La elección de las técnicas de neutralización (efectores) no es una tarea trivial. Hhay tres aspectos importantes que han de ser considerados para hacer esta elección. En primer lugar, la mayoría de los efectores producen daños colaterales que deben conocerse y valorarse para el escenario operativo que se plantea, tales como interferencias, denegación de servicios o incluso daños físicos. En segundo lugar, el rango de interceptación o de influencia del efector, es también un aspecto importante, éste debe de ser mayor que la zona que se pretende proteger. Y por último, en tercer lugar, elegir el efector no es independiente de los sensores de detección, clasificación y seguimiento, ya que algunos efectores pueden dictar requisitos sobre las etapas previas (como la ubicación del objetivo, la frecuencia de operación, la distancia, etc.).
A pesar de que hay una amplia gama de efectores utilizados para mitigar las amenazas con UAS, tales como misiles guiados, armas y munición, redes o incluso animales, este documento se centra en técnicas no destructivas, a continuación se presenta una breve descripción de los más relevantes.
1. Sistemas láser
Existen varias opciones que emplean tecnología láser para la fase neutralización, todas ellas se caracterizan por precisar línea de visión directa y una estimación muy precisa de la posición del drone objetivo. El efecto producido en los blancos del sistema láser depende de la potencia transmitida: los láseres de baja potencia están destinados a «deslumbrar» el sensor electroóptico incorporado en el drone, los láseres de potencia media tienen suficiente energía como para dañar o destruir el sistema óptico, mientras que los láseres de alta potencia son generalmente capaces de dañar la propia estructura del UAV.
Para los láseres de potencia media y baja, la longitud de onda del sensor óptico es una característica clave, ya que los filtros de rechazo del drone podrían llegar a bloquear la luz emitida por el láser.
2. Jamming
Los jammers son dispositivos que están diseñados para transmitir señales electromagnéticas en alguna frecuencia entre algunos KHz hasta varios GHz. El objetivo de estas señales es generar interferencias con un receptor de RF impidiendo la recepción de datos. En este caso particular, el objetivo es impedir que el drone pueda comunicarse con su estación base. Dependiendo de la señal con la que el jammer interfiera, la consecuencia para el drone será diferente. Por ejemplo, si se bloquean las comunicaciones de carga de pago (payload), el vídeo no podrá ser recibido en la estación base, por lo que la navegación FPV no será posible. Si la interferencia afecta a las comunicaciones de mando y control (C2), el drone y el controlador no podrán intercambiar telemetría ni comandos. La mayoría de los drones comerciales activan el modo a prueba de fallos (fail-safe mode) cuando se detecta la pérdida de las comunicaciones, la reacción del drone en este modo depende del modelo en concreto y de su configuración pero típicamente realizará una de las tres acciones siguientes: mantenerse en el punto donde ha perdido las comunicaciones (hover), aterrizar, o regresar al punto de despegue (return-home). La señal interferente también puede afectar al sistema global de navegación por satélite (GNSS3), en esta situación, el drone no podrá seguir una ruta programada con antelación y no podrá mantener su posición automáticamente.
Esta técnica de neutralización suele ser muy eficaz, en particular cuando está complementada por antenas directivas y altos niveles de potencia. Sin embargo, es importante resaltar que algunos drones (especialmente militares) son completamente autónomos (no utilizan navegación GNSS ni comunicación con su estación base) y por lo tanto no pueden ser afectados por los jammers. Además, los jammers pueden causar interferencias en otros sistemas y, en general, son ilegales para el uso civil.
3. Jamming inteligente
Este efector está basado en los mismos principios que el jammer del punto anterior. La diferencia reside en que el jamming inteligente necesita información adicional sobre las señales de comunicación del drone (banda de frecuencia, potencia transmitida, forma de onda y/o ubicación). Empleando esta información, que debe ser proporcionada por las etapas anteriores (detección, clasificación y seguimiento), un jammer inteligente puede configurar los parámetros de transmisión con el fin de aumentar la eficacia de la interferencia y reducir la cantidad de efectos secundarios en otros sistemas inalámbricos.
4. Suplantación de las señales GNSS (Spoofing)
Esta técnica consiste en generar y enviar una señal GNSS sintética con posiciones erróneas al drone. Si el receptor GNSS no implementa ninguna técnica de detección y protección, este efector desviará al UAV de su trayectoria, pudiendo incluso conducirlo hacia una ubicación deseada.
Este efector tiene dos inconvenientes principales: por un lado hay que tener en cuenta que el sistema GNSS se degradará en la zona de influencia del spoofer, lo que puede hacerlo una técnica inadecuada en determinadas localizaciones (aeropuertos). Por otro lado, es una técnica poco efectiva contra UAS equipados con sistemas de navegación inercial, sistemas basados en navegación por visión por ordenador u operados manualmente.
5. Hacking
Esta técnica de mitigación tiene como objetivo explotar la información contenida en el enlace de datos, se podría decir que es un ataque cibernético contra el drone. El objetivo final de este efector es mandar comandos falsos al drone y tratar de obtener su control. Esta técnica es muy interesante desde el punto de vista de los efectos secundarios (ausencia de interferencias para otros sistemas, no se pierde el control del drone objetivo, etc.). Por contrapartida, el tiempo necesario para conseguir hacer estos ataques suele ser dilatado y deben de ser considerados, especialmente en el caso de un ataque en enjambre. Otro inconveniente de este efector es que las técnicas de hacking no son universales y hay que estudiar una solución específica para cada marca/modelo de UAV.
6. Microondas de alta potencia (HPM4)
Este efector se basa en la transmisión de microondas de alta potencia con efectos que van desde la interrupción temporal hasta la destrucción física de la electrónica no protegida. Los HPM pueden ser muy efectivos para detener los ataques con drones, sin embargo factores externos, como la intensidad del campo eléctrico en el área objetivo, la frecuencia y las capacidades de blindaje del drone también influyen en su eficacia.
La revisión presentada en esta sección arroja cierta luz en una serie de aspectos que son cruciales para comprender las ventajas y limitaciones de los diferentes enfoques de los sistemas de Counter-UAS.
Esto se puede resumir en los siguientes puntos:
- Ningún sensor o tecnología por sí sola es capaz de proporcionar suficientes capacidades de detección, seguimiento e identificación para ofrecer una defensa fiable y efectiva contra drones pequeños.
- No existe un sensor/efector universal completamente efectivo. Los requisitos y las restricciones impuestas por el caso de uso y el entorno son muy importantes para elegir el sensor/efector adecuado
- Nuevas marcas, modelos y tecnologías de UAV emergen cada día. Esto significa que los sistemas Counter-UAS deben mantenerse constantemente actualizados para dar cuenta de nuevas amenazas potenciales
- En muchos escenarios, es importante guardar evidencias de la amenaza y el ataque, por lo que es importante integrar sensores capaces de proporcionar tales evidencias.
- Las contramedidas electromagnéticas no garantizan una efectividad del 100%. Esto dependerá de cada drone en particular.
- Las técnicas de jamming y GNSS spoofing son ilegales a menos que sean usados por las fuerzas de seguridad.
Estos son los artículos que completan la serie:
– Escenario actual contra drones
– Fases para combatir la amenaza dron
– Tecnologías para la detección, clasificación y seguimiento
– Estrategias anti dron de mitigación
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