Válka jako nejtvrdší test engineeringu. CZ Podcast s Aerorozvědkou

Military témata mě vždycky zajímala a ještě dekádu nazpět jsem hltal jednu knihu s vojenskou tematikou za druhou. S věkem člověk mění vkus a na mé poličce začaly přibývat knihy z jiných žánrů.

V posledních letech jsem military témata bohužel hltal spíše z novin v souvislosti s válkou na Ukrajině. V Deníku N pravidelně čtu rubriku Vývoj bojů.

Jestli mělo a má něco obrovský vliv na průběh bojů, pak jsou to drony. Zapomeňte na představu války jako velkých útoků pěchoty podporované kolonami obrněné techniky. To bylo vidět hlavně na začátku války. Pak převzaly vládu drony a změnily pravidla války prakticky všude. Ve vzduchu, na zemi i na moři. Pěchota a obrněná technika samozřejmě nezmizely, ale jejich nasazení se muselo zásadně změnit.

V 358. dílu CZ Podcastu jsme přivítali Aerorozvědku, která vyvíjí, vyrábí, testuje a dodává drony na ukrajinskou frontu.

Před natáčením jsme nejvíc času strávili tím, že jsme se snažili vymyslet, jak splnit přání kluků zůstat v anonymitě. Zpětně musím říct, že po vyslechnutí pár historek o zavádění dronů na bojové pozice se jim ani moc nedivím. Opatrnosti není nikdy dost.

Co jsem si z podcastu odnesl

Škálovatelnost je mantra

A má dva rozměry. Absolutní prioritou při výrobě dronů, kterou Aerorozvědka zvolila, jsou cena a jednoduchost. Ideálně něco, co si vojáci dokážou opravit přímo na frontě s pomocí lepicí pásky a 3D tiskárny.

Druhým rozměrem je samotná výroba. Dronů musí být možné vyrobit obrovské množství, ideálně z běžně dostupných komponent, a za cenu, kterou si můžete dovolit.

A právě tady naráží přístup Aerorozvědky na to, o co se snaží některé firmy. Vyvinout technologicky co nejdokonalejší dron. Jenže výsledkem bývá drahý a složitý produkt, jehož ztráta je tak nákladná, že to nakonec brání jeho nasazení na frontě. Z pohledu kluků je to přesně ten antipattern, kterému se chtějí vyhnout.

V podcastu to ilustrují historkou o veliteli, který po ztrátě drahého dronu poslal vojáka do země nikoho, aby ho přinesl zpátky. Jinak si měl nový dron zaplatit z vlastní kapsy. Takže místo aby dron chránil život vojáka, riskuje voják život kvůli dronu. Absurdní, ale dobře to ukazuje, proč cena a jednoduchost nejsou jen ekonomické parametry.

Jenže levná a rychlá výroba má jeden háček. Závislost na dodávkách komponent z Číny. Což na první pohled není zrovna ideální situace, když vyrábíte drony pro ukrajinskou frontu.

Kluci ale vysvětlují, že jde o vědomý kompromis mezi cenou, rychlostí výroby a bezpečnostním rizikem. Bez levných a snadno dostupných čínských komponent by bylo mnohem těžší vyrábět drony v potřebném množství. Navíc používají relativně jednoduché součástky, u kterých je podle nich bezpečnostní riziko menší než u složitých, uzavřených systémů.

Riziko tedy nezmizí, ale v jejich případě dává takový kompromis smysl. Důležitější než absolutní eliminace rizika je schopnost dostat na frontu rychle dostatečné množství funkčních dronů.

Potřebné množství si můžete představit pomocí jednoduché rovnice. Průměrné ztráty orků za den krát počet FPV dronů potřebných na jednoho orka. Samozřejmě jde o hrubé zjednodušení. Ale i tak se bavíme o tisících dronů denně. A to je dost možná ještě konzervativní odhad.

Najednou začne být naprosto jasné, proč Aerorozvědka upřednostňuje cenu, jednoduchost a škálovatelnost před technologickou dokonalostí i snahou za každou cenu odstranit závislost na Číně.

Vývoj dronů funguje jako startup

Vývoj, testování, vylepšování a dodávky dronů na frontu se zase tolik neliší od fungování startupu. Vlastně v mnoha ohledech vůbec.

Osekat na dřeň to, co je potřeba, aby produkt splňoval mantru škálovatelnosti. Rychle vyzkoušet, dostat produkt k uživatelům, získat feedback a dále iterovat na základě skutečných bojových zkušeností.

Minimum zbytečné složitosti. Krátké vývojové cykly. Zpětná vazba přímo z místa použití.

Když kluci popisovali, jak funguje jejich vývoj, nemohl jsem si pomoct. Přesně takhle by měl fungovat dobrý startup. Jen s tím zásadním rozdílem, že tady na rychlosti a kvalitě vývoje přímo závisí lidské životy.

OODA. Rychlost rozhoduje o přežití

Rusové nejsou žádní nazdárci a neradno podceňovat především jejich engineering.

Obě válčící strany neustále zkracují své OODA cykly. OODA znamená Observe, Orient, Decide, Act. Tedy pozorovat, vyhodnotit, rozhodnout se a jednat.

Lakonicky řečeno, na každou novou zbraň dříve nebo později vzniká protizbraň. A na ni další odpověď. Co se neustále zrychluje, je doba, za kterou se tyto inovace dostávají do bojového nasazení.

V běžném engineeringu vám rychlejší OODA cyklus přináší konkurenční výhodu. Na frontě může rozhodovat o tom, jestli přežijete.

V podcastu se bavíme třeba o dronech, které visí za dráty vysokého napětí a čekají na svoji kořist, nebo o dronech vybavených brokovnicí, které překonávají ochranné sítě.

A tohle je možná nejzajímavější. Nevyhrává nutně ten, kdo má v danou chvíli nejlepší technologii, ale ten, kdo dokáže rychleji reagovat na změny a přizpůsobovat se protivníkovi.

Starlink versus Kometa. Proč je tak snadné rušit GPS?

Tohle pro mě byla jedna z technicky nejzajímavějších částí podcastu.

Nejdřív je potřeba rozlišit dvě věci, které se často zaměňují. Satelitní komunikaci a satelitní navigaci.

Starlink je primárně satelitní internet. Zajišťuje datové spojení, díky kterému lze například přenášet obraz z dronu nebo ho na dálku ovládat. Jeho výhodou jsou satelity na nízké oběžné dráze, směrové antény a relativně robustní komunikace, kterou není tak jednoduché rušit jako běžné rádiové spojení. Neznamená to ale, že je proti rušení imunní.

GPS naopak slouží k určení polohy. A právě tady je zásadní problém. Signál přichází ze satelitů vzdálených přibližně 20 tisíc kilometrů a v okamžiku, kdy dorazí k přijímači na Zemi, je extrémně slabý. Tak slabý, že ho může relativně snadno přehlušit silnější rádiový signál z okolí.

Existují přitom dva rozdílné problémy. Jamming, kdy přijímač ztratí schopnost správně přijímat navigační signál, a spoofing, kdy dostává falešné informace a může si myslet, že se nachází úplně někde jinde.

Mimochodem, tohle téma jsme probírali už před deseti lety v CZ Podcastu #152 – Hacking geolokačních služeb. Tehdy jsme přivítali předního českého kryptoanalytika Tomáše Rosu, který dal k dobru mimo jiné historku o rušení GPS americkým námořnictvem a následném chaosu v přístavu.

Pokud vás zajímá, jak lze GPS nejen rušit, ale dokonce jí podstrčit falešnou polohu, doporučuji také jeho přednášku Rádiové falšování signálu GPS. Je to krásná ukázka toho, že některé technologické problémy, které dnes rozhodují na ukrajinském bojišti, známe už pěknou řádku let.

A tady přichází na scénu Kometa.

Kometa není ruskou obdobou Starlinku, ale systémem pro odolnější příjem satelitní navigace, například GPS nebo ruského GLONASS. Využívá soustavu antén a zpracování signálu, aby dokázala potlačovat rušení a zachovat navigaci i v prostředí elektronického boje.

Zajímavé je, že obě technologie řeší odlišné problémy. Starlink především spojení, Kometa navigaci. Obě ale ukazují, jak zásadní roli dnes na bojišti hraje elektronický boj.

Navigace bez GPS a rozdílné přístupy k vývoji

Kluci také vysvětlují, jaké možnosti se používají tam, kde Starlink není dostupný nebo kde nelze spoléhat na satelitní navigaci.

Došlo na inerciální navigaci, která sleduje pohyb pomocí senzorů, i na odometrii, tedy odhad změny polohy na základě měření pohybu. Výhodou těchto metod je, že se nemusejí neustále spoléhat na signál z družic. Nevýhodou je například postupné hromadění chyb.

Bavili jsme se také o dronech řízených po optickém vlákně, které odstraňuje závislost na rádiovém spojení mezi operátorem a dronem, ale přináší zase jiná omezení.

Zajímavé bylo i srovnání ekonomiky jednotlivých řešení a rozdílného přístupu obou válčících stran k vývoji dronů. To už nechám na samotný podcast.

AI překvapivě nevládne bojišti. Zatím.

Samozřejmě se používají neuronové sítě pro computer vision, zpracování zvuku, rozpoznávání a sledování cílů. AI už dnes také pomáhá s naváděním dronů v závěrečné fázi útoku, například když operátor označí cíl a dron dokáže pokračovat i po ztrátě spojení.

To ale není totéž jako plně autonomní rozhodování o tom, na koho a kdy zaútočit. Takové systémy zatím nejsou běžnou realitou bojiště.

Vize je přitom jasná. Přesunout co nejvíce bojových úkolů od lidí k robotům.

Už dnes plní drony a pozemní robotické systémy celou řadu úkolů. Zásobování, transport raněných, průzkum i bojové operace.

A když si člověk uvědomí, jak rychle se technologie na frontě vyvíjejí, je otázkou, jak dlouho ještě bude platit ono „zatím“.

Válka jako bitva inženýrů

Pro mě je na tom všem možná nejzajímavější, jak rychle se z války stala také bitva inženýrů.

A jak moc v ní rozhoduje schopnost rychle něco vyvinout, vyrobit, vyzkoušet a změnit. Schopnost zahodit řešení, které včera fungovalo, ale dnes už je překonané.

Škálovatelnost, rychlé iterace, krátký feedback loop a neustálé zkracování OODA cyklu. Všechno to zní jako něco, co řešíme v softwarovém engineeringu každý den.

Jen tady jsou sázky nesrovnatelně vyšší.

Poslechněte si CZ Podcast #358

Díl rozhodně doporučuji poslechnout. Najdete ho na Spotify nebo SoundCloudu.

Zároveň doporučuji jeden ze svých starších článků tady na Dagblogu: Co má společného voják blátošlap s vývojářem lopatou.

A abych nezapomněl, zveme vás na natáčení vánočního dílu CZ Podcastu v Apify.