Meresõja tulevik: mehitamata alused või drooniparved?

Mehitamata (vee)sõiduk (Unmanned Surface Vehicle, USV) täidab oma ülesannet ohtlikus keskkonnas ja selle liikumine ei kulge lineaarselt. Kõnepruugis kasutatakse selle kohta ka üldnimetust droonlaevad või lihtsalt droonid.

Mehitamata veesõidukid jagunevad kahte kategooriasse: pinna- (USV) ja allveesõidukid (UUV). Sõnal pind on siinkohal oluline tähendus, mis markeerib ujuvvahendi pidevat kontakti veepinnaga.

Sõiduki ja pinna kokkupuute suurusel on kandev roll laevakere projekteerimisel. Vastavalt projekteeritava veesõiduki korpuse ja veepinna kokkupuute ulatusele klassifitseeritakse sõidukid pooleldi sukelduvateks, glisseerivateks ehk kiiresti mööda veepinda edasi libisevateks, pool-glisseerivateks, tiiburiteks ja muudeks.

Kallis inimelu

Väljend mehitamata viitab aga võimekusele käitada ujuvvahendit ilma statsionaarse meeskonnata merel. Inimene on viidud ohuallikast võimalikult kaugele, ent elektroonilise kommunikatsiooni kaudu osaleb otsustusprotsessis.

Samas merekatseteks ja hindamiseks ning muude ülesannete täitmiseks võivad alusel olla elamis- ja olmetingimused mõnele meeskonnaliikmele. Isikkooseisu eemaldamisega pardalt kaob vajadus inimtegevusega seotud ruumide ning seadmete järele ja seeläbi väheneb materiaalse põhivara soetamiskulu.

Laevakere sama pikkuse juures saab elu- ja olmeruumide arvelt säästetavat ruumi täita lisaseadmete ja -süsteemidega. Selliselt võib kapitalikulu olla suurem, ent monofunktsionaalset platvormi on võimalik ümber kujundada multifunktsionaalseks. Meeskonnaliikmete vähendamisega kaasneb eeldatavasti personalikulude kokkuhoid.

Olenevalt lähtepunktidest tõlgendavad organisatsioonid mehitamata sõidukite autonoomsuse astmeid erinevalt. Arendajad vaatavad seda tehnilise võimekuse vaatevinklist ja jagavad selle süsteemi isetegutsemise võime alusel kuude klassi (0–5): kaugjuhitav, algeline poolautonoomne, poolautonoomne, täiustatud poolautonoomne, autonoomne ja täisautonoomne.

Rahvusvaheline Mereorganisatsioon (IMO) on pigem lähtunud regulatsioonidest ning klassifitseerinud autonoomsusastmed järgnevalt:

Tase 1: laeva juhtimisprotsessid on automatiseeritud ning juhtimisotsuseid kontrollib püsimeeskond.

Tase 2: püsivalt mehitatud kaugjuhitav laev, kus meeskonnaliikmetel on vahetu võimalus võtta juhtimine üle.

Tase 3: mehitamata kaugjuhitav laev.

Tase 4: täisautonoomne laev, mis ise on võimeline otsuseid langetama ja tegevusi määrama.

Ameerika Ühendriikide merevägi on oma autonoomsustasemete tõlgendamisel jäänud väga lihtsakoeliseks – manuaalne, poolautonoomne või täisautonoomne alus. Esimesel juhul on inimene vahetult või peaaegu vahetult tegev laeva juhtimise ja otsuste langetamisel.

Teisel puhul on mõned laeva tegevused täiesti autonoomsed ja operaator sekkub, kui selleks on vajadus või seda näevad ette protseduurireeglid. Teisisõnu, lihtsamate juhtimisotsuste langetamine on delegeeritud masinale. Kolmandal juhul langetab sõiduk lähtekohast sihtkohta liikudes kõik otsused ise. Oludest tingituna rakendatakse praegu neid tasemeid omavahel kombinatsioonis.

USVsid on merevägede relvastuses valdavalt kasutatud mittesurmavate monofunktsionaalsete ülesannete, nagu miinitõrje, sadamakaitse, seire- ja luuretegevuse (ISR) jaoks. Paljud mereväed on rakendanud oma mehitamata meresõidukite puhul emalaeva kontseptsiooni – ühe või mitme mehitamata sõiduki juhtimine käib mehitatud laeva pardalt, kas statsionaarsest või teisaldatavast juhtimiskeskusest.

Arendustegevus ja tehniline progress on suurendanud USVde tegevusraadiust ning muutnud need multifunktsionaalseteks. Platvormide moodulsüsteeme peetakse praegu võimekuste alustaladeks. Laev ei ole konstrueeritud ühe kindla rolli täitmiseks, vaid on peremeesplatvorm ja teda saab hõlpsasti ja väheste kuludega ühest missioonirollist teise või suisa mitmesse rolli ümber konfigureerida.

Sarnast lähenemist püütakse rakendada mehitamata meresõidukite puhul. Praegused USVd on võimelised täitma laiema ulatusega meresõjalisi operatsioone. Võimenimistusse on lisandunud uusi valdkondi: elektrooniline sõjapidamine, miinide veeskamine, allveesõda, ründevõimekus.

Tehisintellekti arenedes muutuvad mehitamata sõidukid üha võimekamaks. Nende autonoomia ja kaasaskantav varustus lubavad täita üha keerulisemaid ülesandeid. Otsuste langetamine läheb järk-järgult üle masinatele, aga kuna tegemist on relvi kandvate platvormidega, siis jääb inimesele viimane sõnaõigus.

USA panustab droonide arengusse

Parvlemine (swarming) või võrgustamine (networking) on üks võimalikest tehnoloogiatest, mis leiab kohest rakendamist mehitamata meresõidukitel. Seadmete parv/sülem on varsti peamine vahend seiramisel, andmete kogumisel, võimaliku vaenlase peibutamisel, sadamate kaitsmisel, peal- ja allveelaevade ohu minimeerimisel.

Ameeriklased on tulnud välja väga ambitsioonika tulevikuprojektiga «Asjade ookean» (Ocean of Things), mille eesmärk on tuhandete väikeste ja odavate ujuvvahendite abil luua suurel ookeanialal andurite võrgustik, mis suudab koguda keskkonnaandmeid, avastada ja identifitseerida laevu ning lennukeid.

Arvatakse, et mehitamata veesõidukeid hakatakse kasutama koos mehitatud sõjalaevadega 2020. aastate lõpus. Selle eesmärgi saavutamiseks on Ameerika Ühendriikide merevägi asutanud spetsiaalse arendusüksuse (SURFDEVRON 1), mis aitab välja arendada mehitamata meresõidukite kasutuskontseptsioonid, integreerida platvormid oma laevastikesse, kaasajastada doktriine, logistikat ning operaatorite väljaõpet, koordineerida taristu ehitamist ning eksperimenteerida uute sõjapidamisvõimete ja tehnoloogiatega.

Juhtimise ja kontrolli väljakutsed

Mehitamata meresõidukite töölerakendamine ei ole nii lihtne, kui esmapilgul tundub. Nende käitamisega kaasnevad iseloomlikud probleemid. Kuna USVde juht- ja sensorsüsteemide vahel edastatakse mitmesugust informatsiooni, on kõikide sideühenduste ning nende vahel liikuva info kaitsmine tähtis.

Sõidukid võivad osutuda nii rahu- kui ka sõjaajal ahvatlevaks hõivamisobjektiks, kuna neil puudub alaline meeskond, kes hoiaks võimalikke sissetungijaid tagasi. Hoolimata sellest, et välja on arendatud meetodeid ja hoiatussüsteeme sissetungijate eemalhoidmiseks, ei pruugi need olla tõhusad.

Alternatiividena nähakse kõrgtehnoloogiliste süsteemide asendamist odavamate ning keskpärasemate kommertsseadmetega ehk aktsepteeritakse riski või siis aluse mehitamist mõne meeskonnaliikmega. Praegune kasutuskontseptsioon näeb ette, et väiksearvuline meeskond toimetab aluse sadamaalalt avamerele ja seejärel lahkub pardalt, laev läheb üle autonoomsele režiimile ning laeva juhitakse ja kontrollitakse juba kaldalt.

Eeldatakse, et USVd on odavad ning kasutatavad kui kulumaterjal ja nendest võib lihtsalt loobuda, jättes need maha ja lastes lihtsalt uppuda. Selline lähenemine võib olla aktsepteeritav väikeste ja monofunktsionaalsete USVde puhul.

Droon ei remondi end ise

Tõenäoliselt järgmise viie aasta jooksul jääb multifunktsionaalsete mehitamata aluste hind üsna kõrgeks. Nende tootmine on pikaajaline protsess. Seega, nendest kergekäeliselt loobuda ei ole ratsionaalne ja iga üksiku aluse kaotus vähendab sihtüksuse või terve laevastiku üldist võitlusvõimet.

Võrreldes mehitatud laevadega on mehitamata sõidukid oma kasutuskindluse poolest alati ühe sammu võrra maas. Erinevalt mehitatud laevadest ei paranda USVd end ise. Kõik süsteemi- ja masinarikked, tarkvarahäired ning vigastused tuleb hooldusmeeskonnal likvideerida. See omakorda võib merevägedele luua vajaduse kaasajastada levinud toetuskontseptsiooni, kus rikkega laev pukseeritakse piisava remondivõimekusega sadamasse.

USVde puhul ei pruugi selline lähenemine olla just kõige otstarbekam ja seadme kasutuskatkestuse aja vähendamiseks oleks mõistlik remontida laev avamerel. Sellest tulenevalt on vaja hooldusmeeskonnaga mehitatud toetuslaevu, mis asuvad operatsiooniala läheduses. Ent operatsiooniala läheduses viibimisega kaasneb risk toetuslaevale ja tema pardal asuvatele hooldustehnikutele.

Siit tuleneb, et mehitamata platvormide arvu ja nende käitamise mahu suurenedes kasvab vajadus nende varustamise, remontimise ja hooldamise järele. Seega argument väiksematest ülalpidamiskuludest ei pruugi olla tõene ja selle kinnitamiseks on vaja viia läbi edasisi uuringuid.

Insenerid ja tarkvaraarendajad keskenduvad lähitulevikus viiele peamisele valdkonnale: 

kommunikatsioonitehnoloogia: andmeside, sagedusribad, võrgutaristu, küberturvalisus;

autonoomia: võimekuse parendamine, regulatsioonid ja suunised, verifitseerimine;

mehitamata ja mehitatud sõidukite koostalitusvõime kolmes domeenis;

tegevusulatus: sõuajamite arendamine, alternatiivkütused, kütuseelemendid;

mehitatud ja mehitamata sõidukite meeskonnatöö operatsiooniruumis.

Mehitamata meresõidukite kasutuselevõtmisega vajavad kaasajastamist ka regulatsioonid ja konventsioonid. Vaja on üle vaadata laevakapteni ja kaugjuhitava laeva operaatori rollid ning vastutusvaldkonnad, isikkoosseisu sertifitseerimised, definitsioonid, terminoloogia ja kohustused.

Tõenäoliselt jätkavad konventsionaalsed sõjalaevad oma igapäevast teenistust vähemalt kaks aastakümmet. Üleminek autonoomsetele platvormidele toimub järk-järgult. Praegu veel eksperimenteeritakse, testitakse ja arendatakse kontseptsioone. Laevaarhitektide joonestuslaudadel on veel jätkuvalt klassikaliste korvettide, fregattide ja allveelaevade joonised.