Contrarrestar las amenazas de los UAS

Entender por qué se ven las cosas: Siete factores clave

En el escenario de la guerra moderna, permanecer oculto de las amenazas aéreas -especialmente de los pequeños drones- se ha convertido en una habilidad vital. Los drones han alterado radicalmente el juego de la vigilancia, por lo que es imperativo minimizar la detectabilidad. Pasar desapercibido y no ser detectado es crucial para la supervivencia, y hay siete factores principales que influyen en tu visibilidad para los sistemas de drones: la forma, la silueta, la sombra, el brillo, el espaciado, el movimiento y la firma térmica.

1. Forma: Los sensores de un dron pueden detectar fácilmente los contornos distintivos del personal o de los vehículos. Al mezclarte con las características naturales del entorno, puedes distorsionar o enmascarar formas reconocibles, lo que dificultará que los drones te detecten.
2. Silueta: Una silueta inconfundible es muy visible, especialmente sobre un fondo brillante. Para reducir la exposición, es fundamental permanecer agachado, utilizar el paisaje para ocultar la silueta y evitar las crestas.
3. Sombras: las sombras delatan tu ubicación, sobre todo en zonas abiertas. Ser consciente de la posición del sol y utilizar una cobertura natural puede ayudar a mitigar el riesgo de que las sombras revelen tu ubicación.
4. Brillo: Las superficies reflectantes como el metal, el cristal o los equipos brillantes pueden llamar la atención de los operadores de drones. Asegurarse de que el equipo tenga acabados mate y evitar brillos innecesarios reduce drásticamente las posibilidades de detección.
5. Espaciamiento: El personal o los vehículos agrupados constituyen un objetivo obvio para la vigilancia aérea. Mantener una separación adecuada entre los activos aumenta la flexibilidad operativa y dificulta que los drones identifiquen formaciones grandes y agrupadas.
6. Movimientos: Diversas cargas útiles de drones, como radares, cámaras electroópticas e infrarrojas (EO/IR) y LiDAR, pueden detectar rápidamente movimientos erráticos o rápidos. Moverse lenta y deliberadamente, utilizando el terreno para ocultar los movimientos, ayuda a evitar llamar la atención.
7. Firma térmica: La firma térmica detectada por los drones, identifica la radiación infrarroja emitida por los objetos. Esto permite detectar personas, vehículos o equipos, incluso en la oscuridad, con camuflaje o en terreno denso. Para contrarrestar la detección de calor por drones en combate, utilice mantas térmicas, señuelos y refrigeración activa para apantallar las emisiones. Operar cerca de entornos que enmascaren el calor (estructuras de ladrillo u hormigón), desplegar cortinas de humo y limitar los movimientos durante las horas más frescas. Además, emplee sistemas contra-UAS para interferir los sensores y utilice el terreno para ocultarse y minimizar los riesgos de detección.

Los drones vigilan con frecuencia las rutas de suministro conocidas, en busca de señales de desviación o de movimientos fuera de la carretera. El uso táctico de posiciones de combate y la protección de las zonas vulnerables del vehículo reducen la exposición a los drones. Aprovechar la cobertura natural, como las líneas de árboles o las características del terreno, puede reducir drásticamente la probabilidad de ser observado desde el aire. Comprender y dominar estos factores de visibilidad aumenta su capacidad de supervivencia y mantiene la seguridad operativa frente al reconocimiento siempre vigilante de los drones.

El papel de la tecnología en la lucha contra las amenazas de los UAS: Aprovechamiento tanto de la tecnología como de la innovación

Aunque las embarcaciones y los vehículos de campaña tradicionales son indispensables en el campo de batalla, por sí solos no son la panacea para los retos que plantean los UAS. El éxito en la lucha contra las amenazas de los UAS requiere un equilibrio entre innovación artesanal y tecnológica. La proliferación de la tecnología UAS en los ámbitos comercial, de seguridad pública y militar ha introducido nuevos riesgos y desafíos, lo que ha estimulado una creciente demanda de tecnología C-UAS integral. En general, la misión de los C-UAS puede dividirse en cuatro fases distintas, cada una de las cuales requiere una atención especial: Detectar, Rastrear, Identificar y Mitigar (DTI-M).

Detectar

Los sistemas C-UAS alertan al operador de la presencia de un dron en el espacio aéreo protegido. Estos sistemas de detección pueden adoptar diversos formatos y pueden instalarse como sistemas fijos o portátiles, en función de las necesidades del operador. Se pueden utilizar varios tipos de sensores para crear un sistema de detección por capas, como radiofrecuencia pasiva (RF), radar, cámaras EO/IR y acústica. El enfoque multisensor permite al operador detectar la más amplia gama de drones, desde los que emiten señales de radiofrecuencia hasta los que se pilotan de forma autónoma mediante way points o están amarrados a un cable de fibra óptica. Una combinación de sensores de detección también permite al operador detectar drones que están "falseando" intencionadamente su ubicación, una táctica en la que un dron y/o piloto informa intencionadamente de una ubicación falsa en su señal de comunicación. Mediante el uso de una combinación de sensores, el sistema puede ofrecer un verdadero conocimiento de la situación del espacio aéreo y proporcionar una imagen operativa común. Para el éxito de este enfoque multisensor es fundamental el algoritmo de fusión de sensores que permite al sistema eliminar prácticamente los falsos positivos, al tiempo que identifica y localiza el dron con precisión. Montados en una plataforma como el Bushmaster de Thales, estos sistemas ganan en movilidad, permitiendo que la detección se extienda más allá de los límites operativos.

Pista

Una vez detectado un dron, una solución eficaz para contrarrestarlo rastrea su ubicación y trayectoria, así como la del piloto, proporcionando al operador un conocimiento de la situación del espacio aéreo en tiempo real.

Identifique

La identificación se produce en dos ejes importantes: identificación de amigo o enemigo, e identificación de dron específico y/o modelo de dron.

• La solución de software C2 de Dedrone, DedroneTracker.AI, debe determinar primero si el dron detectado es amistoso o malicioso. A medida que aumenta la popularidad de los drones, muchas organizaciones, tanto militares como no militares, han empezado a utilizarlos como herramientas productivas en sus operaciones diarias.
• A continuación, la solución C-UAS puede identificar el modelo de dron. La identificación puede incluir identificadores únicos como el número de serie del dron o la dirección MAC. Esto proporciona al operador información valiosa sobre las capacidades del dron, incluida la carga útil, el alcance y la velocidad, así como la forma de mitigar potencialmente el dron y la amenaza que puede suponer.

La arquitectura escalable del Bushmaster permite una integración perfecta de software como DedroneTracker.AI, lo que permite a los operadores gestionar la identificación de amenazas incluso en condiciones austeras. Además, su infraestructura de comunicaciones a bordo puede transmitir rápidamente los datos de identificación a las unidades de mando, mejorando la capacidad de toma de decisiones.

Mitigar

Por lo general, las soluciones de mitigación de UASse dividen en dos grandes categorías: cinéticas y no cinéticas, cada una con sus propias ventajas e inconvenientes. La solución de mitigación ideal dependerá en gran medida del cliente específico, los requisitos del emplazamiento y la situación táctica, y puede consistir en una combinación de métodos cinéticos y no cinéticos.

• Métodos cinéticos: Las soluciones cinéticas se centran en neutralizar o destruir físicamente los objetivos de los UAS. Los métodos cinéticos pueden ser extremadamente eficaces para contrarrestar una amplia gama de amenazas aéreas y a menudo tienen un resultado definitivo. Sin embargo, estos sistemas pueden conllevar problemas logísticos, como munición o equipos especializados o desenmascarar su posición táctica y/o daños colaterales. Algunos ejemplos de métodos cinéticos son:
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  i. Misiles y balas: El armamento convencional puede ser muy eficaz, sobre todo en contextos militares en los que la prioridad es neutralizar rápidamente las amenazas. Sin embargo, el riesgo de daños colaterales puede ser una preocupación significativa, especialmente en entornos urbanos o zonas densamente pobladas donde la infraestructura civil está en riesgo. Un inconveniente importante del uso de misiles como herramienta de mitigación de C-UAS es que la mitigación suele costar más que la amenaza que se pretende mitigar, lo que a la larga lleva a perder una guerra de desgaste debido a factores económicos. Las balas convencionales tampoco suelen tener un alcance efectivo lo suficientemente largo como para contrarrestar las amenazas de drones maliciosos desde una distancia aceptable.
  
  ii. Redes y dispositivos de derribo: Estos métodos no explosivos proporcionan una alternativa más segura y controlada a las armas de fuego tradicionales. Las redes capturan físicamente a los drones, haciéndolos inofensivos sin causar su destrucción. Aunque este método no es eficaz contra un enjambre de drones, puede resultar valioso en entornos civiles o sensibles en los que es prioritario minimizar los daños. Los dispositivos y redes de derribo también pueden ofrecer la oportunidad de capturar un dron malicioso para su análisis forense y/o la explotación de su hardware.
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• Métodos no cinéticos: Los métodos no cinéticos, por el contrario, se centran en interrumpir las operaciones de un avión no tripulado sin energía cinética o interferencia física. La complejidad de estos sistemas obliga a perfeccionarlos periódicamente para que sigan siendo eficaces contra las nuevas capacidades de los UAS. Los métodos incluyen:
  
  i. Guerra electrónica (EW): Los inhibidores de radiofrecuencia (RF) interfieren en el enlace de comunicaciones entre el dron y la estación de control. Al cortar el enlace de transmisión, los inhibidores de radiofrecuencia pueden hacer que el dron entre en un protocolo de "enlace perdido", que a menudo hace que el dron regrese con seguridad y aterrice en el lugar de despegue. Los inhibidores funcionan en todos los drones controlados por RF y son un medio eficaz para contrarrestar los enjambres de drones. El EW también puede incluir la interferencia de las señales de navegación GPS, lo que provoca que la aeronave no sepa dónde se encuentra en el espacio.
  
  ii. Apropiación cibernética: La toma de control cibernética es una forma de mitigar un dron tomando el control del mismo, haciéndose pasar por la estación de control. Se realiza pirateando el dron y engañándolo para que se aleje del controlador legítimo. La toma de control cibernética permite al mitigador dirigir el vuelo del dron y acceder a los datos y a la cámara del dron. Se trata de una forma elegante de mitigar un dron cuando funciona. La tasa de éxito de la toma de control cibernética suele ser bastante baja por dos razones. El controlador de mitigación debe ser capaz de predecir los saltos de frecuencia del dron y debe mantener siempre una señal más potente para el dron que el mando original. Además, la mitigación de la toma de control cibernética se basa en exploits que pueden parchearse una vez descubiertos y no funciona bien contra un enjambre de drones.
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  iii. Energía dirigida: Las armas de energía dirigida, como los láseres de alta energía (HEL) y las microondas de alta potencia (HPM), ofrecen una opción no cinética y de escasos daños colaterales para atacar drones maliciosos. Los HEL concentran una gran cantidad de energía dirigida en una pequeña superficie a través de un "haz" en línea de visión, calentando dicha área a temperaturas extremadamente altas, quemando o destruyendo el objetivo. Aunque los HEL suelen tener un coste inicial elevado, su bajo "coste por disparo" los convierte en opciones atractivas para los C-UAS. Los HPM envían una ráfaga de energía dirigida que puede utilizarse para "freír" componentes electrónicos. La principal ventaja de los HPM es que pueden ser herramientas eficaces contra los enjambres de UAS, pero no pueden atacar objetivos a mayor distancia.

Las soluciones de montaje en un Bushmaster mejoran la flexibilidad de despliegue a la vez que aprovechan su robusta plataforma para una ejecución de precisión. La combinación única de protección, movilidad y modularidad del Bushmaster lo convierte en un activo inestimable en las operaciones C-UAS. Al aunar el uso de vehículos tradicionales con la innovación tecnológica más avanzada, permite a los operadores detectar, rastrear, identificar y mitigar las amenazas de los UAS en un espacio de combate cada vez más complejo.

DTI-M y C2

En última instancia, el operador debe disponer de una herramienta eficaz para gestionar el ciclo DTI-M C-UAS. La galardonada solución de software C2 de Dedrone by Axon, DedroneTracker.AI, sirve como interfaz de usuario de panel único. DedroneTracker.AI permite al operador supervisar y controlar todas las partes del proceso DTI-M. La avanzada plataforma C2 impulsada por inteligencia artificial/aprendizaje automático (AI/ML) incorpora algoritmos patentados avanzados y técnicas de aprendizaje automático para ingerir y fusionar múltiples entradas de sensores como RF, cámara EO/IR y radar. La fusión de sensores, integrada directamente en DedroneTracker.AI, desempeña un papel fundamental en la activación automática de los sistemas de mitigación, ya sea mediante controles "hombre en el bucle" o "hombre en el bucle". Por ejemplo, algunos drones emiten señales de radiofrecuencia, mientras que otros pueden funcionar atados a un cable de fibra óptica o programados mediante waypoints. Mediante el uso de una combinación de sensores, el operador puede obtener una imagen más clara de la situación, que informará el tipo de mitigaciones empleadas en el teatro con el tiempo. DedroneTracker.AI utiliza las entradas de estos sensores para proporcionar una DTI UAS precisa y en tiempo real y, a continuación, proporciona la interfaz necesaria para que el usuario se enfrente a una amenaza UAS con el método de mitigación más adecuado de entre una gama de opciones de mitigación.

Los sistemas C-UAS pueden desplegarse mediante diversos métodos adaptados a los requisitos de la misión y a los retos operativos. Cada método tiene sus propias ventajas, lo que garantiza una protección a medida frente al cambiante panorama de los drones. Algunos ejemplos de factores de forma disponibles son, entre otros:

1. Instalaciones fijas: Los despliegues de hardware son instalaciones permanentes o semipermanentes diseñadas para proteger ubicaciones de infraestructuras críticas, como aeropuertos o bases militares, proporcionando una defensa integral contra las incursiones de drones. Estas instalaciones suelen incorporar una serie de sensores y mecanismos de respuesta para garantizar la seguridad a largo plazo.
2. Kits expedicionarios: Ofrecen una solución portátil, permitiendo un despliegue rápido en lugares remotos o temporales donde pueden surgir amenazas inmediatas de drones. Estos kits son ideales para misiones tácticas que requieren flexibilidad y una configuración rápida.
3. En movimiento (OTM): Las soluciones portátiles montadas en vehículos son integrales para entornos dinámicos en los que la movilidad es crucial. Estos sistemas se montan en vehículos y permiten a las fuerzas mantener un paraguas protector contra las amenazas de los UAS. OTM C-UAS es fundamental para mantener la capacidad de maniobra táctica, sin esta capacidad, las formaciones de maniobra a menudo se empantanan en la guerra de trincheras como se ve actualmente en Ucrania.

Un enfoque estratificado de los C-UAS: no hay una solución única para todos

Cuando se trata de hacer frente a las amenazas de los UAS, no existe una solución única. La complejidad, variedad y adaptabilidad de la tecnología UAS, combinada con la evaluación de riesgos de una situación específica, requiere un enfoque C-UAS estratificado. Confiar únicamente en un único método podría dejar lagunas críticas que los adversarios podrían aprovechar.

Una estrategia de defensa estratificada contra los UAS requiere combinar el trabajo de campo y múltiples capas de métodos de detección, seguimiento, identificación y mitigación de los UAS en una estrategia unificada que lo abarque todo. Cada elemento contribuye a una defensa más sólida contra las amenazas de los UAS. El Fieldcraft, basado en habilidades tradicionales como el camuflaje y la ocultación, ofrece ventajas tácticas al permitir a las fuerzas evitar ser detectadas o realizar maniobras evasivas. El trabajo de campo debe complementarse con un sistema C-UAS completo que aproveche múltiples tipos de tecnología DTI-M, como diversos sensores de detección y seguimiento (radiofrecuencia, radar, cámara, acústica) y métodos de mitigación tanto cinéticos como no cinéticos.

Integrando estos enfoques, es posible crear una solución que se adapte a una amplia gama de escenarios. En determinadas situaciones, los métodos no cinéticos pueden neutralizar las amenazas sin recurrir a la intervención cinética, mientras que en otras, las técnicas sobre el terreno pueden permitir a las fuerzas eludir por completo la detección. La clave está en que ningún componente es independiente, sino que se refuerzan mutuamente, creando una defensa flexible, adaptable y difícil de eludir para los adversarios.

Esta estrategia estratificada garantiza que el operador no se limite a reaccionar ante las amenazas de los UAS, sino que se anticipe activamente a ellas y se defienda de forma proactiva. Al fomentar una cultura de innovación continua y adaptabilidad táctica, el usuario puede ir un paso por delante de sus adversarios y equiparse mejor para hacer frente a las complejidades del panorama de los UAS con precisión y previsión.

¿Qué nos depara el futuro?

Las tecnologías emergentes están avanzando rápidamente en la lucha contra las amenazas de los UAS, con varias innovaciones clave preparadas para transformar el panorama. A continuación resumimos las evoluciones más significativas.

Las armas de energía dirigida (DEW , por sus siglas en inglés ) se están convirtiendo en uno de los principales focos de atención, en particular los sistemas láser que pueden inutilizar o destruir drones con precisión, minimizando los daños colaterales en entornos sensibles. También se están desarrollando HPM para perturbar la electrónica de los drones, ofreciendo una opción no letal para neutralizar las amenazas sin depender de la munición tradicional. Del mismo modo, se están desarrollando HEL que pueden desactivar drones maliciosos desde distancias más largas, minimizando al mismo tiempo los daños colaterales al personal, las infraestructuras y las aeronaves amigas. Estas tecnologías evolucionarán rápidamente para convertirse en herramientas C-UAS más capaces, fiables y rentables.

La tecnología basada en IA/ML es cada vez más esencial para contrarrestar los UAS. Existen sistemas dotados de IA para detectar amenazas de drones y pronto evolucionarán para responder también de forma autónoma a estas amenazas, adaptándose a las nuevas tácticas en tiempo real. El aprendizaje automático mejora las capacidades de EW, lo que permite una interferencia o suplantación más precisa de las comunicaciones de los UAS, al tiempo que reduce el riesgo de interferir con sistemas amigos. El equipo especializado en IA/ML de Dedrone by Axon ha lanzado recientemente un modelo de visión por ordenador (CV) de última generación que ya está presente en todos los productos de Dedrone by Axon, incluidas sus últimas soluciones de protección de drones mediante fusión de sensores. Para crear la solución de seguridad del espacio aéreo más rápida y precisa del mundo basada en IA/ML, se necesitan tres componentes fundamentales. Se trata de un hardware potente, una arquitectura de red neuronal de aprendizaje y datos sólidos. En cada caso, Dedrone by Axon ha reunido los componentes más capaces disponibles para ofrecer un aumento medio del 20% en la velocidad de nuestro rastreador de vídeo, además de una mejora significativa en la precisión, reduciendo tanto los falsos positivos como los falsos negativos. El resultado es una mejora del 24,3% en la precisión media (mAP) y del 12,8% en la recuperación media (mAR). La tecnología C-UAS basada en IA/ML aún está en pañales y, sin duda, seguirá mejorando la precisión y la velocidad de detección, lo que permitirá una mitigación más eficaz.

Las tecnologías de defensa contra enjambres, otro avance crucial, están diseñadas para combatir la creciente amenaza de los enjambres de drones. Estos sistemas serán capaces de neutralizar múltiples drones simultáneamente, utilizando métodos cinéticos o no cinéticos como la interferencia o el lanzamiento de drones interceptores.

La tecnología de sensores cuánticos, aunque en sus primeras fases, promete revolucionar la detección de drones, especialmente en condiciones en las que el radar tradicional puede fallar. Los sistemas de radar cuántico podrían detectar drones furtivos que eluden la detección convencional, ofreciendo un nuevo nivel de capacidad defensiva.

Los misiles interceptores hipersónicos son otro desarrollo de vanguardia diseñado para responder con rapidez a las amenazas de los UAS que se desplazan rápidamente y a gran altitud, garantizando que incluso los drones más escurridizos puedan ser interceptados con eficacia.

La llegada de las redes 5G está mejorando aún más las estrategias de los C-UAS al proporcionar una comunicación más rápida y fiable entre los sensores y las contramedidas, mejorando la velocidad y la eficiencia de la respuesta.

Otros avances son los sistemas de interferencia inteligentes, diseñados para adaptarse dinámicamente a la evolución de las frecuencias de los UAS y contrarrestar incluso los drones más sofisticados, y la nanotecnología para crear soluciones C-UAS más pequeñas y discretas. Además, la realidad aumentada (RA) se está integrando en los sistemas de soldados y vehículos, proporcionando datos en tiempo real sobre las amenazas de los UAS para mejorar el conocimiento de la situación y los tiempos de respuesta.

Juntas, estas tecnologías en desarrollo representan el futuro de las estrategias C-UAS, ofreciendo nuevas capas de defensa que combinan innovación y flexibilidad. A medida que estos avances fructifiquen, permitirán a las fuerzas de defensa anticiparse a las amenazas en evolución, garantizando un enfoque proactivo e integral para la protección contra los UAS en el campo de batalla moderno.