TeCHnoBlog

В последнее время тема использования боевых роботов обсуждается довольно активно, и порой довольно странном ключе. Существует даже мнение, что разработки в этом направлении бессмысленны, а «тупое железо» в принципе недееспособно: оно рухнет в первую же воронку, не сумев ее объехать, оно будет расстреливать кошек, не сумев отличить их от человека, управление им легко перехватят хакеры, а электромагнитное оружие превратит его в хлам.

Между тем, потенциальное поле боя уже до предела «насыщено» ПТРК, автоматическими гранатометами и автоматическими пушками — и много чем ещё. В итоге масштабы потерь в «большой» войне между примерно равными противниками будут огромными – причём даже в случае короткого конфликта. Использование же «механических солдат» дает множество преимуществ. Во-первых, оно очевидным образом позволяет снизить ожидаемые потери в личном составе. Во-вторых, неживая сила обладает куда большей устойчивостью и «ремонтопригодностью», чем живая. В-третьих, машины не знают страха.
В-четвертых, они могут отчасти компенсировать недостаток рекрутов. Наконец, автоматы имеют ряд других опций, о которых ниже.



Тем не менее, боевые роботы долго были чем-то из области фантастики — вследствие состояния «железа» и ПО. Пока действия роботов ограничивались набором жестких программ, даже просто автономное передвижение в неоднородной наземной среде оказывалось невозможным. Равным образом, классические («неймановские») компьютеры были неспособны обеспечить эффективное распознавание образов.

Однако в 1980-х электроника начала стремительно «мельчать», а чуть ранее (в 1975 году) на свет божий появилась многоуровневая нейронная сеть. В итоге стало возможным создать «обучаемые» автоматы, способные принимать хотя бы элементарные «самостоятельные» решения (без чего невозможно, например, движение по пересеченной местности). Одновременно появилась аппаратура наблюдения высокого разрешения и цифровые линии связи.

В итоге в США начали одна за другой появляться роботизированные машины: Roboart I, «Праулер», «Демон» и другие. Однако первые роботы были чрезвычайно несовершенны – так, всемирной сенсацией 1985 года стал рекорд робота AVL, проехавшего по серпантину… 1 км. Роботическое «зрение» и распознавание образов позволяло, максимум, зафиксировать подозрительный силуэт.

Собственно, к этим реалиям и апеллируют скептики. Однако с тех пор разработки шли полным ходом – особенно после того, как в 2000-х сократившийся было военный бюджет США вновь раздулся до эпических масштабов.

Темпы прогресса нагляднее всего видны по результатам гонок роботизированных машин, организуемых DARPA (команды получают CD с картой маршрута за два часа до старта, внешнее управление роботом исключается). В 2004 году гонка в пустыне Мохаве закончилась полным провалом: 7 машин из 15-ти вообще не смогли уйти со старта, ни одна не дошла до финиша, а максимальное достижение сводилось к позорным семи милям. Однако уже год спустя 4 машины из 23-х прошли всю 132-мильную дистанцию. Состязания 2007 года были перенесены в специально построенный городок, с дополнительной опцией в виде 30-ти обычных машин — для создания трафика. Роботы должны были преодолеть 90 км по улицам за 6 часов, при этом от них требовалось проехать множество перекрестков и поворотов, заехать на парковку и выехать из нее, выполнить ряд других маневров. Результаты: из 36-ти участников отборочный тур в пустыне прошли 11, до финиша добралось 6, а 3 машины уложились в отведенное время – причем с запасом. В 2009 скорость передвижения роботов в «населенной» городской среде достигла уже 50 км/ч — прогресс налицо.

Разумеется, боевая машина должна еще, как минимум, эффективно распознавать образы. И если еще в начале нулевых простое опознание «неправильно» написанных цифр было весьма нетривиальной задачей, то теперь распознавание лиц в произвольном ракурсе и движении – это уже пройденный этап для передовых машин. Сейчас речь идет, например, о считывании весьма сложных эмоций. Существуют и роботы, способные опознать себя в зеркале, при этом не спутав свое отражение с отражением однотипной машины. Иными словами, падение в воронки и расстрел кошек отменяются.

Эти успехи, в свою очередь, базируются на ключевом отличии современных нейронных сетей от обычных неймановских компьютеров. «Нейманы» нуждаются в исчерпывающих программах-инструкциях, и, максимум, могут переходить от одного «пакета инструкций» к другому (адаптивные роботы). А интеллектуальным «нейронам» задача может ставиться в общем виде, без детальных инструкций. Простейший случай: «езжай в такой-то пункт по такому-то маршруту, а как конкретно ты будешь разбираться со встретившимися препятствиями, меня не волнует»; возможны случаи и посложнее.

Это, в свою очередь, радикально меняет функции оператора. Если раньше он должен был просто дистанционно «рулить» роботом в режиме нон-стоп, то теперь — лишь ставить задачи и осуществлять общий контроль. В особо сложных ситуациях он может давать машине дополнительные инструкции. Равным образом, робот, столкнувшись с нештатной ситуацией, может сам запросить указаний у оператора.

При этом роботы, по сравнению с человеком, значительно лучше справляются с рутинными действиями. Так, во время испытаний 2006 года робот SWORDS (Special Weapons Observation Reconnaissance Detection System — «система оружия, специализированная на обнаружении, рекогносцировке и наблюдении») вел огонь с расстояния до 1,5 км, причем очень метко. Подготовленный солдат с расстояния 300 м попадает в цель размером с баскетбольный мяч – робот на том же расстоянии поражал монету (причем 70 выстрелов – без единого промаха). Таким образом, впервые проявилось огромное преимущество роботов при выполнении простейшей боевой работы, не требующей «креатива». Последний и должен обеспечить человек – а в итоге возникает система, потенциально в разы превосходящая по эффективности обычного «одушевлённого» бойца.

Итак, наличие непрерывной связи с оператором для «интеллектуальных» роботов не является критичным (на худой конец, машина всегда может самостоятельно отступить), хотя и весьма желательно.

При этом надежно забить помехозащищенный военный канал связи, работающий на дистанцию 1-1,5 км, практически нереально. Далее, радиосвязь может дублироваться управлением по оптическому кабелю. Кроме того, есть еще FSO, она же АОЛС – лазерная связь. Устройством для лазерной сигнализации оснащен, например, новый американский робот MAARS. При этом ни туман, ни дым не являются непреодолимым препятствием для лазерной связи на расстоянии 1,5-2 км – все эти завесы вполне прозрачны для достаточно мощного излучения некоторых частот. Так что даже если какой-либо из каналов связи удастся блокировать, всегда сохранятся альтернативные каналы. Впрочем, дублирование систем связи вызвано больше опасением по поводу механических повреждений аппаратуры, чем страхом перед помехами

Производители и военные особо подчеркивают, что разрешение на открытие огня роботом будет отдавать только человек. Но есть все основания в этом сомневаться – подобная схема управления будет заведомо неэффективной. Вдобавок, кое-кто уже проговорился. По словам одного из разработчиков корейского «Разумного патрульно-охранного робота», он «может самостоятельно обнаруживать подозрительные движущиеся объекты, преследовать их и даже открывать огонь на поражение». Реакция перепуганной общественности заставила корейских военных отказаться от своих заявлений, но едва ли – от разработок. Так, в 2020-х годах корейская армия должна получить тяжелых боевых роботов с пушечным вооружением, способных к самостоятельному ведению боевых действий, то есть полностью автономных. Таким образом, самостоятельное применение оружия никто не отменял.

Теперь — о хакерстве. На первый взгляд, можно вклиниться в обмен данными, взломать бортовой компьютер робота и перехватить управление. Однако успешность этого мероприятия крайне сомнительна. Для начала придется проникнуть в «скачущий» или узкий канал связи, что уже само по себе непросто. Если это удалось, максимум, что получит хакер — это набор дискретных сигналов (как и во что их преобразовать — отдельный вопрос). Данные неизбежно будут зашифрованы, причем у каждого робота может быть свой, уникальный ключ, который можно очень быстро менять (что, кстати, резко ограничивает время, в течение которого робот будет находиться под контролем хакера). Наконец, есть еще архиватор, который сжимает данные перед отправкой по каналу связи – и какой именно метод сжатия используется, неизвестно.

Впрочем, допустим, что все эти проблемы решены. Но даже тогда полного доступа к управлению роботом не будет — априори невозможно в предельно сжатые сроки заменить все его ПО. Максимум, что удастся сделать - это передать указание на новую цель, приказ отступить или сигнал о самоликвидации. Однако в первом случае робот сначала уточнит, не числится ли указанная мишень у него в списке «своих». Если она числится, то все ЦУ будут списаны как «спам». При второй и третьей командах робот оценит тактическую обстановку и просчитает, не является ли новый приказ подделкой. В неочевидном случае он запросит дополнительное подтверждение. При этом, предполагая подделку, бортовой компьютер использует другой криптовальный ключ, а, возможно, и другой формат данных – тогда хакер окажется в ауте.

В общем, «перехваты» имеют право на существование – но они будут сложны и дороги, а их результаты – ограничены. Война – это не банковские операции, уровень «хакерской» сложности здесь значительно более высокий.

Рассмотрим ЭМИ-вопрос. СМИ кишат байками об электромагнитной бомбе, которую могут собрать полуграмотные террористы за $400. Однако электромагнитные боеприпасы (ЭМБП) за $400 не действуют в радиусе километра, а те, что действуют в приличном радиусе, стоят не $400. Дешевые ПГЧ-боеприпасы («пьезоэлектрический генератор частоты») имеют радиус действия буквально в несколько метров. Ими можно, например, «оглушить» систему активной защиты конкретного танка, но никакого «массового поражения» добиться нельзя. Мощные же УВИ-боеприпасы (УВИ — «ударно-волновой импульс») обладают радиусом действия в пределах 1000 собственных калибров (150 мм = 150 м), но при этом чрезвычайно дороги.

В итоге на грозу робототехники тянут разве что ВМГЧ – взрывомагнитные генераторы частоты. Они относительно дешевы (но, естественно, намного дороже обычных боеприпасов), однако имеют радиус действия в разы меньший, чем УВИ. Если робот хоть как-то защищен от ЭМИ, зона поражения сжимается еще больше. В общем, ВМГЧ действительно будут достаточно эффективным средством борьбы с роботами – но ничего сверхъестественного по этой части не предвидится.

При этом «железо» совершенно индифферентно к химическому и бактериологическому оружию, и намного более устойчиво к зажигательному.

Итак, в действительности большинство проблем, якобы присущих боевым роботам, либо успешно решаются, либо уже решены. На деле беда пришла, откуда не ждали.

Первым реальным «механическим пехотинцем» Пентагона стал робот SWORDS («Мечи»). Масса гусеничного робота, контролируемого оператором с расстояния в километр, составляла 45 кг, скорость 6-7 км/ч, автономность – 8,5 ч. Машина вооружалась 5,56-мм пулеметом M249 или 7,62-мм пулеметом M240, крупнокалиберной снайперской винтовкой, 40-мм гранатометом или дробовиком. В перспективе рассматривалась возможность размещения лазера мощностью 100 кВт. В 2006-м году SWORDS успешно прошел испытания в армейском центре исследований Пикатинни Арсенал, блеснув, в частности, вышеупомянутой меткостью. В середине 2006 года роботы поступили в войска, а в 2007-м три SWORDS были развернуты в Ираке. Результаты их применения не афишировались, но оказались достаточно обнадеживающими, чтобы военные выдали Foster-Miller заказ еще на 80 роботов и решились на отправку в Ирак нескольких более тяжелых машин.

Однако затем Пентагон пересмотрел свои планы – причем весьма стремительно и без вразумительных объяснений. Для начала военные и разработчики долго ссылались на абстрактные технические трудности, однако вскоре в прессу просочились нехорошие слухи. Согласно им, «Мечи» потеряли управление и открыли огонь без команды оператора. Кевин Фахей — должностное лицо армии США, ответственное за внедрение данных роботов – подтвердил, что роботы потеряли управление и не поддавались командам удаленного оператора, но и не открывали огонь, а только хаотично перемещались. Ни один человек не пострадал. Однако с этим заявлением не слишком стыковались настроения самого Фатхея — по его мнению, на доработку роботов нужно потратить еще 10-20 лет и только после этого принять на вооружение. Видимо, дело отнюдь не ограничилось хаотическим перемещением – роботы как минимум наводили оружие на своих солдат.

По итогам инцидента программное обеспечение SWORDS пришлось полностью заменить. Однако «мятежнику» быстро нашлась альтернатива. Уже в мае 2008 года Foster-Miller заявила о поставке для американской армии первого боевого робота MAARS. Его технические отличия от предшественника – модульная компоновка, скорость, увеличенная до 12 км/ч и более подвижная установка пулемета. Менее заметным новшеством является трехэтажная система контроля, позволяющая избежать огня по своим. Некоторые ее особенности наводят на размышления.

В целом, система безопасности выглядит так. Во-первых, оператор может задавать границы зон, в которых разрешен и запрещен огонь. Это естественная предосторожность — только вот она предполагает возможность… самостоятельного огня без команды оператора в разрешенных зонах. Во-вторых, на MAARS есть устройство, при любом положении машины отворачивающее его ствол от позиций американских солдат, что уже выглядит подозрительной перестраховкой. В-третьих, — внимание! — имеется система, не позволяющая машине выстрелить в собственный блок дистанционного контроля. Очевидно, по этим мерам безопасности можно реконструировать нештатную ситуацию, покончившую с карьерой SWORDS.

Кстати, случаи выхода из-под контроля автоматизированных комплексов — не редкость. Самый кровавый эксцесс такого рода произошел в ЮАР, когда сбой в компьютере автоматической зенитной пушки привел к гибели 9 человек.

Тем не менее, ставки слишком высоки, чтобы кто-то мог позволить себе отказаться от разработки «терминаторов». В итоге уже к 2014 году в сухопутные войска США поступит 1700 MAARS и труднопредсказуемое количество других боевых машин.