Военное обозрение

Техническое зрение и дополненная реальность: новые исследования Армии США

21

Опытный робот на местности и визуализация информации для оператора


Современные робототехнические комплексы умеют выполнять часть задач в автономном режиме, например, двигаться по заданному маршруту с учетом особенностей местности и с преодолением препятствий. Также разрабатываются новые системы, способные вести наблюдение и разведку, обрабатывать данные и выдавать готовую информацию человеку. Недавно эксперименты такого рода прошли в США.

Последние разработки


О проведении новых экспериментов и испытаний 24 августа сообщили Командование по развитию боевых возможностей и Научно-исследовательская лаборатория Армии (Army Research Lab – ARL). Вместе с рядом других организаций они реализуют программу Artificial Intelligence for Mobility and Maneuver Essential Research Program, целью которой является создание средств искусственного интеллекта для наземных РТК и обеспечение его взаимодействия с человеком.

К настоящему времени в рамках этой программы создано несколько экспериментальных образцов техники. Последние из них оснащены перспективными средствами наблюдения, обеспечивающими автономное ведение разведки и выдачу данных человеку посредством системы дополненной реальности.

Для проведения испытаний были изготовлены два опытных РТК с отличающимся оснащением и программным обеспечением, а также комплект аппаратуры для человека. Все эти изделия работали на реальном полигоне и в целом подтвердили свои возможности. Роботы успешно выявляли подозрительные объекты на местности, а операторы буквально видели результаты разведки.

Опытная техника


В недавних испытаниях использовались два РТК схожего облика. Их построили на основе платформы Warthog UGV от компании Clearpath Robotics. Это четырехколесная полноприводная машина компактных размеров с электродвигателями, способная нести груз или специальное оснащение, в т.ч. интегрируемое в контуры управления. Такая платформа способна работать по командам оператора или в автономном режиме.

Для наблюдения за обстановкой в опытах использовались сканирующие лидары двух типов. Одна машина Warthog получила систему VLP-16 LiDAR от компании Velodyne; вторую оснастили изделием Ouster OS1 LiDAR. Средства технического зрения соединили с вычислительными блоками и аппаратурой передачи данных.

Принцип действия робототехнических разведчиков двух типов достаточно прост. Работая на местности, РТК должен «осмотреть» окружающую обстановку и создать трехмерную базовую картину. Затем лидары продолжают сканирование, а электроника сравнивает новые данные с базовыми. При выявлении каких-либо изменений автоматика должна моментально определить их характер, оценить риски и известить человека.

Для оператора такого комплекса предназначаются очки дополненной реальности и некоторое сопутствующее оборудование. Информация о подозрительных объектах и изменениях выдается в графическом виде в режиме реального времени. Очки показывают отметку на конкретной точке местности и сопровождают ее кратким описанием – дальность, степень опасности и т.д. Получив наиболее полную информацию, оператор может определять дальнейшие действия, как свои, так и роботов.

Результаты испытаний


В ходе недавних испытаний получил подтверждение общий потенциал новой технологии. Кроме того, уточнили требования к компонентам. Так, оказалось, что даже простые и относительно недорогие лидары с низким разрешением способны эффективно дополнять человеческое зрение. Соответственно, пропадает необходимость в более сложных и дорогих изделиях – без потери в эффективности работы и с некоторым ростом производительности.


Два опытных образца с разной аппаратурой

В ходе испытаний лидары обновляли картину до нескольких десятков раз в секунду. Разрешение – 10 см. Этого было достаточно для эффективной работы, обнаружения условных целей и выдачи данных оператору.

В открытых публикациях упоминается наличие двух опытных платформ с разными комплексами аппаратуры, но различия, которые они могли проявить на испытаниях, не раскрываются. Кроме того, не уточняются особенности прошедших тестов – тип местности, условные цели, быстродействие всего комплекса и отдельных систем и т.д.

Направления развития


Опытные РТК на базе Warthog UGV являются исключительно демонстраторами технологии. С их помощью ARL проверила работоспособность новой аппаратуры и ПО для нее. При этом закладывается фундамент для создания принципиально новых систем, способных найти применение в армии. На базе нынешних наработок в будущем могут быть созданы новые комплексы аппаратуры, пригодные для внедрения на практике.

Разработчики проекта считают, что подобные технологии обязательно должны дойти до армии. Совместная работа людей и техники позволит эффективнее вести наблюдение и выявлять больше опасных объектов. РТК смогут находить засады противника, взрывные устройства и другие угрозы – не подвергая опасности живых солдат.

Необходимо проработать вопросы обратной связи. Оператор, получив данные о найденном объекте, сможет вносить свои замечания и поправки, а робот должен будет обрабатывать и учитывать их. Кроме того, не исключается создание обучаемых систем – в таком случае РТК сможет использовать накопленный опыт и более правильно реагировать на ситуацию.

Еще одна перспективная идея, отрабатываемая в нынешней программе, – создание средств защиты органов зрения с функцией дополненной реальности. Необходимость подобных технологий считают очевидной и обязательной в контексте дальнейшего развития боевой экипировки. Очки могут выдавать самую разную информацию, и не только данные от робота-разведчика.

Следует напомнить, что нынешние работы являются частью более объемной программы Artificial Intelligence for Mobility and Maneuver Essential Research Program. Ее целью является создание РТК, способного самостоятельно определять все особенности и параметры местности, адаптироваться к ним и свободно перемещаться и маневрировать. Предлагаемые средства технического зрения можно будет использовать в качестве универсального компонента для сбора всех данных, для вождения, разведки, стрельбы и т.д.

Пошаговое развитие


К настоящему времени в США и других странах созданы робототехнические комплексы военного назначения, оснащенные средствами технического зрения с теми или иными функциями. Так, уже освоено самостоятельное перемещение по различным местностям или наблюдение за обстановкой с выявлением целей. Часть задач пока приходится решать при помощи операторского пульта.

Одной из актуальных задач является повышение эффективности работы в уже освоенных сферах – улучшение «умений» по вождению или более точное распознавание целей. Также создаются технологии для эффективного взаимодействия РТК с людьми, чем сейчас занимается Лаборатория Армии США.

В отдаленной перспективе нынешние и будущие проекты должны привести к весьма интересным результатам. В армейских частях сможет появиться широкий круг роботов разных классов и назначения. Они будут сопровождать солдат на поле боя и брать на себя часть задач, а также моментально обмениваться с ними информацией. РТК уже снизили нагрузку на бойцов, и в дальнейшем эта тенденция сохранится.

Таким образом, достижения науки и техники вновь могут изменить облик и возможности армии. По всей видимости, первой новые средства разведки освоит американская армия. Однако в будущем схожие системы должны будут появиться и у других стран. К чему приведут такие события – покажет время.
Автор:
Использованы фотографии:
US Army
21 комментарий
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.

Уже зарегистрированы? Войти

  1. Mavrikiy
    Mavrikiy 28 августа 2020 05:40 Новый
    -2
    РТК уже снизили нагрузку на бойцов, и в дальнейшем эта тенденция сохранится
    Не все так однозначно. Повысится безопасность бойца, его возможности, но объем информации в единицу времени вырастит в разы + инф. шум. И как боец справится еще вопрос.
    1. Ка-52
      Ка-52 28 августа 2020 06:13 Новый
      +5
      но объем информации в единицу времени вырастит в разы + инф. шум. И как боец справится еще вопрос.

      поэтому системы и должны проводить первичную селекцию целей и выдавать их оператору/пользователю в порядке приоритетности (по степени опасности). Подобно тем алгоритмам, которые существуют в БРЛС истребителей.
      1. Mavrikiy
        Mavrikiy 28 августа 2020 06:18 Новый
        +2
        Цитата: Ка-52
        поэтому системы и должны проводить первичную селекцию целей и выдавать их оператору

        Я, я натюрлих. request Я не против, бог в помощь, но .....во что это выльется? Каждому пехотинцу..... request
        1. viktor_ui
          viktor_ui 28 августа 2020 08:09 Новый
          +1
          зачем КАЖДОМУ пехотинцу полноценную систему технического зрения (если они не автономные боевые единици уровня профи-волкодава) ??? Им достаточно будет очков дополненой реальности , на которые и будут выводиться маркеры прогнозируемой оперативной обстановки с мобильного центр боевого управления во главе командиром. Нет и не будет никакой информационной каши после отладки подобной системы в деле. А как с производством лидаров в России и особо в плане их массового применения по назначению - есть у кого инфа ? И да, техническое зрение для любой бронированной коробки есть здоровенный бонус выжить на поле-боя.
          1. psiho117
            psiho117 30 августа 2020 00:44 Новый
            0
            Цитата: viktor_ui
            А как с производством лидаров в России

            Гражданские лидары стоят на всех беспилотных такси, а их сейчас кто-только не разрабатывает.
            Точно знаю что Яндекс создал свой лидар для беспилотного такси.
            Насчёт остальных - не знаю, но в условиях санкций...
            Всё возможно bully
    2. vVvAD
      vVvAD 28 августа 2020 14:01 Новый
      -1
      Информационный шум должен сортировать сам ИИ, корректность оценки угроз - вопрос самообучаемости ИИ. Вопросы информационной нагрузки и удобства интерфейса прорабатываются на стадии разработки.
      В любом случае тревоги безопасности 2го порядка (ложные) лучше, чем 1го (пропущенные).
  2. sen
    sen 28 августа 2020 06:23 Новый
    +7
    Техническое зрение и дополненная реальность

    В первую очередь это надо для БМ, ОБТ. У Израиля есть разработка для танка "Меркава" - "зрение сквозь броню". Информация от лидаров должна обрабатываться ИИ и выдаваться на экран (или очки) уже с пометками (идентификация, степень угрозы) для человека. Данные для стрельбы должны быть рассчитаны для каждой обнаруженной цели (с учетом дальности, метеоусловий)
  3. sergo1914
    sergo1914 28 августа 2020 08:40 Новый
    0
    А снимать часовых и брать «языков» эти разведчики могут?
    1. Ryaruav
      Ryaruav 28 августа 2020 10:06 Новый
      0
      ни хрена они не могут ,человека в таких делах не заменить
  4. Ryaruav
    Ryaruav 28 августа 2020 10:04 Новый
    -2
    ну да ,негр сидит дома в бронксе пьет пиво а в афгане пулялки
    1. psiho117
      psiho117 30 августа 2020 00:46 Новый
      0
      негр сидит дома в бронксе пьет пиво

      Вы правильно описали механику действия современных авиационных беспилотных ударных комплексов.
  5. Кокос
    Кокос 28 августа 2020 10:05 Новый
    -5
    Очередной отем бабла
  6. Ryaruav
    Ryaruav 28 августа 2020 10:30 Новый
    -2
    мир идет вперед и главная движущая сила этого движения это человеческий мозг сознание ,человек создает машины он работает на опережение и пока в ближнем будущем ни какая машина по интеллекту не в состоянии заменить человека вот разминирование согласен машина ошиблась и хрен с ней но всеравно человек-сапер умнее
    1. vVvAD
      vVvAD 28 августа 2020 14:09 Новый
      0
      По интеллекту - да. Но вот по вниманию - нет. И по вычислительной мощности - тоже нет. А ещё человек ценнее. Соответственно, задача таких машин - освобождение человека от держащей в постоянном напряжении и тем изматывающей монотонной работы для принятия ключевых решений, замедления темпов снижения внимания и роста усталости, сохранения работоспособности и боеспособности более длительное время.
      А ещё - сохранение человеческих жизней, повышение ситуационной осведомлённости, боевой эффективности, снижение затрат на планирование операций, в первую очередь временнЫх, от чего нередко зависит успех всей операции.
    2. voyaka uh
      voyaka uh 29 августа 2020 01:30 Новый
      0
      Компы просчитывают ситуацию и реагируют в тысячи раз быстрее мозга.
      Оптические приборы в тысячи раз сильнее глаза.
  7. Momotomba
    Momotomba 28 августа 2020 18:59 Новый
    0
    А сколько будет всё это добро дополненной реальности весить? И на какое время хватит батареи? И где взять новую после того, как разрядится имеющийся комплект батарей?
    1. voyaka uh
      voyaka uh 29 августа 2020 01:25 Новый
      +1
      Патроны, мины, снаряды тоже имеют обыкновение кончаться.
      И войска снабжения регулярно подвозят новые. Вместе с боеприпасами будут
      подвозить и батареи и батарейки.
      1. Momotomba
        Momotomba 29 августа 2020 05:49 Новый
        0
        Цитата: voyaka uh
        Вместе с боеприпасами будут
        подвозить и батареи и батарейки.

        Это понятно, что подвезут и другую дадут. Интереснее всего понять сколько это добро весит. А то вдруг будет как у нас НОСИМЫЙ КОМПЛЕКС УСИЛИЕМ 10 ЧЕЛОВЕК...
      2. psiho117
        psiho117 30 августа 2020 00:48 Новый
        0
        Цитата: voyaka uh
        Вместе с боеприпасами будут
        подвозить и батареи и батарейки.

        Не будут - а уже подвозят. Американские войска вполне неплохо снабжаются пальчиковыми и другими батарейками - почитайте мемуары с последних войн.
  8. RealPilot
    RealPilot 29 августа 2020 00:21 Новый
    0
    Очки дополненной реальности каждому пехотинцу? А на них покемонов ловить можно будет, методом отстрела?
    Бесплатное приложение от русских/китайских хакеров в аппсторе будет творить чудеса... laughing
    1. psiho117
      psiho117 30 августа 2020 00:50 Новый
      +1
      Вполне возможно. Сделают гражданский вариант на "андроиде", чтоб бабло отбить - и лови что-хочешь.
      А насчёт армейских - сомневаюсь.