Sürü Dronelar ‘Askeri Doktrinleri’ nasıl etkileyecek?

Drone ve insansız hava aracı teknolojileri günümüzde anti-piyade ve hafif taktik hedeflerinin imha edilmesinde giderek daha fazla rol alıyor. Peki sürü drone teknolojileri savunma sanayinin ve askeri doktrinlerin geleceğini nasıl şekillendirecek?

Sürü drone’lar, küçük çaptaki kalabalık drone gruplarının birbirleriyle “swarm intelligence” (sürü zekası) yazılımları ile haberleşerek belli bir amaca yönelik olarak mobilize edilmesidir. Bu teknolojinin uygulanması birbirleriyle hızlı bir şekilde organize olabilecek fazla sayıda drone’a ihtiyaç duyduğu için teknoloji hafif ve küçük drone’larda uygulama alanı bulmuştur ve insansız hava aracı ile ağır drone teknolojileri günümüzde bu uygulama kapsamının dışında kalmıştır.

Sürü droneları anlamak için öncelikle onun en önemli alt sistemi olan “sürü zekasının” temel prensipleri ve bunun normal yapay zeka teknolojilerinden ayrılan noktalarını ortaya koymak gerekir.

Sürü zekası doğadaki geniş hayvan sürüleri gözlemlenerek ve onlara ilişkin davranış biçimleri soyutlanarak, yapay zeka alanında teorize edilmiştir ve bazı temel prensiplere dayanmaktadır.

1-Farkındalık

Sürü zekasının iyi bir biçimde uygulanabilmesi için sürünün her üyesinin çevre algısı sürekli yüksek bir farkındalık seviyesinde olmalıdır. Çevreyi genel olarak sürekli tehdit/fırsat ikileminde tarayarak kritik durumları sürüye anında iletmesi gerekir. Birimlerden birindeki herhangi bir kopukluk ya da ihmal bilgi akışını keser ve tehditlere karşı önleyici eylemler yapılmasını da engeller ya da geciktirir. Örneğin bal arılarının kovanına giren bir eşek arısına sürünün anında müdahale etmesi sürünün kayıplarını azaltır. Bu anında müdahale için saldırganla yani eşek arısıyla ilk karşılaşan öncü arıların sahip olduğu çevresel farkındalık düzeyi kritiktir. Tehdidin doğru zamanda tespit edilmesi ve sürünün geri kalanına iletilmesi bu farkındalık ile sağlanır.

2-Otonomi veya Özerklik

Sürü zekasının tipik hiyerarşik süreçlerden en önemli farkı, sürüdeki her bir ünitenin diğer ünitelerden bağımsız olarak karar verebilmesi ve anında uygulama reaksiyon göstermesidir. Sürünün davranış algoritması önceden sürünün ortak aklındaki prosedürlerle belirlenmiştir ve roller genellikle denk olsa bile sürünün dizaynına göre farklılaşabilir. Her durumda sürü elemanlarının, herhangi bir üst sistemden komut almadan mevcut duruma göre ve otonom olarak anında karar vermesi ve uygulaması beklenir. Bu durum sürünün bürokratik haberleşme mekanizmasına olan ihtiyacını da minimize eder. Burada “sürü zekasının” belirlenmiş prosedürleri, eylemler ve uygulamalar için öncül bir sözleşmedir ve sürüdeki her otonom ünite tarafından kabul edilmiş ve benimsenmiştir.

Yine bal arısı sürüsü ve eşek arısı tehdidi örneğinden yola çıkarsak. Tehdidi gören ilk bal arısı, kimyasal bir salgılama ile sürünün geri kalanına haber verir. Buradaki en önemli husus tehdidin sadece karar verici ile değil (örneğin kraliçe ya da asker arı) sürünün tamamı ile paylaşılmış olmasıdır. Bu bal arısı ek olarak duruma anında müdahale eder, müdahale için bir hiyerarşiden izin almaz ya da ek bilgilendirme yapmaz. Müdahale yetkisi ve insiyatifi doğrudan onun ortak “sürü zekası” kodlarındadır ve diğer sürü üyelerinin de aynı şekilde davranacağı varsayımına dayanır. Çünkü bal arısının tek başına müdahalesi anlamlı değildir, ancak diğer sürü elemanlarının da otonom olarak tehdide aynı cevabı verdiği durumda anlamlı olabilir.

3-Birlik ve Dayanışma

Sürü bileşenlerinin önceliği ve sürü zekasının temel kodları, sürü ekosisteminin hayatta kalmasıdır. Bu yüzden sürü, birlikte ve bir dayanışma içinde hareket etmelidir ve sürü ünitelerinin hayatta kalması öncelikli öneme sahip değildir. Önemli olan sürünün ve onun yaşam alanının hayatta kalmasıdır. Buna ek olarak birlik prensibinde her sürü ünitesinin bir görevi tamamladıktan sonra diğer bir göreve hemen başlaması gerektiği belirtilmiştir. Sürü elemanlarının görev anlayışı bu şekilde döngüseldir ve asla durmamalı ya da beklememelidir.

4-Kendi kendine iyileşme

İngilizce “resiliency” olarak tanımlanmış bu kavramın Türkçede tam olarak bir karşılığı bulunmamaktadır. Sürü için bu kavramla kast edilen şey, sürünün mevcut kayıplarını hızlı bir şekilde telafi edebilmesi, kendi kendini iyileştirebilmesidir. En azından sürü ünitelerinin kayıpları, ünite ne kadar kritik olursa olsun yerine hızlı bir şekilde koyulabilmeli ya da yeni bir rol dağılım modeliyle sürü, mevcut kayıplara hemen uyum sağlayabilmelidir. Sürünün başarısı, sürü ünitelerinden birinin başarısına bağlı olmamalıdır.

Yukarıdaki temel prensipler farklı sürü zekası araştırmacıları tarafından farklı olarak tanımlanmış ve detaylı bir şekilde kategorize edilmiştir. Bizim inceleme alanımız ise bu teknolojilerin en önemli savunma sanayi uygulaması olan sürü dronelardır.

Sürü Droneların Askeri Uygulamaları

Sürü zekası ve uygulamaları yukarıdaki prensiplerle uygulama alanlarına göre benzeşmekte veya farklılaşmaktadır. Askeri uygulamalarda sürü zekasına ilişkin farkındalık ve özerklik en kritik prensiplerdir. Kendi kendine iyileşme ve tamamen bağlam dışı olması nedeniyle yukarıda belirtilmeyen genişleme prensibi askeri uygulamalar için geçerli değildir. Savunma sanayine yönelik sürü zeka uygulamalarından sürü dronelar, kısa bir zaman aralığında başlayan ve biten ve doğrudan taktik bir amaca yönelik bir uygulamadır. Burada sürünün amacı hayatta kalmak ve eko sistemi genişletmek değil aksine kendi yok olma pahasına hedefi imha etmektir.

Günümüzde sürü dronelarına ilişkin bilinen uygulamalardan biri F/A – 18 Super Hornet uçaklarının Perdix sürü dronelarla indirme yapmasıdır. Perdixler mikro ölçekte gözetleme dronelarıdır. 2017 Ocak’ta ABD ordusu bu denemeyi yapmış ve sürü droneların yönlendirilmesiyle ilgili kısmen başarıya ulaşmıştır.

Ocak 2017’deki bu tatbikat görüntülerinde sürü dronelar ard arda 4 görevi makul bir hızda icra ediyorlar. Bu görevlerden ilki indirme sonrası droneların haberleşmesi ve yerleşimi. Dronelar sürü zekasına uygun olarak ve doğrudan ana muharebe uçağı (capital ship, bu örnekte indirme ve haberleşmeyi yapan hornet uçak) tarafından tek tek kumanda edilmeden birbirlerine çarpmayacak şekilde indirme yörüngesine yerleşiyorlar. 103 drone bu şekilde kendi kendini organize ederek konumlanıyor.

Ardından ikinci görev olan ve telemetri haritası üzerinde görülen base_65 toplanma noktasına doğru harekete geçiyorlar. Hareket emri ana muharebe uçağından geliyor ancak 103 drone’un hareket rotası tek tek organize edilmiyor. Dronelar sürü zekası uygulamaları ile kendi aralarında organize oluyorlar.

Üçüncü görev ise toplanma noktası çevresinde ve 100 metre mesafede droneların belli bir yörüngede dönmesi için pozisyon almak. Bu görev tamamlanınca en son resimde görüldüğü gibi dronelar belirlenen merkez çevresinde ve 100 metre mesafede dönüşe başlıyorlar.

2017’deki bu tatbikat bize önemli ipuçları veriyor. Tabikatta kullanılan mikro dronelar keşif-tarama (surveillance) droneları olsa da, sürü zekası gibi ağır bir yazılım prosedürünün gözetleme droneları için kullanılmayacağı aşikar. Mevcut SIGINT (Signal Intelligence) / SİST (Sinyal İstihbaratı) uydular ve hava araçları bu görevleri çok daha esnek ve isabetli bir biçimde yerine getirebiliyor.

Sürü dronelarının geleceği : Akıllı bombardıman ve intihar droneları

Sürü dronelar ve yapay zeka destek sistemlerinin bütün bir bombardıman doktrinini değiştirmesi beklenebilir. Bu uygulama güdümlü sistemler açısından en üst düzey akıllı bombardıman olanaklarını sunacaktır. Örneğin 100 kadar hedefe yönelik bombardıman droneları, dronelarda herhangi bir kayıp olması durumunda yeniden pozisyon alabilir ve bu yeniden pozisyon alma süreci herhangi bir manuel insan müdahalesini gerektirmeyecektir. Optimizasyon ve Rotalama ana muharebe gemisinden kumanda edilmeden sürü zekası otomasyonlarıyla doğrudan dronelar tarafından uygulanabilir.

Türkiye’nin Sürü Drone Çalışmaları

Sürü drone & İHA’lara yönelik çalışmaları ile Türkiye’de ön plana STM (Savunma Teknolojileri ve Mühendislik A.Ş) firması çıkıyor. Sabit ve döner kanatlı platformlar üzerine uzun yıllardır ülkemizde çalışmalar yapan STM tarafından Türk Silahlı Kuvvetleri envanterine KARGU döner kanatlı vurucu İHA sistemi kazandırılmıştır. Güvenlik güçlerimizin sınırlarımızın içerisinde icra ettiği faaliyetlerde ve sınır ötesi operasyonlarda Kargu, aktif ve etkin olarak kullanılmaktadır.

KARGU Vurucu İHA

STM tarafından yürütülen Döner Kanatlı Vurucu İHA KARGU projesinde, patlayıcı taşıyan, yapay zekaya sahip bir platform, Türk Silahlı Kuvvetleri’ne ilk teslimat 2018 yılı sonunda yapıldı. KARGU sahip olduğu kabiliyet ile, GPS’ten farklı olarak hedefi yapay zeka ile takip edebiliyor. KARGU’nun Türk Silahlı Kuvvetleri’ne teslimatları devam etmektedir.

KARGU– Otonom Döner Kanatlı Vurucu İHA, asimetrik harp veya anti-terör alanlarında kullanılmak üzere tek er tarafından taşınabilen, otonom veya uzaktan kumanda ile çalışabilen, keşif, gözetleme ve küçük ölçekli tehditleri etkisiz hale getirebilen döner kanatlı milli İHA çözümüdür. KARGU özgün gömülü ve gerçek zamanlı görüntü işleme ve derin öğrenme algoritmalarıyla sabit veya hareketli hedeflere karşı etkin olarak kullanılabilmekte. Sistem; “döner kanatlı İHA” ve “yer kontrol” bileşenlerinden oluşmakta. KARGU vurucu İHA sistemi için sürü harekat kabiliyetinin kazandırılmasına yönelik kamuoyuna yansıyan bir çalışma henüz yoktur. Ancak KERKES- Küresel Konumlama Sistemi Bağımsız Otonom Seyrüsefer Sistemi Geliştirme Projesi (KERKES) Projesi kapmasında geliştirilen sürü İHA sistemi, konum bulma, bağımsız otonom seyrüsefer, … gibi kabiliyetlerin KARGU vurucu İHA’ya kazandırılması mümkündür.

Teknik Özellikler

KERKES Projesi

STM tarafından yürütülen Küresel Konumlama Sistemi Bağımsız Otonom Seyrüsefer Sistemi Geliştirme (KERKES) Projesi kapsamında Türkiye’nin yapay zeka destekli sürü İHA’ları geliştiriliyor. Bununla birlikte, Sürü İHA Platformu kullanıcıları tarafından ihtiyaç duyulacak Sürü İHA Simülatörü geliştirme çalışmaları ise HAVELSAN tarafından gerçekleştiriliyor.

SSB Başkanı Prof. Dr. İsmail Demir’in Kasım 2019’da sosyal medya hesabından yaptığı açıklamada KERKES projesi hakkında;

“Geleceğin harekât ortamına bugünden hazırlanıyoruz. Yapay zekâ destekli sürü İHA kabiliyetinden sonra, İHA’ların GPS olmayan ortamda da görev yapacağı KERKES-Küresel Konumlama Sistemi Bağımsız Otonom Seyrüsefer Sistemi Geliştirilmesi Projesi’ni başlattık. Dünyada sayılı ülkenin üzerinde çalıştığı bu teknolojiyle, haberleşmenin olmadığı durumda sensörlerden alınan veri ve görüntüler işlenerek konum kestirimi yapılacak, yapay zekâ ve derin öğrenme teknikleriyle tespit edilen hedef vurulacak.” ifadelerine yer vermişti.

GPS’in devre dışı kaldığı muharebe ortamlarında otonom seyrüsefer yeteneklerinin geliştirilmesi maksadıyla SSB ile STM arasında 23.08.2019 tarihinde Küresel Konumlama Sistemi Bağımsız Otonom Seyrüsefer Sistemi Geliştirme Projesi (KERKES) Projesi Sözleşmesi imzalanmıştı. Proje kapmasında geliştirilen sürü İHA sistemi, konum bulma, bağımsız otonom seyrüsefer, önetlik çıkarımı, derin öğrenme ile belirli nokta tanıma, sürü bölünmesi, görüntü tabanlı mesafe ölçümü, hedef önceliklendirme ve görev planlama özelliklerine sahip.

Geleceğin harekât ortamına bugünden hazırlanıyoruz. Yapay zekâ destekli sürü İHA kabiliyetinden sonra, İHA’ların GPS olmayan ortamda da görev yapacağı KERKES-Küresel Konumlama Sistemi Bağımsız Otonom Seyrüsefer Sistemi Geliştirilmesi Projesini başlattık. pic.twitter.com/3tbSBAqKjl

— İsmail Demir (@profismaildemir) November 16, 2019

ALPAGU Sabit Kanatlı Vurucu İHA

2017 yılında STM (Savunma Teknolojileri ve Mühendislik A.Ş) Türkiye’nin bu alandaki en çarpıcı uygulaması olan Alpagu vurucu İHA’larını tanıttı. ALPAGU, asimetrik harp veya anti-terör alanlarında kullanılmak üzere tek er tarafından taşınabilen ve lançerden ateşlenebilen, otonom veya uzaktan kumanda ile çalışabilen, keşif, gözetleme ve küçük ölçekli tehditleri etkisiz hale getirebilen sabit kanatlı milli vurucu İHA çözümüdür. ALPAGU özgün gömülü ve gerçek zamanlı görüntü işleme ve derin öğrenme algoritmalarıyla sabit veya hareketli hedeflere karşı etkin olarak kullanılabilmektedir. Sistem; “sabit kanatlı İHA”, “lançer” ve “yer kontrol” bileşenlerinden oluşmakta.

Kargu vurucu İHA platformunda olduğu gibi Alpagu platformlarına da sürü ve otonom harekat kabiliyetinin kazandırılması mümkündür. Alpagu vurucu İHA sistemi için sürü ve otonom çalışma kabiliyetinin kazandırılmasına yönelik bir çalışmanın yapıldığını Cumhurbaşkanlığı Savunma Sanayii Başkanı İsmail Demir, sosyal medya hesabı Twitter’dan yaptığı videolu paylaşımı ile İHA’dan bırakılan sürü vurucu İHA konsepti ile ilgili çalışmaların yapıldığını duyurdu. Demir’in paylaştığı videoda, Akıncı Taarruzi İHA’dan bırakılan Alpagu otonom taktik vurucu sabit kanatlı İHA sürüsünün düşman hedefini imha edişi simüle ediliyordu. Testleri devam eden Baykar Savunma ürünü Akıncı TİHA’nın önümüzdeki süreçte kuvvete teslim edilmesi ile birlikte TSK, İHA’dan bırakılabilen sürü ve vurucu İHA kullanma kabiliyetine ulaşılmış olacak.

Milli İHA platformlarımızdan atılabilen sürü vurucu İHA sistemi ve farklı konseptler üzerine çalışıyoruz. pic.twitter.com/yGHGqjEs7p

— İsmail Demir (@profismaildemir) May 26, 2019

Alpagu sabit kanatlı vurucu İHA’nın teknik özellikleri ise şu şekilde;

Değerlendirme

STM’nin geçtiğimiz aylarda 30’un üzerindeki drone ile sergilediği sürü harekat kabiliyeti ülkemiz savunma sanayiisi ve güvenlik birimleri için önemli bir kazanımdır. ABD tarafından da benzer çalışmalar yürütülmektedir. ABD’de şu an 2 bine yakın drone ile sürü harekat kabiliyetine yönelik testler yapılıp bu yetenek üzerine çalışmalar devam ediyor. Ancak satılabilir bir ürün olarak bu konuda ürün şu an için yok. Önümüzdeki yıllarda da gelişim süreci devam edecek olan asimetrik harp ortamının vazgeçilmez unsurlarından biri olarak sürü zekasıyla çalışan platformlar karşımıza çıkacaktır. Değişen asimetrik harp ortamlarının yapısına paralel olarak da hem düzenli orduların hemde düzensiz mücadele gösteren unsurların bu tarz düşük maliyetli ve etkin sistemlere ihtiyaçları ve talepleri artacaktır.

Kısa menzil ve görev süresine sahip olması, vurucu droneların görev özelliği açısından günümüz şartlarında çok kritik değildir. Bu açıdan asimetrik savaşta kullanıma uygun bir platform olarak önceden de bahsettiğimiz gibi STM’nin vurucu droneları örnek verilebilir. Ancak F/A 18 S Hornet gibi savaş uçaklarının içinde yer aldığı stratejik bombardıman görevlerinde ana muharebe uçağı ile haberleşme protokolüne ihtiyaç duyacak, görece daha üst bir düzeyde sürü drone & İHA çalışması kamuya yansıdığı kadarıyla mevcut değildir. Kamuya yansıdığı kadarıyla AKINCI TİHA’dan bırakılabilecek sürü Alpagu vurucu İHA konsepti üzerinde çalışma mevcuttur.

Günümüzde ülkelerin güvenlik birimleri tarafından drone ve İHA’ların yaygın kullanımı, hafif ve görece küçük platformlar üzerinden gözetleme ve keşif ihtiyacının karşılanması, daha büyük platformlar üzerinden ise keşif ve gözetleme ihtiyacına ek olarak saldırı/taarruz şeklinde gerçekleşmektedir. Bu durumun yakın gelecekte değişmesi, ihtiyacın başka platformlar üzerine evrilmesi, pek olası değildir. Hatta önümüzdeki on yıl içinde her iki platform tipi için güvenlik birimlerinin talepleri önemli ölçüde artacaktır. Bu durum özellikle; ihtiyaçlarını uydularından karşılayamayan veya uydusu olmayan ülkelerin güvenlik birimleri için geçerlidir.

Ülkelerin donanmalarına insansız platformlar ile yeni harekat kabiliyetleri kazandırdığı bu günlerde; deniz platformlarına insansız hava araçları yerleştirme teknolojisi henüz başlangıç ​​aşamasındadır, ancak silahlı kuvvetler  bu gelişime milyonlarca dolar yatırım yapmaktadır. Gelecekte bu yatırımlar sürü zekasına sahip G/İDA (gemi konuşlu / insansız deniz aracı & insansız denizaltı aracı) platformlarına da yoğunlaşacaktır.

Hangi açıdan yaklaşılırsa yaklaşılsın kesin olan şu; sürü zekası ve bunların savunma sanayii uygulamalarındaki gelişimi, önümüzdeki yıllarda havacılıktaki askeri doktrinleri, özellikle ağır ve stratejik bombardımanla ilişkili olanları tamamen değiştirecektir.

Yazarlar:

Intelkit Kurucusu Tan HASKOL

Defence Turk Yayın Koordinatörü Ahmet ALEMDAR

Ahmet Alemdar

Defence Turk Yayın Koordinatörü. Türk Savunma Sanayii özelinde; savunma teknolojileri, stratejileri ve politikaları araştırmacısı ve takipçisi.