無人機群における統合の課題
単一の自律無人機を製造することは難しいです。複数の無人機が実時間でアクションを調整し、状況把握を共有し、変化する条件に集団で適応し、継続的な人間の指示なしに複雑なミッションを実行できるようにすることは、まったく異なるエンジニアリングの課題です。自律プラットフォーム向けのマルチエージェントAIシステムを専門とするPalladyne AIと、防衛用途がある商用無人機メーカーのDraganflyは、Palladyneの SwarmOS調整ソフトウェアをDraganflyの無人機ハードウェアプラットフォームと統合するシミュレーション飛行試験を完了することに成功したと発表しました。これは、展開可能な自律群戦への道における重要な技術的障害を排除したものです。
統合マイルストーンは、両社のシステムが独立して動作する代わりに、統一されたプラットフォームとして動作した初めての例です。SwarmOSは、複数の自律車両が目標を共有し、タスクを分割し、衝突を回避し、各無人機への個別のコマンド入力を必要とせずに群として結束を維持できるようにする高レベルの調整ロジックを処理します。Draganflyのハードウェアは、物理飛行プラットフォーム、センサーペイロード、オンボードコンピューティングを提供し、SwarmOSコマンドを実際の飛行操縦に変換します。
SwarmOSがすること
PalladyneのSwarmOSが統合にもたらす主要な能力は、創発的群動作です。つまり、自律車両の群が、個々の車両では達成できないミッション目標を集団で達成でき、条件が変わるにつれて適応的にそれを行う能力です。SwarmOS調整飛行の個々の無人機は、独自の位置とステータス、他の群メンバーの位置とステータス、共有ミッション目標、および作戦エリアの環境制約を認識しています。各無人機で実行されるソフトウェアレイヤーは、この分散状態情報を処理して、集約的に調整された群動作を生み出す局所的決定を下します。
この分散アーキテクチャは、調整が中央コントローラーに依存するシステムより基本的に回復力があります。中央集約的システムでは、コマンドノードの喪失は群全体を無能にします。分散SwarmOSアーキテクチャでは、複数の個別車両が失われても群は機能し続けることができます。各残存無人機はミッション目標を独立して追求し続けるのに十分な情報と意思決定能力を持ち、同時に生き残った群メンバーとの調整を維持しています。
防衛用途では、劣化条件下でのこの回復力は、理想的条件下の絶対的な能力より重要であることが多いです。敵のアクション、機器故障、または電子戦争からの重大な損耗を吸収した後でも有効性を維持できる群は、その最も能力のあるユニットがオフラインになるとき崩壊する群より軍事的に非常に価値があります。
シミュレーション試験性能
試験は、シミュレートされた領域カバレッジミッションを実行する複数のDraganfly車両にわたる調整自律飛行を実証しました。無人機はミッション領域を相互に分割し、重複を最小化しながらカバレッジ効率を最大化するために飛行経路を割り当て、シミュレートされた異常が導入されると動的に割り当てを調整し、試験全体を通じて編隊規律を維持しました。試験には、群が車両間通信のみを使用してミッション有効性を維持する必要があるシミュレートされた通信中断が含まれました。これは電子戦争条件下でのアーキテクチャの回復力の現実的なテストです。
PalladyneとDraganflyは、試験に関与した車両の数またはミッションプロフィールの完全な詳細を公開していません。防衛顧客との進行中の議論を引き合いに出しています。しかし、両社は統合を、統合プラットフォームの屋外飛行テストに進む前に必要な主要な技術デモンストレーションを完了したものとして特徴づけています。
防衛アプリケーションと市場背景
自律無人機群は、分析的戦争ゲームで情報収集、電子戦争、および攻撃アプリケーションにおける理論的利点が実証されて以来、世界中の防衛機関から強い関心を引き付けています。ウクライナでの実世界の戦闘経験は、この関心を劇的に加速させました。無人機は戦前の最も楽観的な評価さえも完全に予想していなかった方法で決定的であることが証明されており、個別に操作される無人機の制限——特に熟練した人間のパイロットの必要性——は、通信と人間のコントロールが劣化したときに有効性を維持できるより自律的なシステムへの投資を推進しています。
米国防省のReplicatorイニシアチブは、圧縮されたタイムラインで数千の低コスト自律システムを配備することを目標としており、群対応プラットフォームを開発している企業にとって重要な調達パイプラインを作成しています。PalladyneとDraganflyはReplicator隣接プログラムの潜在的なサプライヤーとして位置付けられており、成功した統合マイルストーンは、確立した防衛大手と急速に増加する防衛テック新興企業の両方を含む競争的な分野での彼らの共同地位を強化します。
次のステップ：屋外テストと運用評価
両社はシミュレーション試験から安全な施設での屋外飛行テストへの進捗を発表し、年半ばのデモンストレーションを暫定的に目指しています。屋外テストは、シミュレーションが完全には複製できない現実世界の条件に対してSwarmOS-Draganfly統合をテストします。実際のGPS信号環境、可変風と気象、電磁干渉、および複数無人機飛行の機械的現実性。屋外テストでのパフォーマンスは、防衛顧客による評価のためのシステムの準備状態を知らせます。防衛顧客は、調達決定を下す前に独自の作戦シナリオと要件を適用します。
両社は、初期シミュレーション試験で実証された領域カバレッジミッションを超えてプラットフォーム機能セットを拡張することへの関心を示しています。捜索救助アプリケーション、インフラストラクチャ検査、および海洋監視は、SwarmOS-Draganfly統合プログラムへの主要な投資を推進した防衛ユースケースに加えて評価されている民間および二重用途アプリケーションの中にあります。
この記事はThe Robot Reportの報道に基づいています。元の記事を読む。
Originally published on therobotreport.com
