AI-gestuurde drones op het slagveld

Terwijl de oorlog tussen Rusland en Oekraïne voortduurt, raakt de lucht van Oekraïne steeds voller met nieuwe technologie: drones gestuurd via AI (Kunstmatige Intelligentie). Drones worden voor diverse doeleinden gebruikt, van verkenning en artillerie-aansturing tot evacuaties, bevoorrading en directe aanvallen. First-person-view (FPV) drones worden bestuurd door piloten die via een live videofeed hun doel naderen. Ze kunnen explosieven droppen of als kamikazedrone fungeren. Deze drones zijn bijzonder destructief geworden in de oorlog.

Drones worden al tientallen jaren gebruikt op het slagveld, onbemande radio-gecontroleerde vliegtuigjes bestaan al sinds de Eerste Wereldoorlog. Maar de schaal waarop ze in de oorlog in Oekraïne worden gebruikt, is ongekend groot. FPV- en kamikazedrones zijn essentiële oorlogsmiddelen gebleken. Langs de bijna duizend kilometer lange frontlijn observeren surveillancedrones dag en nacht elke beweging.

Deze constante aanwezigheid lijkt een verschuiving in oorlogsvoering te illustreren: drones zijn niet langer slechts ondersteunende middelen, maar spelen een belangrijke rol in zowel surveillance als aanvalstactieken.

Troepen en munitie zijn schaars, de drones zijn relatief goedkoop en kunnen zeer effectief worden ingezet op het slagveld. Tanks, ooit de pijlers van grondgevechten, worden steeds meer verdrongen door onbemande drones. Dit gaat zo ver dat zelfs geavanceerde westerse tanks, zoals de door de VS geleverde M1A1 Abrams ¹⁾, van de frontlinie zijn gehaald vanwege hun kwetsbaarheid voor drone-aanvallen. Deze wederzijdse dreiging heeft beide partijen voorzichtiger gemaakt met het inzetten van hun pantsereenheden: “Je kunt met een FPV-drone van $ 500 een tank ter waarde van miljoenen laten uitschakelen”. Tanks worden dan ook steeds meer gebruikt als mobiele artillerie, die vuurondersteuning biedt vanaf veiligere afstanden.

Een Oekraïense dronepiloot van de 23e Gemechaniseerde Brigade die vecht in Chasiv Yar gelooft dat zware tanks in de nabije toekomst mogelijk niet binnen 10 kilometer van de frontlinies kunnen komen, omdat autonome drones waarschijnlijk door de lucht zullen patrouilleren en systematisch alle naderende zware tanks zullen aanvallen en vernietigen.

Oekraïne is een “oorlogslaboratorium voor de toekomst” geworden. Oorlogsvoering is geëvolueerd naar het gebruik van onbemande systemen, drone- en counter-drone technologie ontwikkelt zich razendsnel. Zowel de Russische als Oekraïense legers maken gebruik van zowel in eigen land geproduceerde drones als buitenlandse systemen, waaronder drones van het Chinese DJI en westerse modellen die speciaal zijn aangepast voor militaire doeleinden. Op 9 februari 2025 kondigden president Volodymyr Zelensky en minister van Defensie Roestem Oemerov de lancering aan van het dronelinie-initiatief. Dit concept breidt de inzet van drones uit door vóór de Oekraïense linies, aan ‘vijandzijde’, zogeheten ‘kill zones’ met een diepte van 10 tot 15 kilometer te creëren. Binnen deze zones detecteren en bestrijden drones Russische troepen nog voordat ze de Oekraïense verdedigingsposities kunnen naderen.

Elektronische oorlogsvoering

Om drone-aanvallen af te slaan wordt volop ingezet op elektronische oorlogsvoering (ew: electronic warfare). Een drone-piloot die via radiocommunicatie zijn FPV-drone bestuurt is kwetsbaar omdat het radiosignaal gedetecteerd kan worden en aldus ook de positie van de drone-piloot onthult zodat deze uitgeschakeld kan worden. De radiocommunicatie zelf is ook kwetsbaar. Met stoorzenders probeert men de besturing van spionerende en aanvallende kamikazedrones te verstoren (“jamming”).

Danilo Makarov ²⁾, een dronepiloot van de 108th Separate Territorial Defense Brigade, vertelde dat soldaten zonder een drone boven hen om te waarschuwen voor vijandelijke bewegingen feitelijk schietschijven zijn en ten dode zijn opgeschreven. “Commandanten die toezicht houden op een loopgravenaanval, houden de dronefeed nauwlettend in de gaten en geven realtime commando’s aan soldaten in de hitte van de strijd”, aldus Vasyl Shyshola, commandant van een luchtverkenningseenheid van de 128th Separate Mountain Assault Brigade van Oekraïne. Als de drone verloren gaat, zijn degenen op de grond effectief blind en kwetsbaar zonder de ondersteuning van de livefeed. Door geavanceerde jammingsystemen langs de frontlinie in te zetten, proberen Russische troepen de communicatie- en navigatiesystemen te verstoren waar Oekraïense drones van afhankelijk zijn, met name GPS-signalen. De schatting is dat Oekraïne eind 2023 daardoor 10.000 drones per maand verloor.

Bekabelde drones

Zowel Rusland als Oekraïne maakt inmiddels gebruik van ‘bekabelde’ drones. In plaats van te vertrouwen op radiocommunicatie, die vatbaar is voor interferentie, maakt een dergelijke drone gebruik van een fiber-optisch ‘verlengsnoer’ dat wordt uitgerold tijdens de vlucht. De Russen begonnen er mee, met een op de drone bevestigde spoel met zo’n 20 km glasvezelkabel. De Oekraïners kunnen inmiddels zo’n 41 km ver een drone blijven bedienen via de niet-detecteerbare glasvezelkabel, zoals bij de Black Widow Web 10 kamikazedrone en de E-Banshee.

De ongeëvenaarde immuniteit voor jamming-technieken heeft significante implicaties voor zowel militaire operaties als beveiligingsstrategieën wereldwijd, aangezien de meeste westerse counterdrone-systemen vertrouwen op jamming of interferentie met radiosignalen. Inmiddels wordt radar-technologie ingezet tegen deze glasvezel-drones.

Munitie

Op het gebied van door drones gebruikte munitie heeft Oekraïne in het afgelopen jaar de zogenaamde ‘draken-drone’ ³⁾ geïntroduceerd: een drone die boven een tank gaat vliegen en “gesmolten thermiet spuugt” als een vuurspuwende draak.

Thermietwapens verspreiden duizenden kleine stukjes gesmolten metaal die branden bij temperaturen van meer dan 2.000 graden Celsius. Dat betekent dat het metaal zelfs door pantservoertuigen heen kan smelten. Thermiet en andere brandwapens kunnen ernstige verwondingen bij mensen veroorzaken, aldus Human Rights Watch.

AI

Inmiddels is daar AI-technologie bijgekomen. In Oekraïne richt de ontwikkeling van AI-drones zich op drie belangrijke gebieden: doelwit-identicatie, terreinkartering voor navigatie en het creëren van onderling verbonden “zwermen” drones. Oekraïense bedrijven werken hard aan AI-systemen die drones autonomer maken. AI wordt bijvoorbeeld ingezet voor het automatisch herkennen van objecten in dronebeelden. Zo heeft het Oekraïense bedrijf NORDA Dynamics software ontwikkeld waarmee een piloot via de camera van de drone een doel kan selecteren, waarna de drone de rest van de vlucht zelfstandig uitvoert om het doel te raken. Het bedrijf, Swarmer, bouwt software om drones in een netwerk op te nemen, waardoor beslissingen direct in een zwerm kunnen worden genomen met minimale menselijke input. Swarmer’s CEO Serhiy Kupriienko legt uit dat het beheren van zwermen van 10 tot 20 drones bijna onmogelijk is zonder automatisering. Styx, het AI-systeem van Swarmer, coördineert een mix van verkennings- en aanvalsdrones. Elke drone kan zijn eigen acties plannen en tegelijkertijd anticiperen op het gedrag van anderen in de zwerm. AI maakt zo het beheer van honderden drones mogelijk. Deze automatisering helpt piloten, die dicht bij de frontlinies opereren, te beschermen.

Een dronepiloot van de speciale eenheid “Kondor” van de 1e Presidentiële Brigade van de Nationale Garde van Oekraïne, opererend onder de naam Lexus, vertelt hoe zijn team zijn FPV-drones heeft verbeterd met AI-modificaties die slechts $ 100 tot $ 200 per eenheid kosten. “De AI vangt het doel en leidt de drone rechtstreeks om het aan te vallen”, aldus Lexus. Fedir Martynov, hoofd van de TAF Drones Innovation Hub in Oekraïne, merkt op dat de primaire bottleneck niet in het algoritme zelf ligt, maar in het verkrijgen van voldoende trainingsdata om de AI-modellen te verfijnen met computer-vision beeldtechnologie ⁴⁾. TAF Drones produceert momenteel 40.000 drones per maand en zal dit aantal in 2025 verhogen naar 50.000. Sinds de grootschalige invasie zijn er in Oekraïne meer dan 200 binnenlandse dronebedrijven opgericht, met het doel om per jaar meer dan een miljoen FPV-drones te maken. Naar schatting zijn er 800 Oekraïense bedrijven en vrijwilligersinitiatieven ⁵⁾ die zich actief bezighouden met innovatie voor de defensiesector, waarvan een kwart specifiek voor de inzet van drones.

Het Verenigd Koninkrijk en andere westerse bondgenoten hebben ook hulp geboden voor drones, terwijl westerse bedrijven massaal naar het land zijn gekomen in de hoop het te kunnen gebruiken als proeftuin voor technologie. Het gaat daarbij niet alleen om de aantallen drones.

De AI-modellen moeten getraind worden. De vraag naar uitgebreide data (beelden van bewegende tanks, troepengedrag en omgevingsfactoren) is essentieel voor verbeterde targeting. Deze realtime dataverzameling direct op het slagveld biedt Oekraïne een tactische voorsprong en een duidelijk voordeel ten opzichte van veel westerse tegenhangers in drone-ontwikkeling.

Volgens Martynov hebben ook Amerikaanse bedrijven contact opgenomen. “Als bedrijven in het buitenland serieus zijn over bewapening en validatie, is het slagveld van Oekraïne het proefterrein”, merkt Martynov op. De systemen hebben enorme hoeveelheden slagvelddata nodig om effectief te kunnen functioneren, om de modellen te trainen die de drones zullen besturen. Dit is de voornaamste beperking waarmee AI-droneontwikkelaars worden geconfronteerd. “AI-gestuurde drones zullen elektronische oorlogsvoering in de toekomst machteloos maken”, volgens Martynov.

Internationaal is er veel belangstelling voor de drone-oorlogsvoering. In oktober 2024 gaven de Verenigde Staten 800 miljoen dollar aan militaire steun, specifiek gericht op de productie van langeafstandsdrones in Oekraïne. Denemarken, Canada en Nederland hebben bijgedragen aan de Oekraïense campagne Manufacturing Freedom, die tot doel heeft 10 miljard dollar op te halen voor de ontwikkeling van Oekraïense wapenproductie, waaronder ook drones. Nederland trekt nog eens 400 miljoen euro uit om samen met Oekraïne drones te ontwikkelen voor verkenning, verdediging en aanval, liet defensieminister Ruben Brekelmans begin oktober weten tijdens een bezoek aan Charkiv.

Zo is het Amerikaanse defensietechnologiebedrijf Anduril onlangs begonnen met de verkoop van zijn nieuwe autonome drones na succesvolle tests die in Oekraïne zijn uitgevoerd ⁶⁾. Anduril is een betrekkelijk nieuwe speler, met aan het roer de excentrieke Palmer Luckey. Hij zei in een interview met de Financial Times te streven naar een wereld waarin een technologisch superieur Amerika zich ‘een volwassene waant in een kamer vol met dictatoriale kleuters’.

Oekraïense en westerse dronefabrikanten werken ook nauwer samen aan zowel drones als AI-ontwikkeling. Het Ministerie van Defensie in de VS werkt samen met wapenbedrijven in de particuliere sector om de inzet van goedkope autonome drones te versnellen. Daartoe is al in 2023 het “Replicator”-programma ⁷⁾ in het leven geroepen. Met goedkope drones, van het type dat Oekraïne met groot succes heeft ingezet tegen Rusland, wil men de dreiging van China het hoofd bieden.

De sleutel van het succes van FPV-drones, zoals deze in Oekraïne worden ingezet, is hun kostprijs: gemiddeld ongeveer $ 400-600. Dit is mogelijk door de eenvoudige aankoop van in China gemaakte componenten waaruit deze drones bestaan. Deze componenten worden in grote hoeveelheden gekocht door vrijwilligers aan beide kanten. Crowdfunding speelt hier een belangrijke rol. Platforms zoals United24 hebben miljoenen dollars opgehaald voor de aanschaf van drones, waaronder maritieme drones die Russische marineschepen aanvallen in de Zwarte Zee. Kleinschalige donaties van burgers faciliteren daarnaast de aankoop van commerciële drones, die worden aangepast voor militaire doeleinden. Ook al wil de VS een soortgelijk programma, het is voor de VS een probleem om grote aantallen goedkope drones in te zetten om China te bestrijden, maar dan zonder Chinese componenten.

Over Chinese componenten gesproken: het Chinese bedrijf SgUAV Tech heeft een nieuwe AI-module ontwikkeld waarmee FPV-drones automatisch doelen kunnen volgen ⁸⁾. Dit FPV AI Locking System biedt geavanceerde target-tracking algoritmes waarmee drones zowel stilstaande als bewegende doelen kunnen volgen. Zodra het systeem een ‘lock’ heeft op een doelwit, is de drone niet langer afhankelijk van een besturings- of videolink. Zorgwekkend is dat deze op zich indrukwekkende technologie voor iedereen te koop is voor rond de $600 bij o.a. Ali Express ⁹⁾. De ontwikkeling van AI-gestuurde kamikazedrones is nu letterlijk binnen ieders handbereik, waardoor het ook voor niet-statelijke actoren, zoals terroristische groeperingen, steeds gemakkelijker wordt om AI-gestuurde wapens te ontwikkelen die moeilijk te stoppen zijn. Alle anti-dronemaatregelen die gebaseerd zijn op jamming of spoofing zijn immers machteloos tegen dit soort systemen.

Naast de hiervoor genoemde gevaren van deze technologie, roept het ook ethische vragen op. In feite gaat het hier om systemen, die gekwalificeerd kunnen worden als autonome killer robots. Als machines beslissingen kunnen nemen over het nemen van mensenlevens, wat zijn dan de regels voor hun gebruik? Wat gebeurt er als de drones burgers als doelwit nemen? Hoe kunnen de makers er zeker van zijn dat het doelwit een militaire bedreiging vormt?

De technologie is relatief goedkoop en kan gemakkelijk ingezet worden zonder het risico op eigen verliezen. Dat verlaagt de drempel om dergelijke wapens in te zetten. Het feit dat deze AI-drones wereldwijd in de belangstelling staan van wapenbedrijven maakt, dat de wereld er niet veiliger op wordt. Wetenschappers en ngo’s waarschuwen al langer voor de risico’s die met het gebruik van militaire AI gepaard gaan. Vooral de ontwikkeling van AI voor wapensystemen die het selecteren en aanvallen van individuele doelen zonder menselijke betrokkenheid mogelijk maken, maakt dat deze wapens niet in staat zijn om de kernregels van het internationaal humanitair recht na te leven en moet er daarom een verbod komen op dergelijke systemen. Ze kunnen leiden tot een onaanvaardbare omvang van ‘collateral damage’ en onschuldige burgerdoden. Bij het gebruik van deze wapens zou er altijd enige ‘betekenisvolle’ menselijke controle plaats moeten vinden. Uitwerking van dergelijke regels en de naleving ervan is echter zeer onwaarschijnlijk in de huidige geopolitieke context.

Voor Oekraïne rest niets anders dan door te gaan op de ingeslagen weg. “Als we achterblijven met het pionieren van deze autonome drones, kunnen tegenstanders als de Russen ons voorbijstreven, en het kan hen niet schelen hoeveel onschuldige mensen ze doden”, aldus Lexus.

Wim van der Grinten