"Giải mã" công nghệ phương tiện không người lái của Israel

HỆ SINH THÁI ĐA TẦNG

Các PTKNL, gồm máy bay không người lái (UAV/UAS), xe chiến đấu mặt đất (UGV), tàu mặt nước, ngầm tự hành (USV, UUV), robot tự hành… của Israel được đánh giá là những hệ thống tiên tiến bậc nhất thế giới. Điều đáng chú ý là thành công của Israel không chỉ đến từ việc chế tạo được các hệ thống không người lái kỹ thuật cao, mà cốt lõi ở khả năng tích hợp nền tảng bay, cảm biến, thông tin liên lạc, xử lý dữ liệu, tự động hóa, trí tuệ nhân tạo (AI) và hệ thống chỉ huy - kiểm soát thành một chỉnh thể. Như vậy, Israel đã xây dựng được một hệ sinh thái PTKNL đa tầng, phục vụ nhiệm vụ và cấp độ tác chiến khác nhau.

Thành công của Israel không chỉ đến từ việc chế tạo được các hệ thống không người lái kỹ thuật cao, mà cốt lõi ở khả năng tích hợp nền tảng bay, cảm biến, thông tin liên lạc, xử lý dữ liệu, tự động hóa, trí tuệ nhân tạo và hệ thống chỉ huy - kiểm soát thành một chỉnh thể.

Theo Cục Nghiên cứu và Phát triển Quốc phòng Israel (DDR&D), các lực lượng nước này hiện sử dụng nhiều loại UAV, được phân chia theo kích thước, độ cao hoạt động, thời gian bay và nhiệm vụ. Ở tầng chiến lược, Heron TP/Eitan do Tập đoàn IAI nghiên cứu chế tạo là một trong những nền tảng tiêu biểu. Heron TP có khối lượng cất cánh tối đa 5.670kg, tải trọng 2.700kg, thời gian hoạt động trên 30 giờ và khả năng liên lạc ngoài tầm nhìn thông qua SATCOM với tầm BLOS trên 1.000km; được tích hợp hệ thống cảm biến quang điện - hồng ngoại, radar và thiết bị tình báo tiên tiến, hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện thời tiết; có khả năng trinh sát, tấn công tiêu diệt mục tiêu và mức độ an toàn cao. Ở tầng trung, Heron của IAI và Hermes 900 của Elbit Systems là hai dòng đáng chú ý. Heron có thể hoạt động tới 45 giờ, mang tải trọng tới 470kg và sử dụng kết nối vệ tinh để thực hiện nhiệm vụ ngoài tầm nhìn; còn Hermes 900 có thể hoạt động trong 36 giờ, tải trọng tối đa 350kg và được thiết kế cho nhiệm vụ đa cảm biến, giám sát và trinh sát đường dài. Trong khi đó, ở tầng chiến thuật và cấp đơn vị, Israel phát triển những UAV nhỏ hơn như Skylark, có vai trò đưa năng lực trinh sát trên không xuống gần chiến trường, giúp các đơn vị mặt đất có thể quan sát địa hình và phát hiện mục tiêu mà không nhất thiết phải dựa hoàn toàn vào các phương tiện lớn.

UAV Harop của Israel.    Ảnh: Internet

Đối với phương tiện mặt đất không người lái (UGV), Israel phát triển Rook là phương tiện cấu hình 6x6 do Elbit Systems và Roboteam hợp tác phát triển, để vận chuyển hậu cần và thực hiện đa nhiệm trên chiến trường. Cùng với đó, hệ thống FUSE là nền tảng tích hợp AI điều phối bầy đàn UAV do Elbit Systems giới thiệu, có khả năng điều phối đồng thời cả bầy đàn UAV và xe không người lái mặt đất ngay cả khi tín hiệu GPS bị vô hiệu hóa. Trong lĩnh vực hải quân, Israel có tàu mặt nước không người lái (USV) Protector do Tập đoàn Rafael nghiên cứu chế tạo, là USV mang vũ khí đầu tiên trên thế giới được đưa vào biên chế tác chiến. Hệ thống này được phát triển nhằm đối phó với các mối đe dọa khủng bố đường biển và bảo vệ cảng biển, vùng biên giới. Bên cạnh đó, còn có tàu ngầm không người lái (UUV) BlueWhale do Tập đoàn IAI phát triển, được triển khai để bảo vệ vùng đặc quyền kinh tế và theo dõi tình hình mặt biển…

Hệ thống FUSE sử dụng AI điều phối bầy đàn UAV.    Ảnh: Internet

"GIẢI MÃ" CÔNG NGHỆ

Công nghệ PTKNL của Israel phản ánh đặc điểm nổi bật của nền CNQP nước này, đó là chú trọng vào khả năng tích hợp hệ thống và chuyển dữ liệu thành năng lực tác chiến, nổi bật là:

Tích hợp AI và học máy (Machine Learning)

Hệ thống xử lý mục tiêu tự động, các UAV được tích hợp các công cụ AI thế hệ mới (như Lavender, Habsora/The Gospel hay SITS). Các thuật toán này tự động phân tích luồng dữ liệu hình ảnh, nhận diện, xếp loại và đề xuất mục tiêu theo thời gian thực với tốc độ xử lý nhanh gấp hàng chục lần phân tích thủ công. Điều khiển bầy đàn (Swarm Drones), các UAV nhỏ có khả năng liên lạc và chia sẻ dữ liệu trực tiếp với nhau mà không cần sự can thiệp liên tục từ trung tâm chỉ huy, giúp tối ưu hóa tầm quét và hỗ trợ tấn công/trinh sát diện rộng.

UGV đa nhiệm Rook.    Ảnh: Internet

Đa dạng hóa nền tảng tác chiến

Đối với UAV hoạt động hàng chục giờ, bài toán không chỉ là thiết kế khí động học mà còn là độ tin cậy của toàn bộ hệ thống. Heron được thiết kế để hoạt động lâu dài trong nhiều điều kiện môi trường; tính tự động hóa cao. Heron TP sử dụng kiến trúc điện tử dự phòng ba lớp và hệ thống ATOL - tự động điều khiển quá trình lăn, cất cánh và hạ cánh. Các xe tự hành như Guardium bảo vệ biên giới và tàu ngầm/tàu mặt nước không người lái kiểm soát vùng biển, tạo nên hệ thống tự chủ hoàn chỉnh từ trên không xuống đất và biển.

Cảm biến - "con mắt" của UAV

Một trong những thế mạnh quan trọng của UAV Israel là khả năng mang nhiều loại cảm biến. Chẳng hạn như Heron MK II, có thể được cấu hình với hệ thống quang điện, radar, ELINT, COMINT, ESM và các thiết bị chuyển tiếp thông tin liên lạc. Điều này biến UAV từ một phương tiện bay đơn thuần thành một trạm cảm biến trên không. Từ độ cao lớn, UAV có thể duy trì quan sát trong thời gian dài; cảm biến quang điện cung cấp hình ảnh trực quan, radar hỗ trợ quan sát trong điều kiện khó khăn hơn, trong khi các hệ thống trinh sát điện tử có thể thu thập những loại tín hiệu mà camera thông thường không thể phát hiện.

Những năm tới, công nghệ phương tiện không người lái của Israel phát triển theo 4 hướng chính: tăng mức độ tự chủ; phát triển hệ thống bầy đàn; kết nối UAV, UGV, USV và robot tự hành thành một mạng lưới thống nhất; sản xuất UAV giá rẻ với số lượng lớn.

Liên kết dữ liệu và vệ tinh

UAV hiện đại phải giải quyết bài toán khó, đó là làm thế nào truyền lượng dữ liệu lớn về trung tâm điều khiển khi nó hoạt động cách xa hàng trăm hoặc hàng nghìn km? Đây là lý do SATCOM và các hệ thống liên kết dữ liệu BLOS có vai trò quan trọng. Heron và Heron TP đều được thiết kế có khả năng sử dụng liên lạc vệ tinh cho nhiệm vụ ngoài tầm nhìn. Heron có thể truyền dữ liệu ISTAR thời gian thực từ các cảm biến trên máy bay về trạm mặt đất hoặc trực tiếp tới người sử dụng chiến thuật. Nhờ đó, UAV không còn đơn thuần là một phương tiện trinh sát, mà đã trở thành mắt xích quan trọng trong mạng lưới thông tin tác chiến.

Tác chiến điện tử và chống UAV

Israel phát triển các hệ thống tác chiến điện tử HYPNOSIS. Thay vì dùng đạn tên lửa, hệ thống này can thiệp vào tín hiệu định vị, điều khiển, làm "mù" cùng lúc hàng loạt UAV đối phương. Lá chắn năng lượng (Iron Beam), hệ thống đánh chặn bằng tia laser công suất cao giúp hạ gục UAV với chi phí cực thấp so với tên lửa phòng không truyền thống. 

Khả năng tác chiến trong môi trường không có GPS

Nhờ công nghệ thị giác máy tính (Computer Vision) và định vị quang học, các PTKNL của Israel vẫn có thể dẫn đường, bám bắt mục tiêu chính xác ngay cả khi bị đối phương gây nhiễu toàn bộ hệ thống định vị vệ tinh.

Hệ sinh thái kết nối thời gian thực

Hệ thống quản lý thông tin tác chiến cho phép truyền dữ liệu từ drone trực tiếp đến thiết bị cầm tay của binh lính trên chiến trường hoặc trung tâm chỉ huy chỉ trong vài giây, giúp rút ngắn tối đa thời gian từ lúc phát hiện đến khi xử lý mục tiêu. UAV cảm tử Harop và hệ thống tác chiến điện tử thế hệ mới IAI Scorpius là hai công nghệ điển hình chứng minh cách tiếp cận của Israel trong việc tối ưu hóa hiệu quả và chi phí tác chiến.

Giới chuyên gia quân sự nhận định, trong những năm tới, công nghệ không người lái của Israel sẽ không ngừng hoàn thiện và tiếp tục phát triển theo 4 hướng chính, gồm: tăng mức độ tự chủ; phát triển hệ thống bầy đàn, kết hợp UAV lớn đóng vai trò chỉ huy với nhiều UAV nhỏ thực hiện nhiệm vụ phân tán; kết nối UAV, UGV, USV và robot tự hành thành một mạng lưới thống nhất; sản xuất UAV giá rẻ với số lượng lớn.

Đại tá LÊ VĂN THÀNH