Їхні останні моделі орієнтуються лише за допомогою зору

The Economist у своєму матеріалі «Many Ukrainian drones have been disabled by Russian jamming» розповідають про те, як українці нарощуються виробництва безпілотних літальних апаратів та як виробники працюють над тим, щоб побороти глушіння систем ворога.

Залежність від безпілотників

Оскільки українські запаси артилерійських снарядів скоротилися, то зросла залежність армії країни від безпілотників. Вони здатні доставляти боєприпаси з високою точністю на великі відстані – за умови, що можуть підтримувати зв’язок із супутниками GPS (щоб знали, де вони знаходяться) і своїми операторами (щоб вони знали, що робити). Однак такі сигнали зв’язку можуть бути заглушені, а російська електронна війна, як відомо, шифрування сигналів, страшенно ефективні. З огляду на те, що велика кількість безпілотників фактично засліплена, українські розробники безпілотників були змушені проявити творчість.

Представляємо Eagle Eyes, чудовий програмний пакет для безпілотників. Розроблений українськими спецпризначенцями, він дозволяє безпілотникам здійснювати навігацію лише за допомогою машинного прицілу, без потреби у зовнішньому втручанні. Використовуючи алгоритми штучного інтелекту (ШІ), програмне забезпечення порівнює живе відео місцевості внизу з бортовою картою, зшитою з фотографій і відео, попередньо зібраних розвідувальним літаком. Це дозволяє безпілотникам продовжувати виконувати свої місії навіть після того, як їх заглушили.

Eagle Eyes («Орлині Очі») також навчили розпізнавати конкретні наземні цілі, в тому числі танки, бронетранспортери, пускові ракетні установки й ударні літаки. Після цього програмне забезпечення може випускати бомби або здійснювати аварійне пікірування без команди людини-оператора. «Бінго для нас», – каже капітан White Eagle («Білий орел»), корпусу спеціального призначення, який використовує та розвиває цю технологію. За словами капітана, який побажав залишитися анонімним, програмне забезпечення було запрограмоване на ураження станцій глушіння, як пріоритет. Пріоритетом номер два є розхвалені російські батареї ППО С-400.

Оптична навігація, як відомий цей підхід до наведення, має довгу історію. Наприклад, рання версія була включена в американські крилаті ракети Tomahawk («Томагавк»), вперше випущені у гніві під час операції Desert Storm («Буря в пустелі») в 1991 році. Але легка, недорога оптична навігація для малих дронів є чимось новим. Навесні минулого року Eagle Eyes випробовували в бою лише три команди спецпризначенців, кожна з них із двома-трьома операторами безпілотників. Сьогодні Eagle Eyes досить дешевий для дронів-камікадзе і широко використовується, каже Валерій Боровик, командир підрозділу White Eagle, який воює на Півдні України. З радіусом дії близько 60 км система також керує безпілотними літальними апаратами, які завдали ударів по об’єктах енергетичної інфраструктури в росії.

Цифра наближається до 10 000

Минулої осені кількість українських дронів з оптичною навігацією, ймовірно, обчислювалася сотнями. Сьогодні ця цифра наближається до 10 000, каже представник промисловості в Одесі, чиє конструкторське бюро створює прототипи систем для двох українських виробників. Антон Варавін, головний технолог іншого конструкторського бюро Midgard Dynamics в Тернополі на Заході України, каже, що оптична навігація все частіше розглядається як «must have» (необхідна річ), особливо для дронів з дальністю дії понад 20 км.

Оптична навігація найкраще працює поблизу характерних об’єктів, таких як перехрестя, лінії електропередач, окремі дерева, великі будівлі та прилеглі водойми. Для невеликих дронів з недорогою оптичною навігацією ідеальна висота польоту становить близько 500 метрів, каже Андрій Босий, співзасновник MindCraft.ai, розробник прототипів оптико-навігаційних дронів з робочими місцями у невідомих місцях у Львові та поблизу нього. Ця висота є достатньо низькою для того, щоб програмне забезпечення могло опрацьовувати деталі рельєфу і водночас достатньо високою для поля зору, також дозволяє перебувати поза межами досяжності вогню зі стрілецької зброї.

Перешкоди для глушилок

У грудні MindCraft.ai відправив свої перші моделі, які отримали назву nogps, виробникам. Під час польоту система повинна фіксувати щонайменше один об’єкт на хвилину, щоб уникнути відхилення від курсу понад 50 метрів. Цього достатньо для розвідки, якщо не для високоточного бомбардування. Щоб підвищити точність і зробити можливими нічні польоти, MindCraft.ai використовує інфрачервону камеру з тепловим сенсором. Модернізація має бути готова до кінця цього року.

MindCraft.ai також розробили функцію nogps, яку вони називають напівавтоматичним автономним націлюванням. Ця функція, що зараз тестується клієнтами, дозволяє операторам безпілотників фіксувати цілі, які вони бачать на відео в реальному часі. Якщо глушіння згодом перериває відеозв’язок, система доставляє боєприпаси без подальшого втручання людини. Ця функція є цінною, оскільки глушіння зазвичай посилюється, коли дрони наближаються до ворожих об’єктів, каже пан Босий, який також є провідним науковцем MindCraft.ai з питань обробки даних. Клієнти MindCraft.ai серійно виготовляють моделі nogps вартістю від 200 до 500 євро ($217-$550).

Інші системи коштують дорожче. Midgard каже, що компоненти, які використовуються в їхніх розробках, коштують їхнім клієнтам-виробникам приблизно 1 500 євро за одиницю. Їхні системи доповнюють оптичну навігацію інерційними даними від акселерометрів і гіроскопів, подібних до тих, які використовуються у смартфонах. Щоб залишатися на курсі під час польоту, оптична система Midgard повинна знаходити відповідність між об’єктом місцевості внизу й об’єктом на бортовій карті лише кожні 20 хвилин чи близько того. Пан Варавін каже, що в ідеальних умовах точність становить кілька метрів. Це можна порівняти з GPS.

Оптична навігація інших країн

Попит на оптичну навігацію також зростає і в інших країнах. Ізраїльська фірма під назвою Asio повідомляє про активні продажі оптико-навігаційного комплексу Армії оборони Ізраїлю та американським фірмам. (Ізраїль забороняє експорт таких технологій в Україну.) Представлена у 2021 році система вартістю близько 20 000 доларів, що тепер отримала назву AeroGuardian, важить всього 90 г, споживає лише 5 Вт енергії й має точність, в хороших умовах, до метра або близько того, каже Девід Харел, керівник Asio. Asio очікує, що цього року продажі перевищать $10 мільйонів, що вдвічі більше, ніж у 2023 році.

Україна зараз розглядає оптичну навігацію як «фокусну точку» своїх можливостей, каже Андерс Фог Расмуссен, колишній голова НАТО. Міністерство оборони України надало детальні карти місцевості компанії Atlas Aerospace, виробнику безпілотників у Ризі, Латвія. Один зі способів краще порівняти такі карти з видом безпілотника — використовувати лідарні технології, які фіксують час проходження лазерних імпульсів, що відбиваються від землі. Оскільки лазери зменшують непомітність, компанія Atlas розробила систему «віртуального лідара». Вона вимірює те, що засновник Іван Толчинський називає «оптичним потоком» – часом, за який піксель, що представляє об’єкт місцевості, проходить через поле зору бортової камери. З моменту першого постачання в жовтні компанія Atlas поставила українській армії понад 200 розвідувальних безпілотників з такою системою і ще більше було замовлено. 

Чи може оптична навігація допомогти українським військам звестися на ноги? Можливо, вважає Курт Волкер, колишній посол США в НАТО і до 2019 року спеціальний представник Дональда Трампа на переговорах з Україною. Він вважає, що це може стати одним із «технологічних кроків змін», які, за словами деяких українських військових лідерів, будуть необхідні для того, щоб змінити ситуацію. Однак потрібен час, щоб з’ясувати реальну ефективність проти російського глушіння. Українське військове керівництво, за словами пана Расмуссена, справедливо мовчить про цю технологію.

Підготували Альона Береза, Валентина Повзун