تحدي التكامل في أسراب الطائرات بدون طيار
بناء طائرة بدون طيار مستقلة واحدة صعب. بناء عشر طائرات يمكنها تنسيق أفعالها في الوقت الفعلي وتبادل الوعي الموقفي والتكيف الجماعي مع الظروف المتغيرة وتنفيذ المهام المعقدة دون توجيه إنساني مستمر هو تحدي هندسي مختلف تماماً. أعلنت Palladyne AI، وهي شركة متخصصة في أنظمة الذكاء الاصطناعي متعددة الوكلاء للمنصات المستقلة، و Draganfly، وهي شركة مصنعة لطائرات تجارية بدون طيار مع تطبيقات دفاعية، أنها أكملت بنجاح تجربة رحلة محاكاة تدمج برنامج تنسيق SwarmOS من Palladyne مع منصة أجهزة طائرات Draganfly — مما يزيل عقبة تقنية رئيسية على طريق الأسراب المستقلة القابلة للنشر.
تمثل مرحلة التكامل أول مرة تعمل فيها أنظمة الشركتين كمنصة موحدة بدلاً من العمل بشكل مستقل. يتعامل SwarmOS مع منطق التنسيق على مستوى عالٍ يسمح بمشاركة مركبات مستقلة متعددة للأهداف وتقسيم المهام وتجنب الاصطدامات والحفاظ على التماسك كسرب دون الحاجة إلى مدخلات أوامر فردية لكل طائرة بدون طيار. توفر أجهزة Draganfly منصة الرحلة المادية وحمولة المستشعر والحوسبة على متن الطائرة التي تترجم أوامر SwarmOS إلى مناورات رحلة فعلية.
ما يفعله SwarmOS
القدرة الأساسية التي يجلبها SwarmOS من Palladyne إلى التكامل هي السلوك الناشئ للسرب — القدرة على قيام مجموعة من المركبات المستقلة بتحقيق أهداف المهمة بشكل جماعي لا تستطيع أي مركبة فردية تحقيقها بمفردها، والقيام بذلك بشكل تكيفي مع تغير الظروف. تعرف طائرات الاستطلاع الفردية في رحلة منسقة بـ SwarmOS موقعها وحالتها الخاصة ومواقع وحالات أعضاء السرب الآخرين والأهداف المشتركة للمهمة والقيود البيئية لمنطقة العمليات. طبقة البرنامج التي تعمل على كل طائرة بدون طيار تعالج هذه المعلومات الحالية الموزعة لاتخاذ قرارات محلية تنتج بشكل إجمالي سلوك السرب المنسق.
هذه الهندسة الموزعة أكثر مرونة بشكل أساسي من الأنظمة حيث يعتمد التنسيق على وحدة تحكم مركزية. في النظام المركزي، يؤدي فقدان عقدة الأوامر إلى تعطيل السرب بأكمله. في هندسة SwarmOS الموزعة، يمكن للسرب أن يستمر في العمل حتى لو فُقدت مركبات فردية متعددة، لأن كل طائرة بدون طيار متبقية لديها معلومات كافية وقدرة على اتخاذ القرارات لمتابعة أهداف المهمة بشكل مستقل مع الحفاظ على التنسيق مع أعضاء السرب الناجين.
بالنسبة للتطبيقات الدفاعية، فإن هذه المرونة في ظل الظروف المتدهورة غالباً ما تكون سمة أداء أكثر أهمية من القدرة المطلقة في ظل الظروف المثالية. السرب الذي يمكنه الحفاظ على الفعالية بعد امتصاص الخسائر الكبيرة — سواء من الإجراءات العدوانية أو فشل المعدات أو الحرب الإلكترونية — أكثر قيمة عسكرية بكثير من السرب الذي ينهار عندما تُؤخذ وحداته الأكثر قدرة.
أداء تجربة المحاكاة
أظهرت التجربة رحلة مستقلة منسقة عبر مركبات Draganfly متعددة تنفذ مهمة تغطية منطقة محاكاة. قسمت الطائرات بدون طيار منطقة المهمة فيما بينها، وخصصت مسارات الرحلة لتقليل التداخل مع تعظيم كفاءة التغطية، وضبط التخصيص الخاص بها بشكل ديناميكي عند إدخال حالات شذوذ محاكاة، والحفاظ على انضباط التشكيل طوال التجربة. تضمنت التجربة انقطاعات اتصال محاكاة تتطلب من السرب الحفاظ على فعالية المهمة باستخدام الاتصال بين المركبات المتقطع فقط — اختبار واقعي لمرونة الهندسة في ظروف الحرب الإلكترونية.
لم تكشف Palladyne و Draganfly عن عدد المركبات المشاركة في التجربة أو التفاصيل الكاملة لملف تعريف المهمة، استشهاداً بالمناقشات الجارية مع العملاء الدفاعيين. ومع ذلك، وصفت كلا الشركتين التكامل بأنه يكمل العرض التقني الأساسي المطلوب قبل الانتقال إلى اختبار الرحلة الخارجية للمنصة المدمجة.
التطبيقات الدفاعية وسياق السوق
جذبت أسراب الطائرات بدون طيار المستقلة اهتماماً مكثفاً من المؤسسات الدفاعية في جميع أنحاء العالم منذ أن تم توضيح مزاياها النظرية في جمع المعلومات والحرب الإلكترونية وتطبيقات الضربات في الألعاب الحربية التحليلية. سرّع الخبرة القتالية في العالم الحقيقي في أوكرانيا هذا الاهتمام بشكل كبير: أثبتت الطائرات بدون طيار أنها حاسمة بطريقة لم تتوقعها حتى التقييمات الأكثر تفاؤلاً قبل الحرب بالكامل، وقد دفعت قيود الطائرات بدون طيار التي يتم تشغيلها بشكل فردي — على وجه الخصوص متطلبات الطيارين البشريين المهرة — الاستثمار في الأنظمة الأكثر استقلالية التي يمكنها الحفاظ على الفعالية عندما يتم التسويس والسيطرة البشرية.
يهدف مبادرة Replicator من الجيش الأمريكي، والتي تهدف إلى نشر آلاف الأنظمة المستقلة منخفضة التكلفة في إطار زمني مضغوط، إلى خط أنابيب المشتريات الكبيرة للشركات التي تطور منصات قادرة على الأسراب. يتم تحديد كل من Palladyne و Draganfly كموردين محتملين لبرامج مجاورة لـ Replicator، ويقوي مرحلة التكامل الناجحة موقعهما المشترك في مجال تنافسي يشمل كلاً من الشركات الدفاعية الراسخة وعدد متزايد من الشركات الناشئة في مجال الدفاع التكنولوجي.
الخطوات التالية: الاختبار الخارجي والتقييم التشغيلي
أعلنت الشركات عن خطط للتقدم من اختبارات المحاكاة إلى اختبار الرحلة الخارجية في مرفق آمن، بهدف تجريبي لعرض توضيحي في منتصف العام. ستختبر الاختبارات الخارجية تكامل SwarmOS-Draganfly مقابل ظروف العالم الحقيقي التي لا تستطيع المحاكاة نسخها بالكامل: بيئات إشارات GPS الفعلية والرياح والطقس المتغيرين والتداخل الكهرومغناطيسي والحقائق الميكانيكية للرحلة متعددة الطائرات بدون طيار. ستطلع الأداء في الاختبارات الخارجية على استعداد النظام للتقييم من قبل عملاء الدفاع، الذين سيطبقون سيناريوهاتهم التشغيلية والمتطلبات الخاصة بهم قبل اتخاذ قرارات المشتريات.
أشارت كلا الشركتين إلى الاهتمام بتوسيع مجموعة قدرات المنصة بما يتجاوز مهمة تغطية المنطقة المعروضة في تجربة المحاكاة الأولية. تعتبر تطبيقات البحث والإنقاذ وفحص البنية التحتية والمراقبة البحرية من بين التطبيقات المدنية والثنائية الاستخدام التي يتم تقييمها، بالإضافة إلى حالات الاستخدام الدفاعية التي قادت الاستثمار الأساسي في برنامج تكامل SwarmOS-Draganfly.
تعتمد هذه المقالة على تقرير The Robot Report. اقرأ المقالة الأصلية.
Originally published on therobotreport.com
