Como os enxames de drones funcionam – do ataque arrasado do Irã à operação da Ucrânia Spiderweb
Drones Shahed iranianos, quadcopters ucranianos e o programa Golden Horda dos EUA revelam três caminhos para a autonomia de massa, e cada um reescreve as regras da defesa aérea
Ilustração de Drones Shahed-136.
Foto de Banco de Banco de Naeblys/Alamy
Seis horas após os ataques aéreos de Israel no Irã na sexta-feira passada, os agricultores no Iraque poderiam ter olhado para cima e ver drones iranianos viajando para o oeste: mais de 100 deles voaram em uma viagem de 1.700 quilômetros a Israel, com suas hélices zumbindo como ervas daninhas. Entre eles estava o Shahed-136. Composto principalmente por espuma e madeira compensada, cada drone Shahed-136 tem 3,5 metros de comprimento e tem uma envergadura de 2,5 metros e uma ogiva de 40 a 50 km no nariz. O “cérebro” do drone, um sensor do tamanho de uma queda de tosse, mede todos os movimentos, enquanto um GPS do tamanho de um cartão de crédito a bordo ouve o microondas Chirps a partir de satélites de navegação. A rota do xahed (seus waypoints em latitude, longitude e altitude) é carregada antes que um foguete de booster o atire no céu. E é alto: seu motor de 50 cavalos de potência é um pouco mais potente que o de um besouro da Volkswagen dos anos 60 e seria tão barulhento quanto um cortador de grama ou um ciclomotor a todo vapor-agora multiplicado por 100 no que os estrategistas militares às vezes se referem a um enxame rudimentar.
Os enxames de drones podem assumir formas diferentes. Em ataques como o recente lançamento do Irã em Drones em Israel – ou o uso da Rússia contra a Ucrânia, onde os drones xadrez são apelidados de “Mopeds Flying” – o poder do enxame está em seus números. Um míssil com um alcance semelhante pode custar mais de US $ 1 milhão, mas um xadrez pode ser derrubado por US $ 20.000 a US $ 50.000. O Corpo de Guarda Revolucionária Islâmica do Irã (IRGC) os dispara de trilhos portáteis ou de prateleiras em caminhões, e o pequeno foguete de pulso na parte inferior de cada drone bate para a velocidade de cruzeiro antes de cair. O Centro de Estudos Estratégicos e Internacionais descreve os salvos de drones como ferramentas “usadas tanto para saturar as defesas aéreas quanto para atacar alvos, estrias de radar e forçar os centros de comando a tomar decisões sobre onde disparar seus mísseis de superfície ao ar mais capazes”, exatamente a situação que Israel enfrentou.
Na sexta -feira passada, quando os mais de 100 drones iranianos se reuniram em direção a Tel Aviv e foram abatidos por caças, o sistema de defesa aérea de Iron Dome de Israel e um destruidor da Marinha dos EUA no Mediterrâneo, eles não conseguiram ajustar seu curso com base no que estava acontecendo no campo de batalha. O xahed, que significa “testemunha” em persa, é geralmente um drone de “incêndio e esquecimento”: ele não pode transmitir informações de volta ou receber trajetórias atualizadas (embora seja frequentemente modelado de maneiras diferentes, e alguns drones arrastados usados pela Rússia tenham tido equipamentos de comunicação). Em vez disso, o poder do enxame de tais ataques é baseado em seu custo: no final da semana passada, o IRGC poderia se dar ao luxo de disparar drones em uma onda tão densa que os pilotos de caça, operadores de radar e equipes de cúpula de ferro tiveram que classificar uma nuvem em movimento de blegs de radar idênticos.
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Enxames mais complexos: operação da Ucrânia Spiderweb
No coração da maioria dos enxames experimentais está o algoritmo Boids, um conceito introduzido pelo pesquisador de computadores Craig Reynolds em um artigo de 1987. Um boid é um “objeto de pássaro-ida-de-pássaro” ou “objeto semelhante a um pássaro”. Em um modelo Boids de um rebanho, “cada pássaro simulado é implementado como um ator independente que navega de acordo com sua percepção local do ambiente dinâmico, as leis da física simulada que governam seu movimento e um conjunto de comportamentos programados nele”, escreveu Reynolds em seu artigo. O conceito Boids segue três regras básicas: cada boid deve ficar perto dos outros (centralização de rebanho), não deve atingir -os (prevenção de colisão) e deve voar aproximadamente na mesma velocidade (correspondência de velocidade). Quando 1.000 simulações de aves são executadas em um computador obedecem a essas três leis, a tela se preenche com o que se assemelha a um rebanho. Este é o esqueleto da lógica do enxame e o objetivo de usar drones na guerra. No entanto, mesmo que os drones não possam se comunicar, eles podem se tornar substancialmente mais letais apenas dando GPS a cada máquina, autonomia e um alvo pré -programado, como foi o caso no recente ataque de drones da Operação Spiderweb da Ucrânia.
Em 1º de junho, menos de duas semanas antes das trocas entre Israel e Irã, caminhões de mesa carregando galpões de madeira foram conduzidos milhares de quilômetros por motoristas inocentes que os agentes ucranianos haviam contratado. Os caminhões estacionavam perto de bases aéreas russas; Os telhados do galpão levantaram e subiram 117 drones quadcopters. Cada um era do tamanho de uma caixa de pizza médio, tinha quatro rotores e um sistema de autonomia baseado em visão e carregava uma carga útil pesando pouco mais de 3,2 kg. Pilotado remotamente pelos operadores ucranianos, os drones correram para bombardeiros de longo alcance nas bases aéreas russas. Se o sinal para os drones atrasado ou foi perdido ou preso, seus sistemas autônomos ligados. Esses sistemas haviam sido treinados em imagens de bombardeiros de longo alcance para reconhecer pontos estratégicos para atacá-los. Quando o feed de câmera viva de cada drone combinava com seu alvo pré -programado, a máquina acelerou a energia total e atingiu. A ausência de direção humana contínua e a capacidade de identificar os alvos autonomamente representam o limiar em que os enxames de drones são mais do que apenas um lançamento em massa. O serviço de segurança da Ucrânia afirma que 41 aeronaves foram atingidas; Até as contagens conservadoras admitem que pelo menos uma dúzia de bombardeiros foram destruídos.
O estado da arte de nós enxames
Embora ser capaz de identificar e buscar metas possa tornar até um enxame rudimentar mais perigoso, a capacidade de absorver os dados do zagueiro, compartilhar essas informações com outros drones e ajustar com base no que está acontecendo no campo de batalha é muito mais letal. Esta é precisamente a tecnologia que foi testada na linha de mísseis de areia branca do Novo México. Em 2021, a Força Aérea dos EUA publicou uma série de testes em seu programa de vanguarda de hordas dourados envolvendo quatro bombas colaborativas de pequenos diâmetro: quando caídos juntos, eles foram capazes de se comunicar para decidir qual bomba atingiria qual alvo. A tática foi ensaiada dentro de um simulador de nuvem chamado Coliseu, onde todas as armas tinham um “gêmeo digital” para desenvolver estratégias para uso em tempo real. A iniciativa continua a simular batalhas usando sistemas de armas colaborativas e autônomas.
Mas o programa Offset da Agência de Projetos de Pesquisa Avançado de Defesa (táticas ofensivas habilitadas para enxames) impulsiona ainda mais a idéia, executando táticas de enxames em um ambiente virtual em tempo real, baseado em jogos, com o objetivo de eventualmente ter um único piloto de 250 drones-em um sistema de aeronave ou terreno-através de uma cidade simulada. O enxame mapearia becos e devolveria um modelo tridimensional-uma visualização do Google Street com dentes. Enquanto os recentes ataques do Irã e da Ucrânia apostam, respectivamente, em massa e audácia, deslocamento e Coliseu procuraram dar a enxames a vantagem da autonomia adaptativa. A China está correndo para fechar a lacuna desenvolvendo o Jiutian, um drone de “nave-mãe” de 10 métricas que destinava 100 subdrões em grandes altitudes.
Tudo o que nos deixa nos seres humanos sob um céu que em breve poderá hospedar milhares de coisas voadoras autônomas, cada uma não mais inteligente que um pardal, mas mais inteligente do que nós de uma maneira estreita: a capacidade de compartilhar imediatamente tudo o que aprendem. Os defensores podem um dia disparar um “speofer”-um objeto que enviará sinais de navegação por satélite falsificados de maneira tão convincente que os drones prenderão posições falsas ou até se esbarrarem como abelhas confusas. Israel está desenvolvendo lasers para cortar as asas de drones xadrez, substituindo os foguetes caros que os abrem por um aumento de energia tão barato quanto um bilhete de metrô. Mas à medida que a defesa melhora, o crime também – e o ciclo de iteração provavelmente girará ainda mais rápido.