Trung Quốc giải được bài toán khó nhất của UAV quân sự

Thành tựu này không chỉ mang ý nghĩa kỹ thuật, mà còn có thể làm thay đổi cách thức tiến hành các chiến dịch không kích tầm xa trong tương lai.

Theo thông tin từ các nhà nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Tây Bắc, cuộc thử nghiệm đã chứng minh rằng UAV có thể tự tìm kiếm, bám theo và kết nối với máy bay tiếp dầu hoàn toàn không cần con người can thiệp, ngay cả trong điều kiện ánh sáng phức tạp và môi trường bay khắc nghiệt - những yếu tố thường chỉ xuất hiện trong bối cảnh tác chiến thực tế.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Hệ thống Kỹ thuật và Điện tử - Systems Engineering and Electronics (tạp chí bình duyệt), trong bài viết về phương pháp phát hiện và xác định vị trí ống tiếp nhiên liệu phục vụ máy bay không người lái tự động tiếp nhiên liệu trên không, phát hành ngày 9.12.

Bài toán khó nhất của UAV

Tiếp nhiên liệu trên không từ lâu đã được xem là một trong những kỹ năng phức tạp nhất trong hàng không quân sự. Với máy bay có người lái, nhiệm vụ này đã đòi hỏi phi công được huấn luyện chuyên sâu, phối hợp chính xác trong điều kiện bay tốc độ cao và khoảng cách cực ngắn.

Hình minh họa một cặp máy bay không người lái (UAV) Trung Quốc đang thực hiện tiếp nhiên liệu trên không - Ảnh: MTG

Với UAV, mức độ khó còn cao hơn nhiều. Không có phi công để “cảm nhận” tình huống, mọi thao tác phải dựa hoàn toàn vào cảm biến và thuật toán. Trong thử nghiệm lần này, hai UAV chưa được công bố danh tính đã bay đội hình sát nhau ở tốc độ cao. Một chiếc đóng vai trò máy bay tiếp dầu, chiếc còn lại là máy bay nhận nhiên liệu.

Điểm then chốt nằm ở chỗ UAV nhận nhiên liệu đã tự phát hiện, theo dõi và kết nối chính xác với ống tiếp nhiên liệu (drogue), ngay cả khi bị chói sáng, ánh sáng ngược hoặc che khuất một phần - những tình huống vốn dễ khiến hệ thống thị giác máy bị “đánh lừa”.

Trí tuệ nhân tạo thay radar

Thay vì sử dụng radar hay dẫn đường vệ tinh, nhóm nghiên cứu Trung Quốc lựa chọn một hướng tiếp cận khác - thị giác máy tính kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI).

Cụ thể, họ lắp đặt một hệ thống camera hồng ngoại kép trên UAV nhận nhiên liệu, trong khi giỏ tiếp nhiên liệu được gắn tám đèn LED hồng ngoại. Dữ liệu hình ảnh thu được được xử lý bằng các mô hình học sâu (deep learning), cho phép hệ thống nhận dạng và định vị chính xác mục tiêu trong thời gian thực.

Theo báo cáo nghiên cứu, hệ thống đạt tỷ lệ phát hiện trên 99%, với sai số định vị chỉ ở mức centimet. Ngay cả khi hai trong số tám đèn LED bị che khuất, thuật toán vẫn duy trì được độ chính xác cần thiết để hoàn thành quá trình tiếp nhiên liệu.

Quan trọng hơn, toàn bộ quy trình từ phát hiện, tính toán vị trí tương đối cho đến kết nối cần tiếp nhiên liệu, đều diễn ra tự động, không có bất kỳ sự can thiệp nào từ con người.

Liên hệ trực tiếp với UAV chiến lược Jiu Tian

Bước đột phá này càng trở nên đáng chú ý khi đặt trong bối cảnh chương trình UAV chiến lược của Trung Quốc, đặc biệt là nền tảng Jiu Tian - một UAV hạng nặng vừa thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 12.12.

UAV hạng nặng Jiutian của Trung Quốc hoạt động như một “tàu mẹ” trên không, có thể phóng các bầy drone cỡ nhỏ đồng thời mang theo lượng lớn vũ khí dẫn đường phục vụ nhiệm vụ tấn công và trinh sát tầm xa - Ảnh: CCTV

Đại học Bách khoa Tây Bắc xác nhận họ tham gia phát triển các công nghệ cốt lõi cho Jiu Tian. Theo các thông tin được công bố, Jiu Tian có thể mang theo hơn 200 loại drone cảm tử và có tầm hoạt động khoảng 7.000km.

Ở trạng thái hiện tại, tầm bay này chưa đủ để vươn tới lục địa Mỹ. Tuy nhiên, tiếp nhiên liệu trên không có thể thay đổi hoàn toàn bài toán đó. Các chuyên gia nhận định, nếu được tiếp dầu giữa chừng, bán kính tác chiến của Jiu Tian có thể tăng gấp đôi, về mặt lý thuyết cho phép UAV này tiếp cận các mục tiêu ở bờ Đông nước Mỹ.

Thách thức mới cho phòng thủ Mỹ

Ngay cả khi kịch bản tấn công xuyên lục địa chỉ mang tính giả định, sự xuất hiện của các UAV có thể tiếp nhiên liệu tự động đặt ra một thách thức hoàn toàn mới cho hệ thống phòng thủ hiện tại.

Thay vì một số ít máy bay ném bom hoặc tên lửa đạn đạo, một UAV như Jiu Tian có thể triển khai hàng trăm drone nhỏ điều khiển bằng AI, tấn công theo bầy đàn từ nhiều hướng. Kiểu tấn công này có nguy cơ làm quá tải các hệ thống phòng không vốn được thiết kế để đối phó với số lượng mục tiêu hạn chế.

Trong khi Mỹ cũng đang theo đuổi công nghệ tiếp nhiên liệu không người lái với dự án MQ-25 Stingray, trọng tâm của MQ-25 vẫn là tiếp dầu cho máy bay có người lái, chứ không phải mở rộng khả năng tấn công tự động. Cách tiếp cận của Trung Quốc dường như hướng nhiều hơn tới tính bền bỉ, quy mô lớn và tác chiến không người lái hoàn toàn.

UAV tiếp nhiên liệu MQ-25 Stingray do Tập đoàn Boeing chế tạo - Ảnh: USNI News

Việc UAV có thể tiếp nhiên liệu cho nhau một cách tự động đánh dấu bước chuyển quan trọng từ UAV “bay xa hơn” sang UAV “ở trên không lâu hơn và nguy hiểm hơn”. Trong tương lai, các chiến dịch không kích có thể không còn bị giới hạn bởi tầm bay hay sự mệt mỏi của con người, mà phụ thuộc vào khả năng sản xuất, điều phối và bảo vệ các đội hình UAV/drone quy mô lớn.

Đối với giới hoạch định quốc phòng toàn cầu, đặc biệt là Mỹ và các đồng minh, đây là một lời nhắc nhở rõ ràng rằng cuộc chơi trên bầu trời đang thay đổi nhanh hơn dự đoán - và trí tuệ nhân tạo đang trở thành yếu tố quyết định.

Hoàng Vũ