Satelity SAR nie wystarczą. Kluczowa jest analiza danych [WYWIAD]

Technologia SAR (Synthetic Aperture Radar) odgrywa coraz większą rolę w systemach rozpoznania i budowania świadomości sytuacyjnej. Rosnąca liczba satelitów oraz ogromna ilość generowanych danych sprawiają jednak, że kluczowe stają się rozwiązania wykorzystujące sztuczną inteligencję do automatycznej analizy zobrazowań radarowych. O znaczeniu AI w nowoczesnym ISR, współpracy z firmami takimi jak Rheinmetall i ICEYE, a także o polskich zdolnościach w zakresie analizy danych satelitarnych rozmawiamy z Jackiem Strzelczykiem, CEO firmy SATIM.

Mateusz Mitkow, redaktor prowadzący Space24.pl: W ostatnich latach technologia SAR (Synthetic Aperture Radar) stała się jednym z kluczowych narzędzi rozpoznania satelitarnego. Co sprawia, że jej znaczenie rośnie?

Jacek Strzelczyk, CEO firmy SATIM: Fundamentalną przewagą systemów SAR nad optycznymi systemami obserwacji jest fakt, że działają one w każdych warunkach – doświadczenia z Ukrainy tylko to potwierdziły i SAR stał się jednym z kluczowych narzędzi dzisiejszego wywiadu.

Równie ważna jest zmiana po stronie podaży. Jeszcze pięć lat temu dane SAR były domeną kilku państw. Dziś firmy takie jak ICEYE, Capella Space, Synspective, czy Umbra budują komercyjne konstelacje i oferują zobrazowania dowolnego punktu na Ziemi w rytmie kilku godzin. Polska w ramach programu MikroSAR pozyskała już cztery pierwsze własne satelity SAR.

Zapotrzebowanie rośnie. Rośnie też liczba sensorów SAR montowanych na satelitach, dronach i samolotach. Już dziś danych jest więcej niż ktokolwiek jest w stanie przeanalizować, a w przyszłości skala tego problemu będzie tylko się zwiększać

SATIM rozwija rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji (AI) do analizy danych SAR. Jak w praktyce działa wasz system i co jest w nim kluczowe z punktu widzenia użytkownika końcowego?

Nasz system – OREC – to przede wszystkim odpowiedź na to przeciążenie ilością danych SAR.

Nawet bardzo dobry analityk jest w stanie przeanalizować kilka-kilkanaście zobrazowań dziennie — gdy danych jest więcej, większość zostaje przeanalizowana powierzchownie albo wcale. Dodatkowym wyzwaniem jest ich różnorodny charakter, jeżeli pochodzą z różnych platform (np. satelitów, samolotów, dronów). Mogą mieć różne dokładności, rozdzielczości, poziomy szumu. Wymaga to jednej spójnej warstwy analitycznej, zdolnej do przetwarzania i analizy wszystkich typów danych. I właśnie to zapewnia OREC.

Algorytmy AI, w które jest wyposażony, działają automatycznie i bez przerwy: skanują każde nowe zobrazowanie w poszukiwaniu obiektów, a następnie automatycznie wykrywają zmiany i anomalie — analityk, zamiast przeglądać setki obrazów, dostaje alerty i wskazania, na co powinien zwrócić uwagę.

Nasi klienci bardzo cenią sobie skrócony czas od pozyskania zobrazowania do wygenerowania właściwej informacji – z dni lub godzin do minut. Kluczowe z perspektywy użytkownika są: przepustowość, integracja z systemami C4ISR i wiarygodność — system określa pewność klasyfikacji każdego obiektu, zazwyczaj ponad 90%.

To trochę jak nawigacja w telefonie. Sam sygnał GPS jest skomplikowany i nie daje użytkownikowi wartości wprost. Dopiero moduły telefonu i system operacyjny interpretują te dane na współrzędne, a aplikacja mapowa pokazuje lokalizację na mapie. Podobnie jest z systemami SAR. Bez aplikacji takiej jak OREC, przetwarzającej surowy obraz na informacje, wykorzystanie obrazów radarowych jest bardzo uciążliwe.

Analiza danych SAR daje ważną część obrazu sytuacji, ale widzimy też potencjał w wykorzystaniu sensorów optycznych. Pracujemy więc też nad analogicznym, kompatybilnym rozwiązaniem dla tego rodzaju zdjęć satelitarnych.

Jakiego typu obiekty i scenariusze operacyjne wasze systemy są dziś w stanie automatycznie wykrywać i klasyfikować?

Zakres jest szeroki i stale się poszerza. W zastosowaniach wojskowych i bezpieczeństwa nasze systemy potrafią automatycznie wykrywać i klasyfikować statki, okręty wojenne, pojazdy lądowe i samoloty.

Przykładowym scenariuszem jest monitorowanie baz wojskowych lub portów. OREC może takie miejsca analizować automatycznie, porównując dane historyczne względem założeń. Na przykład: w bazie lotniczej było 10 samolotów pewnej klasy, a na nowym zobrazowaniu jest już tylko 1 – i to generuje alert. Trzeba sprawdzić, co się dzieje. W ten sposób znacznie zwiększamy możliwości dokładnego monitorowania wielu obszarów na raz.

Działamy też w trudniejszych przypadkach: z kamuflażem, wabikami, wykrywaniem obiektów częściowo ukrytych lub zamaskowanych. To prawdziwe wyzwanie dla algorytmów — i właśnie tam różnica między dobrym a słabym systemem jest największa.

Dla nas najważniejsze jest to, że nasze rozwiązania potwierdziły swoją wartość operacyjnie – w armiach, podczas ćwiczeń NATO, ale co najważniejsze – także w strefach otwartego konfliktu.

Jak bardzo AI skraca dziś czas od uzyskania zobrazowania do decyzji operacyjnej?

W tradycyjnym procesie — od pobrania danych z satelity, przez ich przetworzenie, po analizę prowadzoną przez człowieka — mówiliśmy o kilku dniach lub przynajmniej kilku godzinach. W scenariuszach taktycznych te godziny często oznaczają, że cel się już przemieścił, że konwój dotarł do celu albo że okno czasowe na działanie się już zamknęło.

Nasz system skraca ten czas do kilku minut. Mamy przykłady, w których OREC wykrywa ponad 2000 pojazdów na jednym zobrazowaniu w ciągu 4 minut. Ostatecznie to człowiek podejmuje decyzję, ale ma do dyspozycji już wstępnie sprawdzony materiał, a nie surowy obraz radarowy. To zwiększa szybkość, ale też jakość decyzji.

Współpracujecie z takimi firmami jak Rheinmetall czy ICEYE. Co dziś jest najważniejsze dla partnerów: dokładność analizy, szybkość działania czy automatyzacja procesu?

Wszystko, ale priorytety zależą od profilu. Producenci i integratorzy systemów,z którymi współpracujemy, jak Rheinmetall czy Thales, patrzą przede wszystkim na wdrożenie algorytmów w istniejących łańcuchach dowodzenia i C4ISR. Dostawcy danych satelitarnych dostarczają coraz więcej tych danych i dlatego tym bardziej klienci potrzebują warstwy analitycznej. Dla nich automatyzacja jest kluczem.

Podobnie wygląda nasza współpraca z firmą IMSAR — producentem miniaturowych radarów SAR do dronów – czy właśnie ICEYE. Ich sensory generują dane, które bez analityki pozostają surowym materiałem. W ten sposób zamykamy łańcuch od sensora po gotową informację.

Jest jeszcze trzecia kategoria: instytucje budujące suwerenne zdolności analityczne. Współpraca z TACTICAAI — częścią Technology Innovation Institute z Abu Dhabi — to właśnie taki przypadek. Kraje Zatoki Perskiej poważnie inwestują w AI dla obronności i szukają rozwiązań, które można rozwijać lokalnie. To potwierdzenie, że budowanie własnych zdolności analitycznych to globalny trend — nie tylko europejski czy NATO-owski. Nikt dziś nie ma wystarczających zasobów ludzkich, żeby ręcznie przetworzyć dostępne dane SAR. Automatyzacja stała się warunkiem koniecznym, aby dane miały w ogóle wartość.

Dzięki szerokim współpracom nasze rozwiązanie staje się już globalnym standardem w tej nowej dziedzinie. Jesteśmy dumni, że polska firma z polską technologią jest liderem w tak szybko rozwijającym się i istotnym obszarze.

Czy własne zdolności analizy danych satelitarnych stają się dziś równie istotne jak posiadanie samych satelitów?

Tak — i uważam, że w pewnych kontekstach zdolności analityczne są już ważniejsze.

Jeszcze kilka lat temu jednostki odpowiedzialne za budowanie świadomości sytuacyjnej myślały głównie o tym, jak zdobyć dostęp do danych SAR. Dzisiaj na orbicie jest ponad 100 satelitów radarowych. Rządy mają swoje satelity, mogą też korzystać z danych od zaprzyjaźnionych państw albo zapłacić za nie operatorom komercyjnym, których na rynku też jest już kilku. Przykładem takiego kroku w dobrą stronę jest zakup systemu POLSARIS przez Polskę od firmy ICEYE. Satelity właśnie zostały oddane pod kontrolę Ministerstwa Obrony Narodowej i stanowią bardzo ważne narzędzie do budowania świadomości sytuacyjnej.

I teraz, mając taki potencjał, musimy zrobić wszystko, aby go odpowiednio wykorzystać. Posiadanie całej konstelacji satelitów SAR generuje bardzo dużo danych/obrazów SAR, które są wartościowe, ale również bardzo trudne do analizy ze względu na swój charakter. Bez skalowalnych, automatycznych i dokładnych narzędzi analitycznych nie będziemy w stanie wykorzystać tego potencjału nawet w niewielkim stopniu. Dlatego budowanie własnych zdolności analitycznych to dziś inwestycja o znaczeniu strategicznym.

Akronim POLSARIS oznacza Polish SAR Intelligence System. OREC w takich systemach może być właśnie komponentem „Intelligence”, generującym informacje wywiadowcze.

Gdzie poza zastosowaniami wojskowymi technologia analizy SAR znajduje dziś realne zastosowanie?

Spektrum jest bardzo szerokie. Coraz ważniejsze są zastosowania w ochronie infrastruktury krytycznej. Ten sam OREC, który służy wojsku, pozwala operatorom morskich farm wiatrowych czy platform wydobywczych monitorować podpływające jednostki i w razie zagrożenia natychmiast powiadomić służby. Wsparcie ochrony infrastruktury krytycznej to jedno z najważniejszych cywilnych zastosowań naszego rozwiązania, szczególnie na Morzu Bałtyckim, które jest areną o podwyższonym ryzyku działań dywersyjnych.

SAR wykrywa centymetrowe zmiany terenu, więc sprawdza się do monitorowania osunięć. Też w ocenie katastrof (tsunami, powodzie), rolnictwie, rybołówstwie, bezpieczeństwie morskim. Każde z tych zastosowań wymaga nieco innej analizy, ale platforma pozostaje taka sama.

Czy Polska ma dziś wystarczające zdolności, by samodzielnie przetwarzać i wykorzystywać dane satelitarne na potrzeby bezpieczeństwa?

Częściowo. Polska ma fundamenty, ale nie ma jeszcze pełnych zdolności operacyjnych. Mamy dostęp do danych satelitarnych dzięki programowi POLSARIS, mamy wykształconych specjalistów i jasne ambicje. Powstaje też systemowe podejście do budowy całego łańcucha wartości: od pozyskania danych, przez ich przetworzenie, aż po dostarczenie gotowej informacji decydentom.

Wąskim gardłem pozostaje analityka. Liczba wykwalifikowanych analityków SAR w Polsce — podobnie jak na świecie — jest dalece niewystarczająca w porównaniu z ilością danych, które już dziś są dostępne. A tym bardziej wobec planowanych możliwości. Manualne identyfikowanie obiektów to także nieefektywne wykorzystanie czasu analityków: zamiast szukać obiektów na obrazach, powinni móc skupić się na ocenie taktycznego i strategicznego znaczenia sytuacji.

To jest właśnie nisza SATIM. Budujemy zdolności analityczne oparte na AI, które przetwarzają dane SAR szybciej i pełniej niż pozwala na to podejście tradycyjne. Polska takich rozwiązań potrzebuje — i cieszy nas, że świadomość tego rośnie zarówno w wojsku, w administracji publicznej, jak i w mediach, czego przykładem był niedawny materiał w telewizji TVN nawiązujący do analitycznych możliwości zbudowanych przez firmę SATIM.

Dziękuje za rozmowę!