"Очі" розвідки: як працюють дрони-розвідники в Україні та чи зможуть літати без операторів

Дрони-розвідники – це важливий засіб на фронті, який постійно еволюціонує і вже активно використовує штучний інтелект. Водночас вимоги до дальності та часу польоту зросли, росіяни розвивають засоби протидії, а виробники працюють над підвищенням автономності систем.

РБК-Україна поспілкувалося з виробниками, щоб дізнатися, як еволюціонували дрони-розвідники за останні роки, чого чекати від БпЛА в наступні роки та чи зможуть вони зрештою літати без операторів.

Еволюція розвідника

Опитані РБК-Україна виробники і військові сходяться на думці, що дрони-розвідники та їхні технології за останні 4-5 років пройшли величезний шлях.

Директор з розробок НВП "Атлон Авіа" у коментарі РБК-Україна наголосив, що основною зміною вимог до дронів-розвідників стала обов’язкова інтеграція дрона в єдину комплексну систему отримання інформації та керування полем бою.

Керівник проєкту розвідувального БпЛА "Бабка" корпорації TAF Industries у коментарі РБК-Україна також зазначив, що ЗСУ у 2022 році зіткнулися з колосальним браком ресурсів, і війна лише зробила перший крок у бік масового застосування безпілотників.

За його словами, поява комерційних коптерів (на кшталт "мавіків") та ранніх зразків українських розвідників була радше спонтанною спробою закрити критичну потребу в розумінні позицій противника.

Відтоді вимоги кардинально змінилися, насамперед щодо шифрування зв’язку. Аналогове передавання відео більше не використовується, натомість зв’язок між наземною станцією та дроном став виключно цифровим і стійким до засобів РЕБ.

Також значно зросли й вимоги до дальності та часу польоту: якщо раніше вистачало 30-40 кілометрів і півтори години в повітрі, то сьогодні мінімальна межа для радіогоризонту становить 50-70 кілометрів, а час автономної роботи збільшився до трьох годин. Покращилася й якість камер, з’явилися нові функції, такі як автоматичне підсвічування цілей та скидання геоданих без ручної прив’язки.

Представник компанії Skyeton у коментарі РБК-Україна підкреслив, що на еволюцію дронів-розвідників суттєво впливають дії росіян. Зокрема, противник розвиває засоби протидії, краще маскує техніку та використовує макети. Якщо раніше під час одного вильоту можна було відносно швидко знайти багато об’єктів, то сьогодні їх виявлення й перевірка потребують значно більше часу та аналітичної роботи.

Технологічно еволюція відображається в розвитку навігації, яка поєднує дані різних сенсорів, супутникового зв’язку, бортової обробки інформації та засобів виявлення загроз. Конструктивно – у підвищенні надійності силової установки, зменшенні помітності та розвитку модульної архітектури. Наприклад, у Raybird модульність дозволяє змінювати корисне навантаження залежно від завдання, спрощує обслуговування й дає змогу інтегрувати оновлення в уже поставлені комплекси.

Едуард Лисенко, CBDO Vyriy Industries, розповів, що з 2022 року зросли вимоги до розвіддронів щодо якості відео, дальності передавання сигналу та тривалості польоту. Якщо раніше літаку вистачало 1,5-2 годин у повітрі, то тепер мінімальним показником є 2,5 години, а розробники прагнуть чотирьох і більше.

Посилилися й вимоги до керованості в умовах дії РЕБ та за складної погоди - дощу, снігу чи сильного вітру. Через РЕБ на фронті не працює GPS, тому шукають альтернативи: радіомаякову систему Vyriy Positioning System, оптичну навігацію тощо. Росіяни намагаються виявляти розвідники й придушувати їх засобами РЕБ, але найчастіше дрони збивають, зокрема дронами-перехоплювачами, тож важливо не лише виконати місію, а й підвищити шанси апарата повернутися.

Під час аналізу розвідданих відео в реальному часі надходить на командні пункти, де пілоти фіксують цілі в системі "Дельта" або передають інформацію відповідальним особам, які скеровують її екіпажам ударних дронів чи артилерії, каже Лисенко.

Після польоту запис додатково переглядають дешифратори, що дає змогу виявити техніку або позиції, непомічені в реальному часі. ШІ вже використовують для виявлення потенційних цілей і структурування великих масивів даних, але про конкретні сценарії, за словами Лисенка, краще розкажуть військові.

Говорячи про час доби, він зазначив, що універсального поділу немає: розвідку потрібно вести і вдень, і вночі, а вибір засобів залежить від обстановки, ландшафту й погоди – дрон із денною камерою має обмежені можливості вночі, а з нічною можна літати й удень, але результат залежатиме від типу камери та умов зйомки.

Боротьба з протидією

Виробники у спілкуванні з РБК-Україна зазначають, що росіяни швидко розвивають засоби протидії – як радіоелектронну боротьбу, так і дрони-перехоплювачі. Зокрема, РЕБ ускладнює роботу каналів зв’язку та супутникової навігації, а перехоплювачі створюють безпосередню загрозу для літака в повітрі. Паралельно залишаються загрози від інших засобів ППО.

Противник також ускладнює саме отримання достовірної інформації: використовує маскування й макети. Тому завдання розвідника – не лише побачити об’єкт, а й зібрати достатньо даних для його правильної ідентифікації.

Для виробників це безперервна технологічна гонка. Одне оновлення не може назавжди вирішити проблему. Потрібно поєднувати стійку навігацію та зв’язок із виявленням загроз і відповідною реакцією системи.

Спершу протидія зводилася переважно до радіоелектронної боротьби – спроб заглушити канали управління та передачі відео. Також фіксувалися поодинокі та економічно недоцільні випадки використання зенітних ракетних комплексів для збиття розвідувальних бортів.

Однак за останні два роки ситуація змінилася через масову появу зенітних FPV-перехоплювачів. Якщо раніше розвідувальний борт міг зробити десятки вильотів, то зараз очікування від розвідника на фронті знизилися до кількох успішних місій. Перехоплювачі засікають дрони засобами радіоелектронної розвідки (РЕР), що фіксують потужні відеопередавачі, і наводяться за допомогою радарів.

"Крила" проти мультикоптерів

Сьогодні існують два основні види дронів-розвідників: літакоподібні та мультикоптери. Як зазначив директор з розробок НВП "Атлон Авіа", серед ключових переваг "мавікоподібних" БпЛА – швидке розгортання, вертикальний зліт і посадка, зависання над об’єктом та можливість працювати на обмеженому майданчику. Вони особливо корисні для ближньої розвідки та детального огляду.

Водночас вони мають суттєві обмеження. Серед них – менша тривалість польоту й дальність порівняно з багатьма літаковими засобами, а також чутливість до вітру та обмеження корисного навантаження.

"Крила", як правило, мають більші дальність і тривалість польоту, енергоефективність на маршруті та можливість обстежувати значні території. Водночас вони висувають серйозніші вимоги до запуску й посадки, а також мають обмежену здатність зависати та детально спостерігати за нерухомим об’єктом.

У TAF Industries додають, що все зводиться до аеродинаміки. Мультироторні системи витрачають більшість енергії акумулятора не на рух уперед, а на утримання своєї маси в повітрі. Через відсутність аеродинамічного планерування вони мають коротший час польоту і не можуть працювати на великих дистанціях.

Безпілотники літакового типу використовують підйомну силу, тому витрачають енергію переважно на підтримку швидкості, що забезпечує їм значно більший час та дальність польоту. Проте "крило" змушене постійно кружляти навколо цілі, що вимагає використання гіростабілізованих підвісів для утримання камери на об’єкті.

Гібридні рішення (VTOL – апарати вертикального зльоту), хоч і вирішують проблему запуску без катапульти, залишаються надто дорогими для масового використання в умовах активної роботи ворожих перехоплювачів.

Тому оцінювати ці платформи потрібно через завдання: коптер зручний для локального спостереження із зависанням, а літак – для тривалої розвідки на великій території. Вони доповнюють один одного.

Щодо типів розвідників Лисенко з Vyriy Industries також наголосив, що "мавікоподібні" коптери та "крила" – різні засоби для різних завдань. Коптери призначені для тактичної розвідки на відстані до 20 км від лінії фронту: саме такого показника має досягати новий розвідник компанії Slavic, тоді як інші апарати цього типу працюють до 10 км. Їхня перевага - можливість зависати та працювати за складніших погодних умов, зокрема за низької хмарності.

"Крила" ж літають довше й далі та можуть нести камери з високими характеристиками, але через габарити та особливості польоту їх легше виявити й збити. Співрозмовник також зазначив, що українським виробникам потрібно створювати власний мультироторний розвідник, не прив’язуючись до назви "мавік": це має бути масовий і простий інструмент, який не потребує тривалого перенавчання пілотів. За словами Лисенка, із закупівлями "мавіків" є проблеми - залежність від одного типу засобів, їх нестача та ризик обмеження або припинення експорту з Китаю.

"Очі" дронів: чи є залежність від Китаю

Камери, або гіростабілізовані оптико-електронні системи (денні, нічні, мультисенсорні), сьогодні є основними засобами отримання розвідданих. Важливими є як комплектувальні вироби (оптичний сенсор, компоненти для обробки відеоданих, двигуни та енкодери), так і бортова обробка даних за допомогою відповідного програмного забезпечення.

Щодо залежності від китайської оптики кожен виробник розвідувальних БпЛА вирішує цю проблему по-своєму. Водночас виробники наголошують, що сьогодні тотальної залежності від китайських постачальників немає. На ринку представлені компоненти від виробників країн Європи, США, Ізраїлю, Південної Кореї тощо.

Керівник проєкту розвідувального дрона "Бабка" корпорації TAF Industries додав, що, на його думку, пріоритетом номер один є навіть не камери, а зв’язок. Якщо борт не має надійного каналу управління, телеметрії та стабільної передачі відео, він не зможе виконати завдання, незалежно від якості оптики.

В Україні є спеціалізовані компанії, які розгортають власні мережі зв’язку вздовж ЛБЗ. Технологію однієї з них інтегровано в комплекс "Бабка" – це дозволяє дронам літати на дистанцію до 60 км.

Кожен тип сенсорів надає свою інформацію. Камери забезпечують візуальне спостереження, радари – радіолокаційні дані, а засоби радіорозвідки дозволяють виявляти джерела радіосигналів. Поєднання цих можливостей допомагає отримати повнішу картину та перевіряти інформацію з різних джерел.

Едуард Лисенко з Vyriy Industries каже, що значну частину масового й доступного сегмента камер становить китайська продукція, адже жодна інша країна наразі не здатна забезпечити такі обсяги за аналогічну вартість, а навіть у камерах виробників з інших країн частина комплектуючих може мати китайське походження. Тому, за його оцінкою, ця залежність залишається суттєвою проблемою для галузі.

Щодо напрямів розвитку він зауважив, що головним критерієм зараз є ефективність за співвідношенням вартості та кількості успішних місій: дрон за 100 тис. доларів із 100 вильотами коштує 1000 доларів за виліт, а за 10 тисяч доларів – 100 доларів.

Розробники шукають баланс між якістю, доступністю та дальністю, а в перспективі всі дрони рухатимуться до більшої автономності та використання ШІ, хоча питання лише в тому, чи оператору доведеться постійно стежити за відео, чи реагувати на сповіщення системи.

Якою буде розвідка майбутнього

У НВП "Атлон Авіа" зазначають, що в майбутньому основним напрямом розвитку має стати перехід від керованих оператором БпЛА до інтелектуальних роботизованих систем. Надалі розвиватимуться бортова обробка зображення, автоматизоване виявлення об’єктів, навігація за відсутності супутникового сигналу, енергоефективність та інтеграція з іншими системами.

У TAF Industries підкреслили, що сьогодні на ринку спостерігаються два основні тренди. Перший – це здешевлення та спрощення виробництва базових бортів, щоб зробити їх масовими та доступними для покриття гострої потреби в підрозділах.

Другий – підвищення автономності систем. Оскільки люди виснажуються, а підготовка кваліфікованих операторів потребує часу, розробники створюють взаємопов’язані екосистеми.

У такій моделі дрон-розвідник не просто збирає відео, а стає частиною єдиної мережі: він самостійно знаходить ціль, виділяє її алгоритмами машинного зору і автоматично передає координати на командний пункт, який одразу перенаправляє їх на ударні засоби.

Більше того, опитані виробники сходяться на думці, що в майбутньому дрони-розвідники зможуть літати самостійно, без операторів – у задану точку і назад, без участі людини. Частково це реалізовано вже зараз: автоматичний політ за заданим маршрутом, вихід у зону інтересу та повернення до точки посадки. Але власне бойове завдання – виконання спостереження, виявлення та ідентифікація об’єктів – поки залишається за людиною, оператором.

Інший виклик для автоматизованих систем – радіоелектронна протидія супротивника. На автоматичні системи в майбутньому буде покладено самостійне оцінювання ситуації та адаптацію до бойової обстановки для виконання завдання.

Загалом, найближчими роками автоматичні розвідувальні системи самостійно виявлятимуть і супроводжуватимуть цілі у визначених секторах, але рішення про ураження залишатиметься за людиною. Роль оператора зміниться: він більше не буде постійно тримати пульт, а виконуватиме функцію контролера, який лише підтверджує цілі, обрані алгоритмом.

Важливий напрям – розвиток "системи систем". Це підхід, за якого кілька безпілотних платформ із різними сенсорами працюють узгоджено, обмінюються інформацією та виконують спільне завдання.

Наприклад, один літак забезпечує оптичне спостереження, інший працює з радаром, ще один – із засобами радіорозвідки. Їхні дані мають поєднуватися, щоб оператор отримував цілісну картину. Це дає змогу розподіляти функції між платформами та перевіряти інформацію різними способами.

Для цього розвиваються мережева взаємодія, автономність і алгоритми обробки сенсорних даних, зокрема із застосуванням штучного інтелекту. Людина визначатиме завдання, контролюватиме виконання та прийматиме рішення, а система братиме на себе дедалі більше рутинної роботи. Це особливо важливо, оскільки збільшувати кількість операторів пропорційно кількості безпілотників неможливо нескінченно.

У Skyeton додали, що завдання розробників – мінімізувати фізичну присутність людини в небезпечних процесах і зменшити навантаження на операторів. Компанії працюють над тим, аби система самостійно виконувала дедалі більше функцій і потребувала залучення людини лише для ухвалення остаточного рішення.

Питання – відповіді (FAQ):

– Як змінились дрони-розвідники з початку війни?

– Основною зміною вимог до дронів-розвідників стала обов’язкова інтеграція дрона в єдину комплексну систему отримання інформації та керування полем бою.

– Які засоби використовують дрони, щоб виявляти ворожі цілі?

– Камери, або гіростабілізовані системи, сьогодні є основними засобами отримання розвідданих.

Важливими є як комплектувальні вироби (оптичний сенсор, компоненти для обробки відеоданих, двигуни та енкодери), так і бортова обробка даних за допомогою відповідного програмного забезпечення.

– Як зміниться розвідка дронами в майбутньому?

– У майбутньому дрони-розвідники зможуть літати самостійно, без операторів – у задану точку і назад, без участі людини. Частково це реалізовано вже зараз: автоматичний політ за заданим маршрутом, вихід у зону інтересу та повернення до точки посадки.

Але власне бойове завдання – виконання спостереження, виявлення та ідентифікація об’єктів – поки залишається за людиною, оператором.

– Чи є дрони, які поєднують переваги мультикоптерів та "крил"?

– Так, це гібридні рішення (VTOL – апарати вертикального зльоту). Вони вирішують проблему запуску без катапульти, проте залишаються надто дорогими для масового використання в умовах активної роботи ворожих перехоплювачів.

Загалом, оцінювати ці платформи потрібно через завдання: коптер зручний для локального спостереження із зависанням, а літак – для тривалої розвідки на великій території. Вони доповнюють один одного.