I campi delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione sono in rapida evoluzione. I cicli di sviluppo sono quindi brevi, il che significa che vi è un alto rischio che le tecnologie diventino obsolete più velocemente di quanto possano essere introdotte. Pertanto, occorre monitorare e valutare le tecnologie in base alla loro rilevanza e al loro potenziale. Le competenze necessarie a tal fine vengono sviluppate mediante il programma di ricerca Comunicazione con studi relativi alle tecnologie, progetti di ricerca nonché prove sul campo e in laboratorio con i dimostratori.
La telecomunicazione svolge un ruolo chiave nella condotta delle operazioni in rete, nell’interoperabilità e nella collaborazione civile e militare. Solo sistemi di comunicazione affidabili ed efficienti garantiscono che le informazioni siano immediatamente a disposizione nel luogo giusto, anche in condizioni difficili. In tal modo, è possibile ottenere in ogni momento un vantaggio informativo che semplifica in maniera significativa i processi decisionali.
Nell’ambito di questo programma di ricerca vengono sviluppate le competenze necessarie per la valutazione tecnica delle tecnologie dei sistemi di comunicazione militari del futuro. Un ruolo centrale è svolto dal supporto all’attività strategica, operativa e tattica di presa di decisioni in un contesto informativo restrittivo nonché dalla validazione di approcci concettuali per i futuri programmi d’armamento. Le attività del programma di ricerca si basano liberamente sui seguenti tre ambiti di competenza.
In sostanza, la comunicazione è sempre un processo di trasmissione di informazioni, che può avvenire tramite canali diversi e con i mezzi fisici più disparati. Per la comunicazione in tempi e zone di crisi, soprattutto la trasmissione senza fili è particolarmente importante, in quanto non è sempre possibile garantire un’infrastruttura stabile con cavi ed elettricità. Pertanto, il tema centrale di questo ambito di competenza è rappresentato dalle tecnologie di trasmissione senza fili e dalla comunicazione mobile.
Anche le unità e i sistemi nemici comunicano senza fili, ossia nello spazio elettromagnetico. Per questo, l’ambito di competenza Combattimento elettronico si concentra sullo studio di quest’ultimo, affrontando temi quali la ricognizione, il rilevamento, la localizzazione e le analisi contenutistiche dei mezzi di comunicazione nonché delle contromisure quali l’interferenza e la diversione.
Registrare e trasmettere le informazioni non è sufficiente per condurre un’operazione con successo. Circostanze particolari, come quantità di dati eccessive e risorse di comunicazione limitate, rendono ancora più difficile una trasmissione completa. Pertanto, è necessario che vi sia una collaborazione tra i sistemi d’informazione e di condotta nonché dei sistemi di comunicazione per poter chiudere efficacemente la rete integrata di sensori, informazioni, condotta ed efficacia. L’ambito di competenza Tecnologie d’informazione e di condotta si occupa di realizzare questo progetto.
LoRa sta per Long Range ed è un protocollo radio ampiamente utilizzato per le applicazioni dell’Internet delle cose (o Internet of Things – IoT). Si distingue per un consumo di energia molto basso e una grande portata. Grazie al suo segnale, LoRa è però idoneo anche per la trasmissione di segnali orari. Il dimostratore, sviluppato in collaborazione con l’Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW), è adatto per la sincronizzazione senza fili a diversi chilometri di distanza. Con una precisione di alcuni nanosecondi, rappresenta un’alternativa ai riferimenti temporali basati sul GNSS, che sono soggetti a interferenze.
I droni svolgono un ruolo sempre più importante in diversi campi. La maggior parte di essi dispone di sistemi di comunicazione senza fili che li collegano alla stazione terrestre. Per garantire che i droni possano trasmettere dati in modo efficiente e non vengano rilevati da un nemico, è utile che l’antenna possa concentrare e orientare il proprio fascio. In concreto, tale aspetto è stato indagato nel presente studio concettuale ed è stato costruito e validato un dimostratore di antenna con relative antenne sulla fusoliera di un drone.
Oltre che per la comunicazione e la sincronizzazione temporale, il sistema LoRa è adatto anche per la determinazione della distanza tra due nodi. Nell’ambito di tale progetto è stato studiato come localizzare in modo preciso i nodi in una rete LoRa.
I sistemi radar tradizionali inviano un impulso di segnale e misurano il tempo impiegato da un eco per tornare da un oggetto volante per determinarne la distanza. I radar passivi, invece, utilizzano i segnali esistenti, come quelli di stazioni radio o televisive, per individuare i velivoli. Con il dimostratore sviluppato verranno create competenze al fine di analizzare le opportunità e le sfide di questa tecnologia.
Le reti ad-hoc mobili (MANET) vengono impiegate quando non vi sono a disposizione tecnologie basate sulle infrastrutture, come ad esempio la radiocomunicazione mobile. Sono prive di gerarchie: ciò vuol dire che tutti i nodi partecipanti hanno le stesse competenze e tutti possono comunicare con tutti. In tale contesto, pacchetti di dati vengono inoltrati in modo dinamico dal nodo mittente al destinatario. L’organizzazione e la ricerca del percorso giusto nella rete creano un grande overhead, aspetto che può causare problemi nelle reti più grandi. In questo progetto è stato dimostrato che un approccio collaborativo, in cui diversi nodi trasmettono dati simultaneamente, può contribuire a mitigare alcuni problemi.
Rete
La costruzione di competenze specialistiche si basa su un’ampia rete di partner provenienti dall’economia, dal mondo academico e da altri centri di ricerca nazionali e stranieri. Per garantire l’orientamento alle capacità ha luogo uno stretto contatto e scambio di informazioni con utenti, servizi di pianificazione, servizi di acquisto e centri di sperimentazione del DDPS.
