ALIAS: Robotičtí co-piloti pro vojenské vrtulníky

Iniciátorem a vedoucím programu ALIAS je americká agentura pro vývoj pokročilých vojenských technologií DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Za průmysl je do projektu zapojena firma Sikorsky, resp. mateřská společnost Lockheed Martin.

Testovacím vrtulníkem je Sikorsky S-76B nebo také Výzkumný autonomní letoun SARA (Sikorsky Autonomy Research Aircraft). Samotnou technologii robotického co-pilota firma Sikorsky nazývá MATRIX.

První lety začaly v roce 2014 a testovací S-76B strávil ve vzduchu již více než 300 hodin. Důležitá poznámka na úvod ‒ MATRIX je certifikovatelnou technologií, kterou lze v dohledné době zavést do vojenského i civilního leteckého provozu.

V říjnu si mohli „robotický“ vrtulník S-76B vyzkoušet piloti amerických ozbrojených sil. Právě armáda (US Army), námořní pěchota (USMC) nebo námořnictvo (US Navy) projevují o robotické co-piloty silný zájem, a to kvůli zvýšení bezpečnosti leteckých misí, pro větší operační nasaditelnost vrtulníků / konvertoplánů a pro úsporu financí na personálu (výcvik pilotů, platy, pojištění, renta, atd.). Technologii MATRIX nepochybně využijí i vyvíjené stroje s kolmým startem a přistáním VTOL (Vertical Take-Off an Landing) programu FVL (Future Vertical Lift).

„Důvody, proč je tento typ technologie tak důležitý, jsou snížení pracovní zátěže a pilotní pracovní zátěže tak, aby se posádka soustředila na samotnou misi, ať už jde o MEDEVAC [lékařskou evakuaci - pozn. red.] nebo o jakoukoliv jinou činnost,“ říká Dave Braden, programový manažer USMC pro program FVL. „Spíše než na kontrolu řídících prvků se mohou piloti soustředit na to, co je skutečně třeba udělat.“

„Budoucí stroje s kolmým startem budou vyžadovat robustní autonomní a optimálně pilotované systémy pro dokončení misí a pro zvýšení bezpečnosti,“ uvedl v tiskové zprávě Chris Van Buiten, viceprezident výzkumné divize Sikorsky Innovations. „Nadšeně jsme proto v kokpitu uvítali armádní piloty, aby si na vlastní kůži vyzkoušeli spolehlivost optimálně řízené technologie vyvinuté inovačními inženýry v Sikorsky a DARPA. Piloti si vyzkoušeli tu samou technologii [MATRIX - pozn. red.], kterou nyní instalujeme a testujeme na vrtulníku Black Hawk, který provede první let v příštích několika měsících.“

MATRIX je hardwarový a softwarový systém, který je navržen tak, aby mohl být vložen do nových (FVL) i současných vrtulníků (Black Hawk, Apache). Hlavním rozhraním člověk-stroj je dotyková obrazovka (tablet) s intuitivním grafickým prostředím, kde lze velmi snadno a rychle nastavovat jednotlivé letové parametry, profily letu nebo mise.

MATRIX plně řídí všechny kanály řízení vrtulníku: kolektiv pro zvýšení nebo snížení tahu (stoupání / klesání), nožní řízení pro otáčení vrtulníku kolem svislé osy, cyklické řízení pro nastavení rotoru do jakéhokoliv směru (dopředný let, bočení a couvání) a přípusť motoru (ovládá otáčky motoru pokud není k dispozici regulátor). Pro pilota tak řízení vrtulníku s technologií MATRIX bez nadsázky připomíná svou složitostí spíše hraní videohry.

Díky plejádě senzorů MATRIX vykoná řadu běžných i složitějších misí zcela nezávisle. Sikorsky S-76B je například schopen autonomního vzletu, přesunu do dané pozice a přistání ‒ vše se nastavuje na tabletu. Čidla navíc automaticky vyhodnocují vhodnost místa přistání (velikost přistávací plochy, překážky, atd.).

Kamery a laserový radar (LIDAR) odhalují a vyhýbají se překážkám, jako jsou dráty vysokého napětí, stromy, věže nebo jiné objekty na zemi i ve vzduchu. Díky umělé inteligenci vrtulník s technologií MATRIX umí létat velmi rychle nízko nad zemí (za hranicí kognitivních schopností lidského pilota) a vyhýbat se překážkám. Taková dovednost je klíčová pro létání pod radarovým horizontem radiolokátorů protivzdušné obrany nepřítele.

Američtí piloti testují robotické co-piloty

„ALIAS poskytuje členům posádky schopnosti druhého pilota,“ vysvětluje doktor Graham Drozeski, programový manažer projektu ALIAS v DARPA. „Může létat po trasách, plánovat trasy, provádět nouzové postupy a vše vykoná naprosto precizně.“

Posádka se tak může během mise soustředit na vyhodnocování dat ze senzorů a na ovládání zbraňových systémů. Navíc při dlouhém letu do cílové zóny může posádka odpočívat, připravovat se na misi a přemýšlet o nejlepší vojenské taktice k provedení mise.

Dalším klíčovým aspektem je bezpečnost. Vždyť jen letos americké ozbrojené síly (bez ohledu na to, zda šlo o technickou nebo lidskou chybu) přišly o dva bitevní vrtulníky Apache, jeden HH-60G Pave Hawk, jeden CH-53E Super Stallion a jeden Sikorsky SH-60 Seahawk a řada dalších vrtulníků byla při desítkách incidentů poškozena. Jen při jmenovaných nehodách zemřelo 15 vojáků a škoda na strojích dosáhla okolo 200 milionů dolarů.

MATRIX dokáže řídit vrtulník v krizových situacích, nejen v případě chybného rozhodnutí pilota, ale také z důvodů jeho zranění při bojové misi (případně jiné nezpůsobilosti) nebo v situacích, kde silný bojový stres snižuje kognitivní schopnosti posádky.  

„Předvádíme certifikovatelné řešení autonomie, která drasticky změní způsob, jakým piloti létají. Jsme přesvědčeni, že technologie MATRIX umožní pilotům soustředit se na své poslání. Tato technologie nakonec sníží příčiny havárie vrtulníků číslo jedna: řízený let do terénu (CFIT),“ věří Mark Ward, šéfpilot Sikorsky. CFIT označuje situaci, kdy piloti neúmyslně navedou letadlo nebo vrtulník do země, hory nebo jiné překážky. Posádka si tuto skutečnost uvědomí až v okamžiku, kdy je pozdě.

Zatím není jasné, kdy se MATRIX dostane do běžného provozu. Dalším krokem jsou letecké testy „robotického“ UH-60 Black Hawk v příštím roce. Po získání certifikace pak přicházejí v úvahu demonstrační testy technologie MATRIX v ostrém vojenském provozu.

Zdroj: The Drive