Den nye massen: Slik løser dronesvermer skaleringsproblemet

Under en debatt om droner i regi av Polyteknisk Forening i midten av april sammenlignet stortingsrepresentant Peter Frølich (H) droner med internett: «det har kommet for å bli».

Det er ingen tvil om at selv én enkelt drone kan gi stor nytteverdi, både til sivile og militære bruksområder. Men som gruppe, eller sverm, kan nytteverdien bli enda større enn summen av de enkelte dronene. Det skyldes at svermen har mulighet til å gjøre noe helt nytt, dersom dronene samarbeider. I en sverm kan dronene ha ulike roller og egenskaper.

En stor revolusjon

– Allerede for 10–15 år siden mente Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) at å få roboter til å samarbeide vil være en stor revolusjon, fordi det er et ordtak som sier at det er «nothing unmanned about unmanned systems», sier Christian Fredrik Eggesbø, administrerende direktør og gründer i Six Robotics, et norsk selskap som utvikler dronesvermprogramvare.

Six Robotics har en lisensavtale om å videreutvikle dronesvermteknologi utviklet av FFI, for å gjøre den til en kommersiell løsning som Forsvaret kan benytte. Teknologien fungerer på tvers av mange ulike typer droner og er allerede i bruk i Hæren.

En dronesverm behøver ikke bestå av veldig mange droner. Det kan godt være bare to. For å bruke to enkeltdroner i et søk i terrenget, kreves det i alle fall to dronepiloter, i tillegg til noen til å analysere videostrømmene fra dronen og kanskje noen til å lede operasjonen.

Jobber med å løse

– Dette er jo veldig interessant fordi ikke bare Norge, men egentlig hele vesten, nå står jo overfor en sånn type skaleringsproblem. Én ting er at vi allerede klarer å produsere millioner av droner. Det er et industrielt problem som er løst. Det som ikke er løst, er det man kanskje ikke snakker så mye om: hva skal til for å få et sånt system til å fungere effektivt med færrest mulig bruk av mennesker? De problemene er det vi jobber med å løse hos oss, forteller Eggesbø.

Noe av svaret til Six Robotics ligger i å frigjøre kognitiv kapasitet. Det betyr at menneskenes rolle i en dronesverm blir å ta viktige beslutninger, basert på informasjon som dronesvermen allerede har filtrert.

Eggesbø forteller at selskapet har en visjon om at det i framtiden kommer til å stå om det som gjerne kalles robotkrig.

– Det er veldig forenklet, men 10–20 år frem i tid kommer det til å stå om hvem som klarer å kombinere ubemannede systemer med bemannede systemer.

– Problemet er massen vi trenger. Enten det er innenfor C-UAS (antidronesystemer, journ. anm) eller det er overvåkning, altså informasjonsinnhenting, eller det er angrepsdroner og så videre. Der trenger vi masse. Og for å ha masse, så må du også ha en veldig robust infrastruktur på programvarelaget, sier Eggesbø.

Maskinsyn og KI

Eggesbø har bakgrunn fra Forsvarets spesialstyrker og har brukt droner mye i militær sammenheng.

– Jeg har sittet i utallige timer og sett på myr, myr, skog, skog – fordi du flyr over et område og leter etter noe.

Han mener at dersom dronesvermen kan gjøre dette for deg, og si ifra at den har sett det man leter etter, for eksempel en person, så har 99 prosent av det menneskelige behovet for å sitte og monitorere, forsvunnet. Operatørens oppmerksomhet kreves først når noe blir oppdaget.

– Det er et perfekt eksempel på hva KI kan effektivisere for oss, og hva er det vi fortsatt lar mennesket være med å validere, sier Eggesbø.

– I det store og det hele så handler det om å få 100 kvadratkilometer kartlagt så fort som mulig, og gi kommandøren en oversikt over verden. Det er her fienden er.

Flerbruk

Selv om Six Robotics primært jobber med militære bruksområder, forteller Eggesbø at teknologien også er relevant for sivile tjenester som politi, brannvesen og Røde Kors. Også her vil det oppstå et skaleringsproblem dersom man skal bruke mange droner samtidig.

Han nevner for eksempel søk etter en Recco-brikke i et stort område, der ti droner tråler rundt og leter etter ping fra brikken.

– Det som det som er den store utfordringen når du søker, er systematisk å kartlegge hvor har du vært, når var du sist der, denne må overlappe, og så videre. Det er umulig for ti mennesker å koordinere det. Men en algoritme kan gjøre det på null komma niks.

Fjerner kompleksitet

Eggesbø og Mathias Minos-Stensrud, som leder perception-teamet i Six Robotics, viser TU simuleringer av noe av det svermprogramvaren gjør mulig.

Før man kan sende opp dronene, må man sette opp et område på kartet der svermen får lov til å fly. Deretter velger man ut dronene som skal delta, og stedet man ønsker at de skal forflytte seg til.

Etter at systemet har gjort sine sikkerhetskontroller, kan brukeren bekrefte «take-off» på skjermen. Dronene tar da av etter tur, slik at de ikke kolliderer med hverandre, før de flyr til destinasjonen og samler seg rundt dette stedet i trygg innbyrdes avstand.

– Med én kommando har det gjort ekstremt mye komplekst, sier Minos-Stensrud.

Redusert sårbarhet

Han viser også en video av en enkelt drone som får i oppdrag å overvåke en liten veistrekning. Etter hvert kommer det en bil. Dronen registrerer bilens posisjon og spør brukeren om den er interessant eller ikke.

Dersom brukeren bekrefter, zoomer dronens kamera inn på bilen og følger den først med kameraet. Deretter flyr den etter bilen så lenge bilen er i det området dronen får operere i. Samtidig varsler den om andre bevegelser den registrerer.

Det er likevel fordeler ved å bruke flere droner i en sverm til slike oppdrag.

– Det som er så fint med det desentraliserte systemet, er at i stedet for å putte alle eggene i en kurv på én stor drone, som er veldig sårbar og som koster mye penger, så har vi på en måte optisk zoom ved at dronene kan spre seg ut og fly lavere. Så kan de gå opp igjen og få helhetsbildet, og dette kan de gjøre dynamisk. Går en drone ned, så har du fortsatt kanskje ti igjen.

På ballen

Som nevnt har Eggesbø bakgrunn fra spesialstyrkene. Han forteller at det betyr at han har kjent på en del strukturelle utfordringer, slik som å låse seg inne i ett spor, hvor man må starte på nytt dersom man ønsker å endre seg.

– Det har jeg kjent mye på, og det setter jo for alle praktiske formål retning på dette selskapet. Så jeg er veldig opptatt av at det vi lager skal ha operativ nytteverdi.

Eggesbø har også teknisk utdanning og erfaring, og han mener det gjør ham i stand til å sammenstille tekniske muligheter med operative behov.

– Det er tusen ting vi kunne gjort. Og det er tusen problemer man kan løse. Så de på operativ side må velge hvilke problemer som er viktigst, og teknologene må guides til å finne riktig teknisk løsning. Det kan hende at en teknisk løsning også endrer måten man kan operere på i Forsvaret. Nye muligheter dukker opp fordi ny teknologi er tilgjengelig. Det å være på ballen der og da, og se den koblingen, det vil jeg si er mitt bidrag i selskapet.