Testate nuove procedure radar per il rilevamento dei droni nel quadro di una campagna di ricerca NATO
Nel quadro dell’esercitazione NATO TIE’23, armasuisse Scienza e tecnologia ha potuto ottenere preziosi dati sperimentali con la sua rete di sensori «miniCODIR». Le misurazioni si sono concentrate in particolar modo sul rilevamento e sulla classificazione di droni e sciami di droni in scenari complessi. Nello specifico, sono stati simulati lanci di carichi utili, per esempio granate.
Roland Oechslin e Alexander Stettler, settore specialistico Tecnologia dei sensori, e Peter Wellig, settore specialistico Gestione della ricerca e ricerca operativa, settore di competenza Scienza e tecnologia
La condivisione internazionale delle conoscenze e la collaborazione nell’ambito della NATO Science & Technology Organization (STO) consentono di ampliare continuamente i riconoscimenti. I risultati ottenuti confluiscono nei progetti di acquisto nel settore della difesa dai droni e forniscono pertanto un contributo alla sicurezza della Svizzera.
Si è svolta a settembre nei Paesi Bassi la Technical Interoperability Excercise 2023 (TIE’23), nel quadro della quale sono stati testati congiuntamente C-UAV (Counter Unmanned Aerial Vehicle), sensori, effettori e sistemi C2 di circa 50 produttori. Il focus era posto sull’interoperabilità, ossia sulla collaborazione e sull’interazione tra sistemi di diversi produttori.
C-UAV
Il termine «drone» è una denominazione colloquiale per definire un aeromobile senza occupanti (in inglese: Unmanned Aerial Vehicle, UAV). In questa categoria rientrano i piccoli droni comunemente in commercio destinati al settore hobbistico, ma anche i grandi droni militari.
Durante la fase di allestimento dell’esercitazione nella settimana 37, il gruppo di ricerca SET-307 della NATO STO ha potuto sfruttare l’infrastruttura della TIE’23. In particolare, erano disponibili droni e piloti per effettuare misurazioni in scenari complessi con i propri sistemi radar sperimentali al fine di acquisire preziosi dati ed esperienze per la ricerca e lo sviluppo.
SET-307
Il panel Sensors and Electronics Technology (SET) guida una serie di gruppi di ricerca che si dedicano a temi di rilevanza militare nell’ambito dei sensori e della comunicazione. Ne fanno parte esperte ed esperti provenienti dal mondo accademico, dalle istituzioni di ricerca militari e dall’industria. Il gruppo SET-307 si occupa di procedure radar innovative per il rilevamento e la classificazione dei droni in scenari complessi.
armasuisse S+T collabora al gruppo SET-307 e ha colto l’occasione per registrare con la propria rete di sensori «miniCODIR» i dati relativi a voli di droni e sciami di droni in diverse configurazioni. Nello specifico, sono stati tracciati lanci di carichi utili, per esempio granate. Nelle prossime settimane questi dati di misurazione saranno elaborati mediante diversi algoritmi. Uno dei punti chiave sarà l’analisi delle linee di modulazione.
Linee di modulazione
Le linee di modulazione si formano quando un sensore radar rileva un oggetto con componenti rotanti. Il segnale radar diffuso contiene una modulazione periodica dell’ampiezza, ossia un’oscillazione regolare, che può essere resa visibile mediante appositi algoritmi. In questo modo, per esempio, è possibile caratterizzare e classificare elicotteri e velivoli con propulsori a elica oppure jet. Allo stesso modo, si possono distinguere droni e uccelli.
Oltre al rilevamento, attraverso l’analisi delle linee di modulazione si mira anche a una classificazione dei droni. In questo contesto, l’attenzione si concentra sulle seguenti domande di ricerca:
- È possibile distinguere tra loro e classificare differenti tipi di drone?
- Si può distinguere un drone con un carico da uno senza carico, in particolare in uno sciame?
- È possibile rilevare il lancio di un carico utile?
- Si possono rilevare manovre improvvise, per esempio rapidi cambi di direzione, e supportare in questo modo il sistema di tracciamento?
- Ai fini del rilevamento e della classificazione dei droni, un radar bistatico (caratterizzato da un trasmettitore e un ricevitore separati nello spazio) può comportare un valore aggiunto rispetto a un sistema monostatico?
Oltre allo svolgimento dei test nel quadro del gruppo di ricerca SET-307, è stato possibile acquisire importanti spunti per futuri lavori di ricerca e sviluppo all’interno di armasuisse S+T: l’interoperabilità fra i sistemi coinvolti nell’esercitazione TIE’23 si basa sostanzialmente sul nuovo protocollo SAPIENT (attualmente in fase di conversione a standard NATO). Quest’ultimo consente uno scambio relativamente semplice di dati tra sistemi di sensori, di effettori e C2 in maniera indipendente dai produttori e può essere integrato con oneri abbastanza contenuti in sistemi nuovi o preesistenti.
Le misurazioni effettuate in occasione della TIE’23 vanno intese come proseguimento di attività simili, come quelle svoltesi a Bure nel 2021 e in Norvegia nel 2022, e sono coordinate tramite il programma di ricerca Ricognizione e sorveglianza, nell’ambito del quale sistemi e algoritmi vengono perfezionati e adeguati alle problematiche del momento. I risultati confluiscono poi negli attuali progetti di acquisto nel campo della difesa dai droni.
