Tecnologías

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El problema del GPS para los ejércitos modernos

En los años posteriores a la Guerra del Golfo, muchos, y especialmente los militares estadounidenses, se volvieron cada vez más dependientes de la constelación GPS para proporcionar posicionamiento, navegación y cronometraje para todo, desde para los buques de guerra, aviones de combate y misiles guiados, hasta para soldados a pie.

Ya en 1991, cuando la Operación Tormenta del Desierto se emitía todas las noches en las noticias de televisión, la capacidad de las municiones guiadas con precisión se convirtió en una revelación para el público. El GPS era una maravilla técnica y prometía una nueva era de la guerra, que trajo al espectador la jerga de “bombas inteligentes” y “daños colaterales minimizados”.

Un cuarto de siglo después de la Guerra del Golfo, el GPS está en todas partes, y en todo, pero también es un cuarto de siglo más viejo. La tecnología que alguna vez fue revolucionaria y costosa se ha vuelto familiar, barata y, francamente, un poco anticuada, pero al mismo tiempo se ha integrado profundamente en casi todos los aspectos de la vida moderna. Desde los ejércitos hasta los teléfonos móviles, el GPS forma ahora parte del siglo XXI, pero al hacerlo también se ha convertido en una víctima potencial de su propio éxito: un número creciente de voces, y más recientemente un director de programa de la propia Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa de los Estados Unidos (DARPA, por sus siglas en inglés), describen ahora al GPS como ” a single point of failure ” (SPOF).

Los SPOFs, o puntos críticos, existen cuando la pérdida de un solo elemento es crucial en un sistema y puede incapacitar al resto del mismo, y el GPS ofrece esa posibilidad a una escala casi inimaginable. Además de su función totalmente militar, también proporciona un marco para una amplia gama de otras industrias y actividades, entre ellas, el transporte civil aéreo, marítimo, por carretera y ferroviario, los servicios de emergencia, la agricultura, la pesca, las redes celulares, los servicios públicos y el sistema financiero. Aunque el GPS es bueno, el sistema tiene sus vulnerabilidades.

Una de las más grandes es que la señal GPS es relativamente débil en sí misma. Transportado desde una órbita terrestre media, se ha comparado con el equivalente de confiar en la luz de una bombilla de 25W que brilla en Sydney para guiarte por Nueva York. Una amplia gama de interrupciones, desde manchas solares y eventos naturales en la ionosfera, hasta otras transmisiones civiles y militares legales, pueden causar estragos en la recepción GPS, y más allá de eso, la señal es susceptible de ser deliberadamente bloqueada por criminales o fuerzas extranjeras.

Esto fue lo que ocurrió en las arenas de Irak y Kuwait. A pesar del enorme desajuste tecnológico, las fuerzas de Saddam Hussein no tardaron mucho en descubrir que incluso los dispositivos relativamente poco sofisticados podían anular la señal GPS con ruido de radio. Esa vulnerabilidad persiste, pero mientras que en 1991 la interferencia del GPS exigía cierto grado de conocimientos técnicos y acceso a los recursos, 27 años más tarde, el hardware barato y fácilmente disponible lo ponen al alcance de casi todo el mundo.

Los efectos de las interferencias pueden ser dramáticos. En una prueba realizada en 2009, un interferidor con menos de una milésima parte de la potencia de un teléfono móvil a bordo del buque Galatea de Trinity House, obligó a que se mostraran posiciones falsas en la carta electrónica y se retransmitieran por el sistema de identificación automática a los barcos cercanos. Además, las comunicaciones por satélite, el sistema de seguridad de socorro y la estabilización de la cubierta del helicóptero fallaron, los relojes se estropearon y el radar y el girocompás del buque también se vieron afectados.

No obstante, es poco probable que la interferencia directa represente la mayor amenaza, principalmente porque no es probable que pase desapercibida. En caso de pérdida abrupta o degradación repentina de la señal, una sorprendente gama de dispositivos detectará el problema, no sólo los propios receptores GPS, y sonará la alarma.

El spoofing, sin embargo, es algo completamente diferente.

El spoofing consiste en introducir información falsa de posicionamiento, navegación y temporización (PNT) en un receptor, para engañarlo y que muestre una ubicación “incorrecta”, de tal manera que el engaño no sea detectado. El verdadero truco para una buena falsificación radica en lo que se denomina “graceful degradation”, es decir, hacer cambios incrementales y cuidadosamente gestionados en la señal GPS falsa, de forma tan gradual que pasen desapercibidos. En 2013, un equipo de la Universidad de Texas demostró cuán efectivo puede ser esto frente a las costas de Italia, desviando lentamente un yate de 80 millones de dólares fuera de su rumbo, mientras que sus sistemas de navegación de alta gama continuaban mostrándole que viajaba en línea recta.

También se ha informado de otros ejemplos menos sutiles. En 2011, Irán afirmó haber pirateado un avión teledirigido RQ-170 Sentinel de EE.UU. y haberle hecho aterrizar en una base aérea iraní, mientras que el año pasado, más de 20 buques cerca del puerto ruso de Novorossiysk, en el Mar Negro, descubrieron que su posición aparente se había trasladado al aeropuerto de Gelendzhik, a 32 km más allá de la costa. El incidente tiene ecos de las historias anteriores de jugadores de Pokemon Go alrededor del Kremlin aparentemente teletransportados al aeropuerto de Vnukovo, y alimenta la creciente especulación de que Moscú está perfeccionando nuevas habilidades de guerra electrónica.

Como era de esperar, el Pentágono ha vuelto a considerar sus opciones.

Una posibilidad que está siendo desarrollada por el Ejército de EE.UU., consiste en una mini-constelación terrestre de pseudo-satélites similares a los GPS; apodados “pseudolitos”, que aportan dos ventajas principales al campo de la PNT. En primer lugar, pueden proporcionar una señal mucho más potente y, por lo tanto, más difícil de interferir y, en segundo lugar, pueden ubicarse específicamente para garantizar la cobertura en el tipo de lugares a los que el GPS se esfuerza por llegar en la actualidad. Transmitiendo una señal similar a la del GPS, que puede ser recogida por los mismos dispositivos de recepción con los que los soldados ya están familiarizados, los seudolitos podrían utilizarse para complementar el GPS cuando la cobertura es débil o temporalmente inexistente, como un control para protegerse contra la suplantación de identidad, o como un dispositivo autónomo en entornos sin GPS.

En DARPA, los investigadores también están trabajando en el perfeccionamiento del Adaptable Navigation Systems (ANS), un sistema que ya ha sido probado en algunos buques de la Armada y Humvees del Ejército. Hay dos elementos principales y complementarios al ANS: los Precision Inertial Navigation Systems  (PINS) y el All Source Positioning and Navigation (ASPN). El objetivo del PINS es proporcionar una medición inercial mejor, requiriendo menos correcciones de posición externas, mientras que la ASPN se basa en fuentes de señal no GPS, tales como redes celulares, estaciones de televisión y satélites comerciales, para proporcionar esas correcciones de posición externas cuando sea necesario. Combinando las entradas de todas ellas, correlacionándolas con una base de datos de fuentes conocidas y cotejando los números mediante los nuevos algoritmos que DARPA está desarrollando simultáneamente, se podrá determinar un PNT preciso.

Aparte de estos y otros proyectos de investigación en curso, también hay otras posibilidades. La hora del satélite comercial de Satelles y la señal de localización de la constelación Iridium del teléfono satelital ya pueden proporcionar PNT independiente del GPS, y la Armada de EE.UU. está explorando el regreso al LORAN, un sistema de radionavegación de largo alcance de la Segunda Guerra Mundial que sobrevivió hasta 2010, cuando se consideró que el GPS lo había vuelto obsoleto, y se cerró.

Mirando aún más atrás en la historia de la tecnología, hace tres años, la Academia Naval de EE.UU. reanudó la enseñanza de la navegación celeste, después de una ausencia de más de una década. Por supuesto, navegar por las estrellas está muy bien, pero nadie sugeriría que incluso cuando las condiciones lo hacen posible, puede replicar la precisión del GPS. Sin embargo, en las manos adecuadas, las soluciones de la vieja escuela como los sextantes, los mapas y las brújulas ofrecen algo que el GPS nunca puede ofrecer; una comprobación rápida e incontrolable de que realmente estás donde crees que estás. Bueno, más o menos, al menos.

Fte. Army Technology

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