השפעות מחקר ופיתוח על מערכות בלתי מאוישות ויישומי אבטחה אוטונומית

השפעות מחקר ופיתוח על מערכות בלתי מאוישות ויישומי אבטחה אוטונומית

השפעות מחקר ופיתוח (מו”פ) על מערכות בלתי מאוישות ויישומי אבטחה אוטונומית כוללות פריצות דרך משמעותיות בתחום הגנת הגבולות, אבטחת תשתיות קריטיות והגנה על מתקנים רגישים. על נושא זה בהרחבה בסקירה המקצועית שלפניכם.

מאת: אור שלום – יועץ בתחום HLS וטכנולוגיות מתקדמות

אירועי השנים האחרונות האיצו משמעותית את יכולות המערכות האוטונומיות לשימושי הגנת המולדת, הגבולות ובשדה הקרב. מלחמת רוסיה אוקראינה והמצב במזרח התיכון הכתיבו יכולות ושיפורים בעולמות הרובוטים והכלים הבלתי מאוישים. כך, לדוגמא, השימוש הגובר ברובוטים וברחפנים על יכולותיהם האוטונומיות ויכולות העיבוד הגבוהות מאפשר לאתר את החריג, גם בראיית האבטחה. מכאן, לדוגמא, היכולת להבטיח שליטה ואבטחה רציפה על מבנים טקטיים באזורי קרבות באמצעות רחפנים או רובוטים המשמשים למשימות אבטחה שגרתיות לסיור, צילום ואיתור החריג. שובר השווין בשימוש במערכות אוטונומיות באופן מלא וללא מעורבות של גורם אנושי נשען על יכולות ה- AI) Artificial intelligence) באופן המסגל למערכת יכולת לניתוח דפוסים, לזהות איומים ולהבחין בין פעילות לגיטימית לפעילות חשודה בצורה מדויקת ועקבית.

הודות לעובדה כי מערכות אלו אינן מושפעות מעייפות, לחץ, או הטיות רגשיות הן מפחיתות את הסיכוי לטעויות. ככל שמשולבות במערכות אלו גם יכולות ה-ML , אזי גם גרף הביצועים ואיכות המשימות משתפר משמעותית הודות לתהליכי למידה ושיפור.
לשיטה זו, פריסת מערכת אוטונומית, הכוללת תכונות AI ו-ML לשימוש בתנאי גבול המבטיחה שיפור ביצועים בפרק זמן קצר.
יכולת המערכת לנתח את האיומים ולתייג אותם מאפשרת לה ללמוד להבחין בין תנועת בעלי חיים (למשל צבי או שועל) לבין תנועת אדם חשוד, ולהפחית משמעותית את מספר ההתראות השגויות. המערכת תמשיך להסתגל ולהשתפר על סמך נתונים חיים, ולעדכן את המודלים שלה כדי להתמודד עם תרחישים חדשים וניסיונות חדירה בשיטות מתוחכמות.

פיתוח מערכות רובוטיות, בדגש על עבודה בתנאי שטח ובשדה הקרב, טומנת בחובה לא מעט אתגרים טכנולוגיים והנדסיים (חומרה ותוכנה). המורכבות נובעת גם בצורך לגשר על מגבלות ולהבטיח ביצועים העונים לקריטריונים הבאים: יכולות אוטונומיות להתמצאות (בעיקר באזורים מוכי קליטה), יכולות חישה מתקדמות ואינטגרציה ביניהם, יכולות עיבוד ומימוש יכולות AI, יכולת ניידות, עבירות ותנועה מהירה בתנאי שטח שונים, עיצוב מכאני (המתאים לדרישות הלקוח והמשימה) ועמידות, פעילות שקטה באופן שלא מסגיר ועוד. תרומתם של תהליכי מחקר ופיתוח בגופי מחקר שונים בעולם, האיצו את הפיתוח וההתאמות של מערכות אלו אל מול הדרישות ותנאי השטח בהוכחות ביצועים הולמים. ייתכן וגם כאן, הטריגר וההאצה נובעת מתכתיבי השוק וההשלכות הגיאופוליטיות והמלחמות.

תחום הרובוטיקה והכלים הבלתי מאוישים מאפשר פונקציונאליות רחבה במימוש משימות HLS, הן בשדה הקרב והן לצורכי משימות אבטחה כדוגמת משימות במעברי גבול, תשתיות קריטיות, אתרים ומתקנים רגישים ומפעלים. היישומים מכוונים לפעולת אבטחה של סיור, ניטור, זיהוי חדירה והגנה על מתקנים וכן יכולות תגובה וסיכול. יכולות אלו מתאפשרות גם הודות ליכולת לשלב מטען ייעודי (מטע”ד) לשימושים שונים.

המטע”ד הוא רכיב או מערכת המותקנים על כלי רכב, כלי טיס בלתי מאוישים, רובוטים או פלטפורמות אוטונומיות אחרות, ומיועדים למלא תפקידים ספציפיים בהתאם למשימה. בכך, הוא מרחיב את הפונקציונליות, גמישות, והיכולות המבצעיות של הפלטפורמה, ומתאים אותה למשימות כמו איסוף מידע, ניטור, זיהוי איומים או פעולה פיזית בסביבה. מטע”דים (Payloads) המשמשים רובוטים לצורכי אבטחה משפרים משמעותית את יכולותיהם התפעוליות, ומאפשרים להם לבצע משימות מורכבות בסביבה דינמית ומאתגרת.

בין המטע”דים ניתן למצוא מצלמות זיהוי מתקדמות לתנאי יום ולילה, חיישני LiDAR למיפוי תלת-מימדי של הסביבה, רדארים לאיתור אובייקטים נעים, ומיקרופונים לקליטת קולות חריגים. כמו כן, מטע”דים מתקדמים כוללים מערכות לייזר למדידת טווח מדויקת, חיישני תנועה לניטור סביבתי ואף זרועות רובוטיות לפעולות מדויקות, כגון נטרול מטענים חשודים. בשנים האחרונות משולבות גם יכולות ירי על מערכות רובוטיות.

השגת רמת דיוק ממערכות אלו היא הכרחית במטרה למנוע תקלות בטיחות ופגיעה בחפים מפשע (בתרחיש של ירי במעבר גבול). במחקר שהובל ע”י Xu Cheng, פרופסור להנדסת מכונות באוניברסיטת נאנג’ינג למדע וטכנולוגיה, הוכחה יכולת פורצת דרך. המחקר הוכיח שיפור ברמת דיוק הירי והביצועים כחלק מהוכחת יכולת לשימוש בפלטפורמה רובוטית בתנאים אורבניים. בתוך כך, הורכב על גבו של הרובוט מקלע 7.62 מ”מ עם יכולת לטעינה אוטומטית המאפשרת ירי של 750 כדורים בדקה. בניסוי הוזנו פקודות של ירי צרורות וכדורים לעבר מטרה בגודל אדם ממרחק של 100 מטרים. תוצאות ניסוי הירי הוכיחו כי רדיוס הפיזור בירי היה כ 2- אינץ (5 ס”מ), זאת הודות לתושבת נשק מיוחדת, שפותחה, ככל הנראה, בייצור מקומי בסין והיא שתרמה לדיוק.

מערכת בלתי מאוישת או רובוט הפועלים באופן אוטונומי מציעים יתרונות מובהקים על פני מערכות אבטחה קלאסיות, במיוחד כאשר מדובר במניעת איומים והגברת היעילות. רובוטים אוטונומיים יכולים לפעול באופן רציף וממוקד, ללא צורך בהפסקות או בהחלפות צוות, ומסוגלים לתפוס פרטי מידע בזמן אמת ולבצע משימות מורכבות באופן עצמאי. בכך הם מצמצמים את הסיכון למניפולציה אנושית, ומספקים רמת אבטחה גבוהה יותר, שמבוססת על אלגוריתמים חכמים שמגיבים במהירות לשינויים בסביבה. יתרה מכך, מערכת כזו יכולה לפעול בתנאים קשים ומסוכנים, כמו במצבים של מזג אוויר קיצוני או אזורים עם סיכון גבוה לאנשים. יכולת זו נעוצה בתכונה עיקרית של מימוש בינה מלאכותית (AI) ולמידת מכונה (ML).

היישום של טכנולוגיות בינה מלאכותית (AI) במערכות אוטונומיות מהווה פריצת דרך משמעותית בשדרוג יכולות האבטחה. באמצעות אלגוריתמים מתקדמים של למידת מכונה, המערכות מסוגלות לזהות דפוסים חריגים ולבצע תחזיות על פי נתונים שנאספו בזמן אמת. ה- AI מאפשר למערכות אלו להגיב במהירות לאיומים משתנים, למפות את הסביבה באופן אוטונומי ולבצע משימות כמו סריקות, זיהוי פנים או תנועה חשודה, ללא התערבות אנושית. בנוסף, המערכות מסוגלות ללמוד ולהתאים את עצמן למצבים חדשים, מה שמאפשר להן להתייעל ולהגביר את רמת האבטחה באופן מתמיד. השימוש ב- AI מגביר את היכולת לזהות ולהגיב לאיומים ביעילות רבה יותר, תוך הפחתת טעויות אנוש ושיפור המהירות והדיוק של תגובות בזמן אמת.

השימושים במערכות רובוטיות הופכים להיות פופולאריים לשימושי אבטחה שונים. השירות החשאי חשף שימוש במסגרת אבטחתו של דונאלד טראמפ מיד לאחר היבחרו לנשיאות ארה”ב (כפי שנצפה במאר-א-לאגו בשבוע השני של נובמבר 2024). בשנים הקרובות, צפוי גידול נרחב ביישום מערכות מבוססות בינה מלאכותית ורובוטיקה, עם יכולות מתקדמות לזיהוי איומים, תגובה מהירה בזמן אמת, והתאמה דינמית למצבים משתנים. התאמתם למשימות משתנות תחייב מודולריות (כמו לדוגמא החלפת מטע”ד בהתאם לאופי המשימה), ניווט מדויק, ושילוב במערכות קיימות כמו מערכות שליטה ובקרה. חשוב להבטיח חוויית משתמש אינטואיטיבית לצד תמיכה טכנית שוטפת, תוך התחשבות בעלויות תחזוקה נמוכות ובתחזוקה פשוטה.

ההתפתחות המואצת הזו מעלה מספר סוגיות משמעותיות שיש להיערך אליהן ובתוך כך:

אתגרים אתיים ומשפטיים

מערכות אוטונומיות תידרשנה לפעול באופן שמכבד זכויות פרטיות ומגן על חירויות אזרחיות. למשל, השימוש במצלמות חכמות וטכנולוגיות זיהוי פנים עשוי להיתפס ככלי לפיקוח יתר, ולהוביל לחששות מפני מדיניות מעקב בלתי מבוקרת. נוסף על כך, שאלת האחריות המשפטית במקרה של כשל בזיהוי או בתגובה, כמו פגיעה באדם חף מפשע, נותרת פתוחה: האם האחריות תחול על יצרני המערכת, מפעיליה, או המוסדות שהשתמשו בה? רגולציה שתשלב סטנדרטים משפטיים אתיים תהיה קריטית ליישום מערכות אלו תוך שמירה על אמון הציבור.

השפעת מערכות על שוק העבודה ותפקידי אדם

מעבר למערכות אוטונומיות עשוי לצמצם את הצורך בכח אדם במשימות אבטחה מסורתיות, אך במקביל ליצור הזדמנויות חדשות לתפקידי ניהול ופיקוח על הטכנולוגיות. בהתאם, נדרש לפתח תוכניות הכשרה ייעודיות שיאפשרו לעובדים לעבור בהדרגה לתחומים מתקדמים כמו ניתוח נתונים, תחזוקה טכנולוגית, ותכנון מבצעי משולב אדם-מכונה.

שילוב טכנולוגיות עתידיות מתקדמות

בעתיד, מערכות אוטונומיות עשויות לשלב טכנולוגיות נוספות כמו מחשוב קוונטי, שיאיץ משמעותית את עיבוד הנתונים, או חומרים חכמים שישפרו את עמידותן בתנאי שטח קיצוניים.

היבטים גיאופוליטיים ורגולציה גלובלית

השימוש הגובר במערכות אוטונומיות צפוי להשפיע על מאזן הכוחות בין מדינות. מדינות שמאמצות טכנולוגיות אלו במהירות יוכלו להשיג יתרון ביטחוני, אך הדבר גם מעלה חשש לשימוש לא אחראי שעלול להסלים סכסוכים בינלאומיים. תידרש רגולציה גלובלית שתסדיר את השימוש בטכנולוגיות אלו, בדומה לאמנות בינלאומיות בנושא נשק קונבנציונלי, אך עם דגש על האתגרים הטכנולוגיים והאתיים הייחודיים.

אמון הציבור והשתלבות טכנולוגית בחברה

אמון הציבור במערכות אוטונומיות תלוי בשקיפות ובהבנה של יתרונותיהן לעומת הסיכונים. תוכניות הסברה לצד ניסויים מבוקרים במרחבים מוגדרים יכולים לעזור לבסס את האמון הציבורי. כמו-כן, יש להבטיח שמערכות אלו יפעלו במידה שתואמת את ערכי החברה והחוק (כדוגמת ערך הגנת הפרטיות וה- GDPR), וכן מנגנוני בקרה עצמאיים שיפקחו על תפקודן.

התמודדות עם סיכוני סייבר

מערכות אוטונומיות תלויות בתקשורת נתונים ובינה מלאכותית, מה שהופך אותן לפגיעות במיוחד להתקפות סייבר. פריצה למערכת כזו עלולה לשבש את פעולתה או אף להפוך אותה לכלי בידי גורם עוין. כדי להתמודד עם סיכון זה, יש להשקיע בפיתוח אמצעי הגנה מתקדמים כמו הצפנה (ובהמשך הצפנה קוונטית), זיהוי פריצות בזמן אמת, והקמת רשתות תקשורת מאובטחות.

לסיכום

פיתוח ויישום מערכות בלתי מאוישות מציע הזדמנויות ייחודיות לשדרוג רמת האבטחה באמצעות טכנולוגיות מתקדמות, לצד פתיחת שווקים חדשים ויצירת ערך כלכלי משמעותי עבור התעשייה הביטחונית ולקוחותיה. השימוש במערכות אוטונומיות לצרכי אבטחה יגדיר מחדש את הדרך שבה אנו מגנים על גבולות, מתקנים קריטיים וחיי היומיום שלנו. למרות ההבטחה הטכנולוגית, יש להיערך ליישום אחראי שיאזן בין חדשנות לצורך בשמירה על זכויות, ביטחון ויציבות גלובלית.

הכותב הינו מומחה לתחומי האבטחה, טכנולוגיות HLS וסייבר ויועץ למשרדי ממשלה, תעשיות ביטחוניות והמשק. בוגר תואר שני ובעל הסמכות ממלכתיות ואזרחיות בעולמות האבטחה והסייבר. בין היתר עוסק בייעוץ ופיתוח עסקי לגופים וחברות ביטחוניות בנושאי תיכנון ובניית הגנה, חדשנות וטכנולוגית אבטחה, תרגולים ואימונים בזירות האבטחה והסייבר.