Летчики, солдаты, геймеры: как работают операторы БПЛА18.02.2020 11:09

Лучшее от ПМ ко Дню защитника Отечества

Несколько лет назад, учитывая возрастающее значение беспилотной авиации в американских боевых операциях, правительство США учредило медаль «За особые боевые заслуги» (Distinguished Warfare Medal) специально для операторов военных БПЛА и специалистов кибервойны. Реакция ветеранов настоящих боевых действий последовала незамедлительно: как можно приравнивать к боевым заслугам сидение за экраном компьютера за тысячи миль от тех мест, где грохочут взрывы и стучат автоматные очереди?! Аргумент был услышан, медаль по‑тихому отменили.

Экипаж робота

Это событие очень ярко продемонстрировало двойственность положения человека в «дистанционной войне». С одной стороны, одна из главных задач БПЛА состоит в том, чтобы не подвергать опасности жизнь пилота, с другой, даже сидя в безопасном месте, на командном пункте БПЛА, оператор решает вопросы жизни и смерти и зачастую подвергает свою психику серьезным нагрузкам. Как на войне. Исследования медиков и психологов показывают, что, несмотря на удаленность от поля боя, операторы БПЛА могут порой страдать посттравматическим синдромом, подобно ветеранам горячих точек.

Конечно, человека можно просто «исключить из игры». К 2030−2035 годам американские ВВС хотят получить полностью автономный робот-автомат, который будет делать все сам без участия человека и даже принимать решения на пуск ракет. Однако вполне вероятно, что главным препятствием на пути к появлению такого оружия могут стать не технические проблемы, а вопросы морально-юридического характера. Согласно принятой практике пока все-таки ответственность за действия БПЛА берет на себя человек.

Тихий полет Аппаратура рабочего места оператора, помимо функций управления, позволяет формировать и затем вводить на борт БПЛА полетное задание, пополнять банк данных, проводить предполетные тренировки. В своей работе операторы взаимодействуют с помощью речевого обмена, а также интерактивного обмена информационными форматами своих многофункциональных дисплеев. Для целей управления также прорабатывается использование нашлемных систем целеуказания.

Мировой опыт эксплуатации беспилотных авиационных комплексов (БАК) оперативно-тактического назначения типа Shadow, Hunter, Hermes, Predator показал, что наиболее эффективна команда операторов трех специализаций. Во‑первых, это оператор-пилот БПЛА, тот, кто непосредственно управляет полетом. Во‑вторых, оператор бортовых целевых нагрузок. Он работает с сенсорными системами различного спектрального диапазона круглосуточного применения — они служат для наблюдения поля боя, поиска, обнаружения и идентификации объектов интереса. Этот же оператор принимает решение о прицеливании и пуске оружия. В-третьих, оператор интеллектуальной поддержки с опытом управления БПЛА, владеющий технологией экспертных систем типа «в помощь летчику» и имеющий быструю реакцию для принятия решений.

Рабочие места операторов объединены в локальную вычислительную сеть и строятся на основе многофункциональных мониторов-дисплеев, многофункциональных пультов управления, а также ручных органов управления по типу кистевых самолетных ручек с технологией HOTAS, а также флайтстиков. Командные пункты БАК оперативно-тактического назначения создаются в мобильном варианте на шасси автомобиля. Помимо основного оборудования, пункты также оснащены унифицированными вынесенными терминалами, которые дают дополнительные возможности и гибкость в управлении.

Одна из проблем — перегрузки операторов полезных нагрузок и интеллектуальной поддержки информацией, получаемой с БПЛА, на которую нужно реагировать в реальном времени и объемы которой сегодня растут лавинообразно. В том числе, по мере появления на дронах многоспектральных многоапертурных бортовых сенсоров.

Ас против мастера консоли

Однако какой бы сложной и совершенной ни была аппаратура управления, в пилотировании летательного аппарата с земли есть один нюанс, который можно назвать «сенсорным голодом». Пилоты говорят, что чувствуют самолет «пятой точкой», и это не шутка: ощущение перегрузки дает немало информации об изменении положения ЛА в пространстве. Задействован и слух — звук двигателя тоже весьма информативен. Гораздо больше данных получает зрение: пилот может, например, посмотреть в боковое окно самолета. Вся эта гамма сенсорных сигналов позволяет пилоту стремительно осознать изменение ситуации и мгновенно среагировать.

Перед оператором БПЛА в основном лишь зрительная информация: крупнозернистая картинка, как правило, с носовой камеры БПЛА, которая транслируется с задержкой в несколько секунд, если управление идет через спутник, плюс карта и различные цифровые данные на дисплеях, которые нуждаются в интерпретации. Поэтому, разумеется, реакция оператора БПЛА будет чаще всего отставать от реакции летчика в пилотируемом самолете.

Одним из решений этой проблемы могло бы стать использование так называемых мультимодальных дисплеев — систем, в которых зрительная информация дополняется другими сенсорными данными. Как, например, оператору БПЛА почувствовать турбулентность? Непосредственно — только в виде дрожания картинки, поступающей с камеры. Но если дополнить картинку, например, вибрацией флайтстика, оператор гораздо быстрее среагирует на неблагоприятную ситуацию в воздухе. Такой эффект хорошо известен владельцам игровых консолей и даже смартфонов!

Кто является лучшим кандидатом на должность оператора БПЛА? Первое, что приходит на ум, — бывший или действующий пилот ВВС. И именно из этой категории в основном набирались операторы больших БПЛА, эксплуатируемых американскими вооруженными силами. Однако по мере повышения спроса на «беспилотных пилотов» выяснилось, что, во‑первых, ВВС просто не в состоянии утолять кадровый голод в экипажах БПЛА, а во-вторых, молодые люди, поднаторевшие в боях на Playstation и XBoх, подходят на роль операторов лучше летчиков. Все дело как раз в том, что пилоту ВВС сложно управлять самолетом без привычных «подсказок» (звук, перегрузка и т. д.), а те, кто поднаторел в общении с виртуальной реальностью, спокойно обходятся без ощущений «пятой точкой». Еще в 2004 году группа американских исследователей во главе с Кайсаром Вараичем выяснила, что операторы с опытом пилотирования обычных самолетов делали больше ошибок при управлении БПЛА, чем те, кто осваивали аппаратуру управления с нуля. Авторы доклада считали, что управление БПЛА должно быть унифицировано не с привычными органами управления самолетом, а с традиционными компьютерными интерфейсами.

Наземные командные пункты (НКП) выполняются в мобильном варианте на шасси автомобиля. В настоящее время наметилась тенденция перехода на мобильные унифицированные НКП с открытой архитектурой, которая позволяет наращивать возможности использовать БПЛА различных типов, включая их совместное применение, а также применение групп смешанного состава из БПЛА и пилотируемых ЛА. Подобные НКП позволят одному оператору управлять сразу несколькими БПЛА, например, четырьмя.

Что скажет дрон?

Но чем больше инструменты управления БПЛА будут напоминать джойстики виртуальной реальности, чем чаще среди операторов боевых дронов будут появляться люди без пилотажного опыта, тем острее станет тема психологической и моральной ответственности операторов за отдачу команды «огонь». В стандарте НАТО STANAG-4586, регламентирующем взаимодействие оператора с БПЛА, рекомендовано десять уровней автоматизации, в диапазоне от полного подчинения БПЛА оператору до полной автономности. Иными словами, далеко не всегда оператор может нести ответственность за то или иное действие дрона. И именно в этой области возникает психологическая, моральная и правовая проблема, решить которую непросто. Если все действия оставить за человеком, то на него же ложится и вся ответственность за нанесенный беспилотником удар. Если же большой простор действия оставить автоматике, то ее сбой или ошибка могут привести к бессмысленным жертвам. Как раз тот факт, что оператор БПЛА вынужден убивать, не подвергая ни малейшему риску собственную жизнь, становится источником серьезных психологических страданий, того самого посттравматического синдрома.

Операторы склонны сажать беспилотник по более крутым, чем стандартные, глиссадам. Но это посадка с увеличенной вертикальной скоростью касания ВПП и, следовательно, с увеличенной ударной перегрузкой, отчего БПЛА может просто сломаться. Ясно, что такие условия будут лучше «восприниматься» БПЛА с усиленными шасси и корпусом, и именно с такими БПЛА оператору будет проще справляться.

Приходится прибегать к всевозможным ухищрениям. Например, замечено, что, общаясь с роботом, имеющим антропоморфные черты, человек склонен видеть в машине не инструмент, а партнера, с которым можно поделиться ответственностью. Вряд ли боевые БПЛА будут когда-либо изготавливать в виде Супермена или Железного человека, зато отчасти антропоморфные черты может придать дрону… умение разговаривать. В исследовательской лаборатории ВВС США работают над созданием голосового интерфейса для общения оператора и БПЛА. Так что, прежде чем запустить ракету Hellfire по очередному подозрительному объекту, оператор и робот смогут «обсудить» эту тему.

На ближайшее время общим правилом будет снижение степени автономности БПЛА при большой определенности задачи или когда имеется запас времени на расширение ситуационной осведомленности. Естественно, при увеличении роли оператора в управлении. Один из показательных случаев — посадка БПЛА.

Опыт эксплуатации БПЛА типа Predator и Reaper показывает, что во время посадок в автоматическом режиме они склонны заходить на ВПП с увеличенным креном, сильно опущенным вниз носом, иметь первый контакт с землей передним колесом, а при вторичном касании основными шасси совершать подскоки. В результате могут лопаться колесные стойки и происходить другие неприятности. В этом случае непосредственное вмешательство оператора крайне желательно. По сути, это стало правилом — очень дорогие БПЛА (стоимостью в десятки миллионов долларов), операторы американских авиабаз часто сажают вручную.