niedziela, 17 stycznia 2021
Felietony i Pasje Wojenne maszyny. Wyślemy roboty tam, gdzie jest niebezpiecznie

Wojenne maszyny. Wyślemy roboty tam, gdzie jest niebezpiecznie

Z dr. Rafałem Typiakiem z Instytutu Robotów i Konstrukcji Maszyn Wojskowej Akademii Technicznej rozmawiała Katarzyna Mazur.

Jak trafił Pan na WAT?

- reklama -

Zaraz po studiach, pewnie około 2010 r., ale dokładnie nie pamiętam. Wówczas jeszcze miejsce, do którego trafiłem, nazywało się Katedrą Budowy Maszyn. Zespół realizował wówczas projekt zdalnie sterowanej, bezzałogowej maszyny inżynieryjnej. Potrzebowali kogoś z wykształceniem elektronicznym i programistycznym. Zgłosiłem się, spełniałem kryteria i zostałem przyjęty. To była moja pierwsza praca od razu po studiach. Tak się zaczęła moja historia z WAT-em, a z czasem Katedrę Budowy Maszyn przemianowano na Instytut Robotów i Konstrukcji Maszyn.

Skąd taki kierunek zainteresowań? To pasja czy pragmatyzm?

Roboty zawsze były moją pasją. Wychowałem się na Transformersach i Gundamie. Zawsze marzyłem, że kiedyś będę budował podobne konstrukcje. Poza tym mój tata jest wojskowym. Przez pewien czas chciałem zostać pilotem wojskowym, ale nic z tego nie wyszło. Z czasem okazało się, że mogę połączyć jedno z drugim. Staram się to robić.

Czemu ma służyć SCAR, czyli projekt, nad którym Pan aktualnie pracuje?

Ma być narzędziem, które w (mam nadzieję) niedalekiej przyszłości odciąży żołnierzy. Dzięki niemu chciałbym przenieść zadania z natury bardzo niebezpieczne z ludzi na maszyny.

Może Pan podać jakiś konkretny przykład?

Wyobraźmy sobie, że realizowane jest zadanie przemieszczenia ugrupowania wojsk. W takim przypadku zgodnie z doktryną realizowane jest rozpoznanie i zabezpieczenie terenu przemieszczenia. Teraz wyobraźmy sobie, że przemieszczenie realizowane jest w terenie nieznanym, z potencjalną aktywnością przeciwnika. W takiej sytuacji nasza grupa rozpoznania ma za zadanie go wykryć, zidentyfikować, zgłosić ten fakt do swojego dowódcy, a w ostateczności opóźnić wykrycie naszego ugrupowania. Chciałbym wyeliminować konieczność, w której żołnierz Wojska Polskiego musi wykonać to ostatnie zadanie. Przeważnie grupy te spisywane są na straty, co nie tylko redukuje siłę bojową ugrupowania, lecz także działa miażdżąco na morale. Pracujemy nad tym, żeby w przyszłości można było zastąpić te grupy maszynami, których utrata nie jest tak ważna.

Skąd pomysł, że takie rozwiązanie z punktu widzenia wojska jest wartościowe?

Przede wszystkim z przekonania, że ma wiele zalet. Kiedy np. żołnierze natkną się na groźne wydarzenie, można założyć, że utraci się z nimi kontakt, zanim prześlą informację na jego temat. To naturalne, bo w sytuacji zagrożenia człowiek będzie przede wszystkim dbał o swoje życie i zdrowie, a dopiero potem o zadanie, które ma wykonać. Maszyny nie mają tego problemu, zawsze będą wysyłały informacje do dowództwa, do samego końca będą pokazywały to, co rejestrują i informowały o okolicznościach, niezależnie od stanu zagrożenia.

We wcześniejszych rozmowach na temat SCAR mówił Pan, że to projekt, który idealnie wpisuje się w ideę rojów. Co to znaczy?

Dzięki robotom możemy dostać dokładniejszy opis tego, co się dzieje (obraz, strumień wideo, strumień audio, dane z czujników specjalistycznych). Dodatkową zaletą jest to, że mogą one tworzyć roje, równie dobrze składające się z pojedynczych jednostek, jak i kilkudziesięciu maszyn. Z punktu widzenia idei roju nie ma ograniczeń co do liczebności. Jego poszczególne elementy wymieniają między sobą informacje, uzupełniają je. Założeniem jest, że zarządca roju wydaje mu rozkaz, rój wykonuje zadanie, przetwarza informacje, a później przesyła je z powrotem. Ważne jest, aby była to informacja przygotowana w sposób od razu użyteczny.

SCAR to projekt realizowany dla wojska. Czy tylko ono będzie mogło z niego korzystać?

Projekt realizowany jest w ramach programu finansowanego przez Ministerstwo Obrony Narodowej. Podmiotem realizującym nadzór nad nim jest Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, natomiast podmiot, dla którego realizowany jest projekt, to wojsko i ono jest głównym zainteresowanym sprawnym zakończeniem fazy projektowej. Nie zmienia to jednak faktu, że my jako twórcy systemu chcemy o nim mówić i zainteresować jego ideą szerszego odbiorcę. Możliwości aplikacyjne elementów, jeśli nie całego systemu SCAR, są bardzo szerokie. Nawet gdyby zespół badawczy zakończył prace nad rozwojem idei rojów w wojsku na projekcie SCAR, to jako system zarządzania będzie gotowy, żeby go zaadaptować w innych obszarach działalności człowieka.

W jaki sposób?

Poszczególne elementy systemu można przenieść na wiele różnych dziedzin. Na przykład do rolnictwa. Wyobraźmy sobie np. duży sad lub pole, które są nadzorowane przez mniejsze roboty, wykonujące różnego rodzaju zadania, np. opryski. Jeśli byłaby taka potrzeba, dzięki systemowi SCAR roboty mogłyby wymieniać między sobą informacje i do tej infrastruktury, która już istnieje, przesyłać spójny raport na temat tego, gdzie na przykład pojawiają się jakieś niedobory wody czy szkodniki. SCAR to projekt, który ma służyć ludziom.

Co to znaczy?

Wyobraźmy sobie akcję ratunkową. Jedna osoba wysyła grupę ratowniczą w teren, żeby mogła go zbadać. Elementy przez nas opracowywane mogą być umieszczone na tych ratownikach tak, by zarządzający akcją wiedzieli na przykład, gdzie dany ratownik w określonym momencie się znajduje i, co ważniejsze, co dany ratownik niejako raportuje: że coś znalazł w danym miejscu, że coś jest nieprzejezdne, tego typu informacje.

Czy SCAR bez rojów może też funkcjonować w wojsku?

Tak. Potencjalnie możliwe jest umieszczenie jego elementów na żołnierzach. Po odpowiedniej adaptacji dowódca na bieżąco może wiedzieć, gdzie dany żołnierz się znajduje. Jeśli połączyłoby się go z elementami do pomiaru parametrów życiowych żołnierza, to okazuje się, że dowódca będzie miał informację o statusie każdego z wysłanych w teren żołnierzy. Będzie wiedział na przykład, czy z jego podopiecznym coś się dzieje albo czy potrzebuje pomocy.

Co wyróżnia SCAR?

SCAR to projekt interdyscyplinarny. Uczestniczy w nim utalentowany zespół badawczy, który opracowuje zarówno rozwiązania programowe, jak i sprzętowe dla systemu składającego się z układu łączności, kontrolera, wizjera i układu zasilania. Cechą układu łączności jest umożliwienie żołnierzowi zarządzania rojem w sposób jak najmniej angażujący. Przede wszystkim komendy wydawane są rojowi, a nie poszczególnym jednostkom. Rój dostaje zatem informacje i realizuje zadanie. Układ łączności zawiaduje całym procesem autoryzacji, podtrzymania i wymiany informacji. Poza kwestią łączności SCAR ma także dedykowany kontroler, który ma pozwalać na interakcję z systemem w sposób intuicyjny, łatwy i jak najmniej angażujący. Celujemy w wykorzystanie jednej ręki. Będzie to zapewne kontroler montowany do wyposażenia, ale dokładne jego umiejscowienie będzie wynikiem testów terenowych, do których się przygotowujemy. Cechą tego kontrolera ma być fakt, że nie wykorzystuje on elementów mechanicznych jako interfejsu człowiek – maszyna. Kolejnym elementem systemu jest wizjer. Jest on zaprojektowany tak, aby był zintegrowany z wyposażeniem żołnierza. Składa się z dwóch modułów. Na jednym wyświetlane będą informacje krytyczne, które wymagają nagłej reakcji zarządcy, a drugi będzie przygotowany do tego, żeby wyświetlać raport końcowy. Jest to kolejna rzecz, na którą kładziemy bardzo duży nacisk. Chcemy, żeby był on zaprojektowany w sposób jak najbardziej zbliżony do aktualnie stosowanego w Wojsku Polskim i strukturach NATO. Elementy roju mają za zadanie wytworzyć informacje, te mają być przesłane do raportu, a ten ma być wyświetlany zarządcy w strukturze zbliżonej do otrzymanej normalnie od żołnierzy grup rozpoznania. Chodzi o to, żeby ten proces zastąpienia żołnierzy robotami był jak najmniej angażujący. Mamy też zamiar wspierać symbole taktyczne, które są aktualnie wykorzystywane w wojsku, tak samo jak komendy, które SCAR ma wydawać rojom. Są one zbliżone do tych, które wydaje się żołnierzom. Chodzi o to, żeby użytkownik tego systemu był przede wszystkim żołnierzem, a nie programistą. Bardzo ważnym elementem systemu jest także układ zasilania. Opracowujemy rozproszony, modularny układ zasilania, który ma nie tylko pozwolić nam na realizację testów terenowych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, ale jest także nieocenionym źródłem wiedzy dla zespołu badawczego, który niestrudzenie pracuje nad osiąganiem kolejnych kamieni milowych projektu, pomimo aktualnie panującej sytuacji epidemiologicznej.

Kiedy projekt zostanie wykorzystany w warunkach realnych, a nie testowych?

Projekt ma zakończyć się szóstym poziomem technologicznym. Wszystko powyżej wiąże się z wykorzystaniem specjalistycznych zasobów wojskowych. Oznacza to, że potrzebny jest sygnał z MON-u. W wojsku zasadniczym czynnikiem odciągającym wiele procesów w czasie jest fakt, że wszystko w nim musi być certyfikowane w sposób adekwatny do założonych procedur. To wymaga czasu. Dodatkowo wszystko jest znormalizowane i ustrukturyzowane. To nie jest zarzut. To fakt i zgadzam się z nim w 100%. Uważam jednak, że bez obrazu przyszłości nikt nie będzie chciał zmienić teraźniejszości, dlatego chcemy dać ten obraz. Pokazać, że coś takiego jest możliwe. Bardzo bym chciał, żeby w wyniku tego projektu ktoś z wojska wziął nasze wyniki i powiedział: „Rzeczywiście, wykorzystanie tych elementów pozwala mi od razu widzieć raport i faktycznie wygląda on jak ten, który ja wykorzystuję. Widzę w tym sens”.

Co po SCAR?

Kolejnym krokiem w tej rewolucji, jeśli chodzi o sposób widzenia rozpoznania (ale nie tylko, bo i obecności robotów w armii), jest opracowanie narzędzi do tego, żeby umożliwić wprowadzenie jednostek bezzałogowych w struktury ugrupowań na zasadzie uczestnika, a nie wyposażenia. Następnie należałoby stworzyć jednostki bezzałogowe i roje. Na swój sposób proces ten jest już możliwy w tym sensie, że polska armia wykorzystuje drony, czyli latające elementy, żeby prowadzić pewne formy rozpoznania. Także jeżdżące roboty są wykorzystywane przez wojsko. Bardzo bym chciał, żeby po tym projekcie przejść do kolejnej fazy, czyli do rojów, do ich tworzenia. Na tę chwile symulujemy rój, ale zakres zdobytej w projekcie wiedzy odnośnie do wymagań, jakie stawiają jednostkom bezzałogowym zadania rozpoznania, jest tak obszerny, że uważam, że WAT jest przygotowany, aby się tym problemem zająć. To także nie koniec. Po osiągnięciu tych trzech filarów można iść dalej, doprecyzowywać, specjalizować. Żeby ten proces rozwoju nie był hermetyczny. Żeby powstał swego rodzaju ekosystem tych jednostek, z możliwością wymiany zasobów i informacji. Nie tylko wewnątrz armii, ale także z innymi typami jednostek użyteczności publicznej, jak straż pożarna, policja czy straż graniczna. To jest moje marzenie.

Projekt finansowany jest ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu badań naukowych na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa pn. „Przyszłościowe technologie dla obronności – Konkurs Młodych Naukowców”.