Vulnerabilidad en el espacio aéreo tripulado

Antes del estallido de los conflictos de Siria y Ucrania, los sistemas aéreos no tripulados (UAS) y los sistemas aéreos pilotados de forma remota (RPAS) habían sido utilizados mayoritariamente en escenarios asimétricos en los que no existían amenazas serias para su integridad. Fueron empleados en espacios aéreos no contestados, es decir, con superioridad aérea y sin capacidad de respuesta antiaérea ni de guerra electrónica.

Sin embargo, la intervención de Rusia en estos escenarios ha provocado que las potencias occidentales no dispongan del dominio aéreo, ni del espectro electromagnético, que tuvieron en Irak o en Afganistán.

De hecho, los sistemas de guerra electrónica rusos (Borisoglebsk 2 para perturbación electrónica, R330ZH Zhitel para detectar, analizar e interferir señales GPS, Kvant 1L222 Avtobaza para detectar distintos tipos de radares de aeronaves y datalinks) empleados en Ucrania, tienen como una de sus principales víctimas a los UAS / RPAS tales como el MQ-5 Hunter y el S-100 cuyos GPS, sistemas de comunicaciones y señales de video fueron jammeados (interferidos / perturbados) de tal forma que fueron obligados a aterrizar o derribados.

La nueva situación ha demostrado la vulnerabilidad de estos sistemas cuando se enfrentan a estrategias A2/AD (Anti-Acceso/ Área Denegada) basadas en la capacidad de un oponente de restringir la posibilidad de llevar a cabo operaciones militares en un área específica.

El aumento en el uso global de UAS / RPASen escenarios en los que no se tiene clara supremacía aérea ni tan poco en el espectro electromagnético, viene acompañado de la necesidad de dotarcon capacidades de supervivencia a estas plataformas, con objeto de garantizar la protección tanto de la misión, como de la propia plataforma, así como de los valiosos sensores transportados a bordo.

Además de lainterferencia (jamming) y el engaño (spoofing) de los sistemas GPS empleados para la navegación de estas plataformas, los ciberataques al software de los sistemas de aviónica, las vulnerabilidades de los enlaces de video y datos, los misiles antiaéreos portátiles (MANPADS), los morteros, los proyectiles de las armas pequeñas y las granadas propulsadas por cohete representan las principales amenazas para los UAS / RPAS.

En la mayoría de las plataformas aéreas no tripuladas la conciencia situacional se obtiene a través de cámaras dotadas de sensores Electro-Ópticos (EO) / Infrarrojos (IR) y de sistemas radar.

Por tanto, los UAS / RPAS deben mejorar sus recursos en cuanto a

Medidas de Apoyo Electrónico (Electronic Support: ES) para interceptar las emisiones de radiofrecuencia (RF). Ataque Electrónico (Electronic Attack: EA) para anular o degradar, contramedir, electrónicamente los sistemas del enemigo. Protección Electrónica (Electronic Protection: EP) para eludir las contramedidas electrónicas de los sistemas enemigos. Con ES, EA y EP cubriendo la Banda de Comunicaciones, Banda Radar y Banda Óptica. Ciberdefensa para evitar los ataques sobre su software embarcado.

Así pues, para incrementar la capacidad de supervivencia, este tipo de plataformasnecesitaránpotenciar sus sistemas deautoprotección mediante la integración de:

Alertador Radar (Radar Warning Receiver: RWR) para detectar las emisiones radar asociadas a distintas amenazas(misiles guiados por radar, radares de vigilancia, radares de control de tiro, etc.) Alertador de Misiles (Missile Warning System: MWS) con Indicador de Fuego Hostil (HFI), para detectar el lanzamiento o la aproximación de misiles, así como los lanzamientos de armas pequeñas / ligeras, morteros y granadas propulsadas por cohetes. Alertador Láser (Laser Warning System LWS) para detectar la posible iluminación láser asociada a distintas amenazas (sistemas de guiado de misiles por láser, designadores de objetivos láser, etc.) Contramedidas en RF para defenderse de las amenazas, tales como misiles guiados por radar,etc. Contramedidas en la banda infrarroja (IR) para defenderse de las amenazas, tales como misiles guiados IR. Sistema de Ciberseguridad para evitar los ciberataques de software malicioso. GPS con modulo anti-engaño (Selective Availability Anti-Spoofing Module: SAASM) para protección frente a los ataques sobre la señal de GPS. Transmisiones de datos y video encriptadas con protección TRANSEC (transmisión segura) y COMSEC (comunicaciones seguras). Fibra óptica, no sólo para datos sino también para señales RF, lo cual contribuye a la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas (EMI).

En este sentido, el US Army está en proceso de dotar a sus MQ-9 Reaper, RQ-4 Global Hawk con sistemas de autoprotección. Así mismo, dentro del programa Integrated Electronic Warfare System (Sistema Integrado de Guerra Electrónica), también pretende dotarse de MQ-1C Gray Eagle de guerra electrónica, ante las capacidades demostradas en este campo por los rusos durante la campaña de Ucrania. Se espera que alcance la capacidad operativa inicial (Initial Operating Capability: IOC) en 2023.

Sin embargo, las restricciones en tamaño, peso y consumo (Size, Weight and Power: SWAP) que imponen los UAS / RPAS presentan un desafío en cuanto a la integración de los sistemas de autodefensa en este tipo de plataformas.

En consecuencia, minimizar los requisitos SWAP sin disminuir las prestaciones es todo un reto para los diseñadores de las cargas útiles encargadas de la autoprotección.

Uno de los posibles enfoques es emplear un sistema de autoprotección modular, lo que permite la adición / eliminación de capacidades basadas en los requisitos operativos establecidos por el usuario y las restricciones de la misión. Esta aproximación permite ajustar el equipamiento al uso del UAS / RPAS en términos de tamaño, peso y potencia.

Otro aspecto a considerar es la ubicación de las múltiples antenas y sensores requeridos debido a los restrictivos condicionantes de peso y volumen en este tipo de plataformas aéreas.

Para lo cual, se podría reducir el número de antenas asociadas a los distintos sistemas, combinando las funciones de varios de ellos en una misma antena mediante Aperturas Compartidas, pudiendo integrar en arrays de aperturas compartidas las funciones de radar, guerra electrónica (ES y EA) y comunicaciones.

Otra de las tecnologías habilitadoras, que ya es una realidad en este ámbito, es la radiofrecuencia fotónica aplicada a los sistemas de autoprotección. Esta tecnología permite implementar sistemas de guerra electrónica con características SWAP muy ventajosas para UAS / RPAS y, al mismo tiempo, con prestaciones muy superiores a las de la electrónica digital y de RF.