La próxima generación de sensores usables para las tropas de primera línea

El Defence Science and Technology Laboratory de Reino Unido, junto con las empresas Roke Manor Research, QinetiQ y SEA Systems Engineering and Assessment, han desarrollado sensores para el combate próximo de las tropas a pie, que permiten la navegación sin GPS, la detección automática de amenazas e intercambio de información entre las tropas de primera línea.

El sistema de posicionamiento global (GPS) ha transformado la forma en que los soldados navegan y adquieren los objetivos en combate. Tener información fiable que muestre dónde están en cada momento las unidades, vehículos y plataformas aéreas incrementa la conciencia situacional tanto para los soldados como para los comandantes. El GPS también es fundamental para la forma en que se adquieren los datos de tiro para muchos sistemas de armas. Como resultado, el acceso a una señal GPS fiable y precisa en el campo se ha convertido en un activo muy valioso en la guerra moderna, y ha llevado a un mayor uso de sistemas diseñados para interrumpir o interferir la señal.

Se está trabajando para solucionar el desafío que presenta la protección de la señal GPS para las unidades montadas invirtiendo en el desarrollo de comunicaciones anti-jammer más seguras y en proporcionar fuentes de datos alternativas para navegar y apuntar en el campo en caso de pérdida de señal. Sin embargo, el desafío para el soldado desmontado sigue latente, ya que muchas de las soluciones en desarrollo y en uso son demasiado pesadas para ser transportables. El soldado a pie también se encuentra en mayor desventaja en las áreas urbanas, donde la señal puede perderse al entrar en un edificio sin línea de visión directa con la señal GPS.

El Defence Science and Technology Laboratory (Dstl) es una de entre el número de organizaciones que intentan solucionar esta brecha crítica que presenta la dependencia del soldado del GPS.

«El posicionamiento es crítico para muchas funciones militares», dijo un portavoz del DSTL. «En particular, el conocimiento de la ubicación personal es importante no solo específicamente para el uso del soldado individual, ya que todos son expertos en la navegación por medio de mapa y brújula, sino para informar de ella a compañeros y comandantes. Esto a su vez ayuda a evitar incidentes de fuego amigo, aumenta el ritmo y mejora las posibilidades de éxito de la operación.

«Además, para que hacer saber a otros dónde está el enemigo, el sistema hand-off tiene que saber exactamente dónde está el soldado. El desafío que supone contar con información de posición es particularmente crítico en el entorno urbano donde las calles con edificios altos (cañones urbanos), las reflexiones de RF y los interiores de edificios presentan desafíos de navegación particularmente difíciles».

La solución desarrollada se conoce como “Dismounted close combat Sensor (DCCS)», y está destinada a mejorar la navegación, detectar las amenazas automáticamente y compartir esta información con sus comandantes y otros soldados.

El nuevo sistema utiliza sensores de navegación inercial y visual cuando las señales GPS no están disponibles. Tomando la última localización GPS conocida, el DCCS combina la información adquirida visualmente, capturada por una cámara en el casco y los sensores inerciales, calculando exactamente dónde está un individuo, permitiendo que sea seguido en edificios y túneles.

«La tecnología clave consiste en la navegación basada en la visión y en el estrecho acoplamiento (sensor de fusión) de éste con una unidad de navegación inercial», dijo el portavoz. «Este sistema de navegación visual integrado se integra con GPS de alta calidad y algoritmos desarrollados para entender cuándo se puede o no se puede confiar en el GPS y para hacer el tránsito sin problemas entre los sistemas de navegación cuando sea más apropiado hacerlo.

«Funciona proporcionando una serie de diferentes opciones de navegación, luego seleccionando cuidadosamente el componente más confiable en un determinado momento en particular. Es necesario medir la salida (output) del sensor, pero también supervisar cuidadosamente el ruido y los errores de cada sensor y de fusionar la salida correctamente. »

Las aplicaciones del sistema son más amplias que la simple navegación. Una combinación de sensores de cámara, láser y orientación montados en el arma personal permitirá a los soldados señalar los objetivos a otras tropas, vehículos aéreos no tripulados y aviones con sólo presionar un botón. La idea es que esto será más rápido, más fácil y menos confuso que dar instrucciones verbales, siendo al mismo tiempo extremadamente preciso. Otros usos incluyen la identificación de personal herido, la ubicación de civiles y posibles sitios de aterrizaje de helicópteros.

Además, la tecnología acústica y de cámara proporcionará una capacidad de detección de fuegos, identificando automáticamente desde dónde lo reciben, incluso si el individuo no ha visto o escuchado el disparo. Esta información se retransmitirá al usuario y a los comandantes, lo que les permitirá tomar las medidas adecuadas para hacer frente a la amenaza.

«La fortaleza básica está en torno a la capacidad de comprender y explotar sensores de navegación, en particular el desarrollo de algoritmos de navegación basados en imágenes que operan en tiempo real, con mínimos requerimientos de computación / potencia», dijo el portavoz. «Luego, empaquetarlos como un sistema de sistemas, que intrínsecamente entienda qué sub-sistema utilizará la información de posición en cualquier punto dado, dependiendo del ambiente en el que se encuentre».

El DCCS se demostró en septiembre de 2016 con resultados positivos. El sistema se puso a prueba en una serie de entornos diferentes, cada uno de los cuales fue diseñado para crear desafíos específicos para el sistema.

El reto en el futuro es aumentar la robustez del sistema para que el operador sepa que puede confiar en él independientemente del entorno, en la misma medida en que se puede confiar la señal GPS en el campo.

En cuanto a la tecnología, el equipo está trabajando para reducir el tamaño, el peso y los requerimientos de energía del sistema.

Fte.: UK’s Defence Science and Technology Laboratory