Один із найпоширеніших міфів про безпілотники — це уявлення про «ройові дрони», які діють як єдиний організм: автономно, злагоджено, швидко й без зовнішнього управління. Такий образ часто зустрічається в медіа, але іноді навіть фахівці плутають ройове управління з груповим.
Однією з причин цього хибного уявлення є враження, яке складається в обивателів, коли вони спостерігають за китайськими шоу-дронами. Насправді вони не є прикладом ройового польоту: кожен такий коптер виконує власну запрограмовану траєкторію, не взаємодіючи з «сусідами».
Тому рій — це не просто велика кількість безпілотників у групі. Рій — це їхня здатність діяти як єдина система й колективно реагувати на зміни зовнішнього середовища (наприклад, обмінюватися даними про перешкоди). Це принципово інший рівень автоматизації. Щоб розібратися у цих відмінностях, важливо чітко розуміти й розрізняти ці поняття.
Ройове та групове управління: у чому різниця
У сучасній військовій та технологічній сферах часто звучать терміни «ройове управління» і «групове управління». Попри схожість у формулюванні, ці поняття мають фундаментальні відмінності, які важливо розуміти не лише інженерам чи військовим аналітикам, але й усім, хто хоче знати про сучасну «війну дронів» більше.
На перший погляд може здаватися, що основна різниця між ройовим і груповим управлінням полягає у кількості дронів, залучених під час виконання завдання. Насправді це не так. Можна мати сотню дронів, що керуються групово, і лише десяток тих, що «працюють» у ройовому режимі. Тобто, річ не в масштабі, а в принципах взаємодії та ступені автономності.
Групове управління
Це підхід, за якого багато дронів розглядаються як єдина система і керуються централізовано чи напівцентралізовано. Управління здійснюється з урахуванням спільної мети, зазвичай через канали зв’язку з оператором або між апаратами.
Групове управління передбачає, що всі дрони (чи інші роботизовані системи) працюють за єдиним сценарієм, який створюється та контролюється центральною системою, наприклад оператором або комп’ютером.
Це може бути:
- попередньо запрограмований політ (наприклад, під час шоу дронів)
- напівавтономне управління з централізованими командами.
У такій системі кожен дрон — лише «виконавець» загального плану, практично не здатний адаптуватися до змін обстановки самостійно. Я вже наводив цей приклад вище — синхронний політ дронів під час світлового шоу, коли всі апарати керуються як один механізм за наперед заданою програмою.
Ройове управління
Це децентралізований підхід, коли кожен дрон діє автономно, використовуючи локальну інформацію та прості алгоритми взаємодії з найближчими «сусідами». У результаті виникає колективна поведінка без централізованого командування.
Тож, як бачимо, на відміну від групового, ройове управління базується на децентралізованому принципі, де кожен дрон має власний інтелектуальний алгоритм і здатен:
- самостійно ухвалювати рішення;
- реагувати на зміни в навколишньому середовищі;
- взаємодіяти з іншими дронами, обмінюючись локальною інформацією;
- формувати колективну поведінку без участі людини чи зовнішнього контролера.
Це схоже на поведінку зграї птахів або рою бджіл, де кожен учасник діє індивідуально, але злагоджено з іншими, створюючи ефект синхронізованої, «інтелектуальної» масової дії.
Сучасне поле бою: виклики і можливості
Сьогоднішні війни супроводжуються активним застосуванням засобів радіоелектронної боротьби. Канали зв’язку, супутникова навігація та інші елементи зовнішнього управління легко пригнічуються. Обстановка на полі бою змінюється стрімко й непередбачувано.
У таких умовах необхідність високоточного та оперативного управління дронами зростає в рази. А отже, у вас є вибір. Або ви застосовуєте «групове управління», але тоді у вас будуть обмеження стабільності зв’язку, точності виконання заданого плану та вразливості до втрати контролю.
Або ж ви надаєте перевагу «ройовому управлінню». Ця система набагато гнучкіша, живучіша та стійкіша до радіоелектронної боротьби, втрати GPS чи атак на центральний сервер.
До того ж вона має дві очевидні переваги: стійкість до втрати зв’язку (кожен дрон здатен діяти автономно) й адаптивність. Остання підлаштовує поведінку рою під зміну середовища без необхідності зовнішнього втручання. Таким чином, для ройового дрона зв’язок не є обов’язковим, а виконує лише допоміжну функцію.
Тоді чому, незважаючи на такі переваги, ми не маємо на полі бою роїв дронів? Бо, попри стрімкий прогрес у розробці автономних дронів, бойове застосування ройових систем досі стикається з низкою серйозних викликів. Нижче опишу п’ять головних, хоча цим переліком вони не обмежуються.
1. Нестача ефективних тактик і сценаріїв застосування
«Окрім масованого використання проти розподіленої цілі або прориву ППО, інші бойові сценарії поки що слабко опрацьовані», — пояснює Михайло Самусь, військовий експерт, директор New Geopolitics Research Network (2024).
У багатьох країнах досі не існує чітких бойових доктрин для ройових дронів. Їх застосування обмежується лише кількома ситуаціями — переважно проривом ППО чи атакою по площинних цілях.
2. Нестабільність поведінки в хаотичному середовищі
«Дрони повинні вміти діяти в умовах невизначеності, без точної карти чи чітких інструкцій», — ідеться у звіті «Dispersed, Disguised, and Degradable» RAND Corporation.
Бій — це завжди хаос: пил, вибухи, зміна рельєфу. У таких умовах алгоритми автономної поведінки можуть давати збій. Дрони іноді «завмирають», обирають неправильну траєкторію чи заважають один одному, конфліктуючи в частотах.
3. Високі вимоги до ШІ та електронної бази
«Повноцінна ройова система вимагає проривів у сфері автономного аналізу, взаємодії та тактичної поведінки», — каже Андрій Загороднюк, колишній міністр оборони України, у коментарі для Defense Express.
Для ройової дії дрон повинен мати високопродуктивний бортовий процесор, сенсори, камери та програмне забезпечення, здатне працювати в реальному часі. Це суттєво підвищує вартість і ускладнює масове виробництво.
4. Ризик фрагментації рою під час бою
«Якщо знищити кілька елементів рою, система може втратити єдність або діяти хаотично», — каже Пол Шарр, автор книги «Army of None: Autonomous Weapons and the Future of War».
У бойових умовах знищення частини дронів може порушити логіку ройової взаємодії, особливо якщо алгоритми не адаптовані до зменшення кількості «сусідів».
5. Залежність від якості навігації та зв’язку
«Зниження ефективності FPV-дронів через зростання перешкод у навігації та зв’язку — головний стимул розвитку автономних роїв», — наголошував у 2023 році під час форуму Ukraine Drone Force Олег Катков, головний редактор Defense Express.
Навіть у ройових системах зв’язок і навігація відіграють критичну роль. Глушіння GPS або пригнічення телеметрії суттєво знижує ефективність автономної координації.
То що ж потрібно для реалізації «ройового підходу» у майбутньому?
Щоб створити повноцінну систему ройового управління, необхідно вирішити низку ключових завдань:
- Розробка тактик і сценаріїв застосування.
Тут ситуація майже «нульова», оскільки, окрім масового використання проти розподілених цілей або для прориву систем ППО, інші сценарії поки що слабо опрацьовані. - Мініатюризація та енергоефективність.
Дрони мають бути оснащені компактними сенсорами, процесорами та енергоощадними алгоритмами. - Автономна навігація.
Дрони мають працювати без супутників із використанням візуальних, інерційних та інших методів позиціонування. - Навчання взаємодії в хаотичному середовищі.
Дрони мають уміти діяти в умовах невизначеності, без точної карти чи чітких інструкцій.
Тож, як бачимо, все реально. І на сьогодні створення повноцінних ройових систем на полі бою потребує виключно технологічних проривів у галузі автономного аналізу, взаємодії та тактичної поведінки. Проте з огляду на сучасний рівень розвитку штучного інтелекту й електронної компонентної бази — це вже не фантастика, а радше питання інженерії, алгоритмів, стратегій і дуже великих коштів. І той, хто першим отримає цю технологію, матиме перевагу на сучасному полі бою.