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I droni odierni passano automaticamente da una frequenza radio all'altra per rimanere invisibili, e studi indicano che circa tre quarti delle violazioni della sicurezza coinvolgono sistemi aerei senza pilota che alternano segnali come 2,4 GHz e 5,8 GHz durante il volo. Le difese tradizionali, progettate per agire su una singola banda di frequenza, non sono più efficaci contro questi dispositivi intelligenti, poiché gli attaccanti sanno individuare le lacune nello spettro per mantenere attivi i propri segnali di controllo e la trasmissione video in tempo reale. Sul mercato stanno inoltre proliferando sempre più droni di fascia consumer in grado di effettuare automaticamente il salto tra diverse bande di frequenza: ciò significa che i sistemi di difesa devono coprire praticamente tutte le principali bande disponibili, inclusi ad esempio 915 MHz, la gamma 1,4 GHz e anche 845 MHz, se si vuole impedire a qualcuno di modificare i protocolli in volo. I sistemi multibanda rappresentano ormai l’unica opzione rimasta per fronteggiare ogni tipo di minaccia, sia essa costituita da un semplice quadricottero giocattolo pilotato da un ragazzino, sia da sofisticati equipaggiamenti militari dotati di tecnologie crittografiche avanzate. Il fatto è che la tecnologia dei droni continua a evolversi a un ritmo straordinario; pertanto, qualsiasi sistema che non garantisca una copertura completa dello spettro lascia ampie falle che hacker esperti individueranno sicuramente e sfrutteranno a nostro danno.
I droni odierni operano su diverse bande di frequenza radio (RF), sia per i segnali di controllo sia per la trasmissione di immagini video, rendendo così la loro rilevazione piuttosto complessa. Le principali bande che osserviamo sono 2,4 GHz e 5,8 GHz, utilizzate rispettivamente per controlli di tipo Wi-Fi e flussi video HD. Vi è poi la banda a 915 MHz, che consente ai droni di coprire distanze maggiori qui in Nord America. In Asia, invece, gli operatori fanno spesso affidamento sulla banda a 845 MHz per scopi analoghi. Infine, la banda a 1,4 GHz è riservata prevalentemente a lavori industriali e progetti governativi. Tutte queste frequenze rientrano nelle cosiddette bande ISM (Industrial, Scientific and Medical), accessibili a chiunque senza necessità di autorizzazione speciale. Questa apertura crea problemi, poiché molti dispositivi finiscono per utilizzare contemporaneamente lo stesso spettro. Per essere efficaci, le contromisure anti-droni devono monitorare simultaneamente tutte queste diverse frequenze. Altrimenti, gli operatori di droni esperti passano semplicemente da una banda all’altra non appena una viene bloccata, mantenendo il controllo anche in caso di violazioni della sicurezza o di altre minacce.
L'ultima generazione di droni riesce a eludere le difese impiegando una tecnologia chiamata 'frequency-hopping spread spectrum' (spettro di frequenza a salto di frequenza), che consente loro di passare rapidamente da una banda radio all'altra durante il volo, ad esempio da 2,4 GHz a 915 MHz. Per contrastare questa tattica, sono stati sviluppati sistemi anti-droni multibanda in grado di disturbare simultaneamente più frequenze radio. Questi sistemi inondano fondamentalmente diversi canali chiave — tra cui 2,4 GHz, 5,8 GHz, 915 MHz, altre bande nella gamma 1,4 GHz e persino 845 MHz — con segnali di interferenza. Il risultato è piuttosto semplice: non rimane alcun canale pulito su cui il drone possa comunicare, pertanto atterra immediatamente o rientra automaticamente alla base secondo le regole di sicurezza integrate. I comuni jammer a banda stretta non sono efficaci in questo contesto, poiché i droni moderni cambiano i propri protocolli di comunicazione con estrema rapidità, talvolta in frazioni di secondo.
I sistemi anti-droni basati esclusivamente su RF presentano gravi limitazioni, nonostante le loro capacità multibanda. Questi sistemi generano spesso falsi allarmi quando scambiano segnali comuni provenienti da dispositivi come router WiFi o gadget Bluetooth per minacce reali rappresentate da droni, problema particolarmente grave nelle aree urbane, dove è presente un’intensa interferenza elettromagnetica. La situazione peggiora ulteriormente quando gli edifici ostruiscono i segnali o le colline creano zone morte attraverso le quali droni malevoli possono passare inosservati. Ciò che rende questa situazione particolarmente problematica è che gli scanner RF standard non sono in grado di determinare la posizione esatta di un oggetto, l’altezza a cui vola, la sua velocità di spostamento né la direzione del suo prossimo movimento: tutte informazioni fondamentali per il personale addetto alla sicurezza al fine di decidere quali minacce richiedono un intervento immediato. Quando il personale addetto alla sicurezza non visualizza tali dettagli su una mappa, non è in grado di prevedere correttamente la traiettoria successiva di un drone né di intervenire tempestivamente con apparecchiature di jamming, indipendentemente dal livello di sofisticazione tecnologica di tali dispositivi.
Quando si tratta di superare i limiti dei sistemi a radiofrequenza, la fusione sensoriale integra tre tecnologie diverse ma complementari. Il radar fornisce un rilevamento affidabile della posizione anche in condizioni meteorologiche avverse, insieme a informazioni sulla velocità. Poi ci sono i sensori ottici, come quelli elettro-ottici o a infrarossi, che offrono una reale conferma visiva e aiutano a identificare i bersagli. Infine, gli scanner RF analizzano i protocolli di comunicazione utilizzati. Queste tre tecnologie, combinate tra loro, costituiscono una soluzione potente per la validazione in tempo reale delle minacce. Il radar rileva gli oggetti in volo sopra di noi, i sensori ottici ne verificano l’aspetto visivo, mentre il componente RF controlla i relativi segnali di controllo. Grazie al confronto incrociato tra questi diversi sensori, eliminiamo gli allarmi falsi, colmiamo le lacune in cui un singolo sensore potrebbe non rilevare qualcosa e teniamo costantemente sotto osservazione i bersagli, dalla prima rilevazione fino al momento in cui devono essere attivate le contromisure. Ciò consente di realizzare un sistema di difesa completo, efficace non solo contro droni convenzionali, ma anche contro quelle complesse piattaforme stealth a radiofrequenza che tentano di nascondere la propria presenza.
Gli ultimi sistemi anti-drone multibanda integrano ora algoritmi di apprendimento automatico in grado di analizzare i segnali RF su diverse bande di frequenza importanti — come 2,4 GHz, 5,8 GHz, circa 900 MHz e altre — in circa mezzo secondo. Questi sistemi riescono a distinguere con buona precisione, circa 9 volte su 10, i segnali effettivi emessi dai droni dal rumore di fondo di vario genere. Ciò comporta un numero notevolmente inferiore di allarmi falsi generati, ad esempio, da router Wi-Fi, dispositivi Bluetooth o altri fattori ambientali che potrebbero altrimenti innescare avvisi indesiderati. Gli analizzatori di spettro tradizionali operano essenzialmente in una sola modalità, mentre questi sistemi basati sull’intelligenza artificiale migliorano continuamente la propria capacità di riconoscere nuovi tipi di segnale non appena compaiono. Ciò è particolarmente importante perché i droni stessi modificano costantemente il proprio firmware e le tecniche di crittografia. Ciò che distingue questi sistemi moderni è anche la loro maggiore velocità di risposta, che riduce i tempi di attesa di circa il 40% rispetto agli approcci tradizionali basati su regole.
I recenti esercizi TALON della NATO hanno dimostrato quanto il data fusion sensoriale migliori notevolmente il funzionamento delle difese multibanda. Combinando i dati di jamming RF provenienti da cinque diverse bande di frequenza, insieme al tracciamento radar e ai controlli elettro-ottici, l’intero sistema è riuscito a identificare i bersagli con un’accuratezza pari a circa il 98,7%, anche in presenza di segnali confondenti di ogni tipo negli ambienti urbani. Questo tipo di verifica incrociata elimina praticamente quegli scomodi punti ciechi che si verificano quando si fa affidamento su un solo tipo di sensore. Gli operatori possono ora individuare minacce che in passato sarebbero sfuggite ai comuni rilevatori RF. Inoltre, il componente basato sull’intelligenza artificiale continua ad aggiustare dinamicamente la priorità assegnata ai diversi sensori: ad esempio, privilegia la conferma ottica ogni qualvolta sia presente un’intensa interferenza RF. Analizzando questi risultati, appare piuttosto evidente che l’integrazione di più sensori non è più semplicemente utile, ma è ormai effettivamente necessaria per disporre di soluzioni affidabili per contrastare i droni su larga scala.
