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長距離精密攻撃で人工知能(AI)を搭載した安価なドローンが主役となっていく
何世紀にもわたり、大砲は「戦いの王」として知られ、軍司令官が敵に地獄の雨を降らせるために頼りにされてきた。しかし、1940年代半ばに戦闘機が登場し、「空飛ぶ大砲」とも呼ばれるようになったことで、特に米国、NATO諸国、イスラエルといった先進的な西洋式の軍隊では、大砲は傍流に追いやられるようになった。
ウクライナ戦争では、ウクライナの航空機保有数が少ないことや、ウクライナが配備した広範囲にわたる防空システムにより、ロシア軍が戦闘機の配備に消極的であったことから、航空戦力が非常に限定的な役割しか果たせなかったため、砲兵が再び脚光を浴びることとなった。
しかし、砲兵とともに、ウクライナ紛争で注目を浴びたもう一つの兵器カテゴリーは、武装無人航空機(UAS)であり、特に安価な市販の商業用ドローンや、高価な戦闘機、巡航ミサイル、弾道ミサイル、砲弾に代わる使い捨て可能な費用対効果の高い選択肢として浮上している一方通行の神風特攻ドローンである。
西側諸国は長年にわたり、航空機は砲兵システムよりも機動性と射程距離がはるかに優れ、人員も少なくて済むため、戦闘における航空優勢を重視してきた。また、高度な航空機システムを入手するには莫大な資金と技術が必要であるため、中国やロシアを含めた国や非国家主体は、航空戦力において西側諸国に追いつくことはできなかった。
しかし、無人機の登場により、長距離精密誘導攻撃能力が「民主化」され、これは戦争の様相を根本的に変えることになるであろう巨大な技術革命の始まりに過ぎない。
今月初め、ウクライナ政府の公共調達プラットフォームであるプロゾロは、ウクライナ軍が使用する人工知能(AI)搭載の一人称視点(FPV)無人機1万機の調達入札を実施した。
「FPVドローン(人工知能を使用するもの)の最初の入札が、先ごろProzorroのクローズドモジュールで最初の1万機分について開始され、すでに10社以上が応募している」と、ウクライナのデジタル変革担当大臣ミハイル・フェドロフは、独立系ウクライナ情報機関である『ウクライナ・ナショナル・ニュース』(UNN)が引用したラジオ・リバティの独占インタビューで述べたという。
フェドロフ大臣によると、競争入札を実施すれば、このようなドローンの価格を引き下げることができるという。「これがプロゾロでの競争と価格引き下げにつながるのです。ですから、AIを搭載していないドローンよりもはるかに高価だとは言えません。ドローンの単価は数百ドル高くなるでしょう。しかし、価格は下がります。おそらくその差額は数十ドルになるでしょう」と彼は語ったと伝えられている。
さらに重要なのは、FPVカテゴリーと比較すると、AI搭載機と従来機との価格差がより大きい長距離ドローンにも、政府契約の競争入札が採用される可能性がある、と彼は指摘した。
AI搭載ドローンは、毎月数千機ものウクライナ製ドローンを撃墜しているロシアの電子妨害装置の影響を最小限に抑えるために、ウクライナ軍にとって優先事項となっている。
例えば、エコノミスト誌は5月に、ウクライナ特殊部隊が「イーグル・アイズ」と呼ばれる新しいソフトウェアを開発したと報じた。このソフトウェアは、衛星ベースのGPSではなく、視覚ナビゲーションを使用してドローンを飛行させることを可能にし、それによってロシアの妨害電波の影響を最小限に抑えることができる。
このソフトウェアは基本的に、人工知能(AI)を使用して、ドローンが撮影したその地域のライブフィードを、偵察機が以前に収集した画像や動画から作成された地図と比較する画像認識システムだ。エコノミスト誌の報道によると、このソフトウェアはミサイル発射装置や戦車などのターゲットを認識することができ、それらのターゲットに爆弾を投下したり、自律的にターゲットに飛んでいくことができる。
この技術の開発に協力しているホワイトイーグルと呼ばれる特殊部隊の司令官は、エコノミスト誌に対し、このソフトウェアは広く使用されており、高価なアップグレードには適さない神風特攻型(自爆)ドローンにも使用できるほど安価であると語った。
英国に拠点を置く王立統合国防研究所(RUSI)が発表したウクライナにおけるロシア軍の戦術に関する報告書によると、電子戦(EW)は、ロシア軍によるウクライナ侵攻作戦における重要な要素のひとつである。同報告書は、ロシア軍はEWシステムを前線に沿って10キロメートルごとに配備しており、通常は前線から約7キロメートル後方に配置されていると指摘している。
RUSIの報告書によると、特にロシアのShipovnik-Aero電子戦複合体は、ウクライナの無人機作戦に対して非常に効果的である。このシステムは10キロの範囲で、無人機を制御しながら、操作者の位置を1メートル単位の精度で特定できると報告されている。
全体として、ロシアの電子戦の取り組みは、ウクライナ製ドローンのGPS受信機を妨害することに焦点を当てている。このGPS受信機は、ドローンのナビゲーションに使用されているだけでなく、ドローンからパイロットへの通信信号(「ライン・オブ・サイト・データリンク」とも呼ばれる)にも使用されている。
さらに、FPVドローンは攻撃中に地上の障害物や地形の間を低空飛行することが多く、その際にもドローンと操縦者の間の視線データリンクに深刻なダメージを与えたり、完全に切断したりすることがあり、これが原因で、ソーシャルメディア上でよく見られるように、標的に命中する直前にFPVドローンの映像がぼやけたり、完全に途切れることがある。
コントローラーとドローンの距離が長くなるほど、この問題はより顕著になり、ドローンの使用範囲や攻撃対象のタイプに深刻な制限が課せられることになる。例えば、移動標的を追跡することは、コントローラーとドローンの距離を広げることにつながるため、ドローンは最適な武器とは言えない。
だからこそ、AIを搭載したドローンが重要になる。このようなドローンは、衛星ナビゲーションではなく画像認識システムにナビゲーションを依存するため、GPS受信機の妨害は問題にならない。
さらに、画像認識システムの使用により、ドローンは移動目標も攻撃できるようになる。実際、これは必ずしも非常に高度なAIソフトウェアを必要とせず、ドローン操縦者が移動目標をロックオンし、最終的な攻撃をドローンに自律的に実行させるという「自動ターミナル攻撃能力」を提供する、非常に基本的な自動化形態で実現可能だ。
米国製のローター型無人機「スイッチブレード」は、ウクライナ軍がロシア軍に対して使用しており、この機能を備えている。スイッチブレードは、ターミナル・アタック・ラン(最終攻撃行程)に自動操縦機能を提供する機械学習(ML)ソフトウェアを使用しており、これにより、視認通信が保証されない密集地帯でも、移動目標を含むターゲットをより正確に、より確実に攻撃することが可能になる。
AI搭載の無人機は、具体的にどのように戦争を革新するか。
画像認識照準システムを使用して兵器を目標に誘導することは数十年にわたって使用されてきた。アメリカのトマホーク巡航ミサイルの特定のバージョンで使用されているデジタルシーンマッチングエリア相関器(DSMAC)がある。このシステムでは、ミサイルに搭載された赤外線センサーで下方の地形をスキャンし、ナビゲーションと目標捕捉のために、関連する地形画像の内部データベースと照合する。
同様のシステムは、ロシアのKh-101空挺巡航ミサイル(ALCM)にも搭載されており、「オトブレスク-U」誘導システムと呼ばれている。このシステムは、3つの固定レンズを備えたデジタルカメラで地表をさまざまな角度からスキャンし、メモリ内の事前プログラムされた画像と照合する仕組みと言われる。このシステムは、ラジオ高度計のデータを基準地形データと比較するTERCOM(地形輪郭照合)と同時に使用できる。
しかし、この10年間で、画像認識システムは、画像赤外線センサー、コンピューティングハードウェア、およびオンボードソフトウェアアルゴリズムの進歩により、非常に高性能になり、アクセスもずっと容易になった。現在では、デジタル画像認識は、さまざまな目的で、あらゆる場所で使用されている。例えば、スマートフォンの場合、所有者の顔を識別しロックを解除するのに使用されている。
画像認識システムの商業市場が拡大するにつれ、この機能に必要なコンピューティングハードウェアも、ここ数年で安価でコンパクトになってきた。そのため、ローエンドのドローンでも自律型画像認識システムを統合することが格段に容易になった。
例えば、中小型の商業用ドローン向けに、50米ドル以下で入手できる安価なAIソフトウェアのダウンロードがあり、このようなソフトウェアプログラムは、物体検出、顔認識、追跡、および人物姿勢検出などの機能を提供する。
したがって、AI搭載の武装ドローンが自ら標的を探索し、完全に人間の手を離れて、ドローン戦の真の潜在能力1を発揮する日はそう遠くないだろう。
これは、マン・イン・ザ・ループ(MITL)制御コンセプトでは、技術的に長距離飛行が可能な高耐久性ドローンであっても、操作者との通信が必要なため、手動制御では飛行範囲に大きな制約が生じるためだ。現在、手動制御なしの長距離ドローンは、固定目標、つまり地図上の座標セットに対してのみ展開できる。
しかし、機械学習によって、特定の物体を検出するだけでなく、それらを分類し、それに応じてドローンの行動を決定するソフトウェアをドローンに搭載することが可能だ。例えば、AI搭載のドローンは、関心のあるターゲットを識別するだけでなく、それが固定されているか移動しているかを分類できる。これは、地対空ミサイルシステムや大砲の場合に非常に役立つ。ターゲットがすでに破壊されているか損傷しているか、あるいはまだ活動しているかをドローンが把握できるからだ。
さらに、長時間飛行能力と長距離飛行能力を組み合わせれば、これらの自律型無人機は、数百マイル離れた敵陣の奥深くに位置する目標を、特定地域を徹底的に捜索するため長時間滞空しながら探し出すことができる。その地域に目標が見つからなければ、その無人機は発進地点に戻る。また、発進前に攻撃対象としてプログラムされていた別の近くの目標に向かって移動することもできる。
同様に、前線からかなり奥深くに展開する部隊の動きさえも、AI搭載の無人機で標的にでき、戦場であればいつでもどこでも敵対勢力に対して精密攻撃を行うことが可能になる。
基本的に、無人機による戦闘に人工知能を導入することで、無人機が何と戦うか、いつどこで戦うかというパラメータにパラダイムシフトがもたらされる。そして、AI搭載の「無人機群」が登場すればまったく新しいゲームとなる。
Perilous Consequences Of The AI Revolution In Drone Warfare Spurred By Ukraine Conflict
September 16, 2024 by Tanmay Kadam
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