A medida que la tecnología avanza y los desafíos geopolíticos se intensifican, la necesidad de capacidades de navegación avanzadas, fiables y seguras para los sistemas aéreos no tripulados (UAS) se vuelve más urgente. Asegurar la integridad operativa en los sectores civil y de defensa es crucial. La aparición de sistemas que pueden interferir con la navegación y las comunicaciones radioeléctricas subraya esta necesidad, sobre todo por la dependencia de la señal GNSS.
Por otro lado, la complejidad de las operaciones que se llevan a cabo también va en aumento. Entre ellas destacan las operaciones MUM-T, es decir, aquellas en las que colaboran tanto aeronaves tripuladas como UAVs. La coordinación y buen funcionamiento de los sistemas de navegación nunca había sido tan importante.
En el siguiente estudio hablaremos de estas dos capacidades de navegación avanzada y sobre cómo pueden incorporarse en las operativas que se llevan a diario en nuestro mundo.
Señal GNSS comprometida
Las alteraciones de la señal GNSS pueden deberse a fenómenos naturales, fallos técnicos y, lo que es más preocupante, a interferencias o bloqueos deliberados por parte de adversarios. Las interrupciones de la señal GNSS pueden tener consecuencias devastadoras en operaciones críticas, como las militares o de emergencia. Incluso pequeñas desviaciones o interrupciones breves pueden ser catastróficas. La creciente frecuencia de estas interrupciones destaca la necesidad urgente de sistemas de navegación más robustos.
Entre los ataques deliberados a la señal GNSS encontramos los siguientes:
- Jamming: implica la alteración deliberada de las señales GNSS mediante la saturación de las frecuencias con ruido, lo que dificulta la recepción de la señal original y puede provocar la pérdida de conexiones o datos inexactos.
- Spoofing: crear y transmitir señales GNSS falsas para engañar a un receptor GNSS, generando datos de posicionamiento falsos y llevando a los usuarios a navegar de forma inexacta. Ambos tipos de interferencia representan riesgos significativos para los sistemas que dependen de la navegación GNSS.
La navegación visual como alternativa
Frente a la dependencia de las señales GNSS tenemos la alternativa de la navegación visual. Esta capacidad de navegación avanzada emplea una cámara a bordo que captura y procesa imágenes durante el vuelo, creando un mapa interno para su uso cuando el GNSS no está disponible.
Utiliza tres técnicas para determinar la posición, orientación y movimiento relativo con precisión:
- Odometría visual: calcula el desplazamiento de puntos en fotogramas consecutivos, proporcionando datos sobre el movimiento con un pequeño margen de error.
- Reconocimiento de patrones: busca e identifica puntos característicos en imágenes en tiempo real, comparándolos con una colección georreferenciada pre almacenada para determinar la posición absoluta.
- Medición inercial: facilita la navegación por estima, ofreciendo datos más fiables que las soluciones convencionales.
Hacia una flota de combate colaborativa
El desarrollo de sistemas de trabajo en equipo con aeronaves tripuladas y no tripuladas, conocido como Manned-Unmanned Teaming (MUM-T), también llamados drones escolta de Aviones de Combate Colaborativos (Collaborative Combat Aircraft-CCA) o compañeros de vuelo (Loyal Wingmen), tiene un inmenso potencial para las fuerzas aéreas de todo el mundo. Este enfoque innovador mejora las capacidades y el éxito de las misiones mientras reduce el riesgo humano y los costes operativos.
Muchas fuerzas aéreas planean desplegar estos CCA autónomos junto a su próxima generación de aviones de combate. Estos compañeros de formación, no tripulados, llevarán a cabo diversas misiones, incluyendo ataques a objetivos, inteligencia, vigilancia, reconocimiento y operaciones de guerra electrónica.
La futura flota de aviones de combate colaborativos incluirá una gama diversa de sistemas aéreos no tripulados (UAS) de diferentes tamaños y capacidades. Desde ágiles micro-UAV para misiones de reconocimiento hasta plataformas más grandes y robustas para ataques y operaciones de guerra electrónica. La flexibilidad del concepto CCA permite soluciones personalizadas para cumplir con los requisitos específicos de cada misión.
Cómo conseguir una interacción óptima entre humano y aviones no tripulados
El desarrollo de una flota de aviones de combate colaborativos (CCA) requiere una planificación y diseño meticulosos. Por ejemplo, en el caso de los «UAS attritables», que son más rentables que los aviones tripulados tradicionales debido al tipo de tecnología que utilizan, a procesos de fabricación más optimizados y la no dependencia de tripulaciones entrenadas a bordo para su operación. Están diseñados para ser reutilizables pero suficientemente asequibles para ser sacrificados en misiones de alto riesgo sin la expectativa de retorno.
Además de los avances tecnológicos, es crucial que una fuerza aérea establezca la estructura organizativa necesaria para operar y mantener estos aviones avanzados. La formación de unidades especializadas y el entrenamiento de aviadores para operar y confiar en aeronaves no tripuladas son componentes esenciales de este proceso. Los programas de capacitación integral equiparán a los aviadores con las habilidades necesarias para integrar eficazmente activos tripulados y no tripulados, fomentando la sinergia operativa en el campo de batalla.
En este proceso transformador, las fuerzas aéreas deben enfrentar el desafío de perfeccionar la interacción humana con los UAV. Concebida como una flota de vehículos aéreos no tripulados dirigida por un líder de batalla aérea desde una plataforma cercana, la atención se centra en optimizar los mecanismos de control y los protocolos de comunicación entre activos tripulados y no tripulados. La coordinación perfecta entre operadores humanos y capacidades autónomas será esencial para asegurar una colaboración armoniosa y efectiva.
Las capacidades de navegación avanzada de UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía ha destacado siempre por su capacidad de poner sobre la mesa, en cada momento, soluciones frente a las demandas de la industria aeronáutica. Las capacidades de navegación avanzada que desarrolla no solo responden a las necesidades del mercado, sino que además cuentan con todos los procesos y garantías de seguridad que las convierten en 100% confiables.
Frente a los problemas que representa la alteración o interrupción de la señal GNSS, UAV Navigation-Grupo Oesía ofrece un kit de navegación compuesto por un Sistema de Navegación Inercial (POLAR-300) y un Sistema de Navegación Visual (VNS01) las pruebas de vuelo realizadas combinando ambos elementos han puesto de manifiesto su eficacia, reduciendo los porcentajes de error a niveles muy bajos, tanto en áreas conocidas como desconocidas.
En relación con las operaciones MUM-T, el avanzado ordenador de control de vuelo (FCC) de la compañía, el Vector-600, está liderando el camino para convertir los aviones no tripulados en una herramienta esencial para las futuras flotas de la fuerza aérea. En el sector de los blancos aéreos, UAV Navigation-Grupo Oesía tiene experiencia en la integración de estaciones de control en aeronaves tripuladas, lo que permite el control directo de los UAVs durante la ejecución de exigentes campañas de vuelo en la que se simulan condiciones reales de operación.
El sistema también cuenta con funciones innovadoras, como el despliegue de vehículos aéreos no tripulados desde otras aeronaves y vuelos coordinados basados en trayectorias 4D. Estos desarrollos son pasos significativos hacia la implementación del MUM-T.
Miguel Ángel de Frutos, Director & CTO de UAV Navigation-Grupo Oesía
