงานของเฮลิคอปเตอร์ Apache ไม่อนุญาตให้หน่วยใช้ความสามารถเต็มรูปแบบ Cravey อธิบายว่า: "ฝูงบินเฮลิคอปเตอร์ลาดตระเวนจู่โจมนี้ได้ทำการก่อกวน UAV ที่เป็นอิสระมากกว่าที่พวกเขาได้ร่วมปฏิบัติการกับพวกเขา … ในขั้นตอนนี้ในการต่อสู้จริง เราไม่มีโอกาสที่จะเห็นการต่อสู้ระยะประชิดอย่างเต็มรูปแบบหรือได้รับ ประสบการณ์การทำงานร่วมกันอย่างเพียงพอ"
พันเอกเจฟฟ์ ไวท์ หัวหน้าหน่วยลาดตระเวนและจู่โจมสำนักงานพัฒนาหลักคำสอนและการฝึกรบ กล่าวว่า มีความพยายามอย่างมากในการเรียนรู้จากประสบการณ์ที่ได้รับและวิเคราะห์ผลงานที่ทำหลังการฝึก ตลอดจนพัฒนา แผนการฝึกอบรมการต่อสู้และโครงสร้างพื้นฐานสำหรับปฏิบัติการ SRPiBS
“หนึ่งในประเด็นที่เราทำงานร่วมกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทั้งหมดคือการขยายฐานการฝึกอบรม ความสามารถในการเรียนรู้บนแพลตฟอร์มจริง เช่นเดียวกับระบบเสมือนจริงด้วยการฝึกอบรมรายบุคคลและทีม White กล่าว - ส่วนหนึ่งของการฝึกอบรมเกิดขึ้นกับ Longbow Crew Trainer [LCT] และ Universal Mission Simulator [UMS] การใช้ LCT และ UMS เป็นขั้นตอนสำคัญในทิศทางที่ถูกต้อง"
ระบบเหล่านี้จะช่วยแก้ปัญหาการจำกัดการเข้าถึงน่านฟ้ารวมและความพร้อมของแพลตฟอร์ม "ของจริง" บางส่วน รวมทั้งลดต้นทุนการฝึกอบรม
พันเอกเครวีย์ตั้งข้อสังเกตว่าการพัฒนาแนวคิด SPS & BS ส่วนใหญ่ดำเนินไปพร้อมกับความคาดหวังและมีส่วนสนับสนุนในการเพิ่มขีดความสามารถอย่างแท้จริงตามที่ได้รับการออกแบบ “ในระดับหน่วย เรากำลังดำเนินการตามที่เราคิดไว้ เมื่อโอกาสในการย้ายไปสู่การโต้ตอบในระดับที่สูงขึ้น เราอาจเห็นเทคนิคใหม่ๆ ที่คนของเราสามารถใช้ได้ และในขณะนี้พวกเขากำลังใช้มันทำสิ่งพื้นฐานตามที่เราตั้งใจไว้"
ในขณะที่การใช้อุปกรณ์ UAV บนเครื่องบินเพื่อการเฝ้าระวัง การสอดแนมและการรวบรวมข้อมูลเป็นฟังก์ชันที่พร้อมใช้งานมากที่สุด และอาจกลายเป็นปัจจัยที่ชัดเจนในการเพิ่มความสามารถอย่างรวดเร็ว Craey ตั้งข้อสังเกตว่ากองกำลังทุกประเภทมีความตระหนักมากขึ้นว่าฮาร์ดแวร์อื่นๆ สามารถให้ประโยชน์ในวงกว้าง “มีความต้องการในการทำสงครามอย่างมากด้วยการใช้วิธีการทางเทคนิคทางอิเล็กทรอนิกส์/วิทยุและการกำหนดเป้าหมายโดยใช้แพลตฟอร์ม UAV ซึ่งช่วยให้เราพัฒนากลไกสำหรับการดำเนินการร่วมกันของระบบที่มีคนควบคุมและไร้คนขับ เราเปิดตัว UAV ที่ตรวจจับสัญญาณความถี่วิทยุจากตำแหน่งของศัตรูและส่งตรงไปยังเฮลิคอปเตอร์ Apache ซึ่งจะหาตำแหน่งเหล่านี้"
ดังที่ White ระบุไว้ ศักยภาพในการใช้ความสามารถของ SRPiBS นอกเหนือจากแผนการที่มีอยู่แล้ว กำลังได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ในกองกำลังติดอาวุธประเภทอื่นๆ “หนึ่งในประเด็นที่เราต้องการเน้นคือการปฏิบัติการรบด้วยอาวุธแบบผสมผสานบนพื้นฐานของกองกำลังภาคพื้นดิน แต่บางทีทรงกลมการขยายตัวอย่างต่อเนื่องที่เรากำลังสังเกตอาจดูเหมือนค่อนข้างคาดไม่ถึง - การกระทำร่วมกันของอาวุธ … นั่นคือการทำงานร่วมกันไม่เพียง แต่ด้วยการใช้กองกำลังและวิธีการเท่านั้น แต่ยังรวมถึง การมีส่วนร่วมของกองกำลังและวิธีการร่วมกัน เรามุ่งมั่นที่จะทำงานในทิศทางนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของทุกสาขาและทุกสาขาของกองทัพ"
นอกจากนี้ กุญแจสำคัญในการปรับปรุง SRPiBS คือการปรับปรุงแพลตฟอร์ม Shadow V2 ซึ่งมีการใช้งานแล้วหรือกำลังวางแผนที่จะปรับใช้
"การปรับปรุงที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดที่นำมาใช้บนแพลตฟอร์ม Shadow คือระบบอิเลคทรอนิกส์ที่มีความละเอียดสูง" เครวีย์กล่าว "สิ่งนี้ช่วยแก้ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของ Shadow - ลายเซ็นอะคูสติกที่แข็งแกร่งของการมองเห็นแพลตฟอร์ม"
Cravy อธิบายว่าอุปกรณ์ออนบอร์ดของ Shadow V2 UAV ประกอบด้วยสถานีลาดตระเวนออปติคัล L-3 Wescam MX-10 ซึ่งถ่ายภาพและวิดีโอที่มีความละเอียดสูง ซึ่งช่วยให้โดรนทำงานในระยะที่ห่างจากเป้าหมายมากขึ้น ในขณะที่ระดับ ของเสียงเปิดโปง
การพัฒนาเพิ่มเติมของเครื่องบิน V2 มุ่งเป้าไปที่ความเป็นไปได้ในการสร้างการสื่อสารโดยใช้ Voice over Internet Protocol (เสียงผ่านโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต) และการถ่ายทอดผ่านสถานีวิทยุ VHF ที่ตั้งโปรแกรมได้ JTRS สำหรับงานพิเศษ Shadow V2 UAV ยังติดตั้งเรดาร์รูรับแสงสังเคราะห์ IMSAR
โรงไฟฟ้ายังคงเป็นคอขวดสำหรับ Shadow UAV ดังนั้นจึงมีการวางแผนการอัพเกรดเพิ่มเติมพร้อมกับมาตรการที่มุ่งเพิ่มความต้านทานต่อสภาพอากาศ ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้ในสภาวะเดียวกับเฮลิคอปเตอร์ Apache
Bill Irby หัวหน้าระบบไร้คนขับของ Textron Systems กล่าวว่าซอฟต์แวร์เวอร์ชัน 3 สำหรับ Shadow กำลังถูกเปิดตัวโดยเวอร์ชัน 4 กำหนดไว้สำหรับกลางปี 2560
“เราได้พัฒนาแผนการใช้งานซอฟต์แวร์ที่เข้มงวดมากร่วมกับกองทัพ ในอดีต การปรับปรุงและการอัปเดตเฉพาะบุคคลได้ถูกนำมาใช้เมื่อพร้อม สิ่งที่เราทำคือพัฒนารูปแบบที่เข้มงวดในการเพิ่มการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างพร้อมกัน” Irbi อธิบาย
“ขณะนี้ระบบสามารถรันซอฟต์แวร์เวอร์ชัน 3 ที่ Interop ระดับ 2 เพื่อให้นักบินเฮลิคอปเตอร์ Apache สามารถรับภาพและข้อมูลไปยังห้องนักบินได้โดยตรงจาก UAV โดยไม่ชักช้า พวกเขาสามารถเห็นเป้าหมายได้แบบเรียลไทม์ การใช้งานซอฟต์แวร์ในช่วงกลางปี 2560 จะช่วยให้เราไปถึงระดับการโต้ตอบ 3/4 ซึ่งจะทำให้นักบินสามารถควบคุมกล้องบน UAV กำหนดจุดอ้างอิงใหม่เพื่อให้ติดตาม เปลี่ยนเส้นทางบิน และยังให้ทัศนวิสัยที่ดีขึ้น เมื่อปฏิบัติงานลาดตระเวน” เขากล่าวเสริม
จากข้อมูลของ Irby โดรนของ Shadow จะสามารถทำงานร่วมกับแพลตฟอร์มอื่นๆ ในพื้นที่การต่อสู้ที่กว้างขึ้นได้ “เนื่องจากความสามารถของ SRPiBS และช่องทางการรับส่งข้อมูลของโดรนเป็นแบบดิจิตอลและมีความเข้ากันได้ดีเยี่ยม ระบบใดๆ ก็ตามที่เข้ากันได้กับมาตรฐาน STANAG 4586 สามารถรวมเข้ากับ Shadow UAV ได้ ซึ่งหมายความว่าเราสามารถสร้างการสื่อสารด้วยความช่วยเหลือของกลไกและเทคโนโลยี SRPiBS กับยานเกราะเคลื่อนที่ เครื่องบิน และเรือผิวน้ำแบบมีลูกเรือและไร้คนขับ"
Irby กล่าวว่า บริษัท ได้พัฒนาแนวคิดที่เชื่อมโยงยานพาหนะพื้นผิวอัตโนมัติ CUSV (Common Unmanned Surface Vessel) กับ Shadow UAV ซึ่งขยายขอบเขตการเข้าถึงของแพลตฟอร์มสำหรับภารกิจนอกชายฝั่งที่หลากหลาย นอกจากนี้ เขายังตั้งข้อสังเกตว่า Shadow drone รุ่น M2 จะมี data link TCDL เป็นมาตรฐาน และจะสามารถใช้ SRPiBS ในขั้นต้นได้
นอกสหรัฐอเมริกา ผู้ดำเนินการโดรน Shadow รายอื่นแสดงความสนใจในความสามารถของ SRSA Irby กล่าว รวมถึงออสเตรเลีย อิตาลี และสวีเดน
การปรับปรุงส่วนประกอบการควบคุมภาคพื้นดินควรขยายช่วงของผู้ใช้กลไก SRP & BS อินเทอร์เฟซที่ปรับขนาดได้โดยรวม ซึ่งจะกลายเป็นหนึ่งในรากฐานของการเติบโตอย่างมืออาชีพของผู้ปฏิบัติงาน UAV ของกองทัพบกสหรัฐฯ จะดูเหมือน "แอปพลิเคชัน" มากกว่าอุปกรณ์เฉพาะใดๆ ผู้ปฏิบัติงานจะสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมใด ๆ ที่พวกเขาต้องการใช้ และขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของภารกิจการต่อสู้ พวกเขาจะมีระดับการควบคุมที่แตกต่างกันบนแพลตฟอร์มที่พวกเขาทำงานด้วย ตัวอย่างเช่น หากทหารราบที่ประจำการในแนวหน้าทำงานผ่านอินเทอร์เฟซนี้ พวกเขาจะได้รับการเข้าถึงขั้นพื้นฐานและการควบคุมอุปกรณ์บนเครื่องบินของ UAV ขนาดเล็กเท่านั้น เพื่อเพิ่มระดับการบังคับบัญชาสถานการณ์ในระยะใกล้ ในขณะที่หน่วยปืนใหญ่หรือ ลูกเรือเฮลิคอปเตอร์จะสามารถมีการควบคุมในระดับที่สูงขึ้น การบินของเครื่องบินและระบบออนบอร์ด
เทคโนโลยีเทอร์มินัล OSRVT กำลังก้าวไปข้างหน้าเช่นกัน Increment II ที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้มีอินเทอร์เฟซใหม่ระหว่างคนกับเครื่องจักรและฟังก์ชันการทำงานที่ได้รับการปรับปรุง
OSRVT Increment II เป็นระบบสองทิศทางพร้อมความสามารถขั้นสูงที่ Textron Systems เรียก Interoperability Level 3+ ระบบจะช่วยให้ทหารในสนามรบสามารถควบคุมอุปกรณ์ของโดรน พวกเขาสามารถระบุพื้นที่ที่สนใจและเสนอเส้นทางการบินให้กับผู้ปฏิบัติงาน UAV
การอัปเดตประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ใหม่ รวมถึงเสาอากาศแบบสองทิศทางและวิทยุที่ทรงพลังยิ่งขึ้น HMI ใหม่มาในรูปแบบของแล็ปท็อป Toughbook แบบหน้าจอสัมผัส
สำหรับกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ และลูกค้ารายอื่น ซอฟต์แวร์ทำงานบน Android แล้ว รูปภาพและข้อมูลจากระบบ Increment II ยังสามารถแจกจ่ายระหว่างโหนดต่างๆ ในเครือข่ายแบบเมช แม้ว่าจะไม่ใช่ส่วนหนึ่งของแผนของกองทัพสหรัฐฯ กองทัพออสเตรเลียตั้งใจที่จะใช้เทอร์มินัล OSRVT แบบสองทิศทางบนแพลตฟอร์ม Shadow
ผู้พันเครวีย์ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าการโหลดซอฟต์แวร์ใหม่เข้าสู่ระบบช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมีปฏิสัมพันธ์ระดับ 3
ปรับปรุง SRPiBS
กองทัพอเมริกันกำลังประเมินความสามารถที่เรียกว่า SRPiBS-X ซึ่งพวกเขาเชื่อว่าจะช่วยให้เฮลิคอปเตอร์ AN-64E Apache Guardian ทำงานร่วมกันได้ ไม่เพียงแต่กับ UAV ของ Shadow และ Grey Eagle เท่านั้น แต่ยังรวมถึง UAV ที่เข้ากันได้ด้วย โดยกองทัพอากาศ กองทัพเรือ และนาวิกโยธิน
SRPiBS-X จะสนับสนุนการโต้ตอบของเลเยอร์ 4 กับเครื่องบินที่ติดตั้งช่องทางการสื่อสารของแถบ C, L และ S ปี 2019 ในเดือนมกราคม การทดสอบในสภาพจริงของแนวคิด SRPiBS-X ได้เสร็จสิ้นลงและมีการเผยแพร่รายงานตามผลลัพธ์
การพัฒนาที่ทะเยอทะยานที่สุดของกองทัพอเมริกันในด้านเทคโนโลยี SRPiBS รับรองความสามารถในระดับที่ก้าวหน้ากว่าเมื่อเปรียบเทียบกับความสามารถของแนวคิด SRPiBS-X
โปรแกรม Synergistic Unmanned Manned Intelligent Teaming (SUMIT) สำหรับการทำงานร่วมกันอย่างชาญฉลาดของระบบที่มีคนควบคุมและไร้คนขับได้รับการจัดการโดย US Army Aviation and Missile Research Center โปรแกรมนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาขีดความสามารถเช่นความสามารถของผู้ปฏิบัติงานในการควบคุมและประสานงานโดรนหลายตัวพร้อมกันเพื่อเพิ่มระยะปลอดภัย (โดยไม่ต้องเข้าไปในเขตป้องกันภัยทางอากาศของศัตรู) และเพิ่มความอยู่รอดของเครื่องบินบรรจุคน. นอกจากนี้ ในอนาคต การทำงานร่วมกันของระบบต่างๆ จะกลายเป็นปัจจัยหนึ่งในการเพิ่มขีดความสามารถในการรบ
โปรแกรม SUMIT มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลกระทบของระดับความเป็นอิสระ เครื่องมือในการตัดสินใจ และเทคโนโลยีของส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรในกลไกของ SRPS ที่ประสบความสำเร็จ งานหลายขั้นตอนเริ่มต้นด้วยการพัฒนาระบบจำลองพิเศษ ซึ่งจะตามมาด้วยการประเมินระบบโดยอิสระโดยใช้การจำลอง และอาจมีเที่ยวบินสาธิตในปีต่อๆ ไป ประสบการณ์ที่ได้รับจากโครงการ SUMIT คาดว่าจะช่วยกำหนดเวลาและความต้องการที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการตามแนวคิดการทำงานแบบอิสระและการทำงานเป็นทีมของโครงการ Future Vertical Lift
ในปี 2014 กองทัพสหรัฐฯ ได้ลงนามในสัญญากับ Kutta Technologies (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Sierra Nevada Corporation) เพื่อพัฒนาองค์ประกอบภารกิจการบินสำหรับโครงการ SUIVIIT บริษัทยังใช้ความเชี่ยวชาญของตนในการพัฒนาสถานีวิดีโอระยะไกลแบบสองทิศทาง (BDRVT - เวอร์ชันปรับปรุงของ OSRVT) และชุดควบคุมสำหรับ ARMS ที่พัฒนาขึ้นโดยความร่วมมือกับสำนักงานเทคโนโลยีการบินประยุกต์
ระบบประกาศพันธกิจสำหรับ SUIVIIT จะช่วยให้นักบินสามารถบินเครื่องบินหรือเฮลิคอปเตอร์ของตนเองได้ ดูว่าโดรนตัวใดบ้างที่พร้อมใช้งาน เลือกโดรนที่จำเป็น และจัดกลุ่มพวกมันด้วยประเภทการโต้ตอบที่ชาญฉลาดโดยเครื่องช่วยตัดสินใจทางปัญญา
ชุดควบคุม SRPiBS รองรับการทำงานร่วมกันระดับ 4 แล้วและมีอินเทอร์เฟซหน้าจอสัมผัส ระบบช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานลดจำนวนข้อมูลที่ป้อนโดยเขาเพื่อส่งงานไปยังแพลตฟอร์ม กระบวนการนี้ดำเนินการผ่านรูปแบบต่างๆ (การสัมผัส ท่าทาง ตำแหน่งศีรษะ)
ฟังก์ชันการควบคุมขั้นสูงจะช่วยให้นักบินใช้หน้าจอสัมผัสเพื่อสั่งการเซ็นเซอร์ของโดรนเพื่อจับภาพและติดตามวัตถุหรือตรวจสอบส่วนของถนนพร้อมการระบุจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด จากนั้นระบบจะตั้งค่าพารามิเตอร์ของเที่ยวบิน UAV และควบคุมระบบเพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็น Kutta Technologies ยังได้ประกาศการพัฒนาความสามารถในการควบคุมด้วยเสียง การเคลื่อนไหวของศีรษะ และท่าทาง
Loyal Wingman Program
แม้ว่ากองทัพจะใช้ความสามารถของ SRPiBS บางส่วนในการปฏิบัติการจริงแล้ว แต่กองทัพอากาศสหรัฐฯ ต้องการพัฒนาแนวคิดขั้นสูงของการทำงานร่วมกันสำหรับแพลตฟอร์มของตน ซึ่งจะรวมถึงระดับความเป็นอิสระที่สูงขึ้นของส่วนประกอบไร้คนขับ (ใน เพื่อปฏิบัติภารกิจการต่อสู้ประเภทที่ตั้งใจไว้) และจะต้องใช้โดรนขั้นสูงเพื่อบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ หัวหน้าโครงการ Loyal Wingman คือห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศสหรัฐฯ (AFRL)
Chris Kearns ผู้จัดการโปรแกรม AFRL ของ Autonomous Systems กล่าวว่า "เรากำลังมุ่งเน้นโปรแกรมของเราในการสร้างซอฟต์แวร์และอัลกอริธึมบนเครื่องบิน ซึ่งจะช่วยให้ระบบตัดสินใจว่าจะบินอย่างไรและต้องทำอะไรเพื่อให้บรรลุภารกิจ"
Kearns กล่าวว่านอกเหนือจากการประเมินเทคโนโลยีที่จำเป็นในการบินแล้ว พวกเขายังสำรวจสิ่งที่จำเป็นในการบินอย่างปลอดภัยในน่านฟ้าที่ใช้ร่วมกันและทำงานด้วยตนเอง “โดรนสามารถเปลี่ยนเส้นทางระหว่างการบินเพื่อให้งานสำเร็จได้อย่างไร และเข้าใจว่ามันอยู่ที่ไหนในอวกาศ รวมถึงขั้นตอนของภารกิจที่ต้องทำ ให้เราแก้ไขปัญหาเหล่านี้ และมันจะกลายเป็นองค์ประกอบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ของการปฏิบัติการทางทหาร"
อย่างไรก็ตาม Kerne ตั้งข้อสังเกตในเวลาเดียวกันว่าเครื่องบินจะดำเนินการภายในขอบเขตของภารกิจที่กำหนด “ภารกิจนี้เป็นสิ่งที่กำหนดไว้สำหรับเขาและไม่มีอะไรมากไปกว่านี้ เป็นความรับผิดชอบของผู้บังคับบัญชากองทัพอากาศในการกำหนดขอบเขตในการทำความเข้าใจโดรน นั่นคือ มันคืออะไร ได้รับอนุญาต และไม่ได้รับอนุญาตให้ทำ”
Kearns พูดคุยเกี่ยวกับกิจกรรมอัลกอริธึมของห้องปฏิบัติการของเธอ รวมถึงการเกณฑ์เครื่องบินรบ F-16 เป็นห้องปฏิบัติการบิน ซึ่งนักบินประจำจะบินเคียงข้างนักบินจากโรงเรียนการบิน “เราทำเที่ยวบินทดสอบหลายครั้งเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเราในการรวมอัลกอริทึมซอฟต์แวร์เข้ากับเครื่องบิน และแสดงให้เห็นว่าเรารู้วิธีบินและวิธีรักษาระยะห่างที่ปลอดภัยกับเครื่องบินอีกลำ” เธออธิบาย - เราถอดเครื่องบินขับไล่ F-16 ออก 2 ลำ ลำหนึ่งควบคุมโดยนักบิน และอีกลำมีนักบินเป็นตาข่ายนิรภัยเท่านั้น เครื่องบินติดปีกถูกควบคุมโดยอัลกอริธึม เพราะมันสามารถบังคับทิศทางในรูปแบบการต่อสู้ที่แตกต่างกันได้ ในช่วงเวลาที่เหมาะสม นักบินของเครื่องบินขับไล่ F-16 ลำแรกได้ออกคำสั่งให้เครื่องบินลำที่สองทำภารกิจที่โหลดไว้ก่อนหน้านี้ลงในคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด นักบินต้องตรวจสอบความถูกต้องของระบบ แต่อันที่จริงมือของเขาว่างและเขาทำได้แค่สนุกกับการบินเท่านั้น"
“การทำเช่นนี้ในระดับคำสั่งเป็นขั้นตอนสำคัญที่แสดงให้เห็นถึงความสามารถของเราในการบินอย่างปลอดภัย นั่นคือ เราสามารถเพิ่มตรรกะขั้นสูงและเครื่องมือการเรียนรู้เพื่อช่วยให้เรา "เข้าใจ" สิ่งแวดล้อมและเข้าใจวิธีปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงระหว่างการบิน"
Kearns ได้สรุปแผนสำหรับระยะแรกของโครงการ ซึ่งจะแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเครื่องบินในการบินอย่างปลอดภัยก่อนเริ่มการศึกษาความเป็นอิสระในระดับที่สูงขึ้น โครงการ Loyal Wingman จะช่วยให้กองทัพอากาศเข้าใจถึงความท้าทายที่อาจเกิดขึ้นซึ่งพวกเขาสามารถใช้เทคโนโลยีได้ รูปแบบหนึ่งของการใช้การต่อสู้สำหรับ Loyal Wingman อาจเป็นการใช้เครื่องบินไร้คนขับ ซึ่ง Kearns เรียกว่า "รถระเบิด" “เครื่องบินทาสไร้คนขับจะสามารถส่งอาวุธไปยังเป้าหมายที่ระบุโดยนักบินหลักได้ นี่คือเหตุผลสำหรับการพัฒนากลไกการทำงานร่วมกัน - ผู้ที่ตัดสินใจอยู่ในระยะที่ปลอดภัยและยานพาหนะไร้คนขับถูกโจมตี"
Loyal Wingman Request for Information ของ AFRL ได้ระบุข้อกำหนดสำหรับเทคโนโลยีที่จะบรรลุเป้าหมาย ซึ่งจะต้องรวมเข้ากับหน่วยที่เปลี่ยนได้หนึ่งหรือสองหน่วยที่สามารถติดตั้งระหว่างเครื่องบินได้ตามต้องการ การสาธิตการพิสูจน์แนวคิดมีกำหนดในปี 2565 เมื่อทีมที่รวมกันจะจำลองการโจมตีกับเป้าหมายภาคพื้นดินในพื้นที่แข่งขัน
โปรแกรม Gremlins
ไม่น่าแปลกใจที่การพัฒนาเทคโนโลยีและแนวคิดของ SRPiBS ไม่ผ่าน DARPA ของหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านการป้องกันประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Gremlins ทดสอบแนวคิดของ UAV ขนาดเล็กที่สามารถยิงจากแพลตฟอร์มทางอากาศและ กลับไปที่มัน
โปรแกรม Gremlins ซึ่งประกาศครั้งแรกโดย DARPA ในปี 2558 กำลังสำรวจความเป็นไปได้ของการเปิดตัวที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้จากแพลตฟอร์มทางอากาศและการกลับมาของ "ฝูง" ของ UAV ที่สามารถบรรทุกและส่งคืนน้ำหนักบรรทุกที่กระจัดกระจายต่างๆ (27, 2-54, 4 กก.) ใน "ปริมาณมวล" … แนวคิดดังกล่าวจัดให้มีการเปิดตัวยานพาหนะไร้คนขับจำนวน 20 ลำจากเครื่องบินขนส่งทางทหาร C-130 ซึ่งแต่ละลำสามารถบินไปยังพื้นที่ที่กำหนด 300 ไมล์ทะเล ลาดตระเวนที่นั่นเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงเพื่อกลับสู่การบิน C-130 และ “เทียบท่า” กับมัน ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของ Gremlin UAV ที่มีการเปิดตัว 1,000 หน่วยอยู่ที่ประมาณ 700,000 เหรียญสหรัฐ ไม่รวมโหลดออนบอร์ด ในขณะนี้ มีการเปิดตัวและการส่งคืน 20 ครั้งสำหรับโดรนหนึ่งเครื่อง
บริษัทสี่แห่ง ได้แก่ Lockheed Martin, General Atomics, Kratos และ Dynetics ได้รับสัญญาระยะที่ 1 ในเดือนมีนาคม 2016ตามสัญญาเหล่านี้ พวกเขาจะออกแบบสถาปัตยกรรมระบบและวิเคราะห์การออกแบบเพื่อพัฒนาระบบแนวคิด วิเคราะห์วิธีการเปิดตัวและส่งคืน ปรับแต่งแนวคิดการทำงานและออกแบบระบบสาธิต และวางแผนสำหรับขั้นตอนต่อไปที่เป็นไปได้
DARPA วางแผนที่จะออกสัญญาระยะที่ 2 ในช่วงครึ่งแรกของปี 2560 โดยแต่ละสัญญามีมูลค่า 20 ล้านดอลลาร์ หลังจากการตรวจสอบการออกแบบเบื้องต้นที่กำหนดไว้สำหรับกลางปี 2018 DARPA วางแผนที่จะเลือกผู้ชนะและให้รางวัลสัญญาระยะที่ 3 มูลค่า 35 ล้านเหรียญสหรัฐ ทุกอย่างควรจบลงด้วยเที่ยวบินทดสอบในปี 2020
ภารกิจหลักของ Gremlin UAV คือการทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับการลาดตระเวนและรวบรวมข้อมูลในระยะไกล ซึ่งจะช่วยบรรเทายานพาหนะที่บรรจุคนหรือโดรนที่มีราคาแพงกว่าจากความจำเป็นในการทำงานที่มีความเสี่ยง เพื่อที่จะขยายขีดความสามารถ โดรนจะสามารถทำงานในเครือข่ายเดียว และในท้ายที่สุด Gremlin UAV จะสามารถปล่อยอากาศยานไร้คนขับอื่นๆ ได้
ความเป็นอิสระระดับสูง
Kerns ตั้งข้อสังเกตว่า Loyal Wingman มีองค์ประกอบการจำลองและการสร้างแบบจำลองที่แข็งแกร่ง “เนื่องจากเราพัฒนาอัลกอริธึมเหล่านี้ด้วยตรรกะในระดับที่สูงขึ้น การสร้างแบบจำลอง รวมถึงการจำลอง ทำให้เราสามารถทดสอบพวกมันได้ แผนของเราคือการทดสอบซอฟต์แวร์ในลูปควบคุม ผสานรวมอัลกอริธึมเข้ากับแพลตฟอร์มที่จะบิน ทดสอบกับซอฟต์แวร์ในลูปควบคุมบนพื้นดินก่อนจะใช้งาน และส่งให้บินได้ นั่นคือหลังจากการจำลอง เราจะได้รับข้อมูลการทดสอบที่แสดงประสิทธิภาพของระบบตลอดจนข้อบกพร่องที่ต้องกำจัด"
ผู้ปฏิบัติงานเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มระบบที่มีคนควบคุมและไร้คนขับรวมกัน และข้อคิดเห็นและข้อเสนอแนะ กล่าวคือ คำติชมเป็นประจำ มีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการพัฒนา Kearns อธิบาย การประเมินภาระด้านความรู้ความเข้าใจและทางกายภาพของนักบินและการจัดการปัญหาที่เกี่ยวข้องใดๆ ก็มีความสำคัญเช่นกัน “เมื่อเราพูดถึงทีมที่มีทั้งระบบที่มีคนควบคุมและไร้คนขับที่ทำงานร่วมกัน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการทำงานร่วมกัน … วิธีเพิ่มพลังให้กลุ่มนั้น”
แนวคิด SRPS มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงความสามารถในสนามรบอย่างรุนแรง แต่ถ้าเป็นมากกว่าแค่การรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ซึ่งได้แสดงให้เห็นแล้วในสภาพจริงแล้ว การเพิ่มระดับความเป็นอิสระเป็นสิ่งสำคัญมาก.
การขับเครื่องบินเป็นงานที่ค่อนข้างยากแม้จะไม่มีฟังก์ชั่นควบคุมการบินเพิ่มเติมและอุปกรณ์บนเครื่องบินของโดรนติดมาด้วย หากงานของ UAV กลุ่มใหญ่กลายเป็นจริง ก็จะต้องมีความเป็นอิสระในระดับที่สูงขึ้น ในขณะที่ภาระด้านความรู้ความเข้าใจระหว่างการดำเนินการ UAV ควรให้น้อยที่สุด การเพิ่มขีดความสามารถเพิ่มเติมของ ESS & BS จะขึ้นอยู่กับความคิดเห็นของชุมชนนำร่องเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งอาจเป็นผลลบในกรณีที่ความรับผิดชอบในการควบคุม UAV ส่งผลเสียต่องานของพวกเขา
กองทัพต้องกำหนดว่าความสามารถของระบบที่มีคนควบคุมและไร้คนขับในการทำงานร่วมกันจะดีที่สุดที่ใด การพัฒนาเทคโนโลยีที่มุ่งเป้าไปที่การทำให้นักบินของเครื่องบินสามารถควบคุมโดรนของเขาได้อย่างเต็มที่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม เพียงเพราะสามารถทำได้ไม่ได้หมายความว่าควรนำความสามารถดังกล่าวมาใช้