Smartfony kontra drony: system wykrywania i śledzenia CARPE Dronvm (USA)
Pentagon, podobnie jak resorty wojskowe innych krajów, w dalszym ciągu poszukuje skutecznych środków zwalczania bezzałogowych statków powietrznych. Niedawno zaprezentowano i przetestowano obiecujący pokładowy system wykrywania celów CARPE Dronvm. Od innych podobnych rozwiązań różni się architekturą i zasadą działania: kluczowym elementem takiego systemu jest zwykły smartfon ze specjalnym oprogramowaniem.
Zaprojektowane i przetestowane
Przez ostatnie lata Pentagon i jego kontrahenci aktywnie pracowali nad tematem zwalczania bezzałogowych statków powietrznych. Szczególną uwagę zwraca się na rozwój specjalistycznych narzędzi detekcyjnych, zdolnych wykryć nawet najbardziej skomplikowane cele. W takich projektach wykorzystywane są zarówno znane i opanowane technologie, jak i nowe rozwiązania.
W 2019 roku Pentagon przyznał firmie MITER zamówienie na opracowanie zaawansowanego systemu wykrywania i śledzenia UAV w oparciu o nietypowe komponenty i pomysły. Projekt nazwano CARPE Dronvm („Złap drona” – gra słów oparta na łacińskim wyrażeniu Carpe Diem), co w zasadzie oddaje jego istotę.
Do niedawna nie było żadnych doniesień o istnieniu "Carpe dronum". Pierwsze doniesienia o tym systemie pojawiły się dopiero w lipcu 2023 roku, kiedy wszedł on już do testów. W przyszłości klient i firma deweloperska kilkakrotnie rozmawiali o systemie jako całości, zwracali uwagę na jego mocne strony i wystawiali oceny.
Zakłada się, że w najbliższej przyszłości nowy system detekcji zostanie poddany niezbędnym udoskonaleniom i po tym czasie będzie mógł wejść do użytku. Ze względu na charakterystyczną architekturę wdrożenie i uruchomienie systemu CARPE Dronvm będzie dość proste i nie będzie wymagało dużego wysiłku.
system rozproszony
W projekcie Catch a Drone zaproponowano i wdrożono ciekawą architekturę systemu detekcji. Zamiast kilku radarów czy stacji optoelektronicznych monitorujących określoną przestrzeń, proponuje się wykorzystanie dużej liczby smartfonów ze specjalnym oprogramowaniem. Dodatkowo w systemie znajduje się centralny punkt kontrolny odpowiedzialny za przetwarzanie informacji i nadawanie oznaczenia celu innym środkom.
Część „użytkowniczą” systemu CARPE Dronvm stanowi aplikacja na smartfony z systemami operacyjnymi iOS i Android. Posiada minimalny wymagany zestaw funkcji zapewniających wykrywanie, identyfikację i śledzenie celu powietrznego. Stanowisko dowodzenia to z kolei pełnoprawny serwer z zaawansowanymi funkcjami. W szczególności wykorzystuje elementy sztucznej inteligencji do rozwiązywania niektórych problemów.
Zasada działania systemu jest dość prosta. Oprogramowanie jest dystrybuowane wśród personelu i czeka w przygotowaniu. W przypadku wykrycia bezzałogowego statku powietrznego żołnierz lub oficer wywiadu ma obowiązek wykonać mu zdjęcie za pomocą aplikacji CARPE Dronvm.
Wykorzystując istniejące kanały komunikacji obraz wraz ze współrzędnymi i innymi informacjami przesyłany jest do stanowiska dowodzenia. Następnie serwer centralny wykorzystuje sztuczną inteligencję do ustalenia, czy celem jest UAV, jakie niebezpieczeństwo może stwarzać itp. Po otrzymaniu takich informacji od dużej liczby „operatorów” na ziemi, stanowisko dowodzenia może wyjaśnić dane o celu, wyznaczyć trasę i wydać oznaczenie celu środkom tłumienia lub niszczenia. Zapewniona jest praca na kilku celach w jednym obszarze – serwer centralny jest w stanie je rozróżnić.
Podczas testowania
W połowie lipca 2023 roku Pentagon ogłosił, że na poligonie zakończyły się sukcesem testy systemu Catch a Drone. Organizatorami wydarzeń był 39. zespół zadaniowy Centralnego Dowództwa Armii, który zajmuje się rozwojem obiecujących technologii. System został przetestowany w Połączonej Bazie Gwardii Narodowej MacIntyre (Karolina Południowa) i na najbliższym poligonie Poinsett.
Uczestnik testu robi zdjęcie UAV
Warunkowym celem podczas testu był lekki samolot typu UAV. Musiał przelecieć z bazy McIntyre na poligon Poinsett z zasięgiem kilkudziesięciu kilometrów. W tym czasie na trasie lotu znajdował się personel wojskowy ze smartfonami i aplikacją Carpe Dronum.
Uczestnicy testu mogli zobaczyć i usłyszeć latającego drona bez użycia specjalnego sprzętu. Następnie zrobili zdjęcia i wysłali je na centralny serwer. Wszystkie szczegóły zdarzenia nie są ujawniane, ale podaje się, że przydzielone zadania zostały rozwiązane. „Operatorzy” na ziemi wykonali swoją pracę, a część serwerowa systemu poprawnie zidentyfikowała cel powietrzny i dostarczyła dane do dalszego stłumienia/zniszczenia.
Uczestnicy testu zwrócili uwagę na łatwość obsługi aplikacji CARPE Dronvm i łatwość rozwiązywania zadań. Centralne stanowisko dowodzenia również poradziło sobie ze swoją pracą i potwierdziło obliczone cechy i możliwości. Najciekawsze szczegóły testów i całego projektu nie zostały jednak ujawnione ze względu na drażliwość tematu.
Nowe podejście
Rozwój systemu detekcyjnego CARPE Dronvm trwał kilka lat i dopiero teraz wszedł on do testów. Prawdopodobnie testowanie i testowanie różnych jego komponentów zajmie trochę więcej czasu, ale ogólny potencjał został już pokazany i można zrozumieć perspektywy takiego rozwoju. Ogólnie rzecz biorąc, ma wiele mocnych stron i zalet, radzi sobie z powierzonymi zadaniami i może zostać oddany do użytku. Jednocześnie operatorzy będą musieli stawić czoła pewnym ograniczeniom i wadom.
Główną zaletą systemu Catch a Drone jest jego względna taniość i łatwość wdrożenia. Kluczowym elementem systemu jest „grupowanie” smartfonów rozproszonych na danym obszarze. Użytkownicy-operatorzy mogą korzystać z własnych gadżetów, a armia nie musi wydawać pieniędzy na masowe zakupy. Jednak stanowisko dowodzenia posiadające wszystkie wymagane możliwości okazuje się trudne i kosztowne.
Na stanowisku dowodzenia
Funkcje smartfona w takim systemie sprowadzają się do zrobienia zdjęcia i przekazania go wraz z innymi danymi na stanowisko dowodzenia, co zmniejsza wymagania stawiane sprzętowi użytkownika. Wszystkie dane przetwarzane są przez jeden serwer o niezbędnych parametrach. Jednocześnie jego praca może być niezwykle trudna ze względu na różnicę w jakości przesyłanych zdjęć, związaną z funkcjami gadżetów lub warunkami zewnętrznymi.
Teoretycznie CARPE Dronvm może odbierać dane z setek, a nawet tysięcy smartfonów znajdujących się na tym samym obszarze. Taki przepływ informacji umożliwi dokładniejsze określenie klasy, typu i lokalizacji BSP. Jednak przetwarzanie całej ilości danych będzie trudnym zadaniem, które może negatywnie wpłynąć na wydajność systemu i inne parametry.
Architektura CARPE Dronvm pozwala na tworzenie systemów o różnej wielkości. Zatem zarówno personel wojskowy, jak i cywile mogą mieć odpowiednią aplikację na swoim smartfonie. Dzięki takiemu podejściu możliwe będzie zwiększenie kontrolowanych terytoriów, zwiększenie prawdopodobieństwa wykrycia UAV, dokładności określenia jego współrzędnych itp. Jednocześnie jednak rosną wymagania dotyczące mocy obliczeniowej stanowiska dowodzenia.
Nowe podejścia
Dlatego armia amerykańska nadal poszukuje odpowiedzi na palące pytania. W celu skuteczniejszego zwalczania zagrożenia ze strony bezzałogowych statków powietrznych udoskonalane są systemy i zespoły tradycyjnych typów, opracowywane i testowane są nowe pomysły i podejścia. Najbardziej udane i obiecujące rozwiązania zostaną opracowane i zastosowane w praktyce.
Niedawno przetestowany system CARPE Dronvm firmy MITER ma pewne szanse na dalszy rozwój i przyjęcie w przyszłości. Ma mocne strony i może zainteresować potencjalnych klientów. Ponadto główne możliwości systemu zostały już potwierdzone na poligonie. Czas pokaże, czy system poradzi sobie z dalszymi testami i czy będzie w stanie w pełni wykorzystać swój potencjał.
informacja