Artillería Naval Española

Sistema de guiado TERCOM. –

Los misiles que utilizan el sistema TERCOM (Terrain Contour Matching) son principalmente misiles de crucero, diseñados para navegar de forma autónoma siguiendo el relieve del terreno. Este sistema de guiado, desarrollado durante la Guerra Fría, permite una navegación precisa sin depender de señales externas como el GPS, lo que lo hace resistente a interferencias. Análisis detallado:

¿Qué es TERCOM?

Es un sistema de navegación inercial asistido por radar altimétrico que compara en tiempo real el perfil del terreno sobre el que vuela el misil con mapas digitales almacenados en su memoria. Funciona así:

Radar altimétrico: Mide la distancia entre el misil y el suelo.

Mapas 3D preprogramados: Contienen datos topográficos de la ruta (elevación, montañas, valles, etc.).

Algoritmos de correlación: Comparan los datos del radar con los mapas para corregir la trayectoria.

Misiles emblemáticos que usan TERCOM.-

BGM-109 Tomahawk (EE.UU.):

El misil de crucero más famoso que emplea TERCOM.

Modo de operación: Durante el vuelo, ajusta su ruta cada 10-20 km usando TERCOM, combinado con DSMAC (guiado por imagen óptica) en la fase terminal.

Precisión: Menos de 10 metros de error circular probable (CEP).

Resistencia: Puede operar en entornos sin GPS gracias a TERCOM.

AGM-86 ALCM (EE.UU.):

Misil de crucero lanzado desde bombarderos estratégicos (como el B-52).

Usa TERCOM para navegar a baja altitud (30-50 metros) y evitar radares.

Transporta ojivas nucleares (W80) o convencionales.

KH-55 (Rusia/URSS):

Análogo soviético del Tomahawk, conocido como AS-15 Kent.

Utiliza un sistema similar a TERCOM, llamado TERCOM-Style, con mapas topográficos digitales.

Alcance: Hasta 3,000 km.

Ventajas clave de TERCOM.-

Independencia del GPS: Ideal para entornos de guerra electrónica donde el GPS está bloqueado.

Vuelo sigiloso: Permite volar a muy baja altitud, aprovechando el terreno como cobertura contra radares.

Precisión en largas distancias: Aunque menos exacto que el GPS moderno, es suficiente para objetivos estratégicos (ej.: bases militares, ciudades).

Limitaciones.-

Dependencia de mapas detallados: Requiere cartografía precisa de la ruta, lo que implica una planificación previa intensiva.

Desactualización: Cambios en el terreno (nuevos edificios, presas, etc.) pueden reducir su precisión.

Inviable en terrenos planos: Como desiertos u océanos, donde no hay relieve para correlacionar.

TERCOM en la era moderna.-

Aunque sistemas como el GPS o GLONASS han desplazado parcialmente a TERCOM, este sigue siendo relevante:

Respaldo ante fallos: Muchos misiles modernos (como el Tomahawk Block IV) combinan TERCOM con GPS e imágenes por satélite.

Hipersónicos: Proyectos como el AGM-183A ARRW de EE.UU. exploran integración de TERCOM en vehículos hipersónicos.

Países sin acceso a GPS: Corea del Norte o Irán podrían usar sistemas similares en sus misiles de crucero.

Curiosidad histórica: El origen de TERCOM.-

El concepto surgió en los años 60 para misiles nucleares de la URSS y EE.UU. que necesitaban evitar ser detectados por radares. El primer uso operativo fue en el AGM-86B ALCM en 1982.

https://www.ijates.com/images/short_pdf/1459266152_371N.pdf

Sistema de guiado DSMAC.-

DSMAC son las siglas de Digital Scene Matching Area Correlator (Correlador Digital de Áreas para Coincidencia de Escenarios). Es un sistema de guiado utilizado principalmente en misiles de crucero y otras armas de precisión para mejorar la exactitud de su navegación y objetivo.

Funcionamiento: Se basa en la comparación digital entre imágenes capturadas en tiempo real y un conjunto de mapas de referencia almacenados previamente. Aquí se explica su operación paso a paso:

Fase de Preparación:

Recolección de datos de referencia: Antes del lanzamiento, se carga en el misil un conjunto de imágenes digitales de alta resolución (mapas o fotografías) del área objetivo mediante satélites, aviones de reconocimiento o drones. Estas imágenes se procesan para crear un mapa digital (patrón de referencia) que incluye características distintivas del terreno, como edificios, carreteras o estructuras. de la zona objetivo o del terreno por el que viajará.

Los mapas se almacenan en la memoria del misil, junto con las coordenadas precisas del objetivo.

Fase de Vuelo Inicial:

Durante la trayectoria inicial (guiado inercial o por GPS), el misil se aproxima al área objetivo utilizando sistemas de navegación convencionales. Estos sistemas son menos precisos pero suficientes para llegar a la zona general del objetivo.

Fase Terminal (Activación del DSMAC):

Al entrar en la fase final (a decenas de kilómetros del objetivo), el DSMAC se activa:

Captura de imágenes en tiempo real:

Un sensor óptico, infrarrojo o radar de apertura sintética (SAR) en el misil toma fotografías del terreno sobrevolado.

Las imágenes se digitalizan y procesan para resaltar bordes, contrastes o patrones (ej: usando algoritmos de detección de características).

Correlación de escenas:

El sistema compara la imagen capturada con los mapas de referencia almacenados mediante algoritmos de correlación digital.

Se identifican coincidencias basadas en características invariables (ej: intersecciones de caminos, ríos, estructuras artificiales).

Cálculo de desviación:

Si hay discrepancia entre la posición estimada por el sistema inercial y la ubicación real en el mapa de referencia, se calcula el error en coordenadas (latitud, longitud y altitud).

Ajuste de trayectoria:

La computadora de guiado genera comandos para corregir la ruta mediante actuadores (alerones, toberas de vectorización de empuje, etc.).

Este proceso se repite múltiples veces durante el descenso para asegurar precisión submétrica.

Impacto en el Objetivo:

El misil impacta el objetivo con una precisión extremadamente alta (hasta unos pocos metros), incluso en entornos sin señales GPS o con contramedidas electrónicas.

Componentes Clave

Sensor de imágenes: Óptico, infrarrojo o SAR para capturar escenas.

Base de datos de referencia: Almacena patrones digitales del área objetivo.

Procesador de correlación: Realiza comparaciones en tiempo real entre imágenes.

Ventajas:

Precisión: Permite alcanzar objetivos con margen de error de pocos metros.

Autonomía: Funciona sin dependencia de señales externas (como GPS), útil en entornos con interferencias.

Limitaciones:

Depende de la calidad de las imágenes previamente cargadas.

Cambios significativos en el terreno (p. ej., construcciones o desastres naturales) pueden reducir su efectividad.

Aplicaciones:

Misiles de crucero (ej: Tomahawk).

Municiones de precisión (ej: JDAM-ER con kits de guiado adicional).

Vehículos aéreos no tripulados (UAVs) en misiones de ataque.

En resumen, DSMAC es clave en tecnología militar para garantizar que las armas guiadas impacten donde está planeado, incluso en misiones complejas. representa un avance crítico en la guerra de precisión, combinando tecnologías de reconocimiento, procesamiento digital y control autónomo para minimizar daños colaterales y maximizar efectividad.

https://www.ijates.com/images/short_pdf/1459266152_371N.pdf

Sistema de guiado por Constelaciones Estelares. –

El guiado por constelaciones estelares (o navegación celeste), es un sistema de navegación que utiliza la posición de las estrellas y otros cuerpos celestes para determinar la ubicación, orientación y trayectoria de un vehículo (como naves espaciales, misiles, submarinos o aviones). Este método, también llamado navegación estelar o celeste, es especialmente útil en entornos donde sistemas como el GPS no están disponibles o son vulnerables a interferencias.

Principio Básico:

El sistema se basa en la comparación entre las posiciones observadas de las estrellas en el cielo y una base de datos predefinida de coordenadas estelares. Al identificar patrones específicos de estrellas, el sistema calcula la orientación (actitud) y, en algunos casos, la posición del vehículo.

Componentes Clave:

Sensor estelar (Star Tracker):

Dispositivo óptico (cámara o telescopio) que captura imágenes del cielo.

Funciona en espectros visibles o infrarrojos para evitar interferencias atmosféricas.

Catálogo estelar: Base de datos almacenada en el vehículo con las coordenadas precisas (ascensión recta y declinación) y magnitudes de miles de estrellas de referencia.

Procesador de imágenes: Algoritmos para identificar estrellas en las imágenes, filtrar ruido y eliminar falsos positivos (ej: planetas, satélites).

Software de correlación: Compara los patrones de estrellas capturados con el catálogo para determinar la orientación del vehículo.

Funcionamiento Paso a Paso:

Fase de Preparación. –

Creación del catálogo estelar:

Se seleccionan estrellas brillantes y fácilmente identificables (como Sirio, Vega o Betelgeuse) con coordenadas conocidas.

El catálogo incluye datos de posición, brillo y relaciones angulares entre estrellas.

Calibración del sensor:

El star tracker se ajusta para compensar distorsiones ópticas, temperatura o vibraciones.

Fase Operativa. –

Captura de imágenes:

El sensor toma fotografías del cielo en intervalos regulares.

En el espacio, se evitan obstrucciones como nubes, pero en misiles, se activa en altitudes donde el cielo es visible.

Procesamiento de imágenes:

Las imágenes se filtran para aislar puntos brillantes (estrellas) y eliminar fuentes de luz no deseadas.

Se calcula la posición relativa de las estrellas en el campo de visión.

Identificación de estrellas:

El software compara los patrones capturados con el catálogo. Por ejemplo, busca triángulos o cuadriláteros característicos formados por estrellas.

Algoritmos como el Triángulo de Voting o Gráficos de patrones aceleran la identificación.

Cálculo de actitud:

Usando las posiciones identificadas, se calcula la orientación del vehículo (ej: ángulos de guiñada, cabeceo y alabeo) mediante métodos como el algoritmo QUEST (Quaternion Estimation).

Corrección de trayectoria (opcional):

En misiles o naves espaciales, la actitud se combina con datos inerciales para corregir la ruta.

En sondas interplanetarias, se usa para ajustar la dirección hacia un objetivo.

Ventajas:

Alta precisión: Error de actitud inferior a 0.001 grados en sistemas avanzados.

Autonomía: No depende de señales externas (GPS, radio), ideal para misiones en el espacio profundo.

Resistencia a interferencias: Inmune a ataques electrónicos o contramedidas.

Funcionamiento continuo: Útil en misiones de larga duración (ej: satélites o sondas espaciales).

Limitaciones:

Visibilidad del cielo: Requiere una línea de visión clara hacia las estrellas. No funciona bajo nubes o en la atmósfera inferior.

Dependencia del catálogo: Errores en el catálogo (ej: movimiento propio de estrellas a largo plazo) afectan la precisión.

Costo y complejidad: Sensores y procesadores de alta calidad aumentan el costo del sistema.

Aplicaciones:

Misiles balísticos intercontinentales (ICBM): Corrigen su trayectoria en fase de crucero usando actualizaciones estelares.

Satélites y telescopios espaciales: Mantienen su orientación con precisión (ej: Hubble, James Webb).

Sondas espaciales: Navegan en el sistema solar (ej: Voyager, New Horizons).

Aeronaves de reconocimiento: Sistemas de respaldo en entornos hostiles.

Ejemplos Históricos:

Programa Apolo: Los astronautas usaban un sextante espacial para alinearse con estrellas como Sirio y navegar hacia la Luna.

Voyager 1 y 2: Sus sistemas estelares ayudaron a mantener la orientación durante su viaje interestelar.

Trident II (D5): Misil balístico que emplea guiado estelar para corregir errores inerciales.

James Webb Space Telescope: Utiliza star trackers para apuntar sus instrumentos con precisión nanométrica.

Submarinos nucleares: Al emerger, usan periscopios con sensores estelares para calibrar su posición

Comparación con Otros Sistemas:

GPS: Menos preciso en el espacio profundo y vulnerable a interferencias.

Guiado inercial (INS): Acumula errores con el tiempo; el guiado estelar los corrige.

DSMAC: Usa terreno en lugar de estrellas, limitado a la Tierra.

Tecnología moderna:

Star trackers: Dispositivos compactos y automatizados que identifican cientos de estrellas por segundo.

IA y machine learning: Algoritmos mejoran la velocidad y precisión al reconocer patrones estelares.

Integración con GPS/INS: Sistemas híbridos combinan lo mejor de ambas tecnologías para máxima fiabilidad.

En resumen, el guiado por constelaciones estelares es una tecnología clave para misiones donde la autonomía y la precisión son críticas, desde la exploración del espacio hasta aplicaciones militares estratégicas.

Misiles guiados con inteligencia artificial (IA). –

Los misiles guiados con inteligencia artificial (IA) representan una evolución significativa en la tecnología militar, combinando sistemas de orientación avanzados con algoritmos de IA para mejorar la precisión, adaptabilidad y autonomía en el campo de batalla. Aquí te explico sus aspectos clave:

¿Qué son los misiles guiados con IA?

Son proyectiles equipados con sistemas de guiado que utilizan algoritmos de IA para:

Analizar datos en tiempo real (imágenes, radar, señales térmicas).

Tomar decisiones autónomas o semiautónomas (como ajustar la trayectoria o seleccionar blancos).

Operar en entornos complejos o con interferencias (contramedidas electrónicas).

                        Tecnologías clave:

Sensores avanzados: Cámaras multiespectrales, radares, lidar y sensores infrarrojos.

Procesamiento de datos en tiempo real: Uso de redes neuronales para interpretar información del entorno.

Aprendizaje automático (ML): Entrenamiento con simulaciones y datos históricos para reconocer patrones (ej.: distinguir entre blancos civiles y militares).

Comunicación segura: Enlace con sistemas de mando y control (C2) o satélites para actualizar objetivos.

Tipos de misiles con IA:

Aire-aire: Ejemplo: AIM-120 AMRAAM (EE.UU.), que usa IA para priorizar amenazas en combates aéreos.

Superficie-aire: Como el sistema S-400 Triumf (Rusia), que integra IA para interceptar misiles hipersónicos.

Crucero: Misiles como el Tomahawk (EE.UU.), actualizado con IA para navegar terrenos urbanos.

Hipersónicos: Proyectiles como el Avangard (Rusia), que combina velocidad Mach 5+ con IA para evadir defensas.

Anti-buques: Misiles como el LRASM (EE.UU.), que identifica barcos enemigos sin GPS.

 Ventajas:

Precisión aumentada: Reducción de daños colaterales mediante reconocimiento de blancos legítimos.

Adaptabilidad: Capacidad de responder a cambios en el entorno (ej.: movimiento de blancos).

Resistencia a interferencias: La IA puede ignorar señales falsas o ataques cibernéticos.

Autonomía limitada: Operación en entornos donde las comunicaciones están bloqueadas (ej.: guerra electrónica).

 Desafíos y controversias:

Éticos:

Riesgo de delegar decisiones letales a máquinas (¿quién es responsable de un error?).

Potencial para conflictos escalados si los sistemas actúan de forma impredecible.

Violaciones al Derecho Internacional Humanitario (ej.: discriminación entre combatientes y civiles).

Técnicos:

Vulnerabilidad a ciberataques o manipulación de datos.

Dependencia de grandes volúmenes de datos para entrenar modelos.

Altos costos de desarrollo y mantenimiento

Futuro de los misiles con IA

Enjambres de drones/misiles: Sistemas cooperativos donde múltiples misiles coordinan ataques (ej.: proyecto Loyal Wingman de EE.UU.).

IA explicable: Desarrollo de algoritmos cuyas decisiones puedan ser auditadas.

Defensas anti-IA: Sistemas para engañar o neutralizar misiles autónomos (ej.: señuelos inteligentes).-