Ngu ngốc và rẻ tiền: Khi đối mặt với chiến tranh điện tử ở Ukraine, số lượng máy bay không người lái nhỏ là chất lượng
Với việc Ukraine mất tới 10.000 máy bay không người lái mỗi tháng, chủ yếu là do tác chiến điện tử của Nga, việc đầu tư vào bảo vệ chống tác chiến điện tử là rất hấp dẫn - nhưng, các chuyên gia đồng ý rằng, có lẽ sẽ hiệu quả hơn nếu chấp nhận tổn thất cao và chỉ mua nhiều máy bay không người lái cơ bản hơn.
Bởi
SYDNEY J. FREEDBERG JR.vào ngày 13 tháng 6 năm 2023 lúc 8:00 sáng
Người Ukraine tập luyện với máy bay không người lái cầm tay. (Ảnh của Sean Gallup/Getty Images)
WASHINGTON — Ukraine đang diễu hành với sự kết hợp nhiều loại vũ khí, từ xe tăng Leopard II nặng 70 tấn đến
máy bay không người lái mini nặng 2 pound . Và trong khi chiến tranh là một nền tảng chứng minh tàn khốc cho một loạt các công nghệ và chiến thuật, có thể nói rằng không có gì xác định cuộc xung đột ở Ukraine hơn là sự phổ biến của máy bay không người lái.
Robot bay giá rẻ, như DJI Mavic của Trung Quốc, thậm chí với những mẫu cao cấp chỉ có giá vài
nghìn đô la , có thể xác định mục tiêu cho pháo binh, cảnh báo quân đội về những cuộc phục kích rình rập, thả bom ngẫu hứng như IED
đang bay và thậm chí quay video để
tuyên truyền trực tuyến .
Những máy bay không người lái này quá nhỏ, chậm và thấp để máy bay chiến đấu phản lực hoặc tên lửa phòng không tiêu diệt được, nhưng Ukraine vẫn mất khoảng
5-10.000 chiếc mỗi tháng - hơn 160 chiếc mỗi ngày. Mặc dù tiếng súng từ mặt đất chiếm một số lý do, nhưng chúng đang dần chuyển sang chiến tranh điện tử (EW), thứ có thể làm xáo trộn hệ thống định vị GPS của chúng hoặc làm nhiễu các liên kết điều khiển vô tuyến đến các nhà điều hành ở xa của chúng. Nếu không có sự hướng dẫn liên tục của con người, bộ não máy tính nhỏ bé của máy bay không người lái có thể đâm chúng vào cây hoặc chỉ lơ lửng an toàn giữa không trung, chờ lệnh mới, cho đến khi hết pin và chúng rơi xuống đất.
Xem cách chúng tôi đang Xác định Có thể trong không gian.
Ở những nơi như Bakhmut, nơi chứng kiến một số trận giao tranh ác liệt nhất trong chiến tranh, việc gây nhiễu của Nga trở nên dữ dội đến mức DJI Mavics và các máy bay không người lái bán sẵn tương tự chỉ có thể mạo hiểm cách người điều khiển vài trăm thước mà không bị mất liên kết. “Vào tháng 12, chúng tôi đã có thể bay ba km [1,8 dặm],” một nhà điều hành máy bay không người lái Ukraine
nói với Guardian vào tháng Tư . “Bây giờ các chàng trai nói rằng họ không thể bay xa hơn 500 mét.”
Có vẻ như bước hợp lý tiếp theo trong cuộc chạy đua vũ trang máy bay không người lái mini này là tăng cường khả năng chống lại các cuộc tấn công bằng chiến tranh điện tử của máy bay không người lái - nhưng một số chuyên gia nói với Breaking Defense rằng điều đó có lẽ không đáng. Thay vào đó, câu trả lời chỉ là mua và bay nhiều hơn.
Một lần nữa, trong chiến tranh, số lượng có chất lượng riêng. Cụ thể, khi một tài sản trở nên rẻ hơn và nhiều hơn, bạn có thể sử dụng nó cho nhiều nhiệm vụ rủi ro hơn, bởi vì mất một hoặc hàng nghìn tài sản không gây hại như cách mất một hệ thống đắt tiền hơn.
Zachary Kallenborn , một nhà nghiên cứu chính sách tại Đại học George Mason, cho biết: “Bạn có thể sử dụng chúng theo những cách tích cực hơn vì bạn không quan tâm liệu chúng có bị lạc hay không . Và, anh ấy đã trình bày trong một cuộc phỏng vấn, đó là một khoản đầu tư tuyệt vời khi hy sinh chiếc máy bay không người lái trị giá vài nghìn đô la để cứu một người lính khỏi ổ phục kích, hoặc thậm chí để tránh bắn một vài quả đạn pháo ngu ngốc - trị giá vài nghìn đô la đô la mỗi người - tại mục tiêu sai.
Ở Ukraine ngày nay, “máy bay không người lái quadcopter và FPV [Chế độ xem góc nhìn thứ nhất] thương mại được coi là vũ khí có thể sử dụng được,”
Samuel Bendett của CNA cho biết trong một cuộc phỏng vấn với Breaking Defense. “Cả hai bên đều nhận ra rằng EW của đối thủ đang có tác động lớn đến những máy bay không người lái như vậy, nhưng việc chứng minh họ chống lại EW sẽ không hiệu quả về mặt chi phí. Nó chỉ rẻ hơn và dễ dàng hơn để có được số lượng lớn UAV COTS [Commercial Off-The-Shelf] và thay thế các máy bay không người lái bị mất.”
Đó là một bài học mà quân đội Hoa Kỳ đã phải cố gắng học hỏi, với lịch sử lâu dài và không mấy vui vẻ của các chương trình mua lại “mạ vàng” chồng chất các yêu cầu kỹ thuật bí truyền nhưng có mục đích tốt cho đến khi chi phí, trọng lượng và thời gian phát triển vượt khỏi tầm kiểm soát.
'Nó phải có thể sử dụng được'
Patrick Donahoe , người vừa mới nghỉ hưu với tư cách là tướng hai sao cho biết: “Với mong muốn có được một khả năng tinh tế, chúng tôi đang đánh mất yêu cầu đưa những hệ thống này đến tay binh lính ở mọi cấp bậc. “Nó phải có thể sử dụng được, [vì vậy] nếu liên kết bị hỏng và nó gặp sự cố, chúng tôi không cần phải đi tìm nó.”
“Là một đội trưởng trẻ ở Bosnia, tôi đã dành… một ngày rưỡi theo dõi các đơn vị để tìm kiếm những gì đã trở thành Predator
, ” anh nói với Breaking Defense. “Ở Iraq, với tư cách là một chỉ huy tiểu đoàn, tôi đã dành hai ngày cùng với những người đi tìm kiếm một chiếc
Raven bị rơi ở sông Euphrates. Tại sao chúng ta lại làm vậy?”
Tuy nhiên, gần đây, ngay cả Quân đội Hoa Kỳ cũng có dấu hiệu trở lại. Vào tháng 5, nó đã phát hành Thông báo của Cơ quan rộng rãi [
PDF ] yêu cầu
các doanh nghiệp nhỏ gửi đề xuất trước ngày 27 tháng 6 về việc thả bom từ máy bay không người lái mini. Nhấn mạnh vào tính đơn giản, Quân đội bắt buộc sử dụng các loại đạn đã có trong hệ thống cung cấp của mình, yêu cầu chúng ít nhất phải có tính sát thương ngang với máy bay không người lái thả lựu đạn đã được phát triển nội bộ tại Trung tâm Vũ khí của DEVCOM và nói rằng chúng phải được gắn vào một cách an
toàn ( và có thể tháo rời!) “bởi những người lính trên chiến trường.”
Quan trọng nhất, dịch vụ yêu cầu các công ty sử dụng máy bay không người lái đã được phê duyệt trong “
danh sách xanh ” của Đơn vị Đổi mới Quốc phòng (DIU). Tất cả những thứ đó đều tương đối nhỏ và, theo tiêu chuẩn của Quân đội Hoa Kỳ, là các tùy chọn thương mại rẻ tiền, chẳng hạn như
Skydio X2D , có giá bán lẻ khoảng 10.000 đô la, tương đương với giá của năm chiếc Mavic Pro của Trung Quốc. X2D đã được các trung đội Quân đội
sử dụng , mặc dù không được trang bị vũ khí, như một phần của hệ thống Trinh sát Tầm ngắn RQ-28A.
Một người lính kiểm tra một ứng cử viên cho máy bay không người lái do thám tầm ngắn (SRR) của Quân đội vào năm 2020 (ảnh của ông Tad Browning, Bộ chỉ huy Thử nghiệm Hoạt động của Quân đội Hoa Kỳ)
Trên thực tế, nhiều chuyên gia và thậm chí một số cựu chiến binh Ukraine cho rằng các máy bay không người lái quân sự Độ cao trung bình, Độ bền dài (MALE) như Predator nổi tiếng hay Bayraktar TB2 do Thổ Nhĩ Kỳ chế tạo quá lớn và bay quá cao, khiến chúng trở thành con mồi dễ
dàng cho vũ khí phòng không dẫn đường bằng radar không thể phát hiện ra những chiếc quadcopters nhỏ hơn, bay thấp hơn.
Năm ngoái, một sĩ quan Lực lượng Không quân Ukraine đã nói về biến thể Predator của Quân đội Hoa Kỳ, Grey Eagle, một sĩ quan Không quân Ukraine cho biết : “Ngay bây giờ, tôi biết hệ thống phòng không của Nga… Tôi cho bạn 90 % khả năng nó sẽ bị bắn hạ” . “Bayraktar rẻ hơn nhiều nên mất Bayraktar cũng không sao.”
Nhưng ngay cả mẫu Bayraktar rẻ nhất cũng có giá ít nhất 1 triệu USD, thấp hơn một chiếc Predator/Grey Eagle, nhưng bằng khoảng một trăm chiếc Skydio X2D hoặc 500 chiếc Mavic Pro. Tất nhiên, những máy bay không người lái này có những khả năng hoàn toàn khác nhau, với những chiếc MALE lớn có tầm hoạt động xa hơn và trọng tải lớn hơn. Máy bay không người lái quân sự được chế tạo có mục đích cũng có xu hướng tích hợp sẵn một số biện pháp bảo vệ chống lại chiến tranh điện tử, chẳng hạn như ăng-ten chống nhiễu, hệ thống định vị thay thế khi GPS bị hỏng hoặc thậm chí là phần mềm tự động có thể điều khiển chúng mà không cần sự giám sát của con người.
Tuy nhiên, việc bổ sung các hệ thống phòng thủ EW như vậy vào một máy bay không người lái mini nhỏ hơn nhiều sẽ nhanh chóng dẫn đến các giới hạn về trọng lượng, mức tiêu thụ điện năng và chi phí.
“Một máy bay không người lái DJI [được] dùng để chụp ảnh hồ bơi của bạn hoặc quay phim những người trượt tuyết đi xuống dốc; điều đó không nhằm mục đích chống chiến tranh điện tử phức tạp, [và] ít nhất một số phương pháp truyền thống mà bạn sử dụng để khắc phục tình trạng gây nhiễu, chiến tranh điện tử, sẽ không hoạt động tốt với những máy bay không người lái nhỏ này,” Kallenborn nói. Ăng-ten tốt hơn nặng hơn và chiếm nhiều không gian hơn, điều mà quadcopters không thể thừa; máy phát mạnh hơn cần nhiều năng lượng hơn và tiêu hao pin của quadcopter nhanh hơn, giảm thời gian bay vốn đã hạn chế.
AI cho máy bay không người lái?
Những tiến bộ trong tương lai có thể cho phép bạn nhồi nhét nhiều khả năng hơn trên một nền tảng nhỏ, giá rẻ — đặc biệt khi nói đến sức mạnh điện toán và trí tuệ nhân tạo. Về lý thuyết, một máy bay không người lái AI có thể bay mà không cần liên kết trực tiếp với người điều khiển: Nó có thể nhận hướng dẫn trước khi phóng, tự bay quanh khu vực được chỉ định, sử dụng phần mềm nhận dạng đối tượng để nhận ra các mục tiêu tiềm năng
và gửi lại bản tóm tắt, nén và mã hóa báo cáo thay vì video trực tiếp.
Kallenborn cho biết, ngay cả một số máy bay không người lái DJI ngày nay cũng có thể theo dõi mục tiêu được chỉ định. Nhưng AI cao cấp hiện đang chạy trên các máy tính lớn, mạnh mẽ — hệ thống máy chủ đắt đỏ đến mức
ChatGPT thua lỗ với mọi câu trả lời — và sẽ không phù hợp với bộ não kỹ thuật số có kích thước quadcopter. Ông nói: “Bất kỳ quá trình xử lý trí thông minh tự động tinh vi nào cũng sẽ yêu cầu khả năng tính toán đáng kể mà máy bay không người lái nhỏ không có được,” ông nói, “Tự chủ và AI hoàn toàn có thể giúp ích, nhưng với giới hạn của khả năng đó vào lúc này, đó không phải là viên đạn bạc. ”
Kyle Miller , nhà phân tích nghiên cứu tại Trung tâm An ninh & Công nghệ mới nổi của Đại học Georgetown, đồng ý: “AI không có khả năng tác động đến sự cân bằng giữa tấn công EW và phòng thủ bằng máy bay không người lái trong ngắn hạn, [và] bất cứ điều gì ngoài ngắn hạn đều khó suy đoán”. “Thứ nhất, AI, đặc biệt là thị giác máy tính, các mô hình không ở mức hiệu suất… để hoạt động mà không có liên kết liên tục với người điều hành. Thứ hai, hầu hết các máy bay không người lái COTS được sử dụng ở Ukraine không có đủ sức mạnh xử lý tích hợp để chạy hiệu quả các mô hình thị giác máy tính hiện đại ngay từ đầu.”
Trên thực tế, mặc dù một máy bay không người lái AI sẽ linh hoạt hơn trong việc chống lại việc gây nhiễu các liên kết điều khiển của nó, nhưng nó cũng dễ bị EW làm mù các cảm biến của nó — và được cho là dễ bị tấn công hơn, vì nó sẽ được điều khiển hoàn toàn bằng phần mềm phức tạp.
Mauro Gilli , một nhà nghiên cứu cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu An ninh ở Zurich cho biết: “Bạn sẽ có nhiều khả năng chống lại một số loại EW - gây nhiễu liên kết dữ liệu [của bạn] - nhưng không nhất thiết phải chống lại những loại khác. “Đối với phần mềm độc hại do EW cung cấp… một hệ thống tự trị có thể dễ bị tấn công hơn một hệ thống được điều khiển từ xa.”
“Chắc chắn, máy bay không người lái COTS đặc biệt dễ bị tác động bởi chiến tranh điện tử, nhưng bất kỳ nền tảng nào dựa vào phổ điện từ để hoạt động đều dễ bị tác động bởi EW,” Gilli nói với Breaking Defense. “Bộ chống tác chiến điện tử hiệu quả đòi hỏi khắt khe về mặt công nghệ và do đó rất tốn kém, vì vậy, đây thực sự là một câu hỏi lớn đặt ra là liệu việc làm cho một nền tảng giá rẻ ít bị tổn thương hơn có hợp lý về mặt kinh tế hay không… Cảm giác của tôi là đối với hầu hết các máy bay không người lái COTS, chi phí bỏ ra không xứng đáng với lợi ích. ”
With Ukraine losing up to 10,000 drones a month, mostly to Russian electronic warfare, it’s tempting to invest in anti-EW protection – but, experts agreed, it’s probably more cost-effective to accept high losses and just buy more bare-bones drones.
breakingdefense.com