Die Drone Wars: 9/11 inspiriert Fortschritte in der Robotik Kampf

11. September 2001 Angriffe initiiert eine Flut von Fortschritten in der militärischen Technologie im letzten Jahrzehnt, die den USA geholfen hat und seine Verbündeten definieren moderne Kriegsführung. Keiner von diesen Weiterentwicklungen hatten einen größeren Einfluss auf Amerikas Missionen im Nahen Osten als die Reifung von ferngelenkten Flugzeugen (RPA), Drohnen auch bekannt als unbemannte Luftträger (UAVs) oder generisch. Der US-Armee Drohne Armada allein hat von 54 Drohnen im Oktober 2001, als US-Kampfhandlungen in Afghanistan begann, auf mehr als 4.000 Drohnen, die Durchführung, Überwachung, Aufklärung und Angriff Missionen in Afghanistan, Irak und Pakistan (Pdf) erweitert. Es gibt mehr als 6.000 davon in den USA als Ganzes Militär und Weiterentwicklungen versprechen, diese umstrittenen Flugzeuge zu machen — Schuld für den Tod von militanten sowie Bürgerinnen und Bürger – weitaus intelligenter und flink.

Während Drohnen selbst sicherlich kein neues Konzept sind – ihren Ursprung geht zurück in den 1840er Jahren — seit 9/11 sie können jetzt mit einer Vielzahl von Sensoren und Waffen geladen werden und werden von gut ausgebildeten Operatoren über einen Joystick gesteuert und Video Tausende Kilometer von einer Kampfzone überwachen.

"Eines der wichtigsten Dinge, die aufgetretenen seit 9/11 ist die Verlagerung von, wenn man so will, Peer-to-Peer-Kriegsführung zu einer Fokussierung auf unregelmäßige Kriegsführung", sagt US-Air Force Hauptwissenschaftler Mark Maybury. RPAs, als die Air Force bezeichnet man sie, weil sie in der Tat von Piloten betrieben werden helfen US-Truppen und ihre Verbündeten an diese Verschiebung durch die Bereitstellung von Aufklärung Daten und Angriff Unterstützung gegen Feinde schwer zu finden wegen ihrer Fähigkeit, Zivilisten und das zerklüftete Gelände ihrer Umgebung harmonisch anpassen. [Anzeigen einer Diashow mit verschiedenen Drohnen verwendet durch das US-Militär]

Einsatz von Drohnen verfügt über mehrere Niederlassungen des Militärs sowie der CIA (einer der ersten Nutzer von unbemannten Luftfahrzeugen) gewachsen. Die Air Force, protokolliert z. B. seine ersten 250.000 Flugstunden Drohne von 1995 bis Mai 2007. Die nächsten 250.000 Flugstunden Drohne, dauerte jedoch nur ein Jahr und eine Hälfte, von Mai 2007 bis November 2008. Die Air Force erreicht seinen dritten Satz von 250.000 Flugzeit Stunden in nur einem Jahr von Dezember 2008 bis Dezember 2009.

Das Department of Defense 2012 Plan fordert "Einkauf mehr unbemannte Flugzeuge bestehender für laufenden Betrieb, Verbesserung der Systeme bereits in Betrieb, und Gestaltung mehr-fähigen unbemannte Flugzeugsysteme für die Zukunft" nach einem Congressional Budget Office (CBO) Bericht veröffentlicht im Juni (Pdf). Die CBO schätzt, dass das Verteidigungsministerium auf 730 neue mittlere und große Drohnen bis 2020 etwa $ 36,9 Milliarden in seinen verschiedenen Zweigen verbringen werden.

Diese Erweiterung des Militärs unbemannte Flugzeuge Kampagne bringt eine gewisse Besorgnis wie Drohnen von den Kritikern unter Beschuss geraten haben. Einige bestreiten das Militär Genauigkeit Forderungen und verweisen auf unbemannte Flugzeuge als die Ursache von Tausenden von getöteten Zivilisten im Krieg-heftig gezerrissenes Nahen Osten in den letzten zehn Jahren. Andere beachten Sie, dass der Kampf gegen Terrororganisationen wie al-Qaida in zivilen Zonen eingebettet – vor allem die Tötung von Osama bin Laden – in erster Linie durchgeführt worden, mit bewährten Intelligenz Methoden anstatt Drohne gestartet Hellfire Luft-Boden-Raketen.

Morgendämmerung der Drohne
Der Einsatz von unbemannten Flugzeugen im Krieg geht zurück 162 Jahre, wenn Österreich unbemannte Ballons verwendet, um Bomben auf Venedig im Jahre 1849. Als Scientific American berichtete damals: "In einem günstigen Wind die Ballons werden ins Leben gerufen und in der Nähe von Venedig wie möglich gerichtet und auf ihre gebracht, vertikalen Positionen über die Stadt, sie werden ausgelöst durch Elektro-Magnetismus durch eine lange isolierten Kupferdraht mit einer großen galvanische Batterie am Ufer platziert."_FITTED Die Bombe fällt senkrecht, und auf den Boden erreicht explodiert."

Im frühen 20. Jahrhundert rekrutiert das US-Militär ferngesteuerte Flugzeuge als Köder dienen oder sogar feindliche Ziele während der ersten und zweiten Weltkriege anzugreifen. Ab den 1950er Jahren begann Flugzeuge Truppen mit Hilfe von Kameras, Sensoren, elektronische Geräte oder andere Nutzlasten zu unterstützen. "Im Hinblick auf moderne, Drohnen wirklich begann in den frühen 1990er Jahren, wo sie waren ein fortschrittliches Konzept-Technologie-Demonstration am DARPA [die Defense Advanced Research Projects Agency]," Maybury ergänzt.

General Atomics Aeronautical Systems, Inc.-Predator-Drohnen waren gegen Mitte der 1990er Jahre eingeführt und in den USA 1999 Kosovo-Luftoperationen zur Überwachung und Aufklärung eingesetzt. Raubtiere (mit einer 20 Meter Spannweite) wurden zuerst in Afghanistan im Oktober 2001 zur Intelligenz und ein Streik-Fähigkeit zur Operation Enduring Freedom, der offizielle Name verwendet durch die US-Regierung für den Krieg in Afghanistan zur Verfügung zu stellen. Eine CIA-gesteuerten Predator-Drohne feuert eine Hellfire-Rakete tötete sechs mutmaßliche al-Qaida-Terroristen im Jemen am 3. November 2002-die erste Verwendung von einem bewaffneten Räuber als ein Angriff Flugzeug außerhalb Kriegsschauplatz wie Afghanistan, nach der Verband amerikanischer Wissenschaftler (FAS).

Intensivierung der Drohne Missionen
Allein im vergangenen Jahr der Luftwaffe mehr als 400 Feuergefechte mit RPAs unterstützt hat, sagt Maybury. Im Jahr 2010 nahmen sie 30.000 Stunden full-Motion video während ihrer Missionen zusammen mit 11.000 High-Fidelity-Bildern. "Wir nennen sie ferngesteuerte Flugzeuge, weil in der Tat wir Profis haben – Piloten und Sensor-Betreiber – zu betreiben," sagt Maybury. "Mag ich nicht einmal das Wort"Drohnen." "Es klingt langweilig persönlich."

Die Luftwaffe groß angelegte RPA Einsatz begann nach 9/11; Es hatte eine einzelne RPA in 2001 in Betrieb. Die Air Force betreibt jetzt mindestens vier verschiedene Modelle von mittelgroßen oder großen unbemannte Flugzeuge. Neben seiner 175 Raubtiere gibt es 14 strahlgetriebenen Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk, die größte RPAs in die Luftwaffe Flotte mit Flügelspannweiten von 35 bis 40 Metern. Etwa 40 Turboprop angetrieben General Atomics MQ-9 Reaper (eine größere Version des Raubtiers) sollen die Flotte in diesem Jahr betreten werden. Die Luftwaffe nutzt auch der Lockheed Martin RQ-170 Sentinel, eine "schleichende Aufklärungsflugzeug deren Existenz erst seit kurzem worden, von der Air Force anerkannt ist" die CBO-Berichte.

Im vergangenen Jahr zum ersten Mal in seiner Geschichte der Luftwaffe mehr RPA-Piloten als Örtlich festgelegtflügel Piloten ausgebildet. RPAs sind oft mit Bewegtbild-Kameras, Infrarot-Nachtsicht, bieten Signale Intelligenz Sensoren zu belauschen, Kommunikation und eine Vielzahl von weiteren Sensoren ausgestattet. Neben einem Piloten hat jeder RPA einen Sensor-Operator lenkt die Kameras und deren Signale von Sensoren während einer Mission. Alle diese Informationen wird zu einem System der "Ausbeuter," Air Force Personal, die alle das Video-streaming und andere Informationsgewinnung aus Signalen kommen in analysieren und feed Informationen je nach Bedarf wieder an den Piloten und Sensor Betreiber zugeführt.

Andere Niederlassungen des Militärs sowie der CIA, komme auch auf Drohnen verlassen. Die Armee betreibt in erster Linie drei mittelgroße Modelle von unbemannten Luftfahrzeugen – Northrop Grumman MQ-5 b Jäger, AAI Corp. RQ-7 Schatten (auch verwendet von den Marines) und zwei verschiedene Arten von Raubtieren. Die CBO schätzt, dass die Armee allein verbringen etwa $ 5,9 Milliarden in den nächsten fünf Jahren ihre Drohne Flotte hinzu.

Die Navy testet zwei neue Arten von RPA — lange Ausdauer breiten Bereich Maritime Surveillance (BAMS) Flugzeug – eine Global Hawk-Variante – und der Northrop Grumman MQ-8 b Firescout unbemannte Hubschrauber. Die Marine geplant ist für den Kauf von 65 BAMS durch 2026 und 168 Firescouts durch 2028, entsprechend der CBO.

ROVER-Bodenstationen
Diese Vielzahl von Drohnen ermöglicht Angriffe auf eine Vielfalt von feindlichen Stellungen, sondern vielleicht als signifikant ist die Fähigkeit zur Kommunikation mit Truppen auf dem Boden. Dies geschieht mit Hilfe von ferngesteuert betrieben Video Enhanced Receiver (ROVER) Bodenstationen, die einen robusten Laptop, Software, ein Telefon und ein Radio Truppen live, Overhead Intelligenz aus einer Vielzahl von Plattformen geben kombinieren – bemanntes Flugzeug, unbemannte Flugzeuge, so gut wie alles mit einer Kamera in der Lage, einen Datenfeed zu streamen, sagt Chris Bronk, eine Information Technologie Policy Research Fellow am Rice University James A. Baker III Institute for Public Policy in Houston und einem ehemaligen US-Staat Abteilung Diplomat. "Amerikanische Soldaten über den nächsten Hügel in Echtzeit sehen können", fügt er hinzu. Im Jahr 2002 entwickelte original ROVER System benötigt einen Humvee es herum zu schleppen. Neuere Systeme können in einen Rucksack passen.

ROVERs "besonders transformierende sind denn jetzt Menschen vor Ort haben Sie, die was das Flugzeug in der Luft in Echtzeit sehen, bei der auch Kommunikation mit DCGS [verteilten gemeinsamen Bodenstation] zurück in den USA sehen kann", sagt Maybury. Truppen mit ROVERs können sogar verlangen, dass RPA Piloten und Sensor-Betreiber fliegen oder in eine bestimmte Richtung oder über einen bestimmten Bereich scannen.

Eine wichtige Entwicklung im RPA Betrieb in den vergangenen fünf Jahren wurde die Möglichkeit von mehreren Kameras wie die Gorgon Stare video-Capture-System und autonome Echtzeit-Boden allgegenwärtig Imaging System zur Überwachung der Montage (ARGUS-ist). "Jetzt sind wir in der Lage zu sehen, nicht nur einen einzigen Full-Motion-Video aber tatsächlich großflächig Bewegung Bilder [WAMI], die Multi-spot Infrarot-Bilder zur Verfügung stellt," sagt Maybury. "Vor zehn Jahren erhalten Sie einen einzigen Feed, heute schauen wir 65 Spots von zwei Frames pro Sekunde um ein weites Feld." Ein ROVER kann einen bestimmten Kanal einwählen oder vorschreiben, einen Sensor-Operator, ein bestimmtes Fahrzeug auf einen bestimmten Kanal zu folgen.

Mikro-Luftfahrzeuge
Militär und Geheimdienst-Einheiten sind zunehmend Interesse an kleineren Drohnen geworden, die Aufklärung und Überwachung Operationen verbessern können. Einige dieser Drohnen werden von Hand gestartet, während andere noch kleinere Vögel und Insekten ähneln.

Die Air Force Research Laboratory Luft Fahrzeuge Direktion Micro Air Fahrzeug Integration & Anwendung Forschung Institute an Wright-Patterson Air Force Base in Ohio ist spezialisiert auf die Entwicklung und Erprobung von Mikro Luftfahrzeuge (MAVs). Weniger als 0,6 Meter Länge, ein MAV ist geeignet für den Betrieb unter Dach-Niveau in einem städtischen Umfeld. Es kann ein Starrflügler, Drehflügler (Hubschrauber), flatternden Flügel oder sogar keine Flügel haben. Die Air Force entwickelt MAVs als ein Weg, um in enger auf feindliche Kämpfer, obwohl solche kleinen Geräte schwer zu kontrollieren sind (sogar ein Windstoß kann sie aus der Position nehmen).

AeroVironment, Inc. entwickelt noch kleinere Drohnen, die weniger als 20 Gramm wiegen. DARPA beauftragte die Monrovia, Kalifornien, Unternehmen zu entwerfen und bauen einen fliegenden "Kolibri-Like" Mustermaschinen für das Nano Air Vehicle (NAV)-Programm. Im Februar stellte AeroVironment seine 16 Zentimeter lange Nano Hummingbird, in der Lage, Aufstieg und Abstieg vertikal, fliegen, seitlich links und rechts, vorwärts und rückwärts, fliegen, sowie drehen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn unter Fernbedienung und tragen eine kleine Videokamera.

Der biologisch inspirierte Prototyp ist in der zweiten Phase eines Drehstrom-DARPA NAV-Programms, begann im Jahr 2005. AeroVironment ist eines von vier Unternehmen mit Phase-One Verträge Miniatur Drohnen entwickeln. Charles Stark Draper Laboratory, Inc., in Cambridge, Massachusetts, und Lockheed Martin errichteten Drehflügel-Navigationsgeräte, AeroVironment und Oakland, Kalifornien, ansässige MicroPropulsion Corp auf flattern Flugzeugen ausgerichtet.

Kollateralschäden
Drohnen werden in der amerikanischen Öffentlichkeit als ein Weg, um gegen Bedrohungen für die USA schlagen ohne Flieger oder Soldaten in der Gefahrenzone befördert. Ein weiterer angeblicher Vorteil der Drohnen ist die Präzision, mit der sie Amerikas Feinde angreifen. Zahlreiche Berichte über die Opfer unter der Zivilbevölkerung, zeigen jedoch, dass diese Roboter Flugzeuge präzise nur zu einem gewissen Grad sind. Die CIA und das Weiße Haus wurden schnell darauf hinweisen, sie haben keine Hinweise gefunden Sicherheiten Todesfälle aus USA Anti-Terror-Operationen außerhalb von Afghanistan oder Irak, eine Forderung bestritten an mehreren Fronten, zuletzt in einem Bericht von britischen und pakistanischen Journalisten zusammengestellt.

Berichte über die Anzahl der zivilen Opfer zugeschrieben Drohne, die Streiks, vor allem in Pakistan variieren. The Long War Journal, eine Web-Site von gemeinnützigen öffentlichen Multimedia Inc. produziert behauptet, dass seit 2006 in Pakistan allein, Drohne Streiks 2.080 Anführer und Aktivisten der Taliban, al-Qaida getötet und verbündete sich extremistische Gruppen sowie 138 Zivilisten. Unterdessen behauptet die US-Regierung, dass seine Drohnen seit 2001 mehr als 2.000 Extremisten in Pakistan und etwa 50 Zivilisten getötet haben. Das Bureau of Investigative Journalism, eine Non-Profit-Organisation mit Sitz an der City University in London, bestreitet die US-Regierungsstatistiken sagen, dass seine Forschung ergab, dass von den 2.292 Tote bei US-Angriffe seit 2004, 385 Zivilisten, darunter mehr als 160 Kinder waren.

In einem 14 August New York Times Editorial, ehemaliger Direktor der nationalen Geheimdienste Dennis Blair, ein pensionierter Admiral, darauf hingewiesen, dass, vor allem in Pakistan, "Drohnenangriffen sind nicht mehr die effektivste Strategie zur Beseitigung von al-Qaida Fähigkeit, uns anzugreifen." Seine Begründung: "Drohnenangriffen behindern Qaida Kämpfer, während sie sich bewegen und verstecken, aber sie können ertragen die Angriffe und weiterhin funktionieren." In der Zwischenzeit schrieb Opfer unter der Zivilbevölkerung von Drohnenangriffen Unterstützung in Pakistan für die USA Anstrengungen zur Beseitigung von al-Qaida aus der jeweiligen Region entmutigen, er. Blair, ruft jedoch nicht für ein Ende der Streiks aber eher engere Koordinierung zwischen den USA und Pakistan Militärs bei der Planung von solchen Streiks Drohne.

Die Zukunft
Das US-Militär Ziele gehört zu den Einsatz von Drohnen auf einer Vielzahl von Missionsarten zu erhöhen. Neben der MAVs und Navigationsgeräte zur Mischung hinzufügen, sieht Maybury Air Force RPAs Truppen im Bereich Kraftstoff und andere Versorgungsgüter bereitzustellen. RPAs werden auch zunehmend autonome, überwacht, aber nicht notwendigerweise pilotierten durch den Menschen. Dies wird nicht einfach sein, als autonome Systeme müssen die Fähigkeit zur Anpassung an sich verändernde Bedingungen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz, die bei der Entscheidungsfindung hilft. Dennoch ist ein langfristiges Ziel erstellen Flotten von RPAs, die Reisen als Ganzes selbst koordiniert und Streik im Konzert. Die Luftwaffe-Ansprüche, die es in bauen überschreiben Steuerelemente, die Piloten auf dem Boden zur Rückübertragung oder umleiten RPAs bei Bedarf zu aktivieren.

Für unbemannte Missionen dürften nach FAS von Aufklärung und Angriff auf Bodenziele zu einer viel größeren Anzahl von Missionen, einschließlich Personal Recovery, Luft tanken, medizinische Evakuierung und Raketenabwehr (Pdf) zu erweitern.

Neben Raketen starten, können zukünftige Drohnen möglicherweise eines Tages gerichtete Energiewaffen, einschließlich Laser stören oder zerstören feindliche Ausrüstung und Hochleistungs-Mikrowellen-Systeme entworfen, um feindliche Kombattanten verbrennen ohne tödliche Feuer.

Drohnen werden auch in der Lage, für Jahre, anstatt Stunden oder Tage in einer Zeit in der Luft bleiben. "Letztes Jahr haben wir eine Menge Arbeit in Energie, die ultra-lange Ausdauer Flugzeuge wie die Geier und integrierten Sensor die Struktur (ISIS), die teilweise durch leichte Solarzellen angetrieben werden enthält," sagt Maybury.

Unabhängig davon, wie weit Drohne Technologie Fortschritte ist es klar, dass das Dienstprogramm, das sie gezeigt haben, bei der Unterstützung der U.S. in den letzten 10 Jahren Truppen sicherstellen, dass diese ferngesteuerte Flugzeuge hier sind zu bleiben.

Dieser Artikel wurde von ScientificAmerican.com bereitgestellt. © 1905 ScientificAmerican.com. Alle Rechte vorbehalten.

Wissenschaftlichen Amerikaner auf Twitter folgen @SciAm und @SciamBlogs. Besuchen Sie ScientificAmerican.com für die neuesten Nachrichten Wissenschaft, Gesundheit und Technik.