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Realizzare una soluzione efficace per la difesa contro i droni significa integrare diversi metodi di rilevamento che operano in sinergia per garantire una copertura completa e allarmi precoci. I sistemi radar offrono un’ottima portata e sono in grado di operare anche in condizioni meteorologiche avverse, rilevando riflessioni provenienti da oggetti a distanze fino a 10 chilometri. A questi si affiancano gli scanner RF, che individuano i segnali di comunicazione effettivi tra i droni e i loro telecomandi. Nel frattempo, i sensori elettro-ottici e infrarossi entrano in gioco quando è necessaria una conferma visiva, utilizzando l’intelligenza artificiale per riconoscere forme caratteristiche dei droni o per rilevare schemi termici peculiari dei dispositivi volanti. Quando tutti questi componenti tecnologici operano in perfetta sinergia — il radar che rileva per primo l’oggetto, lo scanner RF che ne identifica il tipo di segnale e i sensori EO/IR che ne confermano con precisione l’identità — le probabilità di intercettare droni non autorizzati prima che causino problemi aumentano notevolmente. Questo approccio stratificato riduce drasticamente quei fastidiosi punti ciechi in cui nessun sistema funziona correttamente, sia a causa di caratteristiche del territorio, di temporali, sia di altre situazioni complesse che potrebbero ingannare sistemi più semplici. Per i team di sicurezza che operano in aree sensibili, questa tipologia di configurazione rappresenta davvero la prima linea di difesa contro intrusioni aeree non autorizzate.
Le città generano ogni sorta di falsi allarmi per i sistemi di sicurezza: si pensi ai riflessi degli edifici che rimbalzano, agli stormi di uccelli che volano oltre il campo visivo, ai palloncini che fluttuano casualmente o semplicemente a rifiuti vari trascinati dal vento. È qui che entra in gioco la fusione sensoriale. Il sistema analizza contemporaneamente la situazione da più angolazioni: il radar rileva movimento e distanza, la tecnologia RF individua i segnali di controllo effettivamente trasmessi, mentre i sensori acustici o le telecamere a infrarossi forniscono ulteriori dettagli, come il caratteristico ronzio delle pale degli elicotteri o la sagoma di un aeromobile. I sensori acustici risultano particolarmente efficaci a breve distanza, quando il radar diventa poco affidabile e i segnali radio vengono persi nel caos urbano. Un software intelligente elabora in tempo reale tutti questi dati, confrontando il tipo di movimento, la natura dei segnali emessi e la posizione dell’oggetto rispetto a quanto già noto riguardo sia agli oggetti innocui sia alle potenziali minacce. Questo intero processo riduce i falsi allarmi di oltre la metà nelle aree urbane affollate, consentendo al personale addetto alla sicurezza di concentrarsi effettivamente su problemi reali anziché inseguire fantasmi per tutta la giornata.
La tecnologia odierna per la difesa contro i droni si basa in larga misura sull'intelligenza artificiale per trasformare tutti quei dati grezzi provenienti dai sensori in informazioni utilizzabili dalle squadre di sicurezza. I modelli di machine learning alla base di queste soluzioni vengono addestrati su fonti particolarmente affidabili: si pensi, ad esempio, alle regole di classificazione dei veicoli aerei senza pilota (UAV) del Dipartimento della Difesa statunitense, alle categorie dimensionali definite dalla normativa FAA Parte 107 (Gruppi 1-3), nonché a vari database open source che registrano le minacce note. Questi sistemi valutano numerosi fattori per identificare il tipo di drone con cui devono confrontarsi: analizzano le firme radar, studiano la modulazione dei segnali radio e esaminano le caratteristiche visive acquisite tramite sensori elettro-ottici o infrarossi. Sono in grado di distinguere un modello consumer come il DJI Mavic da qualcosa di ben più preoccupante, ad esempio una munizione militare a volo stazionario. Test sul campo condotti secondo gli standard NATO STANAG 4671 hanno dimostrato che tali sistemi raggiungono un’accuratezza pari al 95,2% anche in ambienti complessi, dove la presenza di numerosi altri segnali potrebbe generare interferenze. Ciò che li rende però davvero efficaci è la componente di analisi comportamentale: i sistemi osservano effettivamente il comportamento di volo dei droni — ad esempio se iniziano a sorvolare aree protette o effettuano improvvisi cambiamenti di quota — e confrontano tali schemi con i dati storici relativi a comportamenti sospetti. Ciò consente agli operatori di ottenere punteggi di allerta precoce sui potenziali rischi molto prima che sia necessario procedere a una revisione manuale delle riprese.
Gli ingressi provenienti dai vari sensori confluiscono in queste piattaforme integrate di comando e controllo (C2), che fungono da sistema nervoso centrale per le operazioni. I sistemi radar operano in sinergia con i rilevatori RF e con i sensori EO/IR, inviando i propri flussi di dati a motori di fusione conformi allo standard JDL Livello 2. Ciò significa che otteniamo un tracciamento accurato della posizione dei bersagli con un ritardo inferiore a mezzo secondo tra rilevamento ed elaborazione. Il sistema classifica automaticamente le potenziali minacce sulla base di diversi fattori, tra cui la velocità, la distanza da asset di valore, il livello di affidabilità della propria identificazione e la presenza di oggetti in volo in aree non autorizzate. Quando una situazione appare particolarmente grave, il sistema o trasferisce il controllo alle misure difensive oppure visualizza avvisi agli operatori che lavorano sulla console, accompagnati da sovrapposizioni visive utili che illustrano esattamente quanto sta accadendo. Tutta questa automazione riduce drasticamente i tempi di risposta: da circa 12 secondi in caso di intervento manuale a poco più di 3 secondi. E, nonostante questa elevata velocità di reazione, il sistema rispetta comunque le normative dell'FAA in materia di gestione dello spazio aereo e le regolamentazioni internazionali sulle frequenze radio.
L'interferenza RF funziona inviando una grande quantità di onde radio casuali che disturbano le comunicazioni dei droni e il loro invio di dati. L'inganno GPS è invece diverso: inganna fondamentalmente il sistema di navigazione del drone facendogli credere di trovarsi in un luogo diverso, inviando segnali satellitari falsi. Entrambi i metodi si sono dimostrati piuttosto efficaci sui normali droni consumer. Il Dipartimento della Sicurezza Interna ha condotto alcuni test rilevando che circa l’87% di questi droni acquistati nei negozi ha smesso di funzionare quando esposto a tali tecniche entro il raggio visivo. Tuttavia, sorgono importanti questioni legali. La Federal Communications Commission non consente di bloccare intenzionalmente i segnali nello spazio aereo statunitense, poiché ciò potrebbe causare gravi problemi a servizi essenziali come quelli di emergenza, alla navigazione aerea e persino all’equipaggiamento ospedaliero. Neppure l’inganno GPS è più accettabile, dato che potrebbe interferire con i sistemi di sincronizzazione temporale su cui contano banche e stazioni radio base per i cellulari. Per chiunque voglia utilizzare queste tecnologie in modo responsabile, è necessario ottenere autorizzazioni specifiche, monitorare costantemente le frequenze radio e predisporre piani di riserva. Ciò vale in particolare per i droni più recenti, che non dipendono dai tradizionali segnali radio o GPS, ma utilizzano invece telecamere o sensori interni per determinare la propria posizione.
Gli approcci 'soft kill' non funzionano sempre, soprattutto una volta che le intenzioni ostili diventano evidenti. È qui che entrano in gioco i laser ad alta energia. Questi sistemi operano a lunghezze d’onda sicure per gli occhi umani e possono erogare diversi chilowatt direttamente sui bersagli. In soli tre secondi sono in grado di neutralizzare sia i sistemi di propulsione sia i componenti avionici, senza causare danni significativi alle aree circostanti. Quando è necessario fermare fisicamente un bersaglio immediatamente, gli operatori impiegano droni dotati di reti o lanciano proiettili cinetici guidati conformi ai requisiti di sicurezza ISO 21384-3. Queste soluzioni più incisive riescono generalmente a fermare le minacce in movimento oltre il novanta per cento delle volte, sebbene presentino alcune difficoltà nella previsione dei pattern di detriti e nell’istituzione di zone aeree ristrette nelle città. Secondo le linee guida militari stabilite dalla Direttiva DoD 3000.09, tali sistemi difensivi vengono utilizzati esclusivamente contro entità ostili confermate, che manifestino caratteristiche di attacco, come il trasporto di armi o l’ingresso in zone vietate. Essi sono considerati un’opzione estrema, da impiegare solo dopo che tutte le misure difensive meno aggressive siano risultate inefficaci o insufficienti.
I metodi principali utilizzati per il rilevamento dei droni includono sistemi radar, scanner RF e sensori elettro-ottici e a infrarossi.
L'intelligenza artificiale contribuisce alla classificazione dei droni analizzando i dati grezzi provenienti dai sensori, identificando il tipo di drone, le sue dimensioni e il suo comportamento, e confrontando questi schemi con i dati storici sulle minacce.
I problemi legali legati al jamming RF includono possibili interferenze con i servizi di emergenza, la navigazione aerea e le apparecchiature ospedaliere. L'inganno GPS può influenzare sistemi essenziali come quelli bancari e le reti mobili.
I sistemi laser e gli intercettori cinetici vengono impiegati quando le intenzioni ostili di un drone sono chiare, agendo come ultima risorsa per disabilitare o distruggere droni che rappresentano una minaccia imminente.
