Zorii războiului robotizat. Inteligența artificială va fi cheia victoriei în Ucraina și nu numai

Sursa: CEPA

Când Rusia a lansat pentru prima dată invazia la scară largă a Ucrainei, conflictul a fost comparat cu războaiele din secolul al XX-lea. Tancurile, transportoarele blindate și artileria dominau câmpul de luptă, iar infanteria ambelor părți era adăpostită în tranșee. Am fost martori la acest stil de război de modă veche când am făcut prima vizită în Ucraina în septembrie 2022. De atunci, călătoriile regulate pe care le-am făcut în Ucraina ne-a oferit o perspectivă directă asupra unei transformări monumentale: începutul unui nou tip de război, scriu Eric Schmidt și Greg Grant într-un articol publicat de Foreign Affairs.

În vara anului 2023, comandantul Unității de Drone a Brigăzii a Treia de Asalt a Ucrainei, pe care îl vom numi Fil (nu este numele său real), ne-a spus că o nouă armă a început să schimbe conflictul: dronele de tip FPV (first person view). Aceste quadcoptere mici, ieftine și manevrabile transmit imagini în timp real operatorilor lor și detonează în stil kamikaze asupra țintelor lor. În acel an, Ucraina a inundat câmpul de luptă cu mii de drone, iar Rusia i-a urmat curând exemplul. Astăzi, sute de mii de astfel de drone umplu cerul ucrainean.

Ceea ce a început ca un război cu drone a devenit un război al dronelor. Într-adevăr, acum doi ani, puterea unei brigăzi ucrainene era evaluată în principal după inventarul de tancuri, transportoare blindate și artilerie aprovizionate de Occident. Cu toate acestea, din 2023, dronele au devenit cea mai importantă armă de pe câmpul de luptă. Datorită costului redus, vitezei și preciziei, dronele au înlocuit în mare măsură armamentul tradițional, inclusiv rachetele antitanc, mortierele, tancurile și chiar artileria și aeronavele. Astăzi, puterea și rezistența unei unități sunt dictate de numărul de operatori de drone calificați și de capacitatea de a desfășura drone la scară largă. (Unul dintre autorii acestui articol, Eric Schmidt, a fost un investitor de lungă durată în companii de tehnologie de apărare și este în prezent investitor în companii care furnizează drone Ucrainei – n.r.)

Aceasta reprezintă o schimbare profundă în război, instigată în mare parte de Ucraina pentru a compensa deficitul său de arme convenționale și personal. În primul război cu drone din lume, dronele determină modul cum se câștigă bătăliile și cum mor soldații: atacurile cu drone ucrainene reprezintă acum 90% din distrugerile produse tancurilor și vehiculelor blindate rusești și 80% din pierderile omenești înregistrate de trupele rusești. De asemenea, acestea au făcut posibil ca fiecare parte să atace mult dincolo de liniile frontului, fără a fi nevoie să obțină superioritate aeriană asupra câmpului de luptă. Ucraina, de exemplu, a lovit baze aeriene rusești aflate la 8.000 de kilometri de Kiev în iunie, prin trecerea ilegală de drone peste graniță și lansarea lor din camioane.

Rusia, la rândul ei, a fost inițial mai lentă în a desfășura drone în număr mare. Dar și-a crescut semnificativ producția de drone FPV, precum și pe cele folosite pentru bombardament strategic, cum ar fi Shahed, proiectată de Iran. Astăzi, Moscova egalează rata extraordinară de adaptare tehnologică a Kievului. A dezvoltat modele la fel de capabile, cum ar fi Orlan, care este folosit pentru supraveghere, și Lancet, care staționează deasupra unei ținte înainte de a exploda la impact.

Deoarece Rusia și Ucraina se adaptează constant la hardware, software și tactici, războiul se schimbă într-un ritm uluitor. Saturația supravegherii cu drone, de exemplu, a făcut ca aproape toate mișcările trupelor să fie vizibile și, prin urmare, vulnerabile, creând un câmp de luptă transparent: orice se mișcă în apropierea liniei frontului este lovit în câteva minute. Piloții de drone au devenit ținte principale, iar odată cu multe arme tradiționale învechite, dronele luptă din ce în ce mai mult cu alte drone. În mijlocul acestui ciclu de inovație, cele două părți se îndreaptă încet spre o nouă frontieră: războiul complet automatizat.

OCHI PESTE TOT

Dronele de supraveghere și recunoaștere au devenit atât de omniprezente încât atât forțele rusești, cât și cele ucrainene abia se mișcă la lumina zilei. În timpul unei vizite recente, am fost martori la mișcarea unei singure dube rusești, la opt kilometri de linia frontului, care a provocat senzație în rândul operatorilor de drone, care apoi au distrus-o. Pentru a evita detectarea, mișcarea în apropierea liniei frontului tinde să aibă loc în timpul răsăritului și apusului soarelui, când nici camerele video de zi, nici camerele cu infraroșu cu vedere nocturnă nu funcționează corect.

Lupta pentru avantaj informațional este întotdeauna importantă în război, dar cu atât mai mult în acesta, unde înseamnă capacitatea de a forma și menține rețele de senzori rezistenți bazate pe drone pe câmpul de luptă. Dacă o unitate este „oarbă” – incapabilă să mențină drone de supraveghere deasupra – devine extrem de vulnerabilă. Din acest motiv, aproximativ 3.000 de soldați ucraineni lucrează non-stop pentru a opera drone de recunoaștere, în mare parte DJI Mavic fabricate în China, de-a lungul întregii linii a frontului de 1200 de kilometri. Centrele de comandă ale brigăzilor ucrainene afișează non-stop până la 60 dintre aceste semnale de la drone.

Această transparență înseamnă că maxima militară „ceea ce se poate vedea poate fi lovit” este mai adevărată pe câmpul de luptă de astăzi decât în orice alt moment al istoriei. Este aproape imposibil pentru oricare dintre părți să concentreze și să dirijeze forțele de-a lungul liniei frontului, deoarece trupele sunt acum ușor de observat când se pregătesc de atac. Armata rusă s-a bazat, din punct de vedere istoric, pe capacitatea sa de a furniza o putere de foc impresionantă prin foc concentrat de artilerie cu obuze și rachete, dar aceste tactici sunt inutile atunci când orice încercare de a aduna forțe este identificată în câteva minute. Tunurile rusești sunt acum dispersate pe scară largă, adânc îngropate și operează în principal noaptea.

Fil spune că echipa sa s-a extins de la 400 de soldați în 2023, la peste 1.000 acum și se așteaptă ca aceasta să continue să crească în lunile următoare. Operațiunile din prima linie ale brigăzii sunt conduse de date, care apar tot mai multe în fiecare zi. Brigada lui Fil, de exemplu, urmărește fiecare angajament, misiune cu drone și vehicul sau echipament lovit. Aceste date, la rândul lor, ghidează procesul decizional, inclusiv în ceea ce privește tipurile și cantitățile de drone care trebuie achiziționate. Echipa lui Fil cheltuiește aproape 2 milioane de dolari în fiecare lună pe quadcoptere mici, în mare parte Mavic, pentru recunoaștere în prima linie și peste 500.000 de dolari pe lună pentru drone de supraveghere cu aripi fixe și rază mai lungă de acțiune, cum ar fi Sharks sau Lelekas, care pot fi folosite pentru a vedea mult mai departe de linia frontului.

Sunt cheltuieli mari, dar un tanc nou de luptă costă peste 10 milioane de dolari. Tancul a fost mult timp considerat cea mai bună armă pentru a învinge un alt tanc; acum, o dronă FPV care costă mai puțin de 800 de dolari este preferabilă, datorită capacității sale de a lovi cu precizie și de a se deplasa mult mai repede decât orice vehicul terestru. Niciun vehicul blindat – indiferent de camuflajul sau barierele anti-drone – nu poate supraviețui mult timp pe câmpul de luptă modern, inundat de drone. Drept urmare, soldații ucraineni consideră că atacurile conduse de tancuri sunt sinucigașe. Rusia încă le lansează ocazional, dar majoritatea nu ajung pe linia frontului.

Ca răspuns, Rusia a trecut în principal la atacuri de infanterie. Nu este surprinzător, așadar, că peste 75% din dronele ucrainene vizează acum infanteria. Deoarece dronele de supraveghere au dificultăți în a identifica infanteria împrăștiată în teren urban și păduri, rușii desfășoară grupuri de asalt mici, formate de obicei din cinci sau șase echipe de câte două până la trei persoane, pentru a ataca simultan o zonă concentrată. În ultimele luni, rușii au apelat la motociclete pentru a traversa mai rapid ”ținutul nimănui” – un contrast șocant cu linia de tancuri care se îndrepta spre Kiev în primele zile ale conflictului. Când membrii supraviețuitori ai unui grup de asalt rusesc ajung la o clădire, aceștia se ascund imediat. Treptat, li se alătură mai mulți soldați. De-a lungul zilelor sau chiar al săptămânilor, rușii își adună forțele până când consideră că au suficientă putere pentru a face următorul pas către pozițiile ucrainene. Potrivit unui ofițer din Brigada Azov din Ucraina, „infanteria ieftină” a Rusiei – care nu ține cont de supraviețuirea soldaților – permite acest tip de experimentare constantă.

DRONE PESTE DRONE

Deoarece dronele au devenit atât de importante pentru aproape toate operațiunile de pe câmpul de luptă, distrugerea lor a devenit critică. Bătălia dronă contra dronă este acum o parte centrală a războiului. Anul trecut, se estimează că 1.200 de drone de supraveghere rusești operau în spatele liniilor ucrainene într-o anumită zi, așa că Ucraina a construit primul sistem de apărare aeriană bazat pe drone pentru a le respinge. Forțele sale au început să folosească drone FPV pentru a urmări drone de supraveghere mai mari, mai lente și mult mai scumpe. Dronele de supraveghere rusești zboară acum mai sus pentru a evita interceptarea ucraineană. Totuși, aproximativ 80% din toate dronele de supraveghere care traversează linia frontului, fie ele rusești sau ucrainene, sunt doborâte fie de interceptoare, fie de sisteme tradiționale de apărare aeriană. Din cauza acestor schimbări, Rusia și-a redus considerabil utilizarea dronelor Lancet. În schimb, a dezvoltat drone de supraveghere mai mici, mai rapide și camuflate, inclusiv unele cu camere orientate spre spate, care permit operatorilor să identifice și să evite dronele care le urmăresc.

Nu este surprinzător faptul că piloții de drone și stațiile lor de control au devenit ținte principale pentru ambele părți. Unitatea lui Fil a descoperit că un atac reușit asupra operatorilor ruși Mavic poate întrerupe activitatea inamică timp de trei zile. Deoarece piloții au devenit o resursă atât de prețioasă, esențială pentru apărarea infanteriei, Ucraina depune eforturi pentru a reloca cât mai mulți dintre ei departe de linia frontului, către operațiuni integrate la distanță. Într-o încercare de a reduce și mai mult numărul soldaților dislocați în avans, Ucraina lucrează acum la stabilirea unei așa-numite linii de drone de-a lungul întregii sale linii de front – un coridor de apărare stratificat, lat de șase sau șapte mile, alcătuit din obstacole precum șanțuri, câmpuri minate și sârmă ghimpată, și sute de echipe de drone care așteaptă gata să distrugă orice țintă înainte ca aceasta să ajungă la pozițiile ucrainene. Odată ce această barieră este instalată și mai multe funcții ale dronelor sunt automatizate, mult mai puțini soldați vor trebui să apere linia frontului. Ucraina speră că această abordare va ajuta la atenuarea deficitului de personal și la salvarea de vieți omenești.

În spatele liniilor frontului, tacticile evoluează la fel de rapid. În fiecare noapte, Rusia lansează sute de drone Shahed cu rază lungă de acțiune asupra Ucrainei, în special asupra orașelor sale mari. Rusia folosește din ce în ce mai mult lansări secvențiate și planificarea rutelor ocolite, astfel încât mai multe drone să ajungă simultan la țintă din direcții diferite; aceste atacuri echivalează cu „roiuri de drone” coordonate manual. În lipsă de sisteme de apărare aeriană, Ucraina a prioritizat dezvoltarea și producția de drone interceptoare pentru a contracara aceste roiuri. Rusia trimite, de asemenea, zeci de drone „fictive” mai ieftine – drone fără capacități reale – în spațiul aerian ucrainean, forțând radarele de apărare aeriană să-și dezvăluie locațiile. Rachetele balistice și de croazieră rusești ocolesc apoi apărarea pentru a-și lovi țintele.

ITERATIE SAU OBLITERARE

Viteza de adaptare și iterație tehnologică – sau puterea de inovare – este o nouă măsură a forței de luptă. Cheia adaptării este bucla de feedback extrem de rapidă de la operator la inginer. Prin urmare, cei mai buni piloți de drone ucraineni sunt atât tacticieni, cât și tehnicieni, capabili să facă modificări și îmbunătățiri din mers.

În consecință, cel mai important progres în dezvoltarea dronelor are loc pe front. Operatorii sunt susținuți de laboratoare de cercetare și dezvoltare și de facilități de producție și reparații situate în apropierea frontului. Echipele de drone testează și implementează constant noi radiouri, antene și plăci de circuit; actualizările de software sunt lansate aproape zilnic. Pentru a crea o armă eficientă este nevoie acum de adaptare și iterație împotriva unui adversar care se adaptează la fel de rapid, rezultând un concurs extrem de dinamic de acțiune și reacție.

Odată ce o nouă armă sau tehnică este introdusă pe câmpul de luptă, aceasta are o fereastră limitată de utilitate înainte ca adversarul să dezvolte contramăsuri. Noi tipuri de drone apar într-un ritm rapid: acum doi ani, Lancet-ul rusesc era cel mai amenințător model. Anul trecut, i-a luat locul drona FPV. Acum, dronele de atac controlate prin cabluri de fibră optică, lansate inițial de ruși, au pus stăpânire pe linia frontului.

Spre deosebire de dronele care funcționează pe frecvență radio standard, aceste quadcoptere bobinează în urma lor până la 40 de kilometri de cablu de fibră optică, rămânând conectate direct la operatorul lor. Deși aceste drone sunt lente și limitate de lungimea cablului lor, sunt impermeabile la bruiaj, transmit imagini clare și pot opera în afara liniei vizuale radio, ceea ce înseamnă că sunt potrivite pentru teren deluros și urban. Deoarece nu emit semnale radio, locația pilotului lor nu poate fi identificată prin mijloace electronice și atacă cu o precizie incredibilă.

Dronele cu fibră optică sunt arme eficiente de ambuscadă. Rușii le folosesc pe linia frontului și parchează aceste modele pe drumuri sau pe acoperișuri, așteptând vehiculele care trec. Semnalul lor de control de înaltă calitate și rezoluția camerei le permit să fie manevrate cu precizie maximă în zone înguste, cum ar fi clădiri și buncăre, la care dronele normale FPV, care se bazează pe radio, nu pot avea acces. Rusia are acum unități de elită de piloți de drone care utilizează drone cu fibră optică staționate de-a lungul unor părți puternic disputate ale liniei frontului pentru a viza operatorii de drone ucraineni, a ataca liniile de aprovizionare inamice și, în cele din urmă, a izola unitățile avansate.

Inovația în domeniul dronelor nu înseamnă doar îmbunătățirea acestora, ci și reducerea costului lor. În cursul ultimului an, atât unitățile de drone ucrainene, cât și cele rusești le-au înlocuit pe cele câteva scumpe cu cele ieftine. Dronele scumpe, inclusiv Lancet-ul rusesc și Switchblade-ul american 600, care costă fiecare între 65.000 și 150.000 de dolari, sunt lăsate deoparte în favoarea dronelor de atac cu aripi fixe, cum ar fi Molniya, rusească, și Dart, ucraineană, ambele costând sub 3.000 de dolari. Deoarece dronele kamikaze Molniya sunt atât de ieftine, Rusia le folosește ca armă de atac în masă, lansând uneori 15 drone asupra unei singure ținte.

În cea mai mare parte, Ucraina încă folosește drone FPV, deoarece sunt ieftine, relativ simplu de utilizat și ușor disponibile. Brigăzile de pe fronturile cele mai active consumă peste 5.000 de astfel de drone pe lună. Dar, deoarece rata lor de succes în atingerea unei ținte este scăzută, estimată la cel mult zece procente pentru unitatea medie, multe unități din prima linie preferă dronele mai mari, de tip bombardier, datorită versatilității, reutilizabilității și configurațiilor modulare. O singură dronă hexacopter Vampire fabricată în Ucraina, de exemplu, poate lansa mine antitanc sau poate arunca muniții asupra infanteriei inamice, obținând același efect ca zeci de cartușe de artilerie și cu o precizie mai mare. Și pentru că sunt ambele reutilizabile și au o sarcină utilă mai mare decât dronele FPV, dronele bombardiere pot satura solul cu explozibili puternici mult mai rapid și la un cost mult mai mic. De asemenea, sunt mai bune la țintirea infanteriei atunci când resping atacurile și pot prăbuși clădiri cu câțiva explozibili plasați cu precizie, care altfel ar fi necesitat sute de cartușe de artilerie.

Drone-bombardier pot plasa și mine, o tactică care devine rapid una dintre cele mai eficiente modalități de a opri atacurile rusești. Unitățile rusești aflate în atac trebuie să folosească rute în mare parte previzibile din cauza terenului, așa că forțele ucrainene creează un câmp minat dinamic și mobil, plasând mine în calea lor. Forțele ucrainene folosesc apoi drone FPV pentru a direcționa vehiculele rusești spre mine. O brigadă ucraineană estimează că 50% din distrugerea vehiculelor inamice din ultimele luni au fost rezultatul minării cu drone. Ucrainenii folosesc, de asemenea, drone-bombardier pentru a efectua valuri continue de atacuri, similare bombardamentelor de artilerie, pentru a menține infanteria rusă ascunsă în subteran și în imposibilitate de a avansa.

Ucraina încă își folosește sistemele vechi, cum ar fi artileria, pentru a-și susține tacticile cu drone. Atunci când infanteria rusă protejează o țintă valoroasă, de exemplu, trupele ucrainene folosesc artileria pentru a suprima infanteria, astfel încât dronele-bombardier ucrainene să poată distruge ținta fără a fi doborâte. Trupele ucrainene vor folosi, de asemenea, drone de supraveghere pentru a stabili unde se află piloții de drone ruși înainte de a bombarda acele locații. Aceste abordări permit Ucrainei să minimizeze utilizarea sistemelor vechi costisitoare, care pot fi dificil de achiziționat; Rusia, în schimb, are mai puțină nevoie să se adapteze la utilizarea acestor sisteme, deoarece își poate permite să consume obuze în cantități pe care Ucraina nu le poate avea.

ROIul ȘI ATACUL

Automatizarea dronelor cu inteligență artificială ar rezolva o varietate de probleme cu care se confruntă luptătorii moderni. Un număr mare de drone se pierd din cauza erorilor pilotului. Și câmpul de luptă ucrainean este saturat de sisteme care bruiază și falsifică semnale pe întreg spectrul electromagnetic, ceea ce face dificilă folosirea oricărei tehnologii care necesită o conexiune radio constantă la un operator uman. Mii de soldați ucraineni operează drone Mavic toată ziua, în fiecare zi, o funcție care ar putea fi cu siguranță automatizată. Colectarea și procesarea automată a datelor de supraveghere – în mod ideal de la mai multe straturi de senzori de pe linia frontului – ar economisi sute de ore de muncă pe săptămână. Iar sistemele actuale necesită ca piloții de drone să opereze aproape de linia frontului, punându-i în pericol.

Astăzi, algoritmii pot spori controlul uman asupra câmpului de luptă. Aceștia reduc erorile ajutând piloții să detecteze, să urmărească, să se apropie și să lovească ținte. Sistemele de direcționare bazate pe inteligență artificială sunt antrenate noaptea pe imagini de luptă pentru a se adapta la contramăsurile rusești, cum ar fi camuflajul sau momelile. Companiile ucrainene și occidentale creează software care sprijină și mai mult piloții de drone, prin selectarea rutelor, stabilizarea zborurilor, navigarea către puncte de referință, recunoașterea țintelor și ghidarea către destinație. Dacă aceste eforturi au succes, pentru a deveni pilot de dronă vor fi necesare mai puține abilități și mai puțină experiență.

În special, firmele de apărare sunt dornice să dezvolte instrumente de inteligență artificială care să faciliteze desfășurarea fazei finale a unui atac. Câmpul de luptă din Ucraina reprezintă o provocare pentru învățarea automată, deoarece tancurile și piesele de artilerie inamice își schimbă constant aspectul, odată cu adăugarea de blindaj și camuflaj. Algoritmii au, de asemenea, performanțe slabe în identificarea infanteriei împrăștiate, în special în păduri dese sau alte terenuri complexe. Obținerea țintelor asistate de inteligență artificială și ghidarea terminalelor s-au dovedit deja eficiente chiar și în cazul bruiajului semnalelor radio. Deși viitorul dronelor complet autonome este neclar, un complex de atacuri cu drone mai autonom – unul care combină drone de recunoaștere și atac pentru a identifica, urmări și lovi ținte în mișcare – ar îmbunătăți enorm capacitatea Ucrainei de a se apăra împotriva atacurilor rusești.

Companiile de apărare se întrec, de asemenea, în a crea o inteligență artificială care poate coordona atacurile cu un roi automat de drone – Sfântul Graal al operațiunilor cu drone. Astăzi, forțele ucrainene pot forma un carusel de drone deasupra unei ținte pentru a o ataca în mod repetat, dar acest lucru necesită mai mulți piloți și operatori. Cu un roi automat de drone, un singur pilot ar putea ghida mai multe aparate, care zboară pe rute independente, pentru a copleși apărarea și a satura o țintă.

Pentru a realiza o astfel de performanță, firmele de apărare vor trebui să dezvolte sisteme bazate pe inteligență artificială care să permită dronelor să comunice automat – nu doar între ele, ci și cu o serie de senzori. Aceste rețele există, dar nu la scara necesară. Iar sarcina devine din ce în ce mai dificilă pe zi ce trece: pe măsură ce războiul ”drone contra drone” escaladează, cantitatea de drone desfășurate în fiecare operațiune va crește de la sute la mii, ceea ce va face coordonarea lor automată din ce în ce mai dificilă.

În cele din urmă, Ucraina va avea nevoie de propria versiune a rețelei de apărare aeriană Iron Dome a Israelului pentru a-și proteja orașele și fabricile de raidurile constante ale Rusiei cu drone și rachete. Desigur, dimensiunea vastă a Ucrainei face ca aceasta să fie o provocare descurajantă, dar se poate începe prin protejarea orașelor sale majore. O automatizare sporită va fi esențială pentru a respinge atacurile rusești. În timp ce prima fază a războiului a fost definită de hardware, fiecare parte concurând pentru a inventa noi tipuri de drone, încărcătură utilă și muniții, următoarea fază a războiului va fi determinată de software.

RĂZBOIUL FABRICILOR

Dronele au răsturnat vechile metode de război. Doctrina, tactica și organizarea militară nu vor mai fi niciodată la fel. Armatele de pretutindeni vor trebui să-și reînnoiască complet doctrina și antrenamentul pentru a reflecta realitățile luptelor pe un câmp de luptă inundat de drone. Iar cea mai bună modalitate de a te pregăti pentru viitorul luptelor este să vorbești cu cei care luptă în acest război.

Istoricii numesc adesea al Doilea Război Mondial un „război al fabricilor”. Același lucru este valabil și pentru războiul din Ucraina de astăzi. Ucraina a produs peste două milioane de drone în 2024 și intenționează să producă peste patru milioane până la sfârșitul anului 2025. Adversarul său își îmbunătățește și el la producția de drone: anul trecut, Rusia construia 300 de drone Shahed pe lună. Acum, poate produce 5.000 în același interval de timp. Partea care construiește în mod constant cele mai multe drone este cea cu cele mai mari șanse de a învinge. Și este în interesul Occidentului, și în special al Statelor Unite, să sprijine poporul ucrainean în hotărârea sa încăpățânată de a câștiga această luptă – nu numai de dragul Ucrainei, ci și pentru propriul său destin, astfel încât să poată învăța să accepte această nouă realitate a războiului.

Guvernul Rusiei pregătește o lege pentru a localiza și urmări toate dronele de pe teritoriul țării