dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

“Локхид Мартин” продвигают свой рабочий прототип гидравлического экзоскелета. Это такой прочный механизм с хитрой электроникой и гидравликой, который надевают на бойца, в результате последний обретает “сверхсилу” и дополнительную выносливость. Называется “экзоскелет HULC”. Механизм реагирует на естественные движения человека и ходит вместе с ним, так сказать, в кооперативном режиме. См. фото:

(продолжение ниже)

Как видно на фото, действующий опытный образец пока что работает только “за ноги и спину”, но уже одно это – очень серьёзное подспорье, поскольку существенная нагрузка в реальности создаётся рюкзаком, набитым всяким нужным снаряжением и припасами.

Механизм, похоже, довольно гибкий, не особенно мешает выполнять разные “упражнения”, типа приседаний и передвижения по-пластунски.

Интересно, как такая штука реагирует на электромагнитные помехи? Вдруг, электроника “спятит”? Впрочем, там должен быть доступный аварийный выключатель, а кроме того вышедшую из строя систему можно отстегнуть и сбросить практически так же быстро, как рюкзак.

Следующий этап – навешивание прочной твёрдой брони и расширение механизма модулями “на руки”. В результате вернётся на поле боя тяжёлая пехота, исчезнувшая оттуда несколько сотен лет назад.

Ссылка: YouTube – видео об этом же изделии.

(Фото: Lockheed Martin)

Опять спрашивают: можно ли находить разнообразные электронные устройства, если они хорошо спрятаны и при этом находятся в “пассивном режиме” (питание отключено, ничего не передают)? Можно. Но придётся использовать “зондирующие поля”.

Всякая электроника, оказавшись в электромагнитном поле, начинает на это поле воздействовать. Главное – правильно выбирать поле и уметь детектировать его изменения. Более того, многие электронные устройства при попадании в подходящим образом “модулированное” ЭМ-поле начинают излучать “вторичные” ЭМ-волны с вполне конкретными характеристиками. (Банальный пример: различные бытовые звукоусилители.) Волны можно принимать.

Вооружившись хорошей антенной, чувствительным приёмником и мощным компьютером с правильным программным обеспечением можно обнаруживать интересующие устройства внутри зданий с достаточно большого расстояния. Даже если эти устройства в данный момент выключены. При этом, правда, нужно излучать достаточно мощное “зондирующее поле” и не просто излучать, но быстро изменять его параметры. Анализ “ответных сигналов” позволит и местоположение устройств определить, и устройства классифицировать (например, разные катушки и “ёмкости” звучат по-разному, как и инверторы с микропроцессорами). Можно обследовать внутренность зданий из автомобиля, едущего по улице. Если приобрести очень дорогие современные приёмники, то и с борта самолёта.

Для чего нужны такие детекторы? Практический пример: пехотинцы носят с собой рации, которые есть электронные устройства. Рации бывают разных типов и производителей. При этом, можно настроить детектор на конкретный тип электронной начинки рации – получается своего рода “опознавание” (несколько условное, конечно). Заметьте, в итоге получаем детектор “с опознаванием”, который потенциально работает через стены, без “прямой видимости”.

Недавно DARPA (это, если кто забыл, штатовское агентство перспективных военных разработок) очередной раз объявило о желании заполучить технические средства для дистанционного обнаружения разных “подземных объектов”, при наблюдении с воздуха. Например, в описании свежего тендера по программе GATE речь идёт о туннелях. А на днях Raytheon достался контракт на создание технологического демонстратора системы, обнаруживающей не только туннели, но и “заглублённые” мины.

Вообще, эти относительно новые направления опытных разработок получают публичное внимание не из-за “туннелей и мин”, а по несколько другим причинам. Чтобы причины выявить, нужно учесть специфику заказчика – DARPA: это агентство предпочитает работать на отдалённую перспективу, что видно по реализованным проектам.

О подземных автономных роботах сейчас слышно не много, особенно, если сравнивать с суперпопулярными беспилотниками или с практически столь же популярными наземными и “мореходными” системами. Но, как известно, действительно перспективные начинания любят тишину, а не мощную шумиху в вечерних теленовостях. Поэтому если беспилотники, в том числе боевые, это уже вошедший в медийную действительность “феномен”, то подземные военные роботы только конструируются в тишине. Очевидно, аналитики DARPA в курсе разработок.

И вот выход в публичное поле заказов на детекторы “подземной обстановки” – это отражение желания получить эффективные технические контрмеры в сроки, сравнимые с ожидаемым “вводом в строй” очень перспективных подземных роботов. Потому что иначе подземные “техночерви”, настойчиво и организованно роющие ходы в заданном направлении, окажутся чрезмерно опасным оружием.

Кстати, на dxdt.ru некоторое время назад появлялась небольшая заметка о перспективах автономных роботов, а точнее о подземных автономных роботах, про которых как-то забывают в прогнозах и анализах. А между тем, оперативно обнаруживать подземное передвижение кибернетических механизмов очень сложно, даже сложнее, чем реализовать навигационную систему, которая позволит таким механизмам в заданное время прибыть в заданную “точку на карте”.

Нужно ли напоминать об огромных сложностях, на которые наталкивается всякая попытка сколь-нибудь надёжно закрыть периметр некоторого объекта от подземного проникновения? С воздухом и поверхностью земли – тут всё давно понятно. А вот борьба “под землёй” – это совершенно иной уровень техники.

Так что DARPA собирается охотиться именно на подземных роботов. Самих роботов и навигационные системы для них тоже в своё время закажут вполне публично.

(Иллюстрация к тексту прямого отношения не имеет.)

А почему строят и проектируют сравнимых с человеком по размерам шагающих военных роботов, перенимающих биомеханику живых четвероногих организмов? Не только потому, что фантасты о таких роботах писали.

Дело в том, что нужны роботы, способные действовать вместе с человеком, в составе небольших боевых подразделений (ну вот как сейчас собаки состоят на службе). При этом человек весьма и весьма “универсален” в плане преодоления различных преград рельефа. А вот, например, чисто колёсные платформы – они сильно ограничены в возможностях передвижения по сложным “рельефам” (лестницы, стенки, окна, трубы – это всё сложно для колёсных платформ). Но так как тип роботов, о котором речь, должен действовать вместе с человеком, непосредственно “работая” на том же “рельефе”, то становится очень важной соответствие “универсальности человека”: чтобы не быть обузой, робототехнические системы должны обладать сравнимыми возможностями в плане преодоления рельефа, иначе, как в случае с колёсными, робота придётся то и дело перетаскивать вручную. Вот поэтому системы и будут шагающими. И тут ещё нужно учитывать, что востребованы подобные боевые роботы, прежде всего, при операциях в городах. (Собственно, об этом же писал, например, Азимов, тем не менее, часто забывают о “специфике вопроса”.)

Сейчас есть собаки. Иногда используются другие животные (гораздо реже). Зачем же их заменять? Причин для замены животных – не так много, зато они веские. Самая главная – это способность к “электронной коммуникации”, к подключению в вычислительные сети. Информационные системы робота изначально проектируются так, чтобы легко сопрягаться с сетевой средой, там понятно с алгоритмами и сигналами. А можно ли незатратно подключить к сети “информационные системы” собаки? Вряд ли. По крайней мере, тут гораздо больше неясностей. Поэтому более вероятно появление чисто механических систем. (Ну или собаки-киборги – тоже вариант.)

А вот есть же такая знаменитая правительственная организация, как ЦРУ США. На вооружении цэреушников обязательно состоят весьма неожиданные результаты работы секретных лабораторий. Интересный пример: самолёт-шпион U-2 Гэри Пауэрса, сбитый советскими ПВО в 1960. Тогда ЦРУ, живо сотрудничая с NASA, подготовило операцию прикрытия, которая как раз описана в записке по ссылке.

(Кстати, то образцовое сотрудничество двух “контор” хорошо иметь в виду, обдумывая, например, заявления NASA об удивительной опасности для жизни на Земле топлива, находящегося на борту секретного спутника. Ну, читатели, думаю, помнят прошлогоднюю историю с вышедшим из строя спутником, который сбили противоракетными средствами, когда основной причиной, по которой необходимо спутник уничтожить, специалисты NASA называли то самое токсичное топливо.)

Так вот, ЦРУ наверняка использует на практике хитрые штуки, которые в “открытой печати” только планируются к внедрению в будущем. Эти штуки плавают: миниатюрные глубоководные подводные лодки, совершающие длительное автономное плавание. Эти штуки наверняка уже ползают глубоко под землёй: перспективные роботы-кроты, небольшого размера, скрытные и, что главное, умеющие осуществлять подземную навигацию.

Но самое интересное, что, очень вероятно, есть и небольшие летающие боевые роботы, способные наносить удары, в том числе, и по объектам в городах на “чужой территории”. Скорее всего, это такие беспилотники-бомбы, полностью автономные и способные совершать очень длительные перелёты (видимо, в несколько этапов, подзаряжаясь в пути каким-то способом).

Может показаться, что это совсем фантастика. Но это только на первый взгляд. Вспомните, например, марсианские роверы NASA (дружественное ж агентство, кстати), которые уже не первый год автономно бороздят пески Красной планеты, выполняя довольно непростые задания. Да, роверы очень медленно ползут по поверхности, а секретные беспилотники должны очень быстро летать в городе. Но ведь роверы ползут по Марсу, за миллионы километров от штаб-квартир NASA и ЦРУ, а беспилотники действуют (если действуют) в куда как более изученной земной “среде обитания”, что, согласитесь, упрощает задачу.

Такая субботняя заметка. Да.

А ещё можно использовать голубей-киборгов. Для разведки.

По ссылке ниже (под картинкой) видео, рассказывающее немного больше о самоходном четвероногом роботе, предназначенном для использования в качестве “вьючного животного” (ну или платформы для вооружений).

Ссылка: http://www.youtube.com/watch?v=uZj9qKXetwg

Про эту штуку много писали в прошлом году.

Традиционно считают, что Интернет вырос из военных информационных исследований. В общем, так оно и есть. По крайней мере компьютеры вообще выросли из военных информационных исследований (если быть точным, то компьютеры нам дал криптоанализ). Так вот, хорошо обкатанные в Интернете старые идеи только через десяток лет окажутся реализованы в военных сетях радиосвязи.

Речь о децентрализованных системах, где есть множество автономных узлов, работающих не только привычными приёмниками и передатчиками, но и ретрансляторами. При этом все узлы (устройства связи) сети унифицированы, используют общий протокол, создавая некое единое поле обмена информацией. То есть, получается такая сеть без привычной инфраструктуры, без “центральных вышек”, которые нужно поднимать, без жёсткого распределения частот.

Понятно, что все устройства-участники такой сети – цифровые и обмениваются цифровыми сигналами. В таком случае разделить потоки можно кодированием. А для маршрутизации можно использовать наработанные оптимальные решения (вспоминаем, в том числе, и Интернет). Большинство узлов, будь то портативная рация пехотинца или более мощная радиостанция танка, смогут выступать ретрансляторами, повторяя (при наличии свободных ресурсов, понятно) пакеты от других устройств связи в общий эфир – тем самым, дальность связи, доступная карманной рации, увеличивается, в общем, до любой потребной величины. И, что главное, в совершенно прозрачном для пользователя режиме. (Да, а приоритеты выставляются с помощью персональных кодов – это также известно.)

Главные преимущества: надёжность, так как нет центров связи (остаются, впрочем, центры обработки); быстрота развертывания – сеть растёт сама собой, вместе с продвижением войск; устойчивость к простым помехам – цифровой сигнал, множество передатчиков с известными кодами сигналов, общее “информационное поле”, всё это помогает автоматически отстраиваться от помех.

Но, правда, таких сетей ещё придётся подождать.

DARPA заказывает некую секретную программу Gandalf, при этом основные условия тендера вполне публичны. То есть можно предположить, что это вообще очередная дезинформация для заинтересованных сторон.

Тем не менее, суть программы – разработка портативных переносных устройств, позволяющих идентифицировать конкретные радиопередатчики и определять их координаты. Такой инструмент для поиска.

Вообще, с помощью нескольких приёмников, обменивающихся между собой информацией (этакая поисковая сеть), можно многое сделать. При этом вовсе не обязательно снабжать приёмники большими антеннами и использовать примитивную пеленгацию по азимутам. (Хотя, наверное, это самое очевидное решение.) Так, компактная антенна вполне может принимать довольно длинные волны – вспомните бытовые радиоприёмники. Определять же местоположение передатчика можно без “взятия азимутов” направленной антенной, вместо этого синхронно фиксируя на всех устройствах изменения сигнала во времени.

Скажем, подобная система поиска могла бы использовать GPS, дающую не только координаты, но и “глобальное” время с очень высокой точностью. Это опять очевидное решение, на практике не слишком полезное: GPS доступна не везде (здания, подземные сооружения – там спутников не видно), а там, где доступна GPS, можно использовать уже имеющиеся методы определения координат передатчиков (те же спутники или начинённые оборудованием машины), не разрабатывая “портативных коробочек”.

Так что оказывается, новая система должна как-то иначе определять взаимное положение элементов сети поиска и время тоже тут должно быть своё, возможно, корректируемое по GPS.

Другая проблема, ради которой, возможно, DARPA и затевает проект (если информация о нём это, всё ж, не дезинформация) – идентификация, собственно, конкретных физических передатчиков. Это действительно сложно, если только речь не идёт о стандартных коммерческих устройствах типа сотовых телефонных аппаратов. В принципе, сигнал всякого реального передатчика обязательно имеет свои индивидуальные особенности, обусловленные специфическими характеристиками конкретных экземпляров аналоговых схем-цепей-устройств в этом самом передатчике. Другое дело, что выявление и “атрибуция” этих особенностей не в лабораторных условиях – задача, разрешимая скорее теоретически, но не практически. Тем не менее, не имея решения этой задачи, бессмысленно браться и за создание “поисковой сети”. Так что, может, именно в этом интерес DARPA?

Ну и если Gandalf появился бы, то наивные применения (упомянутые в статье по ссылке выше) типа поиска сотового телефонного аппарата с известным номером в толпе людей, заполнившей метрополитен, – это явно не та цель, из-за которой стоит городить проект.

В чём же цель?

Отыскать ответ на сей вопрос можно, если задуматься вот о чём: многие и многие современные электронные устройства являются радиопередатчиками, по задумке конструкторов или “невольно” из-за законов физики. Речь не о “блютусе в плеере”, речь о банальных электронных наручных часах, которые вполне себе излучают электромагнитные волны. Да что там часы: чип в биометрическом паспорте (более распространённый пример: транспортная карта с подобным RFID-чипом), если навести неподалёку от него нужное электромагнитное поле, принимается “излучать в эфир”. Вот это – действительно масштабные по меркам DARPA цели.

Некоторое время назад я писал о системах, позволяющих самолёту “узнать” о том, что приближается ракета. Одним из направлений, в которых может пригодиться информация о приближающейся ракете, является использование разнообразных “обманок” для того чтобы сбить ракету со следа. Самый банальный вариант, это всем известные “тепловые ловушки”: некие подходящие по яркости источники ИК-излучения, отстреливаемые самолётом и призванные обманывать тепловые головки самонаведения ракет.

(U.S. Air Force Photo)

Надо сказать, что даже современные “тепловые ловушки” могут ввести в заблуждение лишь самую простую ракету. Более сложные системы наведения используют дополнительную информацию о цели и умеют вычислять “обманки”. Например, на ракете можно использовать второй сенсор, принимающий ультрафиолетовое излучение. Понятно, что тепловые имитаторы вообще бесполезны против ракет с радиолокационным наведением.

Впрочем, технологии имитации тоже развиваются. Придумывают всё более сложные имитаторы, “ложные цели”, пытающиеся разом обмануть не только в ИК-сенсоры, но и радары. Например, есть подобные буксируемые имитаторы: самолёт выпускает имитатор и тянет за собой на тросе. В результате, с точки зрения атакующего, появляется вторая цель, уничтожение которой, впрочем, не нанесёт особого вреда реальному самолёту.

Ложные цели – важное средство маскировки и прикрытия. Не только в авиации. Скажем, очень давно практикуют строительство “фанерных макетов” наземной военной техники и сооружений. Правда, современные макеты делают уже не из фанеры – это не технологично. Современные макеты надувают. При этом правильно спроектированная надувная “обманка” может имитировать реальное изделие и в радиолокационном смысле.

Имитаторы вводят противника в заблуждение относительно расположения и количества действительно важных целей. Если нет возможности надёжно распознать имитаторы, то придётся атаковать все обнаруженные цели – реальные и поддельные. Обстрел “картонных дурилок” – дело дорогое, во всех смыслах, особенно если речь идёт об атаках с воздуха, с использованием, скажем, беспилотников.

(Фото: компания Русбал)

Вообще, если пилот самолёта ещё как-то может проявить смекалку и отличить надувной танк (который, кстати, тоже может “ползти по полю”) от реального, то для беспилотника, ориентирующегося, например, по видеоизображению, такая задача супертрудна. Трудной она остаётся и в том случае, если беспилотником дистанционно управляет человек, потому что последнему также придётся иметь дело с изображениями (а они могут содержать шумы и искажения).

Надо ещё учитывать тот факт, что пока беспилотник делает “контрольный облёт” резинового танка, чтобы разглядеть его получше, расположенный неподалёку вполне реальный комплекс ПВО (с виду – как надувной), может этот беспилотник уничтожить.

Впрочем, беспилотники будут очень полезны в качестве перспективных имитаторов воздушных целей. Действительно, можно сконструировать летательный аппарат таким образом, чтобы с точки зрения наземных комплексов ПВО, использующих радары, он был похож, скажем, на истребитель. При этом, если в качестве имитатора выступает беспилотник, приманка сможет маневрировать самым различным образом – это сильно добавляет сходства с настоящей целью. (Понятно, что будут заметные ограничения по скорости и т.д., но, тем не менее: маневрирующий беспилотник, это не привязанный на тросе планер-имитатор.)

Если добавить к атакующим истребителям побольше подобных им ложных целей, да ещё использовать современные средства РЭБ, то силы ПВО окажутся в затруднительном положении: необходимость обслуживать большое число целей приведёт к перегрузкам и ошибкам, а уж если придётся все эти цели обстреливать, то станет совсем нелегко, ведь запас ракет сильно ограничен.

Впрочем, подобные беспилотники-имитаторы – гораздо дороже надувного макета. С другой стороны, авиационные агрегаты и электроника дешевеют, а для беспилотника-приманки можно использовать устаревшие “составные части”.

Ну а более хитрой ситуация станет тогда, когда одни беспилотники будут служить ложными целями для прикрытия других беспилотников, а не обитаемых самолётов.

Вчера объявили результаты британского “соревнования военных роботов” – Grand Challenge – в котором участвовали, в том числе, и модернизированные радиоуправляемые машинки-багги.

Напомню, что соревнования касались разведовательных роботов. Победителем (на всех фото) признали не просто робота, а систему из трёх изделий: двух летающих на разных высотах беспилотников и одного гусеничного наземного самоходного робота.

Так как задачи, которые ставили в рамках соревнований, включали в себя, условно говоря, поиск “агрессивных повстанцев в незнакомой деревне”, то нет ничего удивительного в том, что победило “комбинированное трио”, закрывавшее одним решением все ключевые участки (воздух и поверхность).

В Великобритании тоже проводят свои свои “соревнования” военных роботов Grand Challenge, устроителем выступает минобороны. В испытаниях участвуют роботы, предназначенные для разведки и наблюдения, особенно выделяют тех, которые ориентированы на работу в городских условиях. Призы обещают вручить в ближайший вторник, 19 августа. (Интересно, что, как пишут, главный приз сделан из металла истребителя Второй мировой – Spitfire.)

Те, кто увлекается конструированием радиоуправляемых моделей автомобилей, для участия во “внедорожных” соревнованиях, увидят много знакомого на постере одного из роботов-участников английского мероприятия:

Это изделие такой организации, как Mindsheet Management and Technology Services. (Фото: UK MoD)