Las contramedidas electrónicas constituyen la parte activa y, por tanto, la más conocida, de la elusiva guerra electrónica. Sus usos son muy variados, pero habitualmente orientados a la segunda mitad de la definición de la guerra electrónica: negar el uso del espectro al enemigo. Por lo general útiles solo una vez las medidas de apoyo han cumplido su parte, las ECM pueden engañar o perturbar los sensores del enemigo, tanto los que usa para detectarnos como los que necesita para atacarnos. Así, las contramedidas son una parte fundamental de la defensa antimisil. Por su parte, las medidas de protección pretenden defenderse de estos ataques tanto con medios materiales como mediante doctrinas de empleo.
- Guerra electrónica naval (I) – Introducción a la guerra electrónica naval
- Guerra electrónica naval (II) – Electronic Support Measures
- Guerra electrónica naval (III) – Contramedidas electrónicas
Tras introducir la guerra electrónica, estudiando el campo de batalla en el que tiene lugar y sus particularidades, concluimos que la guerra electrónica es muy efectiva; que exige un continuo esfuerzo de actualización; y, sin embargo, es habitualmente infravalorada porque requiere un conocimiento detallado de un asunto técnico y complejo; que es muy difícil valorar la eficacia de un sistema de guerra electrónica en tiempo de paz, al no poder simularse las circunstancias en las que operará; y que por ello es frecuente restarle importancia en los periodos entreguerras y; finalmente, que la mejor defensa contra un ataque electrónico es un operador bien adiestrado.
En el segundo artículo de esta tríada estudiamos las medidas de apoyo electrónico. Si la guerra electrónica consiste en aprovechar el espectro electromagnético y negar su uso al enemigo, las ESM se centran en la primera de esas tareas, obteniendo información de forma pasiva y sin delatar a la unidad que las emplea. Las ESM son, en el ámbito naval, el método de identificación principal si se quiere evitar el acercamiento a distancia visual: determinar si un contacto radar es un inocente pesquero o una peligrosa fragata enemiga, habitualmente solo se podrá hacer interceptando sus emisiones. También estudiamos la inteligencia electrónica, estrechamente ligada con las ESM por lo necesaria que es para su empleo y porque son, en muchos aspectos, funciones tan similares que en nuestros barcos comparten equipos. Por último, introdujimos la guerra de la información, un nuevo concepto que pretende abarcar muchos otros, entre los que se encuentra la guerra electrónica.
En este tercer y último artículo trataremos las contramedidas electrónicas o ECM, segunda de las tres tradicionales ramas de la guerra electrónica, a las que recientemente se les han añadido las armas de energía dirigida y los misiles antirradiación para formar el ataque electrónico. Las contramedidas incluyen la perturbación, el engaño y todo tipo de señuelos, elementos usados profusamente en la defensa antimisil de los barcos de guerra. Por último, trataremos el tercer componente de la guerra electrónica: las medidas de protección electrónica (EPM), originalmente conocidas como contra-contramedidas.
Contramedidas electrónicas: Perturbación
La contramedida electrónica (ECM) más conocida y, en cierta medida, la más común, es la perturbación electrónica, que se puede dar en forma de ruido electrónico o de técnicas de engaño. Empezaremos por la primera de las dos posibilidades, que por su relativa sencillez fue la primera en aparecer. Se trata de una técnica de fuerza bruta, que consiste en inundar el receptor del radar blanco (u otro tipo de sensor, pero una vez más nos centraremos en los radáricos) con energía electromagnética no deseada, de tal forma que sea incapaz de distinguir los contactos reales del fondo. Por supuesto, esta energía electromagnética no solo deberá ser dirigida en la dirección en la que se encuentra el sistema que queremos perturbar, sino que deberá estar en la frecuencia que el receptor del radar espera recibir. Aunque el radar blanco sea muy potente y emita grandes cantidades de energía, su receptor estará diseñado para detectar pequeñas señales, pues la energía se pierde en el largo camino de ida y vuelta hasta el blanco y en el rebote en este. Así, es relativamente sencillo hacer llegar a un radar enemigo suficiente energía como para saturar su receptor. En caso de no contar con energía suficiente para saturarlo, es posible que su presentación se va tan afectada que, al menos, tenga que hacer el seguimiento de los contactos en manual, haciendo inútiles los sistemas de tracking automáticos, lo que puede resultar vital en un entorno con muchos contactos de alta velocidad, como lo es el de la guerra antiaérea.
En radares con presentación PPI, aquellos que muestran la información de forma circular, la perturbación aparece como un sector de ruido. Cuanto más estrechos sean los haces de las antenas del radar perturbado, más pequeños serán estos sectores. Si son muy pequeños, no enmascararán la dirección de proveniencia de la perturbación, pero sí la distancia a la que está el perturbador, oculto en la mancha de ruido.
La técnica más sencilla de perturbación se conoce como perturbación de punto. Si la frecuencia en la que emite un radar es fija y conocida, bastará con generar una señal electromagnética poderosa en esa frecuencia, enmascarando todas las demás. Al ser una técnica sencilla, tuvo una contraparte sencilla: los radares pasaron a tener frecuencia ágil, una de las primeras medidas de protección electrónicas (EPM) que estudiaremos más adelante. Los radares de frecuencia ágil son capaces de emitir en distintas frecuencias, generalmente muy próximas entre sí, de tal forma que perturbar una sola frecuencia no evita que vean lo que tienen alrededor. A su vez, esto tuvo una rápida respuesta: sistemas de guerra electrónica que eran capaces de cambiar la frecuencia en la que perturbaban, originalmente, mediante un operador y, más adelante, con sistemas automáticos. Esto fue posible a partir del advenimiento de las TWT o tubos de viaje de las ondas, un sistema que, al contrario que los clásicos magnetrones que generan la energía electromagnética en radares y equipos de guerra electrónica, permite hacer cambios de frecuencia muy ágiles.
La otra respuesta a los radares de frecuencia ágil apareció por la necesidad de incluir perturbadores en aeronaves con tan solo uno o dos tripulantes, en los que ninguno podía dedicarse a monitorizar las transmisiones enemigas. Así, se decidió perturbar en un ancho de banda mayor en frecuencia, procurando abarcar todo el espectro en el que era capaz de transmitir el radar. La principal desventaja de este método es que la potencia del perturbador se ve dividida a lo largo del espectro de frecuencias, con la consecuencia de que, en ocasiones, puede no llegar a ser suficiente para saturar el receptor enemigo. Otra opción es la perturbación de punto en barrido: se emite toda la potencia en una única frecuencia, pero esta va variando dentro del espectro de funcionamiento del radar. En los momentos en los que la frecuencia de perturbación coincida con la de recepción del radar, se logrará perturbar el emisor, pero es posible que este consiga suficiente información para mantener el seguimiento con los datos recibidos en los periodos en los que el perturbador está en una frecuencia distinta a la del receptor del emisor.
La perturbación pura, entendida por la emisión de ruido electromagnético en la frecuencia del emisor blanco, tiene el inconveniente de ser tan sencilla que, frente a sistemas mínimamente modernos, es poco probable que funcione. En primer lugar, es casi imposible que un operador, por muy poco adiestrado que esté, no descubra que está siendo víctima de una perturbación, con lo que podrá tomar las medidas adecuadas para paliarla o evitarla. Algunas de ellas son tan sencillas que están incluidas en los radares de navegación comerciales para hacer frente a eventos meteorológicos, como explicaremos en el epígrafe de EPM. En segundo lugar, hay otras técnicas, además de estas, que rinden inútil una perturbación. Una de las más conocidas en nuestra Armada es el burnthrough con el que cuenta el radar SPY-1D. Este método de «atravesar quemando» consiste en emitir tanta potencia en la misma demora que la perturbación, que se pueda detectar por encima de esta, al ser la potencia emitida mayor que la del perturbador. Según el caso, se podría llegar a dañar el perturbador, claro que este tipo de técnicas solo están a disposición de radares muy potentes y que, además, puedan concentrar toda esa energía en haces muy pequeños, en lugar de repartirlos por una antena parabólica que abarca varios grados en altura y azimut. Se entiende como burnthrough la distancia a la que el radar que está siendo perturbado empieza a recibir más señal propia que del perturbador, siendo capaz de recibir y procesar blancos. Dado que las emisiones radar tienen que realizar el camino de ida y vuelta y las perturbaciones solo el de ida, esta distancia será medida desde el radar, mientras que a partir de esa distancia, la perturbación es efectiva. La funcionalidad de los radares SPY alarga esa distancia hasta que incluye al perturbador en ella poniendo muchísima energía en el aire.
Una de las cuestiones clave en perturbación es lo que se conoce como look-through, término que pretende significar los periodos de descanso en la perturbación que permiten seguir recibiendo información del emisor que está siendo perturbado. Si el periodo es muy largo, la perturbación dejará de ser efectiva; el emisor recibirá información válida. Si el periodo es muy corto, no se podrá recibir suficiente señal para analizarla y comprobar que se sigue perturbando de forma correcta y que el emisor, por ejemplo, no ha cambiado de frecuencia. Una alternativa es separar o aislar, en el equipo o sistema de guerra electrónica, la parte emisora de la receptora.
Engaño
Aunque el término genérico es «perturbación» y esto se suele asociar a generar ruido electrónico para cegar un sistema, las técnicas de engaño son, a menudo, mucho más eficaces. El objetivo, de forma muy general, es proveer al radar enemigo de información falsa, para lo que se recibe su señal, se procesa y se retransmite con alguna variación, buscando que la acepte como fidedigna y erre en la determinación de la posición de su blanco que, generalmente, será la plataforma que utiliza la técnica de engaño. Se puede engañar en distancia o en ángulo.
Para intentar ilustrar lo que es un engaño, explicaremos una de las técnicas más sencillas: el robo de la puerta de distancia. Los radares de seguimiento calculan dónde va a estar el blanco en su siguiente barrido, centrándose en ese pequeño recuadro del espacio. Si nuestro sistema de guerra electrónica es capaz de emitir una señal más grande que el eco que genera nuestro barco dentro de ese recuadro, en el siguiente barrido del radar de seguimiento nuestro equipo de guerra electrónica desplaza ligeramente esa señal, en el siguiente un poco más y así sucesivamente, hasta haber alejado el radar de seguimiento del blanco real y haberlo enganchado en el engaño, el misil asociado a ese radar de seguimiento fallará. De forma similar, contra radares doppler, se puede intentar cambiar paulatinamente la frecuencia que recibe el radar, variación que el radar entenderá como un cambio de velocidad, ofreciendo un seguimiento progresivamente más erróneo.
Otra técnica muy conocida se aplica sobre los radares que usan barrido cónico. Este sistema es común en radares de seguimiento, que deben apuntar constantemente a su blanco. Pero si el blanco se mueve o hay un error de seguimiento, el sistema debe ser capaz de corregir para cambiar la dirección en la que apunta. Para ello, utiliza el barrido cónico, con el que explora el espacio alrededor del blanco. Si el retorno es mayor en alguno de los puntos de ese barrido, el radar corregirá para apuntar a esa posición, donde asume que está el blanco. Si un equipo de guerra electrónica conoce la frecuencia de barrido, es capaz de generar un eco falso modulado a la frecuencia pertinente para engañar al radar de seguimiento, haciendo que pierda al blanco.
Una de las técnicas más sencillas y primigenias consiste, simplemente, en capturar un pulso del emisor y transmitir una serie de réplicas antes de la llegada del siguiente pulso del emisor (suponiendo siempre que se trate de un radar pulsado), provocando que el radar vea una serie de contactos, exactamente en la misma demora que el verdadero, pero a distintas distancias, en función de lo pronto o tarde que transmitamos las réplicas con respecto al verdadero pulso del radar. Si la técnica es efectiva, el radar no tendrá forma de determinar qué ecos son falsos y cuál es el verdadero.
La perturbación deceptiva, si bien tiene la ventaja de ser más difícil de detectar y requiere, por lo general, unas defensas más sofisticadas, tiene el gran inconveniente de que exige conocer en cierto grado de detalle el funcionamiento del sensor enemigo, pues habrá que aplicar la técnica adecuada a cada uno. Un engaño usado contra un misil enemigo puede no ser efectivo, pero sí hacer inútil un radar de tiro. O al revés.
Otro inconveniente es que, para saber qué radar es el que está emitiendo, se deben recibir sus emisiones primero, por lo que es fundamental la parte de ESM que cualquier equipo de ECM lleva asociada. En entornos electromagnéticos saturados, que hoy en día son la norma, esto puede suponer una complicación insalvable si no somos capaces de determinar exactamente cuál es el emisor que nos interesa.
Contramedidas electrónicas: Señuelos
Los señuelos o decoys son contramedidas electrónicas que, en lugar de interferir en el normal funcionamiento del radar blanco, pretenden llamar la atención de ese radar, haciendo que olvide su verdadero objetivo y se centren en ellos. Son por eso, a menudo, una técnica defensiva, aunque no necesariamente.
Los señuelos pueden ser fungibles, remolcados o de maniobra independiente (Adamy, 2001, p. 224). Los señuelos fungibles se lanzan desde morteros o artefactos similares, generalmente mediante pequeñas cargas explosivas, aunque también podrían serlo con gas comprimido u otros métodos. Los señuelos fungibles tienen periodos de operación muy reducidos, generalmente asociados al tiempo que pueden permanecer en el aire, que es limitado aunque empleen sistemas como los paracaídas. El chaff y las bengalas son los ejemplos más comunes. Los señuelos remolcados, como su nombre indica, se remolcan por la unidad que busca protegerse y pueden estar operando de forma casi constante. En el espectro electromagnético, no tienen aplicación en los barcos, aunque sí en el acústico: los señuelos para torpedos como el Nixie. Los señuelos de maniobra independiente se despliegan por plataformas aéreas autopropulsadas como los drones. Su ventaja es la flexibilidad en cuanto a posicionamiento respecto a la plataforma a proteger.
También según Adamy (2001, p. 224 y ss.), los señuelos pueden tener tres misiones. La primera consistiría en saturar los sistemas de armas enemigos. Aunque la electrónica moderna permite velocidades de proceso muy superiores a lo que la mente humana es capaz sería capaz de realizar, cualquier sistema tiene un número finito de blancos que puede enfrentar simultáneamente. Incluso, un número finito de blancos que puede seguir simultáneamente. Estos números se han visto muy incrementados con los avances tecnológicos, pero siguen siendo finitos. Si bien un sistema de combate Aegis puede seguir cientos de trazas aéreas, siendo capaces de generar un número elevado de trazas falsas, podemos llegar a saturarlo, haciéndole perder los verdaderos blancos o, al menos, ralentizando su capacidad de refresco de la información, aumentando nuestras posibilidades de sobrevivir al enfrentarnos al todopoderoso sistema antiaéreo. Un caso particular de los señuelos de saturación se da en aquellos cuyos sistemas objetivo dejan de buscar blancos cuando creen haber encontrado uno. Si la cabeza buscadora del misil enemigo no explorará el entorno tras detectar y engancharse en el primer blanco y logramos que ese blanco sea un blanco falso, nos habremos defendido del misil sin poner un arma en el aire, algo que veremos con más detenimiento en el siguiente epígrafe. Esta es una de las misiones del chaff de los barcos. Los decoys de detección, que podríamos denominar «provocadores», pretenden incitar a un sistema, por ejemplo, un sistema de defensa aérea, a ponerse en funcionamiento, pudiendo así observarlo para obtener información sobre él o, incluso, para ser atacado por armas antiradiación. Para esto suelen ser necesarios señuelos de maniobra independiente, salvo que se quieran usar aeronaves propias como hacían los Wild Weasel norteamericanos, provocando los radares de las defensas aéreas norvietnamitas. Por último, los señuelos de seducción, como su nombre indica, pretenden cautivar un radar que ya está siguiendo otro blanco para que deje de hacerlo y se enganche sobre el decoy. Una vez seducido el radar enemigo, el señuelo se desplaza, alejándose de la unidad a proteger. Alternativamente, la unidad a proteger se puede alejar del señuelo, como ocurre con el chaff de los barcos, que una vez lanzado solo puede ser desplazado por el viento, mientras el buque se aleja de la que será la trayectoria del misil si el chaff funciona.
Los señuelos también se pueden clasificar en activos y pasivos. Los señuelos pasivos no son más que reflectores de energía electromagnética. Diseñados en materiales y con formas que reflejan muy bien el radar —al contrario que las unidades militares modernas, que se diseñan con el propósito contrario en mente—, pretenden engañar o seducir a los radares enemigos simplemente ofreciéndose como blancos para sus emisiones. Un ejemplo muy común sería, una vez más, el chaff. Los señuelos activos, por el contrario, emiten energía. Esta señal debe estar en la misma frecuencia y compartir el resto de características con las señales del radar al que pretenden engañar, variando tan solo algunos parámetros que seduzcan al radar a engancharse sobre el decoy en lugar de sobre el blanco real. El Nulka, construido en Australia y utilizado por esta marina, además de la estadounidense y la canadiense, es un señuelo activo que sería el paso lógico para cualquier armada que pretenda aumentar las posibilidades de sus barcos de sobrevivir a un ataque de misiles.
Defensa antimisil (ASMD)
Una de los usos más conocidos de las contramedidas electrónicas es la defensa contra misiles antibuque o ASMD. Tanto la perturbación como el engaño, en distintas formas, tienen cabida para evitar que un misil haga impacto contra un barco. Las contramedidas se emplean en la segunda de las dos fases principales que componen la defensa antimisil: la fase contramisil. La primera y más importante fase es la previa al lanzamiento del arma: evitando el lanzamiento, la amenaza de misiles está neutralizada. Para ello, deberemos afectar al proceso de adquisición de blancos o targetting del enemigo y, en esa línea emplearemos varias de las técnicas que componen las medidas de protección electrónica, que veremos al final del artículo. En este epígrafe nos centraremos en la fase contramisil, aquella que incluye las medidas para evitar que un misil que ya haya sido lanzado impacte contra nuestro barco. Para evitar ser alcanzados por un misil, podemos derribarlo, dirigirlo a otro blanco, ya sea real o imaginario, o hacer que agote su combustible. Para la segunda y tercera opción, contamos con el softkill o muerte blanda: el empleo de medios electrónicos para engañar o cegar a un misil enemigo.
Los medios más habituales de sofkill son el chaff, las bengalas, los perturbadores, los señuelos activos y los señuelos pasivos (Kumar, 1990, p. 16). El chaff es, posiblemente, la medida softkill más famosa. Consiste en un generador de ruido (clutter) formado por pequeñas tiras de metal. Su versión infrarroja son las bengalas y ya se desarrollan modelos combinados, como el Bullfighter que usa la Armada Española. Este sistema tiene la ventaja de ser relativamente barato: por ejemplo, cada cartucho de Bullfighter le costó a España 4.850 € en un pedido de 300 realizado en 2005 (BOE, 2005, p. 10081). El chaff se puede usar tanto para engañar al enemigo e impedir que no nos localice u obtenga una solución de fuego antes del lanzamiento como para intentar que el misil, ya en el aire, se enganche en la nube de chaff en lugar de en el barco.
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