Guerra electrónica cognitiva, el espectro electromagnético es el campo de batalla

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Las batallas y las guerras se libran en diferentes dominios, que están entrecruzados. Podemos mencionar los dominios del aire, del mar y de tierra como los más evidentes, pero también hay dominios más “etéreos” como el del espacio o el del ciberespacio, que fueron cobrando relevancia en las últimas décadas. Hoy toca hablar del espectro electromagnético, que es uno de esos dominios “invisibles”, pero que cada día más resulta de vital importancia tener la capacidad de disputarlo y, si se puede, gobernarlo.

Un poco de historia

La guerra electrónica (EW por Electronic Warfare) es algo bien conocido. Todas las fuerzas armadas del mundo la utilizan en mayor o menor medida. Podríamos decir que su importancia comienza a ser patente desde la Segunda Guerra Mundial, en adelante. En la saga del “Bomber Mafia”, pudimos ver como la aviación permitió que la guerra se peleara en la tercera dimensión como nunca antes en la historia. Y en asociación con el despliegue de la aviación como nueva arma, la guerra en el espectro electromagnético se fue desarrollando a la par. La Batalla de Inglaterra hubiera sido ganada por los alemanes, si los radares (y radaristas) ingleses no hubieran sido tan efectivos. Con su capacidad de descubrir las formaciones de bombarderos de la Luftwaffe, mientras se agrupaban sobre los cielos del norte de Francia en preparación para el ataque, dieron algo inestimable al comando de la RAF: el tiempo para organizar la defensa. Y la campaña de bombardeo estratégico aliado sobre Alemania hubiera sido un desastre si no se hubiera desarrollado la primer contra-medida electrónica (ECM por Electronic CounterMeasure) de la historia para confundir los radares alemanes: el chaff (finas tiras de material metálico, que lanzadas al aire, devuelven una cacofonía de falsos ecos al radar emisor).

Desde entonces, el dominio electromagnético fue transitando un camino de acelerado desarrollo. Radares, radios, televisión, telefonía celular, navegación satelital, etc. Y esta es una dimensión de lucha permanente. Cada contrincante trata de tener un radar que “vea” mejor, o una contramedida que “ciegue” los radares enemigos, una comunicación que transmita más, pero que también sea inmune a la intercepción y que tenga un sistema de cifrado robusto, y un largo etc. Esto lo podríamos llamar como el «entendimiento clásico» que se tiene de la guerra electrónica. Pero hay otros aspectos en una guerra, como la propaganda, la psicología, la desinformación, que afectan a la voluntad de pelear y a la toma de decisiones estratégicas. Estos son todos dominios, o dimensiones de la guerra, para los cuales las comunicaciones electromagnéticas son hoy el campo de batalla.

Espectro electromagnético, conceptos básicos

El espectro electromagnético es mucho más amplio que solo las ondas de radio, tv y telefonía. Una pequeña porción de ese espectro es accesible de forma directa por los humanos, a través de la vista. Es la luz visible. Hay animales que pueden ver mas rangos del espectro visible que los humanos. Nosotros con ayuda de la tecnología, podemos ver, usar o medir prácticamente todo el rango del espectro.

Todo es una cuestión de frecuencia y longitud de onda. A menor longitud de onda, mayor energía transporta (frecuencia). Estamos envueltos por millares de ondas electromagnéticas de todo tipo, todo el tiempo.

Inteligencia y guerra electrónica en los conflictos modernos

El campo de batalla electromagnético es de enfrentamientos silenciosos. Casi podríamos hablar de un juego de espías. Se trata de aprender todo lo posible del enemigo, revelando lo menos que se pueda de las fortalezas y debilidades propias. Hay que escuchar para aprender. Y la evolución es permanente. De hecho, la evolución es la meta. Es una carrera sin final, porque lo importante es la velocidad de adaptación.

Los procesos son más o menos los mismos desde la guerra fría. Se envía un avión (que es el medio más utilizado para estas labores), debidamente modificado para el reconocimiento electrónico, hacia las inmediaciones de la cobertura de un radar enemigo, y comienza a grabar sus emisiones. Se puede incluso forzar una intercepción o “amagar” ataques, para que el defensor active sus defensas, para así registrarlas (por banda, frecuencia, y otras particularidades). Se busca registrar los radares de defensa aérea, los de guía de misiles, los radares de los cazas, los sistemas de comunicación o enlaces de datos, toda emisión que emita un contrincante.

Nuestra ARA supo tener un importante medio de inteligencia electrónica. El Electra L-188 «Wave» fue equipado con el equipo Elint/Sigint israelí Elta EL/L-8300.

Ese registro de emisiones es procesado por las computadoras y analizado por personal muy especializado. Es una gran cantidad de data que tiene que ser descifrada. Ciertos procesos son lo suficientemente rápidos y automatizados como para producir información de relevancia táctica casi inmediata. Por ejemplo, geolocalizar las posiciones enemigas en el campo de batalla, mediante sus emisiones radioelectricas.  Esto lo usaron los rusos con mucho éxito en las confrontaciones con las fuerzas ucranianas en la reciente Guerra de Dombás. Rusia tiene un muy aceitado aparato de inteligencia y guerra. Es particularmente fuerte en su empleo táctico en unidades del ejército (posiblemente sean los más fuertes del mundo en esta área). Bastaba con que soldados ucranianos encendieran sus teléfonos celulares para que los sistemas inteligencia electrónica rusos los identificaran y geolocalizaran, con la suficiente precisión, como para permitirles realizar misiones de supresión por fuego por artillería, de gran efectividad.

Pero para explotar en su totalidad la inteligencia electrónica recolectada, ésta debe ponerse en manos de especialistas. Y estos analistas e ingenieros van a necesitar dedicar tiempo y esfuerzo en analizar el cúmulo de datos en bruto, para producir la «inteligencia», que permita determinar las capacidades de los sistemas enemigos y averiguar qué se necesitaría para contrarrestarlos. El desarrollo de sistemas de interferencia electrónica en aviones y barcos, por ejemplo, requiere saber datos precisos, como qué bandas de radares está usando el oponente o qué tipo de señales utiliza un misil enemigo para hacer blanco en las fuerzas propias. Del mismo modo, estos datos son necesarios para desarrollar nuevos sistemas de armas, que puedan ignorar los ataques electrónicos enemigos.

Todo este “bagaje” de conocimiento se compila en bibliotecas electrónicas, que son el elemento esencial para desarrollar la contramedida, para cada sistema defensivo. Armar las bibliotecas es un trabajo arduo y lleva tiempo. Y desarrollar a partir de ellas las contramedidas o las armas de supresión adecuadas también es un trabajo largo y esforzado. Por eso es fundamental, en la medida de lo posible, trabajar siempre para mantener las bibliotecas de firmas electrónicas constantemente actualizadas.

Porque en medio de un conflicto real el adversario puede desplegar sistemas y tácticas de guerra electrónica nunca antes vistas, para lo cual uno no necesariamente tiene las armas adecuadas o medios a mano para mitigar sus efectos de inmediato.

Un ejemplo histórico lo podemos ver en el AGM-45 Shrike, uno de los primeros misiles anti-radar del mundo, empleado mucho en la Guerra de Vietnam. Los misiles anti-radar utilizan, principalmente, una cabeza buscadora de radar “pasivo” (que no emite señales, sino que se dirige a la fuente de la emisión que localiza) como principal medio para localizar y guiarse contra el radar adversario. Pero en esa época, cada sistema de guía del Shrike tenía que ser pre-programada para que pueda reconocer y atacar una banda de radar específica, o un conjunto limitado de bandas radar. Esto quiere decir que un AGM-45 podía atacar a un o unos pocos tipos de radar, pero no otros, porque no los reconocía. Así que las misiones de supresión de defensas aéreas enemigas (SEAD por Suppression of Enemy Air Defenses) tenían que llevadas a cabo por muchos aviones, cargados con muchos Shrike, cada uno calibrado de forma distinta para cubrir la mayor cantidad posible de tipos de radares con los que la misión se podía cruzar.

Un par de AGM-45 Shrike, bajo las alas de un bombardero inglés Vulcan, durante alguna de las misiones Black Buck que buscaban noquear las defensa anti-aéreas del Puerto Argentino

Si bien la tecnología avanzó una barbaridad desde entonces, aumentando la flexibilidad de uso y la capacidad de adaptación, el principio fundamental no cambió. Si el sistema de guerra electrónica o el misil anti-radar no reconoce la amenaza, no sabrá como contrarrestarla. No puede defenderse (o atacar) lo que no entiende. Por eso insisto en la importancia de estar permanentemente actualizando la inteligencia sobre los sistemas radioeléctricos de los posibles adversarios.

El campo de batalla moderno no hace más que complejizarse e hibridar. La irrupción de la telefonía celular, el 3 y 4G (mejor no nos metamos en el debate del 5G), la navegación satelital, los drones, etc; abren un mundo de posibilidades a explotar, al mismo tiempo que dejan un montón de flancos expuestos.

Representación visual de la huella EM que presentan estas fuerzas en maniobras de ejercicio. De nada sirve el camuflaje cuando se mira mas allá del espectro visual.

Hoy, el espectro electromagnético (EM) es el campo de batalla más dinámico. Porque la tecnología no solo avanza, sino que se dispersa y masifica. Hay potencias EM de toda la vida, como Rusia y su ejemplo de empleo exitoso al este de Ucrania, pero también hay potencias globales emergentes como China (en su desafió a la hegemonía de EEUU), o regionales como Turquía o incluso Irán, que focalizan sus recursos de guerra en el dominio EM como forma de achicar las distancias que los separan de potencias militarmente mayores. Muchas veces hablamos de “multiplicadores de fuerza”: dar batalla den el dominio radioeléctrico es uno de ellos.

Mi-8PP de reconocimiento y guerra electrónica con el sistema Polye. Los rusos tienen una gran tradición del uso del EW en todo tipo de plataformas.

Otro ejemplo lo dan los turcos, en sus intervenciones regionales recientes. La utilización combinada de la inteligencia electrónica (ELINT), inteligencia de señales (SIGINT) y sistemas de guerra electrónica (ECM), permitió que se gestara una campaña aérea a base de drones, de tremendo éxito material, sin poner en riesgo a los soldados propios. Luego su efectividad cayó significativamente, cuando las defensas aéreas y las tácticas cambiaron para adaptarse a la novedad que imponía Turquía, porque así es de vertiginosa es la guerra EM.

El drone Anka-I, de reconocimiento y guerra electrónica, fue una pieza clave en la inicial supremacía radioeléctrica turca

Guerra Electrónica Cognitiva

Hay una necesidad de poder adaptarse a los cambios que se dan a velocidades de vértigo, dentro del dominio electromagnético, porque el desarrollo de las contramedidas puede llegar demasiado tarde para que sean útiles en el campo de batalla. El problema es que los cambios y las adaptaciones se dan con demasiada celeridad como para que un número finito de especialistas puedan mantenerse al paso en desarrollar las medidas que permitan mantener un dominio del campo EM. Según un artículo publicado por John G. Casey en el sitio othjournal.com, la IA y los algoritmos de aprendizaje pueden ser la respuesta a ese problema.

Además de lo disputado que es el campo electromagnético, hay hasta factores naturales (como las radiaciones solares) que ejercen su influencia y crean un entorno EM complejo y cambiante. La Guerra Electrónica Cognitiva tiene como objetivo combinar herramientas de aprendizaje automático con sistemas de sensores avanzados para lograr la comprensión, adaptación y usufructo de un ambiente EM dinámico.

El complejo ruso Murmansk BN es único en su especie. Puede recoger inteligencia y realizar disrupción de las comunicaciones enemigas a nivel estratégicos. Según la fuente, su alcance operativo es de 5000 u 8000 kms

Como comentaba antes, los sistemas electrónicos de hoy día están diseñados para actuar dentro de un dominio electromagnético conocido, o al menos, anticipado gracias a la diligente tarea de mantener actualizadas las bibliotecas de emisores, radares, transmisores, etc de los adversarios. Lo cual lleva miles de horas/hombre de trabajo. Crear un conjunto de sistemas ECM que inhiban efectivamente la amenaza para la cual se diseñan es un trabajo que puede tardar meses. La detección y reacción instantánea ante una amenaza electromagnética desconocida es el fin último de la ECM cognitiva.

Pero para llegar a esa meta soñada, primero hay que transitar un camino de aprendizaje. En primera instancia, la propuesta es dotar a las plataformas de inteligencia de señales (ya sean terrestres, navales, aéreas o espaciales) de algoritmos de aprendizaje y herramientas cognitivas, que permitirán reconocer el espectro electromagnético del área de interés, así como la caracterización detalla de los emisores. Todo, de forma más rápida y profunda que con los métodos actuales.

Luego vendrá la parte del análisis de esos datos brutos, a la que también se le aplicaran herramientas algorítmicas de aprendizaje. Esto aceleraría todos los procesos que permiten la creación de la inteligencia electrónica, incluso acortando los tiempos para desarrollar contramedidas electrónicas contra amenazas emergentes. Un nuevo juego de respuestas ECM, podría tomar horas, en vez de meses.

A medida que la tecnología de conectividad evoluciona y se expande, todas las plataformas podrán convertirse (dependiendo del hardware de cada una) en una parte de la gran red de detección y reconocimiento. Y en el centro de esa red, una IA. Recibiendo datos del espectro electromagnético de todo el campo de batalla, procesando esa información y generando contramedidas que se distribuyen, en segundos, entre las plataformas conectadas a la red.

Vastos servidores que albergan algoritmos cognitivos de EW, revisarían varias fuentes de datos del espectro electromagnético, que no fueron procesados, en busca de señales nuevas e inusuales. Como pepitas de oro escondidos en el lecho de un río, la computadora tamizaría el flujo interminable de señales en busca de las firmas electromagnéticas desconocidas. Estas señales elusivas normalmente se señalan a mano, por un analista, que va recorriendo el espectro EM en busca de rastros de lo exótico. Aprovechando las ventajas de las computadoras en el reconocimiento de patrones, las señales que normalmente se descartarían como ruido aleatorio o demasiado débiles para registrar serían investigadas. Este esfuerzo por sí solo mejoraría en gran medida la velocidad y la calidad de los productos derivados de la reprogramación de EW, reduciendo el tiempo necesario para entregar la actualización al frente.

Esta iniciativa tomaría un modelo estático basado en una biblioteca EM y lo cambiaría por una construcción de aprendizaje automático veloz, que responda a las demandas de un enemigo en evolución.

Pero, como su nombre lo indica, los algoritmos de aprendizaje tienen que aprender. Y van a comenzar su enseñanza con las bibliotecas que se utilizan hasta ahora. A medida que sus funciones de reconocimientos de patrones y las millones de horas de simulaciones a las que se los someten empiecen a rendir sus frutos, las capacidades de la IA se acercarán cada vez más al ideal de la adaptación electrónica instantánea. Será luego de un proceso. Pero sin duda, más corto de lo que cualquier ser humano podría conseguir.

La guerra electrónica cognitiva es el primer paso para crear acciones rápidas, enfocadas e inesperadas dentro del dominio EM, para generar situaciones en las que el enemigo no puede reaccionar lo suficientemente rápido como responder. Porque de lo que se trata cuando hablamos de Inteligencias Artificiales, es de precisión y rapidez. Tomar la delantera en la carrera evolutiva en las ECM puede resultar cuestión de vida o muerte.

 

Gastón Dubois
Gastón Dubois
No pudo con el tenis, no pudo con fútbol, la única pasión que mi padre pudo inculcarme fue la del aire... y se lo agradezco tanto. Colaborador en Aviaciónline.com, particularmente la aviación militar. Feliz de poder darle letra a esta pasión y compartirla con Uds.

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