Trung Quốc muốn hợp nhất dàn thiết bị không người lái đa miền

Trung Quốc muốn hợp nhất dàn thiết bị không người lái đa miền.

Trung Quốc muốn hợp nhất dàn thiết bị không người lái đa miền

Trung Quốc đang chuyển trọng tâm từ những đội hình gồm hàng trăm máy bay không người lái giống nhau sang mạng lưới có thể kết nối phương tiện trên không, mặt đất và mặt biển. Mục tiêu cuối cùng là để nhiều loại thiết bị tự chia sẻ dữ liệu, phân công nhiệm vụ và phối hợp trong cùng một chiến dịch.

Định hướng này được Viện Nghiên cứu Công nghệ Thông minh thuộc Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc, CETC, trình bày trong một bài viết mới. CETC là tập đoàn nhà nước hoạt động trong lĩnh vực điện tử, thông tin và công nghệ quốc phòng của Trung Quốc.

Theo viện nghiên cứu, dàn thiết bị không người lái không đơn thuần là một nhóm lớn phương tiện di chuyển cùng nhau. Đây phải là một hệ thống phân tán, trong đó từng thiết bị có thể giao tiếp, nhận biết môi trường, đưa ra quyết định cục bộ và đóng góp vào năng lực chung của toàn mạng lưới.

Năm năng lực quyết định hiệu quả của dàn thiết bị

CETC xác định năm năng lực có thể quyết định một đàn thiết bị không người lái có hoạt động hiệu quả trong chiến đấu hay không, gồm khả năng sống sót, nhận biết tình huống, lập kế hoạch và ra quyết định, thực hiện nhiệm vụ, tự học và phát triển.

Khả năng sống sót thể hiện ở việc toàn hệ thống vẫn tiếp tục hoạt động khi một số thiết bị bị phá hủy, mất liên lạc hoặc chịu tác động của gây nhiễu điện tử. Các đàn máy bay cùng loại của Trung Quốc đã thử nghiệm cơ chế tự cấu hình lại mạng, lấp khoảng trống đội hình và phân phối lại nhiệm vụ khi một nút trong mạng ngừng hoạt động.

Trung Quốc ra mắt máy bay vận tải không người lái bay 1.600km, chở tối đa 1 tấn hàng

Cách vận hành này khác với đội hình được điều khiển tập trung. Nếu mọi mệnh lệnh đều đi qua một trung tâm duy nhất, toàn bộ hệ thống có thể bị tê liệt khi trung tâm chỉ huy mất kết nối. Trong mô hình phân tán, từng thiết bị vẫn có thể xử lý một phần thông tin và phối hợp với các thiết bị ở gần.

Năng lực thứ hai là nhận biết tình huống. Mỗi máy bay hoặc phương tiện mặt đất chỉ quan sát được một khu vực nhất định. Khi dữ liệu từ nhiều cảm biến được ghép lại, đàn thiết bị có thể tạo ra bức tranh rộng hơn về mục tiêu và môi trường hoạt động.

CETC cho biết hệ thống hiện nay có thể sàng lọc mục tiêu, nhận dạng vật thể ngụy trang và xác định vị trí dựa trên dữ liệu thu từ nhiều thiết bị. Tuy nhiên, việc phát hiện mục tiêu nhỏ, bị che khuất hoặc phát tín hiệu yếu vẫn khó khăn khi môi trường có nhiều vật cản và nhiễu điện từ mạnh.

Năng lực thứ ba liên quan đến lập kế hoạch và ra quyết định. Các hệ thống đã có thể tự đổi đội hình, chọn đường bay, tránh va chạm và điều chỉnh nhiệm vụ theo tình huống. Thách thức lớn hơn là giúp chúng tạo ra phương án mới khi gặp môi trường chưa từng xuất hiện trong dữ liệu huấn luyện hoặc đối thủ có khả năng phản ứng nhanh.

Khả năng thực hiện nhiệm vụ là năng lực thứ tư. Một dàn thiết bị có thể tham gia nhiều công đoạn, từ trinh sát, chế áp điện từ, chỉ thị mục tiêu đến tấn công chính xác và đánh giá kết quả. Hiệu quả của chuỗi hoạt động phụ thuộc vào tốc độ truyền dữ liệu, độ chính xác của cảm biến và khả năng phối hợp giữa các phương tiện.

Năng lực cuối cùng là tự học và phát triển. CETC cho biết trí tuệ nhân tạo điều khiển đàn thiết bị đã chuyển từ chương trình có quy tắc cố định sang cơ chế tối ưu thích ứng. Hệ thống có thể tích lũy kinh nghiệm thông qua học tăng cường, tức học bằng cách thử nhiều phương án rồi điều chỉnh theo kết quả nhận được.

Dù vậy, khả năng tự phát triển chiến thuật theo thời gian thực vẫn là mục tiêu dài hạn. Các nhà nghiên cứu chưa công bố bằng chứng cho thấy một đàn thiết bị đã có thể tự hình thành phương án tác chiến hoàn toàn mới trong môi trường thực tế.

Khó khăn nằm ở việc kết nối nhiều loại phương tiện

Trung Quốc đã đạt kết quả nhất định với đàn đồng nhất, gồm nhiều máy bay có thiết kế, cảm biến và phương thức liên lạc tương tự. Bước tiếp theo là xây dựng đàn không đồng nhất, nơi máy bay, xe tự hành và phương tiện trên biển cùng tham gia một mạng lưới.

Đây là bài toán khó hơn nhiều. Máy bay di chuyển nhanh và phụ thuộc vào liên kết dữ liệu trên không. Phương tiện mặt đất phải xử lý địa hình, vật cản và tín hiệu bị che khuất. Thiết bị trên biển hoạt động trong môi trường có sóng, độ ẩm cao và khoảng cách liên lạc lớn.

Mỗi nền tảng còn sử dụng cảm biến, giao thức truyền tin và tải nhiệm vụ khác nhau. Muốn phối hợp, chúng cần giao diện tương thích, tiêu chuẩn dữ liệu chung và cơ chế phân quyền rõ ràng. Hệ thống cũng phải xác định thiết bị nào được phép ra quyết định, thiết bị nào cung cấp thông tin và con người can thiệp ở thời điểm nào.

Theo South China Morning Post, CETC coi đàn đồng nhất đã trưởng thành là nền tảng để xây dựng mạng lưới kết nối nhiều loại thiết bị không người lái trên toàn khu vực hoạt động.

Viện nghiên cứu cũng thừa nhận khả năng phối hợp giữa không trung, mặt đất và mặt biển còn hạn chế. Việc bảo đảm một đàn không đồng nhất tiếp tục hoạt động trong hành trình dài, dưới điều kiện gây nhiễu mạnh, vẫn cần thêm nghiên cứu và thử nghiệm thực địa.

Thuật toán chưa phải điều kiện duy nhất

Lộ trình do CETC nêu ra gồm ba giai đoạn. Trung Quốc trước tiên hoàn thiện đàn thiết bị cùng loại, sau đó giải quyết khả năng phối hợp giữa các nền tảng khác nhau và cuối cùng kết nối chúng thành mạng lưới hoạt động trên nhiều miền.

Tuy nhiên, CETC cảnh báo ngành công nghiệp này đang xuất hiện các dự án trùng lặp, đầu tư phân tán và tâm lý chú trọng trình diễn hơn hiệu quả có thể đo lường. Một đội hình bay đẹp trong điều kiện kiểm soát chưa chứng minh được khả năng vận hành khi mất tín hiệu, chịu tấn công mạng hoặc bị phá hủy một phần.

Sự phát triển của đàn thiết bị vì vậy không thể chỉ dựa vào thuật toán trí tuệ nhân tạo. Công nghệ này còn cần chuẩn dữ liệu thống nhất, giao diện tương thích, hạ tầng liên lạc an toàn, khả năng chống gây nhiễu và phương pháp thử nghiệm sát điều kiện sử dụng.

Kiểm soát con người cũng là vấn đề chưa được giải đáp đầy đủ. Khi nhiều thiết bị tự phân công và điều chỉnh nhiệm vụ, trách nhiệm đối với một quyết định sai có thể trở nên khó xác định. Rủi ro tăng lên nếu hệ thống mang vũ khí hoặc hoạt động trong khu vực có dân thường.

Trung Quốc hiện có nền tảng tương đối trưởng thành đối với các dàn máy bay cùng loại. Mục tiêu kết nối phương tiện trên không, mặt đất và mặt biển vẫn còn nhiều rào cản về cảm biến, liên lạc, trí tuệ nhân tạo và tiêu chuẩn kỹ thuật. Khoảng cách giữa một màn trình diễn quy mô lớn và mạng lưới tự chủ có thể hoạt động trong môi trường phức tạp vẫn chưa được thu hẹp hoàn toàn.