Proyecto de la Infantería de Marina para automatizar el tránsito por la «última milla»

En medio del hiperactivo interés de la Armada estadounidense por el avance de los drones marítimos no tripulados, el Cuerpo de Marines desarrolla un kit de navegación autónoma construido específicamente para alcanzar la crítica «última milla» en la que las embarcaciones anfibias se encuentran con playas abarrotadas y abruptas, zonas especialmente vulnerables durante el combate.

El proyecto bautizado como «Autonomous Littoral Connector», aunque su misión es más difícil de lo que parece, la tecnología le está acercando a su uso operativo, según se desprende de entrevistas exclusivas con oficiales del Marine Corps Warfighting Laboratory (MCWL). «Se trata de recorrer esa última milla con el menor riesgo posible, sabiendo que estaremos en un entorno disputado», declaró a Breaking Defense el Teniente Coronel Timothy Smith, oficial del MCWL que supervisa el programa, cuya premisa es «reducir el riesgo».

Imagine una embarcación anfibia de la Armada cargada de suministros, desplegada desde un buque de desembarco con la costa visible en el horizonte. El piloto esquiva con pericia bancos de arena y otras embarcaciones a medida que se acerca a la playa, donde mantendrá la embarcación estable mientras se descargan los suministros. Una vez vacía, la embarcación da la vuelta y realiza el mismo trayecto de vuelta a su barco.

Los peligros de las aguas poco profundas, son una tarea de enormes proporciones para los pilotos humanos expertos, y más aún en situaciones de combate. Dawn Dahn, ingeniero jefe del programa en el MCWL, resumió el reto de forma sucinta: «Las embarcaciones de fondo plano son difíciles de pilotar», declaró a Breaking Defense a principios de este mes.

Pero, ¿y si el conductor no estuviera allí? ¿Y si se le sustituyera un software de navegación autónoma? Eso es el ALC en pocas palabras.

El sistema es una combinación de software y sensores específicos que pueden navegar una embarcación en lugar de un conductor humano. Smith y Dahn afirman que el paquete, en su estado final, podrá ir en casi cualquier tipo de embarcación.

Tras años de desarrollo e intentos de varada con éxito durante eventos como el Navy’s Large Scale Exercise y el DEFENDER-Europe, según los responsables, su kit de navegación autónoma está «a punto» de convertirse en un programa de mayor envergadura, si los mandos de la Armada deciden apostar por la robótica.

Una reunión un tanto profética

Según cuentan Smith y Dahn, el programa ALC comenzó a finales de 2015, cuando miembros de la MCWL, se reunieron en la Oficina de Investigación Naval para una sesión informativa, en la que llegaron a la conclusión de que no se estaba prestando suficiente atención al abastecimiento en «la última milla», el tramo de aguas poco profundas que se encuentra entre un buque de guerra y las playas, de modo que la orden fue clara: buscar métodos alternativos para hacerlo.

Aquella reunión y la decisión de volver a centrarse en los espacios «disputados» resultaron ser proféticas. El entonces Comandante del Cuerpo de Marines, el General Robert Neller, empujó a prestar mayor atención a lo que finalmente se denominó “Littoral Operations in a Contested Environment.”. Junto a este nuevo concepto operativo, Neller comenzó a transmitir a su fuerza el mensaje de que los Marines ya no podían dar por hecho que obtendrían un transporte fiable hasta el próximo campo de batalla.

Como dijo Neller, los Marines «tienen combaten para llegar al combate”. El ALC, tal y como estaba concebido, daría a los mandos la capacidad de reabastecer a sus fuerzas sin tener que arriesgar las vidas del personal que normalmente se necesita para hacer el viaje de ida y vuelta del barco a la costa.

Por esas mismas fechas, un nuevo buque de superficie no tripulado estaba tomando forma. La misión de este USV se centraría en recorrer largas distancias en aguas profundas con la mínima intervención humana y transportar diversas cargas útiles. Su nombre cambiaría a lo largo de los años al pasar de una agencia de investigación a otra, pero los oficiales del Cuerpo de Marines encargados de desarrollar el «Autonomous Littoral Connector» se fijaron en el «Sea Hunter» y en el potente software de navegación autónoma en el que se basaba.

El barco Mike

Con un acuerdo firmado en 2016 entre el Marine Corps Warfighting Lab y la Oficina de Investigación Naval, el trabajo pudo empezar en serio.

Dahn dijo que una de las «órdenes de marcha» del equipo era trabajar mano a mano con la Armada en cualquier solución que se eligiera, por lo que el equipo comenzó a reunirse con varias unidades de la Flota antes de presentar finalmente el concepto del ALC al general al mando del MCWL, junto con otras opciones. El general eligió el ALC.
Una vez tomada la decisión de aventurarse en la navegación autónoma, la oficina de Dahn empezó a trabajar con «El barco Mike», también llamado LCM-8.

Esta embarcación, más conocida por haber sido empleada por el Ejército y la Armada durante la guerra de Vietnam, es una «Landing Craft, Mechanized» de 75 pies, con el tristemente célebre «fondo plano», difícil de conducir. El nombre de la embarcación proviene del alfabeto fonético militar «Lima Charlie Mike».
Con el tiempo, el equipo también financiaría los esfuerzos para instalar paquetes de autonomía en dos buques Landing Craft Utility, una clase de buque más moderno que la Armada ha favorecido en los últimos años para trasladar suministros del barco a la costa. Las LCU miden aproximadamente 139 pies de largo, 31 pies de ancho y desplazan 428 toneladas largas cuando están completamente cargadas, según las estadísticas de la Marina.
«Pero la realidad es que, desde el punto de vista del MCWL, la autonomía real es independiente de la plataforma», afirma Smith. «En nuestra opinión, podría madurar y montarse en cualquier embarcación de superficie en el futuro. No tiene por qué ser un Mike Boat. No tiene por qué ser una LCU».

Como el equipo responsable del ALC ya estaba interesado en el paquete de autonomía a bordo del Sea Hunter, tenía sentido trabajar con Leidos, el contratista principal del buque. Según Smith, en aquel momento el software de autonomía del Sea Hunter, que acabaría siendo noticia por sus viajes autónomos de larga distancia, llevaba aproximadamente un año en desarrollo en la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa  (DARPA) y pronto pasaría a la ONR, donde permanece en la actualidad. Dahn dijo que el servicio comenzó a trabajar con Leidos en el año fiscal 2017.

Los funcionarios de Leidos confirmaron a Breaking Defense la participación de la compañía en el programa Autonomous Littoral Connector, pero aplazaron las preguntas específicas sobre el proyecto y su progreso al Cuerpo de Marines.

El diablo está en los bancos de arena

Según Dahn, el trabajo ya realizado en el software de autonomía del Sea Hunter les había proporcionado un punto de partida para un buque que podría seguir las COLREG, las normas marítimas internacionales para evitar colisiones en el mar. Pero quedaba mucho trabajo por hacer antes de que se adaptara a los propósitos de los Marines.

Por ejemplo, cualquier embarcación que se aventure cerca de aguas poco profundas debe tener cuidado con los bancos de arena. Para que una futura embarcación equipada con el ALC tenga éxito, necesita diferenciar entre cuándo toca la playa o si sólo está tocando un trozo de arena poco profunda.

Otro obstáculo para el equipo fue incluso algo tan inocuo como la propia arena de la playa. Las superficies de las distintas playas tienen propiedades diferentes, y eso importa cuando los conductores de lanchas intentan «pegarse a la playa», dijo Dahn. Se refiere a cuando la embarcación se acerca lo suficiente a la costa para ganar tracción con la tierra.

Y uno de los retos, por el que Dahn dice que los conductores de embarcaciones tienen un enorme mérito, es la capacidad de mantener la embarcación en la playa y en su sitio el tiempo suficiente para que el personal descargue los suministros mientras las olas y las corrientes intentan desalojarla.

«Los motores están refrigerados por agua, así que no se puede seguir acelerando para mantenerlo en la playa mientras los vehículos se alejan y cambian las rampas», explica. «Tenemos todo un algoritmo que tuvimos que crear… para reconocer [cuándo] la embarcación se desplazaba demasiado y entonces poner en marcha los motores para volver a pegarse a la playa».

Dahn y Smith no detallaron las soluciones para cada problema, pero los obstáculos que describieron en conjunto ilustran que los retos para los buques autónomos y no tripulados que permanecen en aguas abiertas y profundas son muy diferentes de los que intentan maniobrar en zonas litorales poco profundas.

«Los ingenieros no controlan este barco, lo hace la Armada», dijo Dahn. «La Armada nos ha adoptado y nos ha metido en su familia, y eso nos ha ayudado mucho a madurarlo, a hacerlo, porque tenemos la opinión… y sus comentarios cada vez que salimos». Esa estrecha relación puede ser más importante en el futuro, si el ALC llega a abandonar la empresa de investigación y desarrollo del Cuerpo de Marines.

¿Se avecinan aguas más turbulentas?

Quizá más difícil que la transición del «barco a tierra» sea el paso de la experimentación a un programa financiado. Es difícil porque requiere que un ejército, en este caso muy probablemente la Armada, establezca la necesidad formal de la tecnología, en la nomenclatura del Pentágono «requisitos», y dedique dinero fuera de su presupuesto de investigación y desarrollo para mantener el esfuerzo a flote. El cambio es tan infame que los profesionales de adquisiciones lo llaman en broma el «valle de la muerte».

Una de las formas que tienen los organismos de investigación militar de convencer a sus jefes para que adopten una tecnología nueva es con demostraciones. Y en este punto, Dahn y Smith afirman que no les faltan. El dúo dijo que han varado con éxito durante el Ejercicio a Gran Escala 2021 de la Armada, DEFENDER-Europa 2021, así como en un ejercicio dirigido por la ONR denominado Ejercicio de Experimentación Operativa Tecnológica 2022 celebrado en Camp Lejune.

«Hemos varado playas en Camp Lejune. Hemos varado de forma autónoma aquí [en la zona de Norfolk, Virginia] en unos tres lugares diferentes con distintos tipos de suelo superficial», explicó Dahn. «También hemos varado de forma autónoma en Albania… durante el Defender Europe… El barco pudo interactuar e integrarse con los buques del Reino Unido y Estados Unidos para realizar misiones de barco a tierra».

Cuando se le preguntó cuándo podría el ALC pasar de la investigación a un programa presupuestado, Smith tuvo cuidado de no adelantarse a los mandos del Cuerpo de Marines. «Nos acercamos a la capacidad en los próximos años para la transición si el Cuerpo de Marines o la Armada establece un requisito, seríamos capaces de ofrecer esto como una [tecnología que] probablemente cumple con el requisito.»

Al fin y al cabo, la misión del Marine Corps Warfighting Laboratory es diseñar nuevas tecnologías que puedan ser de utilidad para el combate futuro. Que el actual jefe de operaciones navales o comandante decida usar un determinado artilugio o widget está fuera del alcance de Smith y Dahn.

Pero incluso si este programa en particular no es elegido, eso no quiere decir que su trabajo vaya a ser en vano. En los últimos años, la Armada y el Cuerpo de Marines han manifestado un claro interés por los buques autónomos y no tripulados, y no hay motivos para pensar que eso vaya a cambiar a corto plazo. Dahn dijo que espera que, aunque sólo sea eso, el trabajo realizado en el Autonomous Littoral Connector se sume a los conocimientos colectivos del Pentágono sobre cómo diseñar naves autónomas y no tripuladas en el futuro.
«Personalmente, espero que aquí aprendamos cosas que realmente ayuden a la Armada y al Cuerpo de Marines a construir o diseñar cosas en el futuro… de modo que puedan tener estos barcos y sistemas opcionalmente tripulados [para ayudar al servicio] a ser más eficaces y seguros», dijo.

Fte. Breaking Defense