Рої дронів — кульмінація дронізації воєн

У статті на системній основі розглянуто актуальне питання, пов’язане зі створенням та застосуванням роїв дронів військового призначення. Показано, що у світі відбувся перехід від поодиноких використань БпЛА до групового та масового застосування, кульмінацією якого стає роїння дронів — мобільних авто...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2024
Main Authors:	Горбулін, В.П., Мосов, С.П.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2024
Series:	Вісник НАН України
Subjects:	Наука і суспільство
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/201786
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн / В.П. Горбулін, С.П. Мосов // Вісник Національної академії наук України. — 2024. — № 3. — С. 3-11. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-201786
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-2017862025-02-19T08:49:28Z Рої дронів — кульмінація дронізації воєн Drone swarms are the culmination of the droneization of wars Горбулін, В.П. Мосов, С.П. Наука і суспільство У статті на системній основі розглянуто актуальне питання, пов’язане зі створенням та застосуванням роїв дронів військового призначення. Показано, що у світі відбувся перехід від поодиноких використань БпЛА до групового та масового застосування, кульмінацією якого стає роїння дронів — мобільних автономних безпілотних апаратів (повітряних, наземних, підводних чи надводних), запрограмованих на виконання відповідних завдань. Перелічено особливості, що характеризують рій безпілотників, визначено загальні умови реалізації ройового інтелекту. Технологію рою можна використовувати також для комбінування БпЛА з іншими роботизованими засобами. Проаналізовано сучасний стан створення і перспективи використання технології роїння дронів, передусім військового призначення, в провідних країнах світу. Зроблено висновок, що в найближчі 10—15 років з розвитком ройового інтелекту, складних систем озброєння і новітніх матеріалів рої дронів перейдуть на етап домінування. The article systemically discusses the topical issue related to the creation and use of military drone swarms. It is shown that the world has seen a transition from individual uses of UAVs to group and mass use, the culmination of which is the swarming of drones — mobile autonomous unmanned vehicles (air, ground, underwater, or surface), programmed to perform appropriate tasks. The features characterizing drone swarm are listed, and the general conditions for the implementation of swarm intelligence are defined. Swarm technology can also be used to combine UAVs with other robotic means. The current state of creation and prospects for the use of drone swarming technology, primarily for military purposes, in the leading countries of the world are analyzed. It is concluded that in the next 10-15 years, with the development of swarm intelligence, complex weapons systems and the novel materials, drone swarms will enter the stage of dominance. 2024 Article Рої дронів — кульмінація дронізації воєн / В.П. Горбулін, С.П. Мосов // Вісник Національної академії наук України. — 2024. — № 3. — С. 3-11. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1027-3239 DOI: doi.org/10.15407/visn2024.03.003 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/201786 uk Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Наука і суспільство Наука і суспільство
spellingShingle	Наука і суспільство Наука і суспільство Горбулін, В.П. Мосов, С.П. Рої дронів — кульмінація дронізації воєн Вісник НАН України
description	У статті на системній основі розглянуто актуальне питання, пов’язане зі створенням та застосуванням роїв дронів військового призначення. Показано, що у світі відбувся перехід від поодиноких використань БпЛА до групового та масового застосування, кульмінацією якого стає роїння дронів — мобільних автономних безпілотних апаратів (повітряних, наземних, підводних чи надводних), запрограмованих на виконання відповідних завдань. Перелічено особливості, що характеризують рій безпілотників, визначено загальні умови реалізації ройового інтелекту. Технологію рою можна використовувати також для комбінування БпЛА з іншими роботизованими засобами. Проаналізовано сучасний стан створення і перспективи використання технології роїння дронів, передусім військового призначення, в провідних країнах світу. Зроблено висновок, що в найближчі 10—15 років з розвитком ройового інтелекту, складних систем озброєння і новітніх матеріалів рої дронів перейдуть на етап домінування.
format	Article
author	Горбулін, В.П. Мосов, С.П.
author_facet	Горбулін, В.П. Мосов, С.П.
author_sort	Горбулін, В.П.
title	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн
title_short	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн
title_full	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн
title_fullStr	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн
title_full_unstemmed	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн
title_sort	рої дронів — кульмінація дронізації воєн
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2024
topic_facet	Наука і суспільство
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/201786
citation_txt	Рої дронів — кульмінація дронізації воєн / В.П. Горбулін, С.П. Мосов // Вісник Національної академії наук України. — 2024. — № 3. — С. 3-11. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT gorbulínvp roídronívkulʹmínacíâdronízacíívoên AT mosovsp roídronívkulʹmínacíâdronízacíívoên AT gorbulínvp droneswarmsaretheculminationofthedroneizationofwars AT mosovsp droneswarmsaretheculminationofthedroneizationofwars
first_indexed	2025-12-02T07:58:28Z
last_indexed	2025-12-02T07:58:28Z
_version_	1850382545075568640
fulltext	ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 3 3 doi: https://doi.org/10.15407/visn2024.03.003 РОЇ ДРОНІВ — КУЛЬМІНАЦІЯ ДРОНІЗАЦІЇ ВОЄН У статті на системній основі розглянуто актуальне питання, пов’язане зі створенням та застосуванням роїв дронів військового призначення. По- казано, що у світі відбувся перехід від поодиноких використань БпЛА до групового та масового застосування, кульмінацією якого стає роїння дро- нів — мобільних автономних безпілотних апаратів (повітряних, назем- них, підводних чи надводних), запрограмованих на виконання відповідних завдань. Перелічено особливості, що характеризують рій безпілотників, визначено загальні умови реалізації ройового інтелекту. Технологію рою можна використовувати також для комбінування БпЛА з іншими робо- тизованими засобами. Проаналізовано сучасний стан створення і перспек- тиви використання технології роїння дронів, передусім військового призна- чення, в провідних країнах світу. Зроблено висновок, що в найближчі 10—15 років з розвитком ройового інтелекту, складних систем озброєння і новіт- ніх матеріалів рої дронів перейдуть на етап домінування. Погляд на безпілотну авіацію почав змінюватися в ході ниніш- ньої повномасштабної війни, в якій безпілотники дедалі біль- ше стали відігравати провідну роль у вирішенні низки важли- вих тактичних, оперативно-тактичних і оперативних завдань. Значущість безпілотної авіації зумовила появу відповідного указу Президента України, в якому є доручення «Кабінету Мі- ністрів України із залученням Генерального штабу Збройних Сил України опрацювати питання щодо створення у структурі Збройних Сил України Сил безпілотних систем як окремого роду сил»1. У сучасному світі, який швидко розвивається, технологічні досягнення часто змінюють традиційні парадигми, але найбільш очевидними ці перетворення стають під час ведення воєн. Нині у військовій справі спостерігається глибока трансформація, що ґрунтується на досягненнях у сфері двох найважливіших техно- логій: штучного інтелекту (ШІ) і автономії машин. Минулого року, обговорюючи нову доктрину модернізації Збройних сил США, тодішній голова Об’єднаного комітету 1 Про нарощування спроможностей сил оборони: Указ Президента Украї- ни від 06.02.2024 № 51/2024. https://www.president.gov.ua/documents/ 512024-49625 НАУКА НАУКА І СУСПІЛЬСТВО І СУСПІЛЬСТВО ГОРБУЛІН Володимир Павлович — академік НАН України, перший віцепрезидент НАН України МОСОВ Сергій Петрович — доктор військових наук, професор кафедри авіації та авіаційного пошуку і рятування Інституту державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту 4 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (3) НАУКА І СУСПІЛЬСТВО начальників штабів США генерал армії США Марк Міллі заявив, що «у списку технологій, які приходять до нас так швидко, можливо, найпотужнішою з усіх є штучний інтелект» 2. І щоб Україна не наступила на «граблі» стра- тегічної недалекоглядності, слід звернути особливу увагу на сучасний світовий тренд — створення та застосування різноманітних роїв дронів, що вже революційно змінює погляди на військове мистецтво. У цій статті ми вживатимемо термін «дрон» у більш широкому розумінні, ніж просто безпі- лотний літальний апарат (БпЛА), — як мобіль- ний, автономний безпілотний апарат (пові- тряний, наземний, надводний або підводний), запрограмований на виконання конкретних завдань 3. Отже, досвід сучасних воєнних конфліктів і нинішньої війни в Україні свідчить про зрос- тання ролі на полі бою різноманітних зразків дронів. Для виконання різних завдань все ак- тивніше застосовують не лише окремі БпЛА, а й одночасно значну їх кількість у групі. Най- ближча перспектива, яка проглядається, — це перехід до роїв дронів. При цьому постає низка організаційних, технічних, правових та етичних питань, пов’язаних зі створенням ро- ботизованої зброї із застосуванням штучного інтелекту. Така ситуація потребує формування загальної картини щодо тактики роїння дро- нів, актуалізації знань у цій сфері та аналізу позитивних і негативних для людства наслід- ків стрімкого розвитку таких технологій. Дослідженнями, пов’язаними з ройовим за- стосуванням дронів, у багатьох країнах світу займаються вчені та фахівці в різних галузях науки. Їхні праці присвячено різним аспектам цієї проблеми, зокрема розробленню алгорит- 2 Штучний інтелект визнали найпотужнішою зброєю для військових у США. NoWorries. News. 10.05.2023. http://surl.li/qznyv 3 Kallenborn Z. The Era of the Drone Swarm is coming, and we need to be ready for it. Modern War Institute. http://surl. li/qzocxy ; Kallenborn Z., Bleek P. Drones of Mass De- struction: Drone Swarms and the Future of nuclear, chem- ical, and biological Weapons. War on the Rocks. 14.02.2019. http://surl.li/qzodp ; Berg M. Killer robot swarms, an up- date. Politico. 07.02.2023. http://surl.li/qzoen мів координації дронів у рої, розвитку ройово- го інтелекту, розробкам у сфері інтелектуаль- них роїв дронів, перспективам застосування смертельної автономної зброї з використан- ням рою БпЛА, впливу на майбутні війни тех- нології роїння дронів тощо. Дрони швидко перетворюються на не від’єм- ну частину бойових можливостей будь-якої армії. Дронізація воєн стала природною куль- мінацією змін, які розпочалися в середині 1990-х років і були зумовлені політично вмо- тивованим імперативом мінімізації ризиків для власних військових (комбатантів). З поя- вою у БпЛА ударної функції у світі поширили- ся дискусії щодо етичних і юридичних питань їх застосування з огляду на заміну людини машиною під час вбивства як на полі бою, так і в мирний час (наприклад, удари по терорис- тах за допомогою БпЛА у мирний період). Це стосується як зовнішніх пілотів (операторів корисного навантаження), які страждають на посттравматичний стресовий розлад незалеж- но від того, як далеко відбуваються бойові дії, так і цивільних (некомбатантів), які гинуть унаслідок ударів БпЛА по цілях 4. Незважаючи на численні дискусії, БпЛА зусиллями політиків, вчених, фахівців і вироб- ників уже перетворилися на зброю і активно застосовуються в сучасних воєнних конфлік- тах різної інтенсивності. Збройне протистоян- ня між Вірменією і Азербайджаном за Нагір- ний Карабах у 2020 р. стало першим конфлік- том, у якому обидві сторони використовували БпЛА різного призначення, в тому числі роз- відувально-ударні та ударні дрони [1]. Війна в Україні, яка характеризується ак- тивними одиничними і груповими застосу- ваннями БпЛА різного призначення, перевела в практичну площину питання регулярного та масового використання безпілотної авіації на інноваційній основі як безпосередньо на полі бою, так і для завдання ударів по тилових об’єктах критичної інфраструктури 5. Безпі- 4 Philosophy of Drones. An inquiry beyond ethics: Who will kill whom? http://surl.li/raoom 5 Thompson K.D. How the Drone War in Ukraine Is Trans- forming Conflict. Council on Foreign Relations. 16.01.2024. ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 3 5 НАУКА І СУСПІЛЬСТВО лотники стали смертоноснішими, простішими в експлуатації, меншими за розмірами та до- ступнішими за ціною (наприклад, FPV). По- ряд із БпЛА широкого застосування набули наземні та надводні дрони 6. Раніше свідком групових атак БпЛА став Близький Схід, коли ІДІЛ здійснювала до 70 атак за один день, що тимчасово зупинило на- ступ іракської армії під час битви за Мосул у 2017 р. Прикладами групового застосування безпі- лотників у цивільному секторі є світлові шоу, в яких сотні й тисячі БпЛА літають разом з ідеальною синхронністю. Так, у 2016 р. в Книзі рекордів Гіннеса було зафіксовано найбільшу кількість БпЛА, що одночасно перебували в повітрі, сформувавши групу зі 100 безпілот- ників [2]. На сьогодні світлові шоу з кількома тисячами БпЛА стали вже звичним атрибутом святкових програм. БпЛА для таких застосувань зазвичай яв- ляють собою просту авіаційну платформу (на- приклад, квадрокоптер), оснащену бортовим польотним контролером, GPS-датчиком для позиціонування, настроюваними світлодіода- ми і модулем для зв’язку з наземною стан цією керування. Наземна станція використовуєть- ся для попереднього розрахунку необхідних індивідуальних місій усіх БпЛА під час шоу (траєкторій без зіткнень у відкритому 3D-про- с торі). Потім кожна місія завантажується на відповідний безпілотник і реалізується через польотний контролер, встановлений на його борту. Наземна станція також постійно контр- олює стан групи під час шоу і в разі необхід- ності забезпечує контроль над будь-якими екстреними діями. При цьому окремі безпілот- ники не «усвідомлюють» ні свого оточення, ні один одного. http://surl.li/raovl ; Ryan M. Drone warfare features in the Ukraine-Russia conflict. It is changing warfare in five ways. 28.08.203. http://surl.li/raowp 6 Ударні морські дрони у війні проти Росії. Militarnyi. 20.06.2023. http://surl.li/rapan ; «Морські дрони — унікальна розробка СБУ», — Василь Малюк розкрив деталі резонансних спецоперацій Служби безпеки України. http://surl.li/rapdg Роїння дронів є наступним кроком після їх групового застосування [3]. Людство здавна ці- кавилося ройовою поведінкою в природі, спо- стерігаючи за птахами, які восени величезни- ми косяками летять на південь, не збиваючись з курсу; або за колонією мурах, які працюють злагоджено, зводячи архітектурні структури, що за складністю не поступаються сучасним мегаполісам; або за бджолами, які здатні точно визначати, де є необхідне для всієї колонії хар- чування. Можна констатувати, що у військовій сфері тактика рою історично сходить до часів імперії Чингісхана, хоча будь-якої помітної ролі в тодішніх воєнних конфліктах вона не відігравала [4]. Найближчою до створення і практичного застосування роїв дронів виявилася безпілот- на авіація з використанням досягнень у сфері штучного інтелекту. Основними перевагами застосування саме БпЛА вважають їх універ- сальність, гнучкість, відносно невеликі екс- плуатаційні витрати і можливість зменшення ролі людського чинника під час виконання поставленого завдання. Конвергенція техно- логій, пов’язаних із ШІ та автономією машин, дозволила розробити концепцію рою БпЛА, що складається з автономних роботів, які вза- ємодіють один з одним і функціонують на полі бою як єдине ціле. Реалізація цієї концепції фундаментально змінить характер воєнних конфліктів і розвиток військового мистецтва в ХХІ ст.7. При цьому слід зазначити, що глобальний оборонний ландшафт постійно змінюється. Його формують як геополітичні міркування, так і економічні реалії. Утримання величез- них парків застарілої військової техніки ви- являється не лише стратегічно ненадійним, а й економічно нестійким процесом. За висно- вками іноземних фахівців, кожен долар, спря- мований на підтримку старіючих активів, — це долар, не вкладений в інноваційні технології, які обіцяють змінити наступні воєнні конфлік- ти. Тому майбутнє — за гнучкими, економічно 7 Pawar B. Drone Swarm Technology and its impact on future Warfare. The Daily Guardian. 16.05.2020. http:// surl.li/rantw 6 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (3) НАУКА І СУСПІЛЬСТВО ефективними та стратегічно універсальними технологіями, такими як ройові БпЛА. Базова технологія рою БпЛА фокусується навколо здатності досить великої кількості безпілотників (зазвичай категорій міні/мікро, оскільки зменшення розмірів знижує їхню по- мітність) автономно ухвалювати рішення на основі спільної інформації, координувати свої дії, самостійно взаємодіяти з іншими БпЛА для досягнення поставленої загальної мети. Через значну кількість безпілотників, що мо- жуть входити до складу рою, рій загалом та окремі БпЛА в ньому матимуть значний сту- пінь автономності під час пошуку та ураження цілей 8. Здатність автономних ройових БпЛА діяти узгоджено в поєднанні з притаманною окре- мим БпЛА адаптивністю й універсальністю приведе до створення сили, здатної швидко реагувати на мінливі умови на полі бою. Такі вдосконалені завдяки передовому ШІ та кос- мічним технологіям безпілотники є не просто інструментами взаємодії — вони можуть слу- гувати також потужним стримувальним фак- тором. Психологічний вимір розгортання роїв БпЛА досить глибокий. На думку окремих фа- хівців, ретельно скоординований, автономний рій БпЛА в поєднанні з різноманітними назем- ними, надводними і підводними дронами по- тенційно може не лише домінувати в бойових сценаріях, а й стримувати ворожу агресію, за- побігаючи ескалації в нестабільних регіонах 9. Сприяння розвитку автономності БпЛА і ко- ординації між ними може допомогти військо- вим відомствам привести свою стратегічну по- зицію у відповідність до вимог і нюансів воєн- них конфліктів ХХІ ст. Роїння малорозмірних БпЛА розглядають як альтернативу дорогим багатофункціональ- ним безпілотникам, вартість яких зіставна з ці- ною пілотованих бойових літаків, а то й пере- вищує її. При цьому, як показує досвід сучас- них воєнних конфліктів, такі високовартісні 8 Drone Swarm Technology. UST. 20.10.2023. http://surl. li/rbgeq 9 Autonomous Swarm Drones New Face of Warfare. Na- tional Defense. 13.12.2023. http://surl.li/raobo безпілотники доволі вразливі перед засобами протиповітряної оборони (ППО) і радіоелек- тронної боротьби (РЕБ) противника. Нато- мість кілька десятків або сотень недорогих ма- лорозмірних БпЛА, що функціонують спільно в рамках єдиного плану, неминуче зможуть перенаситити повітряний простір над районом бойових дій. Частину їх, імовірно, буде збито, але ті, що залишаться, зможуть вразити зада- ні цілі. За оцінками американських експертів, рій безпілотників здатний прорвати навіть найсильнішу оборону: десятки, сотні БпЛА можуть бути збиті, але тисячі пройдуть і, ма- ючи достатньо боєприпасів, зможуть вивести з ладу радари ППО та інші засоби захисту, що відкриє шлях для атак крилатими ракетами, пілотованими літаками та іншою традиційною зброєю10. До цього слід додати переваги безпі- лотників, вироблених з використанням радіо- прозорих або радіопоглинальних матеріалів, що ускладнює для ворога як виявлення рою БпЛА, так і наведення на них зброї. Розподіл функцій між малорозмірними, не- дорогими та численними монофункціональ- ними БпЛА (розвідувальні, ударні, для ре- трансляції зв’язку, фальшиві — для введення противника в оману тощо) може забезпечити кращу адаптацію за умови прискорення циклів технічного оновлення. Монофункціональні безпілотники дешевше і швидше розробляти, впроваджувати у виробництво (як приклад, FPV). Більше того, об’єднані відповідним чи- ном, вони здатні утворювати рої, розмірність та функціональність яких легко змінювати залеж- но від умов виконання конкретного завдання. У статті «Смертельна автономна зброя» [5] увагу акцентовано на тому, що «в перших двох декадах ХХІ ст. в арміях провідних кра- їн світу спостерігалося поступове скорочен- ня кількості особового складу і прийняття на озброєння сучасних систем ураження, розвід- ки, передачі даних, керування військами, серед яких особливо слід відзначити бойові системи на основі ШІ». Усе це стало можливим завдя- 10 Hambling D. The US Navy wants swarms of thousands of small drones. MIT Technology Review. 24.10.2022. http://surl.li/ranwm ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 3 7 НАУКА І СУСПІЛЬСТВО ки четвертій промисловій революції — 4IR (за визначенням Клауса Шваба [6]), яка сформу- вала необхідний науково-технічний ландшафт для дедалі більшої автоматизації (роботизації) всіх процесів і етапів виробництва. Роїння БпЛА ґрунтується на застосуван- ні методів та алгоритмів ройового інтелекту (swarm intelligence) як одного з напрямів теорії штучного інтелекту, які забезпечують можли- вість БпЛА діяти скоординовано, використо- вуючи децентралізований контроль, автомати- зацію та самоорганізацію11. Термін «ройовий інтелект» ввели в науковий обіг Херардо Бені та Цзін Ван у 1989 р. в контексті клітинних ро- ботизованих систем12. Для реалізації ройового інтелекту в кожний з безпілотників необхідно ввести спеціальне програмне забезпечення і «навчити» його ав- тономно маневрувати не лише відносно цілі, на якій він сфокусований, а й відносно інших, найближчих до нього БпЛА у рої так, щоб уни- кати зіткнень. На основі спостережень за різ- ними природними прикладами ройової пове- дінки та з використанням методів математич- ного й імітаційного моделювання було розро- блено різні моделі ройового інтелекту (вовчої зграї, бджолиної сім’ї, світлячків тощо [7]), в яких поведінка окремих одиниць ґрунтувала- ся на різних способах взаємодії з навколишнім середовищем і всередині групи. Слід зазначити, що ройовий інтелект реа- лізується з урахуванням кількості в рої різ- нотипних монофункціональних БпЛА (DJI Matrice 30T, FPV тощо) різного призначення (розвідувальні, ударні, радіоелектронної про- тидії, ретрансляційні тощо), конкретної місії (масована атака на об’єкт противника, розвід- ка, виявлення об’єктів ППО, перевірка маску- вання своїх військ тощо) та заданої цілі (інф- раструктурний об’єкт противника, пункти ке- рування зброєю, тиловий стратегічний об’єкт, засоби ППО, склади зі зброєю тощо). 11 Goldstein P. Swarm Intelligence: What Is It and How Are Agencies Using It? FedTech. 23.02.2023. http:// surl.li/ralwe 12 Swarm intelligence. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/ wiki/Swarm_intelligence Груповий зв’язок для БпЛА в рої може за- безпечуватися на основі радіочастотного, стіль- никового або супутникового зв’язку і реалі- зуватися за допомогою розподіленої лазерної «сітчастої» мережі обміну даними 13. Рій може використовувати також спеціальні мережеві технології, особливо коли діє за межами пря- мої видимості (BVLOS) і на великих територі- ях, де наявність зв’язку не гарантовано. Окремі БпЛА можуть постійно підключатися до мере- жі та відключатися від неї, що робить децен- тралізовану спеціальну мережеву структуру дуже корисною. Керування роєм БпЛА часто може здійсню- ватися за допомогою однієї наземної станції керування, що спрощує необхідне обладнання та вимоги до розгортання. Оскільки БпЛА пра- цюватимуть здебільшого автономно (рівень автономності встановлюється для кожного конкретного застосування), одному оператору не доведеться самостійно керувати кількома БпЛА в режимі реального часу. Технологію рою можна також використову- вати для комбінування БпЛА з іншими робо- тизованими засобами, такими як наземні, над- водні та підводні дрони. Роїння БпЛА вимагає від розробників ви- рішення низки проблем. Зокрема, це питання, пов’язані зі здатністю безпілотників зберігати розділення, щоб уникати зіткнень у повітрі; здатністю кожного безпілотника передбачати, де в будь-який момент перебуватимуть сусідні з ним БпЛА; розподілом і перерозподілом за- вдань між безпілотниками в умовах мінливої бойової обстановки; забезпеченням реконфігу- рації рою в разі змінення його складу — втрати БпЛА або, навпаки, приєднання додаткових одиниць. Вирішенню цих проблем може спри- яти зондування в режимі реального часу, а та- кож використання алгоритмів ройового інте- лекту і комп’ютерного зору [7]. Однак однією з основних проблем залиша- ється обмеженість часу застосування безпілот- ника в польоті, оскільки типовий БпЛА коп- терного типу потребує підзарядки приблизно 13 AUKUS is moving to intelligent drone swarms. Asia Times. 27.03.2023. http://surl.li/ralzz 8 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (3) НАУКА І СУСПІЛЬСТВО щогодини. Крім того, рої БпЛА дуже вразливі до атак засобами РЕБ. Оскільки рої БпЛА за- лежать від зв’язку між безпілотниками, пору- шення цього сигналу може призвести до руй- нування рою. Щоб застосовувати алгоритми координації до рою БпЛА, кожен з безпілотників пови- нен мати ситуаційну обізнаність, безперерв- но сприймаючи інформацію про навколишнє середовище. Цій вимозі відповідає отриман- ня змінних параметрів стану сусідніх БпЛА, таких як їх положення, швидкість і кількість. Обмін такими даними між безпілотниками в рої потребує розроблення механізмів локалі- зації та зв’язку і може привести до зростання обчислювальних витрат унаслідок збільшення розміру рою [2]. Перспективи застосування технологій роїн- ня дронів, насамперед військового призначен- ня, вже усвідомили в багатьох країнах, таких як США, Китай, Ізраїль, РФ, Туреччина, Індія та ін. Військові цих країн прагнуть створити і використовувати як зброю рої автономних дронів, справедливо вважаючи, що вони здатні по-новому вплинути на їхні можливості у во- єнних конфліктах. Першим зареєстрованим випадком засто- сування рою БпЛА в інтересах повітряної розвідки та спостереження вважають опера- цію ізраїльських військових у секторі Газа, проведену в травні 2021 р. За допомогою без- пілотників, які діяли на основі ройового інте- лекту без використання GPS, було визначено, звідки ХАМАС веде вогонь, що дало змогу ЦАХАЛ успішно завдати ударів по цих пози- ціях. Цю операцію можна вважати чимось се- реднім між повністю автономними ройовими операціями та напівавтономними, або децен- тралізованими14. США вже провели в каліфорнійській пус- телі тестові випробування принаймні з одним роєм із 40 БпЛА, тоді як Агентство передових оборонних дослідницьких проєктів DARPA 14 Briscoe S. Drone Swarms: The Good, the Bad, and the Terrifying Future. ASIS International. 19.09.2023. http://surl.li/rbrnj стверджує, що можливе створення рою з 1000 безпілотників15. Активну позицію займають ВМС США. У квітні 2022 р. вони провели навчання з вико- ристанням рою БпЛА для атаки на корабель. На думку експертів, перевага безпілотників порівняно з протикорабельною ракетою Har- poon полягає в тому, що рій БпЛА може ата- кувати з різних кутів, прагнучи пошкодити або знищити критично важливі об’єкти корабля: антени радарів, системи озброєння. Плани ВМС США передбачають запуски роїв БпЛА з кораблів, підводних човнів, літаків і назем- них транспортних засобів (багатодоменні опе- рації). Безпілотники матимуть різне корисне навантаження: деякі можуть нести датчики, деякі — постановники перешкод або інше об- ладнання для радіоелектронної боротьби, а деякі — боєголовки. Завдяки об’єднанню про- єктів Super Swarm ВМС США зможуть запус- кати масові рої безпілотників для подолання великих відстаней, проводити детальну роз- відку на значній території, а також знаходити й атакувати цілі 16. Дослідження армії США, проведене ще у 2018 р., засвідчило, що роїння зробить ударні БпЛА щонайменше на 50 % більш смертонос- ними, а втрати, яких вони можуть зазнати від оборонного вогню, знизяться на 50 %. Штабні ігри, які проводили військово-по - віт ряні сили США, демонструють величезну цінність на полі бою роїв досить недорогих мережевих безпілотників з високим ступенем автономності. Зокрема, одне з моделювань по- казало, що вони можуть стати вирішальним фактором у сценаріях захисту острова Тай- вань у разі виникнення збройного конфлікту з Китаєм17. 15 Harding T., Tollast R. The future of drone warfare: From AI-assisted swarms to unmanned jet aircraft. The Na- tional. 06.10.2023. http://surl.li/rbrrf 16 Hambling D. The US Navy wants swarms of thousands of small drones. MIT Technology Review. 24.10.2022. http://surl.li/ranwm 17 Trevithick J. Massive Drone Swarm over Strait Deci- sive in Taiwan Conflict Wargames. The War Zone. 19.05.2022. http://surl.li/rbsjl ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 3 9 НАУКА І СУСПІЛЬСТВО Перші випробування групи БпЛА зі штуч- ним інтелектом було проведено на спільних навчаннях військових із США, Великої Бри- танії та Австралії у 2023 р. Рій безпілотників виконував завдання з виявлення і відстеження військових цілей у репрезентативному середо- вищі в режимі реального часу. Розробники з цих трьох країн поділилися один з одним свої- ми ШІ-моделями, щоб забезпечити сумісність задіяних у навчаннях БпЛА18. Незважаючи на те, що США, як і раніше, є світовим лідером у галузі технологій БпЛА, саме Китай перебрав на себе першість у ви- робництві та поширенні у світі безпілотників. Китайці активно працюють над проблемою ве- дення бойових дій з використанням рою БпЛА. У дослідження в галузі ШІ країна інвестувала $30 млрд19, що дає Китаю можливість відіграва- ти одну з перших ролей у вирішенні питань ро- їння БпЛА. Роботи за цією тематикою ведуться з 2020 р. і мають широку державну підтримку. Одним із перших у світі Китай реалізує концеп- цію рою бойових БпЛА коптерного типу. Вона передбачає можливість групового удару по про- тивнику за різних конфігурацій рою, причому рій має дуже високу гнучкість і високий ступінь виживання. До складу рою входитимуть дрони з чотирма (МR40) або шістьма (МR150) гвин- тами, кожен з яких матиме засоби розвідки (зо- крема, РЛС) і боєприпаси. Рій мультикоптерів може діяти в мережецентричному середовищі. Радіус його дії становить приблизно 30 км. Усе- редині цього радіусу практично гарантовано знищуються цілі будь-якого типу20. Китай про- демонстрував також роїння 67 безпілотників із нерухомим крилом і серйозно розглядає мож- ливість їх використання з метою нападу на аме- риканські авіаносці21. 18 Saballamay J. UK, US, Australia Jointly Test AI-En- abled Drone Swarm. The Defense Post. 31.05.2023. http://surl.li/rbsnp 19 Marks R.J. Meet the U.S. Army new Drone Swarms. Mind Matters. 11.09.2020. http://surl.li/rbsta 20 Gabriel H. China speeding into the low-cost drone swarm lead. Asia Times. 06.11.2023. http://surl.li/rbsyt 21 Drone Swarm Technology and its Impact on future War- fare. Defence Guardian. 16.05.2020. http://surl.li/rbtak Індія нещодавно провела демонстрацію технології роїння БпЛА коптерного типу на святкуванні Дня армії в 2021 р. У 2022 р. на тлі зростання напруженості на кордоні з Кита- єм індійська армія ввела до складу мотопіхо- ти ройові безпілотники. Передбачається, що в поєднанні з силами наземного маневрування ройові БпЛА забезпечать можливість пові- тряного маневрування під час наступальних та оборонних операцій. Індійські військово-пові- тряні сили працюють також над створенням і розгортанням рою з тисяч невеликих БпЛА, які можуть групуватися для знищення засо- бів ППО противника завдяки своїй величезній кількості22. Можливо, єдиним способом для Індії змінити на свою користь співвідношення з Китаєм щодо розроблення технологій роїння БпЛА є співпраця зі світовими лідерами у цій сфері, такими як США та Ізраїль. Розробки щодо створення та використання рою БпЛА є також і в Росії, яка намагається не відставати від США і Китаю. В РФ створено систему «Стая-93», в основу якої покладено рій БпЛА Flock-93, що самоорганізується. Кожен з безпілотників здатний взяти на борт до 2,5 кг (5,5 фунтів) різного бойового навантаження. Основним призначенням рою безпілотників є завдання ударів по групових і поодиноких наземних, а також повітряних цілях в умовах протидії систем ППО і засобів РЕБ противни- ка. Американські експерти вважають, що Росія поки що відстає у сфері подібних розробок від провідних західних країн, але це відставання буде поступово скорочуватися23. Просувається у розробках роїння БпЛА і Туреччина. У 2023 р. за участю турецької обо- ронної компанії Havelsan було проведено по- льові випробування, в яких взяли участь два 22 Sharma R. Indian Air Force ‘Bets Big’ on Swarm Drone Technology to Overwhelm, Outfox Enemy Defense Systems. EurAsian Times. 19.08.2023. http://surl.li/ rbtdv 23 Bendelt S. Strength in Numbers: Russia and the Future of Drone Swarms. Modern War Institute 20.04.2021. http://surl.li/rcphm 10 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (3) НАУКА І СУСПІЛЬСТВО БпЛА Baha, два безпілотних наземних апарати Barkan і рій з п’яти БпЛА24. Разом із великою силою приходить і велика відповідальність, і поява автономних ройових БпЛА не є винятком. Потенціал ройових без- пілотників зі смертоносними можливостями ставить перед світовою спільнотою серйоз- ні етичні питання. Рішення, які раніше були прерогативою людей-солдатів, незабаром мо- жуть ухвалюватися алгоритмами, і цей пере- хід потребує ретельного аналізу та контролю. Створення надійних рамок застосовності стає першочерговим завданням. Такі рамки мають не лише визначати правила використання роїв БпЛА, а й забезпечувати їх відповідність між- народно визнаним нормам і стандартам. Це особливо важливо з огляду на транснаціональ- ний характер багатьох сучасних конфліктів і зацікавленість світової спільноти в запобіганні ненавмисній ескалації25. У міру того, як країни всього світу доходять згоди щодо стратегічних імперативів сучасної епохи, гонка за використання всього потенці- алу автономних ройових БпЛА очевидно по- силиться. Ті, хто почне раніше, зможуть отри- мати вирішальну перевагу як у безпосередній бойовій ефективності, так і в ширших можли- востях психологічного тиску. Які ж перспективи щодо розроблення тех- нологій роїння дронів має Україна? На сьогод- ні країна перебуває у стані війни і фактично перетворилася на випробувальний полігон для новітніх зразків озброєння, оскільки всі прагнуть створити більш смертоносні та еко- номічно ефективні безпілотники. Так, у ве- ресні 2023 р. Міністерство оборони України допустило до експлуатації в ЗСУ безпілотний комплекс Saker Scout, керований програмою на основі штучного інтелекту. До складу цьо- го комплексу входять флагманський БпЛА- розвідник, а також кілька дронів-камікадзе 24 Ozberk T. Turkey’s Havelsan tests robots, drone swarm for Digital Troop concept. Defense News. 24.08.2023. http://surl.li/rbtmp 25 Maguire L. The Ethics of Drone Warfare. Philosophy Talk. 09.09.2015. http://surl.li/rbttm типу FPV, дії яких коригуються, зокрема, за допомогою флагманського безпілотника26. Велика Британія співпрацює з деякими країнами, в тому числі й з США, щоб надати Україні тисячі нових БпЛА, які працюють за підтримки штучного інтелекту27. Українські виробники БпЛА також не зали- шаються осторонь і розробляють окремі тех- нології на основі ШІ. Компанія Twist Robotics представила тестову версію свого програмного забезпечення на базі ШІ, яке здатне онови- ти український арсенал безпілотників FPV28. Компанія DevDroid розробила кулеметні уста- новки з використанням ШІ. Нейромережа до- зволяє знаходити ціль — ворожих солдатів — на відстані 800 м, автоматично фіксувати її на полі бою, наводити кулемет і налаштовувати балістику29. Незважаючи на складні обставини воєнно- го часу, перспективи розроблення технологій роїння дронів (БпЛА, наземних, надводних, підводних) в Україні існують за умови ціле- спрямованої допомоги з боку таких провідних у цій галузі країн, як США, Ізраїль і Велика Британія. Висновки. З появою технологій ройового інтелекту, складних систем озброєння і новіт- ніх матеріалів рої дронів здатні швидко роз- виватися і в найближчі 10—15 років перейти на етап домінування. Можливо, навіть раніше провідні в економічному, науково-технічному та військовому плані країни світу відмовлять- ся від дорогих і складних пілотованих авіацій- них операцій на користь БпЛА та їхніх роїв, здатних виконувати деякі функції без ризику для життя особового складу. 26 Бойові завдання в ЗСУ виконуватимуть дрони зі штучним інтелектом. Militarnyi. 04.09.2023. http:// surl.li/rbuay 27 Bloomberg: Британія і США планують надати Україні тисячі дронів, якими керуватиме штучний інтелект. Українська правда. 18.02.2024. http://surl. li/rbunf 28 Як війна в Україні створює БпЛА із штучним інте- лектом. Speka. 26.07.2023. http://surl.li/rbuos 29 Штучний інтелект на полі бою. Огляд розумної зброї: Україна, Ізраїль, США, Австралія. ВВС Україна. 20.01.2024. http://surl.li/rbupq ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 3 11 НАУКА І СУСПІЛЬСТВО Незважаючи на позитивні результати екс- периментів щодо роїння безпілотників, їх поки можна вважати проміжними, оскільки на сьо- годні немає жодної ройової системи БпЛА та роїв інших видів дронів чи їх комбінацій, які було б прийнято на озброєння. Для подальшої реалізації концепцій роїння дронів потрібно ви- рішити низку проблем, про які йшлося вище. Разом з тим, життєво важливим стає роз- роблення технологій боротьби з роєм дронів, і країни світу працюватимуть над тим, як за до- помогою ШІ і машинного навчання перемогти рій дронів. Більш розумні дрони створять зна- чні труднощі, якщо вони атакуватимуть десят- ками і навіть сотнями з різних напрямків і ви- сот, одночасно з повітря, землі та води. Отже, найбільш актуальними напрямами по- дальших досліджень є такі: створення й удоско- налення алгоритмів ройового інтелекту; спосо- би боротьби (протидії) рою дронів; опрацюван- ня етичних та юридичних аспектів застосуван- ня роїв дронів, особливо оснащених зброєю. REFERENCES 1. Hecht E. Drones in the Nagorno-Karabakh War: Analyzing the Data. Military Strategy Magazine. 2022. 7(4): 31—37. https://www.militarystrategymagazine.com/article/drones-in-the-nagorno-karabakh-war-analyzing-the-data/ 2. Abdelkader M., Güler S., Jaleel H., Shamma J.S. Aerial Swarms: Recent Applications and Challenges. Curr. Robot. Rep. 2021. 2: 309—320. https://doi.org/10.1007/s43154-021-00063-4 3. Horbulin V.P., Mosov S.P. Unmanned military aviation is the focus of global scientific and technological progress. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2023. (11): 48—56. https://doi.org/10.15407/visn2023.11.048 [Горбулін В.П., Мосов С.П. Безпілотна авіація військового призначення у фокусі світового науково-технічно- го прогресу. Вісник НАН України. 2023. № 11. С. 48—56.] 4. Mosov S.P., Stankevich S.A. The place and role of asymmetry in war. Science and Defence. 2023. (1): 28—36. https:// doi.org/10.33099/2618-1614-2023-21-1-28-36 [Мосов С.П., Станкевич С.А. Місце і роль асиметрії у війні. Наука і оборона. 2023. № 1. С. 28—36.] 5. Horbulin V.P., Mosov S.P. Deadly autonomous weapon. Oboronnyi Visnyk. 2022. (3-4): 18—24 (in Ukrainian). [Горбулін В., Мосов С. Смертельна автономна зброя. Оборонний вісник. 2022. № 3-4. С. 18—24.] 6. Schwab K. The Fourth Industrial Revolution. Crown, 2017. 7. Zhou Y., Rao B., Wang W. UAV Swarm Intelligence: Recent Advances and Future Trends. EEE Access. 2020. 8: 183856. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3028865 Volodymyr P. Horbulin National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine Sergey P. Mosov Institute of Public Administration and Research in Civil Protection, Kyiv, Ukraine ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0833-3187 DRONE SWARMS ARE THE CULMINATION OF THE DRONEIZATION OF WARS The article systemically discusses the topical issue related to the creation and use of military drone swarms. It is shown that the world has seen a transition from individual uses of UAVs to group and mass use, the culmination of which is the swarming of drones — mobile autonomous unmanned vehicles (air, ground, underwater, or surface), programmed to per- form appropriate tasks. The features characterizing drone swarm are listed, and the general conditions for the implemen- tation of swarm intelligence are defined. Swarm technology can also be used to combine UAVs with other robotic means. The current state of creation and prospects for the use of drone swarming technology, primarily for military purposes, in the leading countries of the world are analyzed. It is concluded that in the next 10-15 years, with the development of swarm intelligence, complex weapons systems and the novel materials, drone swarms will enter the stage of dominance. Cite this article: Horbulin V.P., Mosov S.P. Drone swarms are the culmination of the droneization of wars. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2024. (3): 3—11. https://doi.org/10.15407/visn2024.03.003

Рої дронів — кульмінація дронізації воєн

Institution

Similar Items