Guerra elettronica cognitiva: verso la guerra mobile nello spettro elettromagnetico

Il controllo dello spettro elettromagnetico gioca un ruolo significativo nella guerra multidominio. La combinazione di tecnologie di apprendimento automatico con tecnologie avanzate di guerra elettronica fornirà un primo passo importante per consentire operazioni manovrabili in tutto lo spettro.

Da Katehon

Nel corso della storia della guerra umana, i generali hanno sviluppato piani di battaglia basati sullo spostamento di eserciti sul campo di battaglia e sulla loro formazione per ottenere un vantaggio sul nemico. Con lo sviluppo della tecnologia marziale, l’attuale campo di battaglia si è esteso a terra, mare, aria, cielo, Internet e allo spettro elettromagnetico (EMS), così come ad altre aree. Gli strateghi militari stanno attualmente studiando il “continuum delle aree operative” e come queste aree operative siano interconnesse in operazioni multidominio (MDO). L’EMS permea tutte le altre aree operative e facilita l’integrazione delle aree operative tradizionali e nuove.

Obiettivamente, l’EMS non tiene conto della sovranità di alcun governo o esercito, offre una giusta possibilità a chiunque abbia la capacità di manipolarlo.

Dall’invenzione del primo trasmettitore radio al mondo, i militari hanno cercato di utilizzare l’EMS per controllare un’altra area operativa. Durante la seconda guerra mondiale in Gran Bretagna, i primi radar britannici (Chain Home) furono usati per localizzare e posizionare gli aerei da combattimento nazisti tedeschi. È stato dimostrato che l’uso del radar ha consentito al Royal Air Force Combat Command di rispondere rapidamente agli attacchi in arrivo e di utilizzare nel modo più efficiente piloti e aerei. Gli avvisi provenienti dall’area operativa EMS hanno concesso al Regno Unito il tempo necessario per organizzare una difesa efficace contro i tradizionali spazi operativi aerei e terrestri.

Gli Stati Uniti stanno ora entrando in un’era in cui i vantaggi dell’EMS dovranno essere acquisiti in modo tempestivo e mantenuti a lungo termine come parte integrante della guerra multi-dominio. Questa è l’era della guerra di manovra EMS. Non è esagerato affermare che la libertà di movimento illimitata in uno EMS è essenziale per le forze armate e le società di tutto il mondo. Supporta l’accesso a Internet ad alta velocità, la navigazione di guida e altro per la vita moderna. Per i militari, l’EMS fornisce una guida di precisione, droni controllati a distanza, logistica adattiva, radar avanzati, comunicazioni e una miriade di altre applicazioni. La necessità dello sviluppo della guerra elettronica (EW) ad un ritmo più agile aumenta anche la difficoltà della zona EMS. Negli ultimi 20 anni, l’EMS si è evoluto come concetto per l’area operativa ed è diventato anche una parte onnipresente della vita moderna, sebbene questa circostanza sia spesso ignorata.

Polemica dell’area operativa EMS

Nel regno militare, il predominio degli Stati Uniti nel campo operativo EMS ha iniziato a scemare quando lo sviluppo dei sistemi EW si è bloccato a causa di budget ristretti pluriennali. Per 17 anni, l’esercito americano ha combattuto in un ambiente altamente favorevole che ha portato a un’insufficiente considerazione dell’EMS nello sviluppo dei sistemi d’arma e nella pianificazione operativa. Allo stesso tempo, l’esercito americano crede che i suoi avversari abbiano studiato come gli Stati Uniti hanno combattuto in Bosnia, Afghanistan e Iraq e sviluppato teorie e armi per creare vantaggi asimmetrici in questa nuova area.

L’America crede di trovarsi ora in un nuovo svantaggio, sostenendo che i suoi rivali hanno modernizzato le loro forze armate e sfidato direttamente la libertà di movimento in varie aree, compreso l’EMS. Gli Stati Uniti hanno dichiarato pubblicamente che da quando la Cina ha iniziato a costruire isole artificiali nel Mar Cinese Meridionale nel 2014, queste isole sono state armate con sistemi di allerta precoce e missili progettati specificamente per contrastare la superiorità tecnologica degli Stati Uniti come parte della sua strategia di divieto di accesso/diniego di area (A2/AD). La Russia ha potenziato l’80-90% delle sue forze di guerra elettronica dal 2009 e, come la Cina, ha sviluppato e potenziato un robusto sistema A2/AD distribuito in tutta l’Europa orientale.

Nel 2019, un rapporto del Center for Strategic and Budgetary Assessments (CSBA) degli Stati Uniti intitolato “Winning the Stealth War – Achieving a Strong US Electromagnetic Spectrum Superiority” indicava che il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti avrebbe avuto bisogno di almeno 10 anni per colmare il divario con un esercito rivale nello spettro elettromagnetico (ovviamente possiamo capire che il ministero si sta distinguendo e cerca maggiori finanziamenti militari).

Durante la Guerra Fredda, i leader politici e militari americani cercarono di capire cosa stesse facendo il loro unico rivale di allora, l’Unione Sovietica, dall’altra parte della cortina di ferro. Aerei americani equipaggiati elettronicamente come l’RB-29 e l’RB-47 eseguivano compiti noti come “donnole” per localizzare stazioni radar e lanciamissili nemici. In caso di guerra, gli Stati Uniti avrebbero usato queste informazioni per bloccare, distruggere o eludere i radar di difesa aerea per colpire la parte sovietica. Le informazioni raccolte durante queste missioni sarebbero state utilizzate dagli analisti militari statunitensi per aggiornare la sequenza di combattimento, i profili EW, i ricevitori di allarme radar, i sistemi di autodifesa e i jamming offensivi. Questi approcci hanno funzionato bene in passato perché i sistemi d’arma degli avversari statunitensi si sono evoluti lungo percorsi prevedibili utilizzando processi industriali ben noti. Con l’avvento delle radio definite dal software, le stazioni trasmittenti potrebbero teoricamente sfruttare un insieme infinito di caratteristiche uniche del segnale. Questi cambiamenti travolgeranno i tradizionali sistemi EW poiché adattano le capacità molto più velocemente di quanto vengano creati nuovi metodi. Le tecniche di apprendimento automatico possono consentire ai sistemi EW di rilevarle, sfruttarle e correggerle più velocemente di quanto un avversario possa adattarsi.

Diversi anni fa, la dottrina militare congiunta degli Stati Uniti ha sottolineato l’importanza di raggiungere e mantenere la superiorità aerea, che è un requisito fondamentale per le operazioni congiunte. Nel 2012 la pubblicazione congiunta (JP) 3-13.1 Electronic Warfare ha definito il vantaggio dell’EMS nel consentire lo svolgimento delle operazioni in un determinato momento e luogo senza interferenze proibitive, pregiudicando nel contempo la superiorità delle capacità nemiche. Per ottenere un vantaggio spettrale in un ambiente altamente competitivo, le forze statunitensi devono manovrare all’interno dell’area operativa EMS, compreso l’uso di capacità di attacco elettronico (EA), difesa elettronica (EP) e supporto elettronico (ES) per ottenere un vantaggio rispetto il nemico. L’esercito americano ritiene che quando si comincia a guardare all’EMS, si nota che non è solo un mezzo di trasmissione, ma anche un territorio fisico che può essere occupato e consolidato, quindi anche il pensiero delle operazioni sullo spettro deve evolversi. Le forze armate statunitensi devono ora considerare le operazioni dello spettro come una guerra di manovra.

Per ottenere una comprensione della guerra di manovra, la pubblicazione n. 1 della dottrina del Corpo dei Marines degli Stati Uniti, pubblicata nel 1997, la definì come “una filosofia di combattimento progettata per rompere la coesione del nemico attraverso una varietà di azioni rapide, concentrate e inaspettate, creando un ambiente caotico e rapido con una situazione al collasso che il nemico non può gestire”. Come tutte le altre aree operative, l’area operativa EMS ha caratteristiche uniche che le forze di combattimento possono utilizzare per ottenere un vantaggio sul nemico. L’esercito americano ritiene che per ottenere il vantaggio dell’EMS, sia necessario utilizzare azioni rapide, mirate e inaspettate per distruggere il controllo nemico dello spettro, assumendo la forma della guerra mobile.

Guerra elettronica cognitiva

La guerra elettronica cognitiva non è una novità per le forze armate statunitensi in termini di applicazioni di combattimento concettuali, ma i progressi nell’apprendimento automatico stanno aprendo nuove opportunità per adattarsi allo spettro altamente competitivo. La componente cognitiva della guerra elettronica si concentra sul riconoscimento, la caratterizzazione e l’uso degli EMS combinando vari sensori e strumenti di apprendimento automatico. Utilizzando le capacità di guerra elettronica cognitiva, i combattenti saranno in grado di osservare le minacce EMS, determinare la posizione dello spettro, utilizzare armi congiunte multi-dominio e consolidare rapidamente i risultati operativi.

I moderni sistemi di guerra elettronica sono progettati per funzionare in applicazioni EMS note o sospette. Quando si pianifica un’operazione militare nota o sospetta nello spettro elettromagnetico, è necessario creare una libreria di base di firme di radar nazionali, comunicazioni, navigazione, guerra elettronica e altri trasmettitori. Questa libreria di domini operativi EMS di base si basa su un ciclo di riprogrammazione della guerra elettronica creato da migliaia di ore di ricerca sintetica per ogni firma del segnale del trasmettitore nota, sconosciuta, emergente e insolita. Una volta contrassegnati i segnali candidati, ingegneri e analisti eseguono una qualche forma di analisi forense di guerra elettronica, combinando i segnali raccolti per capire cosa sta succedendo alla fonte di radiazione. È un processo laborioso che può richiedere mesi per elaborare anche i segnali più semplici. In questo processo, viene creato un ordine di battaglia elettronico (EOB) come radar per tutte le minacce note o sospette esistenti nel paese. Con l’evolversi della situazione militare, le armi proliferano e vengono dispiegate nuove armi, è necessario aggiornare i profili EOB, sensori e silenziatori. Questo processo operativo semplificato è stato per generazioni la pietra angolare dei sistemi di guerra elettronica. Ma poiché gli avversari statunitensi aggiornano i loro sistemi di difesa aerea integrati con nuovi radar adattivi, questo processo di raccolta di informazioni sulla guerra elettronica basato su criteri classici non sarà sufficiente per tenere il passo con la velocità del cambiamento nei moderni sistemi digitali.

L’esercito statunitense ritiene che lo sviluppo di un approccio completamente flessibile al rilevamento e alle contromisure sia considerato l’apice della guerra elettronica cognitiva e i primi passi renderanno lo sviluppo della guerra elettronica più attivo e operativo. A breve termine, le comprovate piattaforme EW delle forze armate statunitensi su terra, mare, aria, spazio e cyberspazio disporranno di capacità di cognizione EW come parte della loro suite di rilevamento e identificazione. Su queste piattaforme, la raccolta organizzata e il feedback forniranno la consapevolezza dello spettro operativo e la caratterizzazione dell’emettitore per queste piattaforme che ospitano il toolkit cognitivo EW. Operatori in prima linea e remoti, utilizzando strumenti di guerra elettronica cognitiva, studieranno attentamente le fonti di induzione elettromagnetica del sensore, per caratterizzare rapidamente lo spettro e, se necessario, iniziare subito a sviluppare contromisure. Attraverso l’uso di strumenti di machine learning, le contromisure saranno disponibili per gli utenti entro poche ore. Infine, man mano che la comunicazione tra le piattaforme diventa più comune, i profili di indagine e di contromisura verranno trasmessi in pochi minuti o addirittura secondi. Con l’avanzare della tecnologia della guerra elettronica cognitiva, questi toolkit saranno integrati nelle piattaforme i profili di indagine e di contrasto verranno trasmessi nel giro di pochi minuti o addirittura secondi. Con l’avanzare della tecnologia della guerra elettronica cognitiva, questi toolkit saranno integrati nelle piattaforme i profili di indagine e di contrasto verranno trasmessi nel giro di pochi minuti o addirittura secondi. Con l’avanzare della tecnologia della guerra elettronica cognitiva, questi toolkit saranno integrati nelle piattaforme di attacco frontale per comprendere, identificare, attribuire e condividere meglio le informazioni sullo stato attuale dell’ambiente EMS in ogni modo e in tutte le aree operative. Queste azioni permetteranno di manovrare rapidamente all’interno dello spettro e privare gli avversari dell’accesso allo spettro, non potendolo ripristinare.

La cassetta degli attrezzi EW cognitiva non è solo fondamentale per lo spazio di combattimento, ma svolge anche un ruolo importante nel centro di elaborazione globale (EW). I server di grandi dimensioni che ospitano algoritmi di guerra elettronica cognitiva scansionano varie fonti di dati grezzi alla ricerca di segnali nuovi e insoliti. I computer setacciano un flusso infinito di segnali e cercano segnali sconosciuti. Questi segnali elusivi sono spesso contrassegnati a mano e gli analisti cercano tracce insolite nello spettro. Sfruttando il riconoscimento del modello del computer, i segnali che normalmente verrebbero scartati come rumore casuale o troppo deboli per essere registrati verranno contrassegnati e utilizzati. Solo un tale sforzo potrebbe migliorare significativamente la velocità e la qualità della riprogrammazione dei prodotti EW, riducendo il tempo necessario per fornire librerie di firme del segnale aggiornate sul campo di battaglia. Il lavoro sul campo avrà un impatto aggiuntivo sul miglioramento degli algoritmi cognitivi di rilevamento EW e sullo sviluppo di contromisure che possono essere condivise in tutto l’ecosistema EW.

Lo sviluppo della guerra elettronica cognitiva non significa che la guerra elettronica orientata all’uomo e la riprogrammazione basata sull’informazione non siano più necessarie. Invece, la riprogrammazione assistita dall’uomo diventerà più importante che mai. La mossa richiederà modelli statici basati su librerie e il passaggio a costrutti di apprendimento automatico veloce per rispondere alle mutevoli esigenze di combattimento. Gli strumenti di apprendimento automatico utilizzano grandi quantità di dati per addestrare le macchine a capire cosa sta succedendo nello spettro. La raccolta, l’analisi e la trasmissione di dati in tempo di pace miglioreranno gli algoritmi cognitivi della guerra elettronica, grazie ai quali sarà possibile stare al passo con i progressi tecnologici. Indubbiamente, nuovi segnali insoliti confondono i migliori mezzi cognitivi della guerra elettronica, e questo può essere risolto dall’ingegno dell’umanità.

L’EMS non si limita al raggio di minaccia, alle linee di supporto antincendio, agli interessi nazionali o ai confini. Mentre il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti si muove verso il comando e il controllo congiunto in tutte le aree (JADC2), l’esercito americano ritiene che il controllo dell’EMS a svantaggio di avversari strategici sia fondamentale. Fissando obiettivi, colmando il divario di capacità EW e aumentando la consapevolezza dello spettro a tutti i livelli, gli Stati Uniti possono fare progressi nella guerra di manovra EMS. La guerra elettronica cognitiva è il primo passo per creare operazioni rapide, mirate e inaspettate nell’area operativa dell’EMS, dove il nemico non può rispondere rapidamente all’avanzata delle truppe statunitensi. È sicuro affermare che se l’America non intraprenderà azioni coraggiose per affrontare le sfide poste dall’area operativa EMS, sarà costretta a rinunciare al dominio dello spettro per gli anni a venire.

Traduzione di Alessandro Napoli

Fonte: katehon.com