Pubblicato il 17 agosto 2023

Spazio

Per poter svolgere i suoi compiti, l’Esercito svizzero si affida già oggi a servizi provenienti da tecnologie spaziali. In questo ambito sviluppiamo e testiamo le più promettenti tecnologie spaziali per l’acquisizione di informazioni, l’aiuto alla condotta, la navigazione di precisione e la sincronizzazione. Consentiamo così lo sviluppo delle necessarie capacità operative nello spazio come pure di possibili alternative.

Razzo spaziale — © DDPS

Le nostre competenze

Competenze spaziali — © DDPS

I nostri progetti

Ricerca orientata alle capacità militari

• Quadro della situazione spaziale

  

  Spazio — © DDPS

  A causa del crescente sfruttamento militare dello spazio, è imperativo anche per l’Esercito svizzero avere una conoscenza precisa della situazione e delle operazioni spaziali. Per questo motivo analizziamo le tecnologie e metodi emergenti per l'ottenimento, l’elaborazione, la fusione e la visualizzazione di informazioni spaziali.

• Tracciamento e previsione delle posizioni dei satelliti

  

  Rete di satelliti — © DDPS

  Per la pianificazione delle operazioni e delle manovre militari, alle truppe serve una previsione affidabile della situazione spaziale futura. Devono sapere quando e quale satellite, con quali capacità (p.e. quali oggetti è in grado di rilevare) si troverà in una determinata posizione. Per fornire all’esercito tali informazioni, stiamo valutando diverse tecnologie per il tracciamento attivo e passivo e per la previsione affidabile delle orbite satellitari. Ciò avviene da un lato attraverso il rilevamento attivo con metodi ottici o elettromagnetici, ma anche utilizzando dati open source o provenienti da partenariati con forze armate straniere. I dati acquisiti vengono analizzati con algoritmi di apprendimento automatico (machine learning) per poter valutare lo stato, le intenzioni o le manovre dei satelliti.

• Applicazione spaziale di comunicazione satellitare

  

  Radar spaziale — © iStock

  Le truppe devono essere in grado di interconnettere le proprie unità in tutte le situazioni con mezzi di comunicazione ridondanti. Una possibile fonte di ridondanza è la comunicazione satellitare. Per questo motivo, studiamo la comunicazione satellitare con tutte le sue applicazioni e valutiamo le prestazioni – ma anche i limiti – dei moderni satelliti commerciali e delle costellazioni satellitari. Inoltre, analizziamo e giudichiamo la disponibilità, l’affidabilità e la sicurezza dei collegamenti satellitari in diverse configurazioni (p.e. orbita geostazionaria oppure orbita bassa). 

• Applicazione spaziale di ricognizione immagini e segnali

  

  Satellite — © DDPS

  Per adempiere ai propri incarichi e coprire il proprio settore di interesse, l’esercito necessita di informazioni e dati provenienti dallo spazio. In tal senso rivestono un ruolo di primo piano le capacità nel campo della ricognizione di immagini (IMINT, imagery intelligence) e della ricognizione di segnali (SIGINT, signals intelligence). La nostra ricerca in questi due campi si concentra sulla valutazione del rendimento e dei limiti della moderna ricognizione satellitare e sulla valutazione dell'efficienza di nuovi satelliti (commerciali) o costellazioni di satelliti. Con i progressi tecnologici nel campo dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico, l’attenzione è rivolta anche alla valutazione delle possibilità e dei limiti dell’automazione nel processo dell’analisi delle immagini satellitari, in particolare nel riconoscimento spettrale EO, IR e SAR. Un altro punto chiave è la valutazione dell’impiego di apparati radio moderni con tecnologia software defined radio SDR.

• Applicazione spaziale di navigazione satellitare

  

  Satellite spaziale — © Gorodenkoff Productions OU

  Oggi, quasi tutti i sistemi militari dipendono da segnali temporali, di posizione e navigazione permanenti e precisi, forniti dai vari sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS). Dunque è essenziale: identificare nonché mitigare interferenze specifiche dei segnali GNSS (jamming e spoofing), verificarne sia la qualità che l’integrità, gestire i segnali deboli o distorti e utilizzare segnali simili a quelli GNSS provenienti da altre fonti terrestri o aeree. Inoltre esaminiamo possibili alternative ai GNSS, per esempio la navigazione tramite segnali radio, informazioni basate su immagini o altri dati di sensori.

  Supporto decisionale

• Monitoraggio della tecnologia e dell’andamento del mercato

  

  Razzo spaziale — © DDPS

  Come in molti altri campi tecnici, il progresso tecnologico nel settore spaziale avanza a un ritmo sempre più sostenuto. Oggigiorno, non sono solo i grandi stati e governi a sfruttare lo spazio, ma sempre più imprenditori visionari che investono negli sviluppi del cosiddetto «New Space». Su incarico dell’esercito monitoriamo attentamente gli sviluppi nazionali e internazionali e identifichiamo le eventuali ripercussioni sull’adempimento dei compiti e dei piani dell’esercito. In quest'ottica assumono un’importanza fondamentale l'attuabilità tecnica, la disponibilità, l’operabilità, i costi e la dipendenza nella sfera operativa spazio.

• Capacità spaziali in Svizzera

  

  Satellite — © DDPS

  Come membro fondatore dell'Agenzia spaziale europea (ESA), la Svizzera promuove le attività spaziali sin dagli anni Settanta. Di conseguenza, un gran numero di organizzazioni e aziende si sono stabilite in Svizzera e sono attive in svariati campi di applicazione spaziale. Su incarico dell’esercito e nel quadro dell’acquisizione di capacità nella sfera operativa spazio, redigiamo e aggiorniamo una panoramica delle istituzioni e delle loro competenze al fine di identificare e valutare il loro potenziale e l'idoneità per eventuali collaborazioni.

  Innovazione

• L’applicazione spaziale dell’Esercito svizzero

  

  Prototipo — © DDPS

  Le informazioni acquisite sul quadro della situazione spaziale sono rilevanti solo se trasmesse alle varie unità dell’esercito e ad altre autorità competenti. A tal fine, abbiamo sviluppato il prototipo in collaborazione con un partner esterno. Il prototipo permette di visualizzare e analizzare con la massima precisione la situazione dei satelliti conosciuti in qualsiasi luogo e in qualsiasi intervallo di tempo. Si può anche determinare se e in quale finestra temporale la posizione di riferimento selezionata è visibile per un satellite di ricognizione e se è possibile una connessione con un satellite di comunicazione o navigazione. L’applicazione considera sia le condizioni meteorologiche prevalenti che le caratteristiche topografiche. Il prototipo è stato implementato come applicazione web per visualizzare un quadro completo della situazione satellitare e agevolare la pianificazione a livello operativo. Inoltre il prototipo è anche disponibile per dispositivi portatili (come tablet e smartphone) fornendo un rapido quadro della situazione strategica e facilitando le decisioni a livello tattico. 

Collaborazioni

• Politecnico Federale di Losanna, EPFL (in inglese)
• Politecnico Federale di Zurigo, ETHZ (in inglese)
• Università di Berna (in inglese)
• Scuola universitaria di Lucerna (in inglese)
• IDSIA – Istituto Dalle Molle di Studi sull'Intelligenza Artificiale
• Scuola universitaria professionale Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW (in inglese)
• NATO STO (in inglese)
• European Defense Agency EDA (in inglese)