تساعد البحرية الأمريكية في القضاء على الحاجة إلى مشغلين بشريين في هجمات سرب الطائرات بدون طيار. تستخدم دراسة أجرتها كلية الدراسات العليا البحرية الأمريكية (NPS) الذكاء الاصطناعي لتمكين أسلحة الليزر من استهداف وتدمير هجمات متعددة بطائرات بدون طيار بشكل أفضل.
يمكن لأشعة الليزر مهاجمة الأهداف بسرعة الضوء، لذا تعمل القوى العسكرية الكبرى بقوة على تطوير أسلحة الليزر للتعامل مع مجموعة متنوعة من التهديدات - وأهمها وجود طائرات بدون طيار متطورة بشكل متزايد.
ومع ذلك، فإن الليزر ليس كلي القدرة، وهناك العديد من المشاكل التي يجب التغلب عليها قبل أن تصبح أسلحة عملية. أولاً، تتطلب أنظمة الليزر الحالية أن يتمتع المشغلون البشريون بمهارات معينة في تحديد الأهداف وإطلاق النار عليها.
في الأساس، يمكن تقسيم هذه المشكلة إلى مهمتين. في حالة مهاجمة طائرة بدون طيار، فإن المهمة الأولى هي تحديد نوع الطائرة بدون طيار من أجل تحديد نقاط الضعف للهجوم. والثاني هو تدريب شعاع الليزر على تلك النقطة الضعيفة لفترة كافية لتدمير الهدف أو تعطيله، وهو تحدٍ صعب من شأنه أن يصبح أكثر صعوبة عندما تصبح الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة أسرع وأكثر مرونة أثناء الطيران.
لا يزال لدى المشغلين البشريين فرصة للتعامل بنجاح مع طائرة بدون طيار واحدة، لكن أسراب الطائرات بدون طيار قصة مختلفة. من المؤكد أن الليزر يمكن أن يومض من هدف إلى آخر في جزء من الثانية، ولكن تحديد نقطة الضعف وتثبيت الشعاع عليها شيء آخر تمامًا. في المواقف القتالية الفعلية، يمكن أن يصبح المشغلون البشريون مرهقين بسرعة. وستزداد المشكلة سوءًا مع تحسن استخدام الليزر في التعامل مع الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت.
يتعاون سلاح مشاة البحرية الأمريكي ومركز دالغرين للحرب السطحية البحرية وشركة لوكهيد مارتن وبوينغ ومختبر أبحاث القوات الجوية (AFRL) لتطوير نظام تتبع جديد لأشعة الليزر المضادة للطائرات بدون طيار يستخدم الذكاء الاصطناعي للتغلب على القيود البشرية في الاستهداف والتعامل مع التشوه الجوي على نطاقات طويلة يمكن أن يتسبب في انحراف أشعة الليزر عن هدفها.
واستخدم الفريق البحثي نموذجًا مصغرًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد من سبائك التيتانيوم للطائرة بدون طيار "ريبر" لتدريب نظام الذكاء الاصطناعي. يقوم النموذج بالمسح باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء والرادار، ومحاكاة الشكل الكامل للطائرة بدون طيار من خلال تلسكوب من زوايا ومسافات مختلفة في ظروف الرؤية السيئة.
أنشأ كتالوج الصور مجموعتين من البيانات تضم 100 ألف صورة تم استخدامها لتدريب نظام الذكاء الاصطناعي على التعرف على الطائرة بدون طيار، وتأكيد زاويتها بالنسبة للمراقب، والعثور على نقاط الضعف وإصلاح الشعاع عند تلك النقطة. وفي الوقت نفسه، توفر مدخلات الرادار بيانات لتحديد مسار الطائرة بدون طيار ومسافتها. لتدريب النظام، قمنا بإعداد ثلاثة سيناريوهات للتدريب على الذكاء الاصطناعي. يستخدم السيناريو الأول البيانات الاصطناعية فقط، ويجمع السيناريو الثاني بين البيانات الاصطناعية وبيانات العالم الحقيقي، ويستخدم السيناريو الثالث بيانات العالم الحقيقي فقط.
وفقًا للبحرية الأمريكية، فإن الخيار الثالث يعمل بشكل أفضل ويحتوي على أقل خطأ.
وستكون الخطوة التالية هي الاختبار الميداني للتتبع الراداري والبصري على أهداف حقيقية، باستخدام نظام شبه آلي مع مشغل بشري يتحكم في بعض جوانب التتبع.
وقال إريك مونتاج، عالم التصوير في دالغرين: "لدينا الآن النموذج الذي يعمل مباشرة في نظام التتبع". وأضاف مونتاج: "في وقت ما من هذا العام، نخطط لإظهار الاختيار الآلي لنقطة الهدف ضمن إطار التتبع لإثبات بسيط للمفهوم". "لسنا بحاجة إلى إطلاق ليزر لاختبار ميزة التصويب التلقائي. هناك بالفعل عدد قليل من البرامج - أحدها [برنامج بعثة الليزر عالي الطاقة (HELEX)] - المهتمة بهذه التكنولوجيا. لقد عملنا معهم للتصوير من منصاتهم باستخدام نظام التتبع الخاص بنا."
تم نشر البحث في Machine Vision and Applications .