Статьи

Ударный беспилотник с искусственным интеллектом

18 апреля 2024 г. вышел в свет материал ТАСС «В России разработали дрон-камикадзе для самолетов», в котором сообщается о том, что ПАО «Объединённая авиастроительная корпорация» (ОАК) разработало новый барражирующий боеприпас воздушного старта для самолетов фронтовой авиации. Информация о новом боеприпасе, названном разработчиками «беспилотным летательным аппаратом воздушного старта», получена из патента РФ № 2816326, опубликованного 28 марта 2024 г. Интересно отметить, что фактическим разработчиком нового БПЛА является ОКБ Сухого, ныне входящее в структуру ПАО «ОАК».
Схематичная иллюстрация принципа применения нового БПЛА из патента РФ № 2816326
Информация о новинке вызвала ряд комментариев в информационном пространстве. Так, в материале А. Захарова «Военное патентоведение», опубликованном 19 апреля на Телеграм-канале «Военный осведомитель», описанный в патенте «беспилотный летательный аппарат» отнесён к крылатым ракетам и прямо сопоставлен с новой авиационной крылатой ракетой Х-69.
Внимание автора комментария сосредоточено на конструктивных особенностях ракеты, её потенциальном носителе (Су-57), но при этом автор не уделил внимания средствам реализации автономного режима поиска и поражения цели, которые являются отличительной особенностью нового БПЛА, ограничившись тем, что «Слова про «обучаемую нейронную сеть» можно рассматривать как украшение. Это сейчас мэйнстрим, и если чего-то такого в описании не будет, то этого просто не поймут».
С данным мнением нельзя согласиться. В формуле изобретения, характеризующей сущность запатентованного решения и определяющей объём прав, охраняемых патентом, указано:
«Беспилотный летательный аппарат воздушного старта, предназначенный для поражения широкой номенклатуры оперативно разведданных стационарных и движущихся объектов в условиях противодействия с автоматическим распознаванием типа цели и принятием решения на ее поражение, включающий ... бортовую интеллектуальную систему поиска и наведения на базе обученных нейросетей»; и
«Способ применения беспилотного летательного аппарата воздушного старта, включающий ... поиск объектов поражения при полете по заданному в полетном задании маршруту или самостоятельно построенному маршруту поиска ...».
Согласно описанию изобретения по патенту РФ № 2816326,
«При осуществлении способа применения беспилотного летательного аппарата воздушного старта в случае обнаружения цели летательным аппаратом возможны следующие варианты его применения: беспилотный летательный аппарат самостоятельно принимает решение на поражение цели согласно базе данных целей и соответствующей таблице приоритетов целей или оператор принимает решение на поражение цели»;
«Оптическая система беспилотного летательного аппарата совместно с бортовой интеллектуальной системой поиска и наведения на базе обученных нейросетей обеспечивает автономное обнаружение и распознавание целей и наведение беспилотного летательного аппарата на цель»;
«Бортовая интеллектуальная система поиска и наведения на базе обученных нейросетей позволяет осуществить автономный поиск и самостоятельное принятие решения на поражение целей, ..., а также обеспечивает ведение беспилотным летательным аппаратом разведки и передачу информации об обнаруженных целях на наземный пункт управления или воздушный командный пункт до момента поражения одной из целей»;
«После обнаружения и автономного распознавания цели (без участия оператора) беспилотный летательный аппарат самостоятельно принимает решение на поражение цели согласно базе данных целей и соответствующей таблице приоритетов целей. Для реализации этого варианта применения беспилотный летательный аппарат имеет способность к автоматическому обнаружению и распознаванию максимально большого количества типов целей»;
«В обоих случаях после перехода в режим «Атака» беспилотный летательный аппарат автономно формирует траекторию полета до цели для ее поражения. Если в течение отведенного времени цель не найдена, то беспилотный летательный аппарат осуществляет уничтожение цели с заранее известными координатами, заложенными в полетном задании».
Применение «обучаемой нейронной сети» в запатентованном новом беспилотном летательном аппарате является одним из способов реализации «бортовой интеллектуальной системы поиска и наведения», в теории позволяющей вести разведку целей, обнаруживать конкретную цель, выбирать её, строить маршрут (траекторию) захода на цель вплоть до поражения цели с применением технологии искусственного интеллекта.
На практике, здесь могут быть использованы, например, различные технологии «компьютерного зрения» или «машинного зрения», которые в настоящее время активно разрабатываются и находят всё новые и новые применения. «Компьютерное зрение» в данном контексте может реализовывать, например, выделение объектов на изображении, получаемом с камер, входящих в состав запатентованного БПЛА, классификацию объектов, их сравнение с объектами, сохранёнными в «базе данных целей», и выбор приоритетной цели для её поражения в автоматическом режиме.
Применение подобных технологий в различных боевых беспилотных летательных аппаратах активно исследуется ведущими разработчиками и производителями вооружений во всём мире. Это находит своё отражение и в открытых общедоступных источниках, в том числе в патентной литературе. Применяются различные алгоритмы машинного обучения (MLA), разные виды нейросетей и наборы обучающих данных. Проблемы сегментации изображений реального мира на фон и объекты, распознавания и классификации объектов, определения их координат в трёхмерной системе и т.п. являются предметом множества исследований и разработок. Созданные решения уже сегодня применяются как в мирной жизни (от робота-пылесоса до беспилотного автомобиля), так и в военном деле.
Например, заявка на патент США, опубликованная 13 октября 2022 г. под номером US2022324572A1, описывает применение комплекса беспилотных летательных аппаратов, включающего в себя аппарат-носитель и запускаемые с него по меньшей мере два малых беспилотных летательных аппарата однократного применения, один из которых выполняет функцию ложной цели, а другой - барражирующего боеприпаса, который может быть снабжён бортовым компьютером со встроенными алгоритмами машинного обучения (RL) и машинного зрения (MV). Будучи одновременно запущенными с носителя на безопасном для него удалении от средств ПВО противника, эти малые БПЛА действуют сообща - пока первый выявляет позиции средств ПВО и отвлекает их на себя, второй автоматически обнаруживает цель (например, ключевой радар или пункт управления системы ПВО), строит траекторию полёта к ней и поражает цель.
Изображение из заявки на патент США № US2022324572A1, иллюстрирующее предлагаемый комплекс, включающий в себя носитель и два малых БПЛА
Однако следует заметить, что ни в патенте РФ № 2816326 ПАО «ОАК», ни в заявке на патент США не приведены примеры конкретных алгоритмов или нейросетей, которые могут быть использованы при осуществлении поставленной в патентах задачи. Вполне возможно, что именно эту часть технологии разработчики обоих решений стремятся сохранить в качестве ноу-хау. Но считать упоминание использования нейросетей лишь «украшением» и данью «мэйнстриму», как это делает автор упомянутого выше материала «Военное патентоведение», представляется ошибкой. Использование технологий искусственного интеллекта, частным случаем которых являются нейросети, позволяет запатентованному БПЛА полностью автономно и автоматически выбирать и поражать цели даже при полном отсутствии традиционных каналов дистанционного управления БПЛА и его наведения на цель.
Изучение фондов патентной литературы, которая общедоступна и хорошо систематизирована, позволяет быть в курсе тенденций развития передовых технологий во всех сферах деятельности человека, включая авиастроение и военное дело.
2024-04-23 20:21