Durante décadas, los humanos han utilizado ondas de radio para controlar drones de forma remota. Pero este verano, la firma de defensa británica QinetiQ anunció el control exitoso de un dron por láser. El método de comunicación y control, entre un robot volador y un operador humano, sugiere una nueva forma de comandar drones en circunstancias en las que los controles de radio tradicionales son susceptibles de interferencia o intercepción. Es una tecnología prometedora, que cambia el conjunto conocido existente de limitaciones de control de radio por un conjunto completamente nuevo de desafíos enfocados en láser.
La manifestación tuvo lugar a principios de este año en el campo de entrenamiento de Salisbury Plain en el sur de Inglaterra, cerca de Stonehenge. El dron estaba controlado, al menos en parte, por un sistema llamado “Comunicaciones ópticas de espacio libre (FSOC)”, en el que la información se convierte en luz, se transmite a través del cielo abierto y es recogida por un receptor dedicado.
“FSOC proporciona un ancho de banda muy alto, una probabilidad muy baja de comunicaciones de detección, una huella logística baja y el potencial de negar la inversión considerable que los adversarios pueden haber hecho al negar el espectro de RF”. lee el anuncio de julio
La manifestación tuvo lugar en marzo de 2022, como parte de un esfuerzo más amplio del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de la Defensa del Reino Unido para hacer que las comunicaciones con drones sean más resistentes. Las comunicaciones que dependen del envío y la recepción de señales láser pueden tener problemas en climas de baja visibilidad, como niebla o polvo, que oscurecen el cielo. Sin embargo, la promesa de este enfoque es la posibilidad de una transmisión clara y de gran ancho de banda de grandes cantidades de datos rápidamente con luz, y abierta donde sea que se encuentren el remitente y el receptor. Esto ya se ha realizado en redes de cables de fibra ópticaque son comunicaciones ópticas en espacios cerrados y requieren inversión en infraestructura para establecerse y conectarse.
Años luz
Hacer que este tipo de comunicación funcione ha sido objeto de investigación militar durante décadas. En 2004
En 2008, DARPA otorgó un contrato a Northrop Grumman para el proyecto de complemento de comunicaciones ópticas de RF (ORCA), destinado a proporcionar “una red de ancho de banda alto, resistente a atascos, de alta conectividad y para todo clima”, según Liberación de Northrop Grumman.
Solo debido a los límites de la comunicación óptica, gran parte de la investigación sobre la comunicación óptica en el espacio libre la empareja con la comunicación por radio para una mayor resistencia.
“Aunque los sistemas FSOC pueden no f uncionar a través de nubes o niebla espesa, emplearlos en una configuración de enlace óptico/RF híbrido puede producir un sistema que puede operar en la mayoría de las condiciones climáticas y proporcionar comunicaciones de gran ancho de banda, seguras y resistentes a atascos en la mayoría de las condiciones. ” argumentaron los autores de un papel de 2011
Más recientemente, DARPA ha centrado su investigación en las comunicaciones ópticas en el espacio entre satélites, que está libre de los obstáculos atmosféricos que impiden la comunicación basada en la luz en la Tierra.
Espacio libre, apertura estrecha
Las señales de radio se envían a través de frecuencias conocidas, entendidas y monitoreadas durante un siglo. La naturaleza de la transmisión de radio significa que las ondas se pueden observar más allá de donde se reciben, ya que las señales viajan a través del aire libre y, a veces, se refractan o se difunden a través del terreno y los fenómenos atmosféricos. Ese rasgo es útil para transmitir información a distancia, pero es menos útil para mantener esa información en secreto. La promesa de la comunicación óptica, específicamente basada en láseres, es que concentrará toda su información transmitida en un estrecho haz de luz.
“Las comunicaciones ópticas en el espacio libre son casi imposibles de interceptar o detectar, ya que el rayo láser viaja directamente de una plataforma a otra a través de un camino muy estrecho”, QinetiQ describirmis en su sitio web. “La intercepción requeriría que un adversario estuviera físicamente presente en el camino del rayo, algo que es extremadamente difícil de lograr”.
Si la intercepción es difícil, es probable que mantener una señal no sea fácil. Si bien un dron tendría la ventaja de saber de dónde proviene el haz dirigido y orientar automáticamente su receptor hacia ese punto, podría volverse vulnerable a los deslumbrantes láser, diseñados para desactivar los sensores en un robot volador.
La mayor promesa de la tecnología, utilizada en los rangos más cortos de pequeños drones, es que permitiría a los soldados comandar un explorador sin ser detectados a través de las frecuencias de radio. El anuncio de QinetiQ señala que la demostración “incluyó comunicaciones ópticas de espacio libre (FSOC) como un enlace bidireccional en su sistema de comunicación de misión”.
Es posible que existan otros enlaces de comunicación bidireccionales en el sistema probado por QinetiQ, que sirven como dispositivos de seguridad o copias de seguridad. Un dron diseñado para recibir solo señales láser podría ser difícil de usar. Un dron que incluya una señal láser junto con los métodos tradicionales, en caso de falla, operaría normalmente, al tiempo que tendría el potencial de una utilidad adicional.
Por ahora, esta tecnología parece enfocada en las funciones de comando, control y transferencia de datos de un dron de exploración. El desafío se vuelve más complejo si se aplica a un dron diseñado para transportar armas. Pero con solo un explorador, las transferencias de datos más rápidas de la comunicación óptica permitirían que el video útil llegara rápidamente o permitiría cámaras de mayor resolución sin problemas de ancho de banda. Todo con la promesa, al menos, de que el dron sería útil incluso frente a los bloqueadores de radio y las tecnologías contra drones.