Le Armi Moderne Funzionano anche senza Satelliti o data-link?

Tutte queste nuove armi moderne e digitalizzate, che stiamo comprando non è che poi basta distruggere 4 satelliti non protetti che poi non funzionano più? Dagli F-35 alle portaerei, ai moderni cannoni e carri armati e missili, sarebbero operativi lo stesso? Le operazioni militari moderne sono profondamente integrate e dipendenti da infrastrutture digitali avanzate. Queste includono reti satellitari per la navigazione e la comunicazione, connettività internet globale per la logistica e il comando e controllo (C2), e sofisticati database interni per l’esecuzione delle missioni e la consapevolezza situazionale. Questa profonda integrazione, sebbene consenta una precisione, una velocità e un coordinamento senza precedenti, introduce simultaneamente significative vulnerabilità a varie forme di negazione del segnale e della rete. Comprendere queste dipendenze e le misure di resilienza in atto è fondamentale per valutare le reali capacità operative delle forze moderne in un ambiente conteso.

Impatto della Negazione della Connettività sugli Asset Militari Chiave

Le piattaforme militari moderne, dai caccia avanzati ai sistemi senza pilota e alle munizioni di precisione, sono progettate con un alto grado di interconnettività digitale. Tuttavia, questa dipendenza presenta anche vulnerabilità critiche in ambienti in cui i segnali satellitari, le reti internet o i database interni sono compromessi.

F-35 Lightning II: Navigare in un Campo di Battaglia Disconnesso

Il caccia F-35 Joint Strike Fighter, un velivolo di quinta generazione, incarna la guerra incentrata sulla rete, sfruttando pesantemente l’avionica avanzata e la fusione dei sensori per una consapevolezza situazionale e una letalità senza pari. La sua efficacia operativa è profondamente intrecciata con robusti collegamenti dati e sistemi di informazione interni.

La dipendenza dell’F-35 dai collegamenti digitali e dai dati è notevole. Il velivolo si affida al Multifunction Advanced Data Link (MADL) per lo scambio discreto di dati con altre piattaforme equipaggiate con MADL, come altri F-35 e B-2, mantenendo la sua bassa probabilità di rilevamento (LPD) e bassa probabilità di intercettazione (LPI). Sebbene possa anche utilizzare Link-16 per una condivisione più ampia dei dati, questa opzione compromette le sue caratteristiche stealth. Per colmare questa lacuna, sono in fase di esplorazione soluzioni tecniche e tattiche, come il trasferimento dei dati tramite velivoli intermediari (ad esempio, radio Freedom 550 su velivoli a lunga autonomia) o il posizionamento tattico degli F-35. Il GPS è inoltre fondamentale per la navigazione e il puntamento precisi. Al suo interno, l’F-35 ospita “Mission Data Files” o una “Threat Library”, database estesi che compilano informazioni su geografia, spazio aereo e potenziali minacce nelle aree operative. Questi file sono cruciali per la fusione dei sensori dell’F-35, consentendo l’identificazione e il tracciamento delle minacce in tempo reale con un carico cognitivo ridotto per il pilota, spesso supportato da algoritmi di intelligenza artificiale. Questi file possono essere rapidamente trasferiti tramite dispositivi di memoria portatili.

In assenza di connettività, le capacità operative dell’F-35 subiscono un degrado. Senza MADL o Link-16, la capacità dell’F-35 di condividere l’enorme quantità di dati che raccoglie (segnali di guerra elettronica, immagini elettro-ottiche/infrarosse, avvisi missilistici) con altri asset, come unità di superficie navali o altri velivoli, è gravemente compromessa. Ciò limita il suo ruolo di “abilitatore ISR” (Intelligence, Surveillance, Reconnaissance) e moltiplicatore di forza. La perdita dei segnali GPS, d’altra parte, avrebbe un impatto sulla navigazione e sul puntamento precisi.

Nonostante queste dipendenze, l’F-35 è dotato di modalità operative di backup e degradate. Sebbene non esplicitamente dettagliato per l’F-35 negli estratti, i moderni velivoli impiegano universalmente sistemi di navigazione inerziale (INS), che utilizzano giroscopi e accelerometri per la navigazione indipendente dai segnali esterni, sebbene possano accumulare errori nel tempo. Il sistema elettro-ottico ad apertura distribuita (EODAS) di Raytheon fornisce una consapevolezza situazionale a 360 gradi attraverso sei telecamere a infrarossi, consentendo ai piloti di rilevare passivamente i missili e di navigare in sicurezza in qualsiasi ambiente, compresi gli spazi di battaglia A2AD (Anti-Access Area Denial), senza dipendere da segnali esterni. Questo sistema fornisce immagini in tempo reale e ad alta risoluzione al display montato sul casco del pilota. Insieme all’EODAS, il sistema di puntamento elettro-ottico (EOTS) contribuisce alla suite avanzata di sensori dell’F-35, fornendo informazioni di puntamento.¹

La progettazione fondamentale dell’F-35 enfatizza la fusione dei sensori, dove i dati provenienti da vari sensori di bordo (radar, guerra elettronica, EODAS, EOTS) vengono combinati per creare un’immagine coesa del campo di battaglia per il pilota. Questa elaborazione interna, guidata dalla “threat library”, consente all’F-35 di identificare e ingaggiare i bersagli in modo autonomo, riducendo la dipendenza dalla comunicazione esterna per le funzioni di combattimento di base. In un ambiente conteso, l’F-35 può comunque trasmettere dati tramite Link-16, anche se ciò degrada la sua capacità stealth. Questa rimane un’opzione praticabile quando la pianificazione della missione tiene conto del rischio aumentato.²

Questa configurazione evidenzia un dilemma operativo e strategico significativo: la scelta tra furtività e interoperabilità. Il collegamento dati stealth primario dell’F-35, MADL, è limitato ad altre piattaforme equipaggiate con MADL. Per comunicare con asset non stealth o legacy, l’F-35 deve utilizzare Link-16, il che compromette la sua furtività. Questo non è semplicemente una scelta tecnica, ma un compromesso operativo e strategico critico. In un ambiente altamente conteso e con segnali negati, dove gli avversari cercano attivamente di rilevare e colpire velivoli stealth, il comandante dell’F-35 si trova di fronte a una decisione: mantenere il vantaggio di firma del velivolo (furtività) limitando la condivisione dei dati solo alle piattaforme MADL, oppure sacrificare la furtività per una più ampia integrazione di rete e moltiplicazione della forza con gli asset legacy. Questa decisione influisce direttamente sulla sopravvivenza dell’F-35 e sulla sua capacità di integrarsi in una forza congiunta, imponendo un compromesso tattico che potrebbe determinare il successo o il fallimento della missione.

Inoltre, l’ampia suite di sensori di bordo dell’F-35 (EODAS, radar APG-81, sistemi di guerra elettronica) e il concetto di fusione dei sensori, insieme ai “Mission Data Files” o alla “Threat Library” descritti come il “cervello dell’aereo”, che consentono l’identificazione e il puntamento delle minacce in tempo reale supportati dall’intelligenza artificiale senza un costante “reach-back” esterno , indicano una filosofia di progettazione fondamentale. Il fatto che questi file possano essere rapidamente trasferiti tramite memoria portatile ⁷ sottolinea ulteriormente la loro natura interna e autosufficiente. Ciò dimostra che l’F-35 è stato deliberatamente progettato con un alto grado di autonomia interna e capacità di consapevolezza situazionale per garantirne l’efficacia in combattimento anche quando i collegamenti esterni (GPS, satellite, internet) sono negati o degradati. Non si tratta solo di un sistema di backup, ma di una filosofia di progettazione fondamentale per operare in modo indipendente quando necessario, rendendolo meno vulnerabile agli attacchi incentrati sulla rete rispetto ai sistemi puramente dipendenti.

Droni a Guida Satellitare: Dalla Precisione all’Autonomia

I droni si affidano tipicamente alla comunicazione wireless per il controllo remoto, i sistemi di bordo e il GPS per la stabilità, la navigazione e le funzioni automatizzate. Ciò li rende altamente suscettibili alle interferenze e al jamming del segnale.

La dipendenza e le vulnerabilità dei droni sono evidenti. Essi richiedono una comunicazione wireless affidabile tra il controllore remoto, i sistemi di bordo e le reti GPS. Le interferenze del segnale, come le interferenze elettromagnetiche (EMI) provenienti da cantieri edili o strutture militari, possono causare risposte ritardate, volo irregolare o perdita totale del segnale. Il jamming del segnale dei droni è un attacco deliberato che sovraccarica o blocca le frequenze utilizzate per i comandi, i dati di telemetria o il GPS. Il jamming del GPS in particolare prende di mira la banda di frequenza di 1,5 GHz, compromettendo la navigazione, la stabilizzazione, i voli waypoint e le funzioni di ritorno a casa, potenzialmente costringendo il controllo manuale o una deriva incontrollata. Le operazioni a lungo raggio dei droni (Beyond Visual Line of Sight, BVLOS) sono particolarmente dipendenti dal comando e controllo basato su satellite, che affronta sfide come la latenza dai satelliti in orbita alta e i frequenti trasferimenti/effetti Doppler dalle connessioni in orbita bassa.

Tuttavia, sono stati fatti progressi significativi nelle capacità autonome in ambienti privi di GPS. L’intelligenza artificiale, la visione artificiale e la fusione dei sensori stanno consentendo ai droni di operare efficacemente senza GPS. I sistemi di navigazione inerziale (INS) utilizzano giroscopi e accelerometri per tracciare il movimento relativo a una posizione di partenza nota, sebbene siano soggetti a deriva nel tempo. La visual odometry e la visione artificiale consentono ai droni dotati di telecamere ad alta risoluzione di analizzare l’ambiente circostante, rilevare ostacoli, mappare gli ambienti in tempo reale, riconoscere punti di riferimento e stimare il movimento senza GPS. I sensori Lidar e gli algoritmi SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) creano mappe 3D dell’ambiente e consentono ai droni di costruire una mappa in tempo reale determinando contemporaneamente la propria posizione al suo interno. In ambienti privi di GPS, i droni possono utilizzare segnali radio alternativi, come torri cellulari, segnali Wi-Fi o persino il campo magnetico terrestre, per stimare la loro posizione e mantenere la navigazione. L’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico consentono ai droni di analizzare i dati dei sensori, prevedere ostacoli e regolare autonomamente le loro traiettorie di volo, adattandosi dinamicamente a ambienti sconosciuti. Per un comando e controllo (C2) robusto nelle operazioni BVLOS, i droni avanzati sono progettati per selezionare dinamicamente il percorso di comunicazione più economico o a bassa latenza e per segregare o duplicare il traffico di controllo per impedire che un singolo jammer possa bloccare l’intera flotta.¹⁴ Ciò include il mantenimento di sessioni C2 primarie e di standby e la migrazione in banda quando la latenza o la perdita di pacchetti superano le soglie.¹⁴

Questa evoluzione indica un cambiamento fondamentale nella filosofia di progettazione dei droni, passando da una dipendenza dal controllo remoto e dal GPS a una crescente autosufficienza e autonomia. Sebbene i droni commerciali di base possano essere facilmente neutralizzati dal jamming ¹³, i droni militari avanzati vengono progettati per operare efficacemente in ambienti altamente contesi dove i segnali esterni sono inaffidabili o assenti. Ciò altera radicalmente la loro resilienza operativa e il potenziale per missioni segrete o complesse.

Inoltre, per le operazioni a lungo raggio (BVLOS), i collegamenti satellitari sono necessari ma intrinsecamente vulnerabili alla latenza e all’interruzione del segnale. La soluzione non si limita alla navigazione, ma affronta il comando e controllo (C2), enfatizzando la “selezione ibrida dei collegamenti e la progettazione di canali ridondanti”. Ciò significa che i droni sono progettati per scegliere dinamicamente il miglior percorso di comunicazione disponibile e per duplicare il traffico di controllo critico su più canali. Questo implica che le operazioni di droni di successo in ambienti contesi richiedono non solo la navigazione autonoma, ma anche un’architettura di comunicazione altamente resiliente e adattiva in grado di resistere al jamming mirato e alle interferenze, garantendo un C2 continuo anche quando i singoli collegamenti falliscono.

Missili Moderni: Guida Oltre il GPS

Le munizioni a guida di precisione si affidano pesantemente a informazioni accurate di posizionamento e temporizzazione, spesso fornite dal GPS. Tuttavia, la dottrina militare riconosce la vulnerabilità dei sistemi di navigazione satellitare al jamming e alle interferenze, rendendo necessari metodi di guida alternativi.

La dipendenza primaria e la vulnerabilità dei missili al GPS sono chiare. I sistemi di posizionamento satellitare (GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo) sono precisi ed economici per la navigazione missilistica. Tuttavia, diventano inoperabili se i satelliti vengono distrutti o i segnali vengono bloccati. Ciò rende la navigazione basata sul GPS meno affidabile contro un avversario tecnologicamente sofisticato. Le armi a guida GPS possono subire una perdita di precisione del 30-60% in ambienti elettromagnetici contesi.

Per mitigare queste vulnerabilità, esistono diversi sistemi di guida alternativi. I sistemi di navigazione inerziale (INS) utilizzano accelerometri e giroscopi per tracciare il movimento, la posizione, la velocità e l’orientamento. Non richiedono riferimenti esterni o collegamenti di comunicazione e possono fornire alta precisione per lunghi periodi, sebbene possano derivare nel tempo. I segnali GPS sono spesso utilizzati per correggere la deriva dell’INS. Il Terrain Contour Matching (TERCOM) è utilizzato principalmente dai missili da crociera. Confronta le mappe del contorno del terreno memorizzate a bordo con le misurazioni in tempo reale di un altimetro radar di bordo, aumentando significativamente la precisione rispetto al solo INS.¹⁶ Il Digital Scene Matching Area Correlator (DSMAC) è una forma precoce di intelligenza artificiale che utilizza gli input della telecamera per guidare i missili in tempo reale confrontando le immagini dal vivo con le mappe memorizzate calcolate da immagini satellitari spia. Può filtrare le differenze visive (ad esempio, i cambiamenti stagionali) e identificare visivamente i bersagli, superando la precisione del GPS nelle prime applicazioni. I sistemi di guida homing includono l’homing attivo, in cui il missile emette un segnale (ad esempio, radar) e misura la riflessione per determinare la posizione del bersaglio, e l’homing passivo, in cui il missile rileva la radiazione emessa o riflessa dal bersaglio (ad esempio, segnali infrarossi o radar).⁹ Questi sistemi sono altamente precisi e non richiedono collegamenti di comunicazione esterni, ma possono essere suscettibili a contromisure come il jamming o i decoy.

La presenza e il continuo sviluppo di TERCOM, DSMAC, INS e guida homing attiva/passiva dimostrano che i missili moderni non dipendono esclusivamente dal GPS. Questo suggerisce una strategia deliberata di impiegare più sistemi di guida complementari. Anche in un ambiente privo di GPS, i missili probabilmente funzionerebbero ancora, sebbene con una precisione potenzialmente ridotta ¹⁷, tornando a questi metodi alternativi. Questo approccio a strati garantisce un certo grado di persistenza operativa e precisione, anche quando gli ausili digitali più avanzati sono compromessi.

Implicazioni Operative Più Ampie della Negazione di GPS e Rete

La pervasiva integrazione del GPS e delle reti internet nelle operazioni militari significa che la loro negazione o degrado ha effetti a cascata di vasta portata, ben oltre le singole piattaforme.

La negazione del GNSS (GPS) può portare a significative conseguenze operative. La degradazione dei tiri di precisione è evidente, con le armi a guida GPS che subiscono una perdita di precisione del 30-60% in ambienti elettromagnetici contesi. Le munizioni a guida di precisione dipendono da una temporizzazione sincronizzata per il calcolo accurato della traiettoria. Il collasso dell’integrità delle formazioni è stato dimostrato in esercitazioni militari, dove le unità che operano in condizioni di negazione del GPS subiscono una degradazione del 40-70% nella loro capacità di mantenere formazioni tattiche e coordinare le manovre. La frammentazione del comando e controllo (C2) si verifica quando l’interferenza con i segnali di temporizzazione GPS desincronizza le reti tattiche, portando a interruzioni delle comunicazioni tra unità distribuite.⁵ Senza una temporizzazione precisa, le reti di comunicazione vacillerebbero, causando ritardi, fallimenti o compromessi nella trasmissione di informazioni critiche.⁵ La degradazione della raccolta di intelligence si manifesta quando le piattaforme sensoristiche prive di informazioni di posizionamento precise producono prodotti di intelligence con una precisione geospaziale sostanzialmente ridotta, inquinando il quadro operativo comune.¹⁷ Infine, la rottura delle operazioni congiunte è un rischio concreto, poiché le operazioni multi-dominio, che richiedono una sincronizzazione precisa dei componenti aerei, terrestri e marittimi, si deteriorano rapidamente quando i servizi GNSS vengono interrotti.¹⁷ Esempi reali, come l’esercitazione NATO Trident Juncture in Norvegia nel 2018, hanno dimostrato un jamming GPS diffuso che ha colpito le operazioni militari e i sistemi commerciali.

L’impatto della perdita di connettività internet, dovuta ad attacchi informatici o jamming, è altrettanto critico. Le interruzioni di internet possono gravemente compromettere il C2 delle operazioni militari, soprattutto perché le connessioni internet mobili sono spesso parte delle soluzioni di comunicazione.¹⁸ Le capacità di guerra elettronica (EW) e di contro-C2/ISR degli avversari possono ridurre la capacità dei comandanti di comprendere o comunicare tra i teatri operativi. Il sistema logistico del Dipartimento della Difesa (DoD) è altamente dipendente da dati e reti digitali (NIPRNet) per la gestione della catena di approvvigionamento, gli ordini e la visibilità in tempo reale. Attacchi come intrusioni informatiche o jamming possono causare ritardi critici o interruzioni, mettendo a rischio operazioni e vite. La complessità e la natura a silos dei molteplici sistemi del DoD esacerbano queste vulnerabilità. La perdita di connettività ostacola anche la condivisione di intelligence critica e la consapevolezza situazionale tra unità e domini. Oltre alle operazioni militari, le interruzioni della connettività nelle zone di conflitto hanno un grave impatto sulla capacità dei civili di accedere a informazioni vitali (rotte di evacuazione, aiuti), comunicare con i familiari e accedere a servizi finanziari digitali, aumentando i rischi di danni e ostacolando l’azione umanitaria.

La dipendenza pervasiva dalle reti digitali introduce una fragilità sistemica nella guerra incentrata sulla rete. Le “catastrofiche cascate di effetti” e il concetto di “incidenti anomali” nel combattimento tra avversari quasi alla pari evidenziano una profonda vulnerabilità interconnessa. Sebbene la guerra incentrata sulla rete offra vantaggi significativi in ambienti non contesi, essa introduce un punto di fallimento critico e vulnerabilità interconnesse che possono essere sfruttate da avversari sofisticati, portando a una diffusa degradazione operativa e a un potenziale collasso. Ciò richiede una rivalutazione fondamentale della dipendenza dalla connettività continua e ad alta larghezza di banda e un passaggio verso modelli operativi più resilienti, decentralizzati e “network-optional”.

Strategie per la Resilienza e l’Adattamento

Per affrontare queste sfide, sono state sviluppate diverse strategie di resilienza e adattamento. Fonti alternative di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT) includono orologi atomici a chip (CSAC) che mantengono l’accuratezza della temporizzazione durante le interferenze GNSS. La navigazione visiva, come TERCOM e DSMAC, consente a velivoli e missili di navigare tramite le caratteristiche del terreno. I sistemi di navigazione a bassa frequenza, come eLORAN, offrono alternative terrestri con segnali milioni di volte più forti del GNSS, rendendoli molto più difficili da bloccare.¹⁷ Metodi terrestri e celesti forniscono ulteriori livelli di ridondanza. La navigazione celeste, che utilizza stelle e altri corpi celesti, è indipendente dagli ausili terrestri, ha copertura globale, non può essere bloccata (anche se può essere oscurata dalle nuvole) e non emette segnali rilevabili. La navigazione a stima (dead reckoning) consiste nello stimare la posizione basandosi su un punto di partenza noto, la rotta e la velocità, spesso aiutata da strumenti come l’indicatore di posizione aerea. La navigazione radio tradizionale, con sistemi come VOR, TACAN, ADF, ILS e NDB (Non-Directional Beacon), offre alternative di navigazione elettronica basate a terra meno suscettibili al jamming specifico dei satelliti.¹¹

Un’architettura PNT distribuita implica un passaggio dai servizi PNT centralizzati a reti mesh in cui le informazioni di posizionamento vengono condivise in modo cooperativo tra le piattaforme. La pianificazione della missione per ambienti contesi include calcoli pre-missione di waypoint critici, punti di sincronizzazione della temporizzazione e piani di navigazione di contingenza. Le procedure EMCON (Electromagnetic Emissions Control) limitano le operazioni dei ricevitori GNSS per ridurre la suscettibilità al rilevamento e al puntamento.

Il riconoscimento delle vulnerabilità di una forza fortemente interconnessa e ad alta larghezza di banda ha portato alla necessità di mantenere una forza “network-optional” o “legacy”. Le forze armate statunitensi, in particolare la Marina, devono mantenere forze “legacy” robuste, indurite elettromagneticamente, comandate localmente e con sistemi ridondanti, capaci di operare quando le sofisticate reti digitali sono compromesse. Ciò include il mantenimento di vecchi sistemi C4ISR, armi e sistemi di ingegneria. Infine, l’investimento nell’indurimento delle infrastrutture e dei sistemi critici contro la guerra elettromagnetica e gli attacchi informatici è fondamentale.

Questa risposta alle vulnerabilità digitali ha portato a un chiaro e deliberato riorientamento strategico verso metodi tradizionali e meno dipendenti dalla tecnologia. La “disciplina di navigazione” e la rinnovata enfasi sui “metodi tradizionali di navigazione terrestre, navigazione celeste e tecniche di associazione del terreno” sono esempi chiave. Viene anche richiesta una “forza ‘legacy’ network-optional, a bassa larghezza di banda, indurita elettromagneticamente, comandata localmente e con sistemi ridondanti”.¹⁹ Ulteriori dettagli su questi metodi di “backup” come VOR, TACAN, bussole magnetiche, navigazione a stima e navigazione celeste sono forniti.¹¹ Questa tendenza non riguarda solo l’avere backup, ma l’integrazione di queste capacità “legacy” nella dottrina e nella formazione di base, riconoscendo che il futuro del conflitto ad alta intensità probabilmente comporterà una significativa negazione dei servizi digitali avanzati. Ciò rappresenta un significativo cambiamento dottrinale e di investimento, allontanandosi da un approccio puramente digitale-first verso una postura operativa più ibrida e resiliente.

La seguente tabella riassume gli effetti a cascata della negazione del GNSS e della rete:

Portaerei e Attacchi EMP (Impulso Elettromagnetico)

Un attacco da impulso elettromagnetico (EMP), sia da detonazione nucleare (HEMP, SREMP) sia da interferenza elettromagnetica intenzionale (IEMI), rappresenta una minaccia significativa per i sistemi elettronici, inducendo correnti e tensioni dannose. Le portaerei, in quanto piattaforme grandi, complesse e altamente elettroniche, sono obiettivi primari, ma sono anche progettate con un’ampia indurimento e capacità di backup per garantire la continuità operativa.

Comprendere le Minacce e gli Effetti EMP

Esistono diversi tipi di EMP. L’Impulso Elettromagnetico ad Alta Quota (HEMP) è generato da detonazioni nucleari nell’alta atmosfera, influenzando vaste aree geografiche (migliaia di chilometri quadrati) con tempi di salita estremamente rapidi (nanosecondi) e alte intensità di campo (fino a 50 kV/m), potenzialmente interrompendo o danneggiando l’elettronica non protetta. L’

Impulso Elettromagnetico della Regione Sorgente (SREMP) è prodotto da esplosioni nucleari più vicine alla superficie terrestre, con effetti più localizzati. L’

Interferenza Elettromagnetica Intenzionale (IEMI) è la generazione deliberata di energia elettromagnetica da parte di dispositivi specializzati (ad esempio, microonde ad alta potenza, sorgenti a banda ultralarga) per interrompere o danneggiare i sistemi elettronici. L’IEMI ha tipicamente un raggio d’azione più breve e intensità di campo inferiori rispetto all’HEMP, ma effetti più localizzati e precisi, ed è utilizzata in applicazioni militari.

Il modo in cui l’EMP influisce sull’elettronica è attraverso il passaggio di energia attraverso linee I/O o aperture/aperture, che interrompe o distrugge i circuiti integrati. Genera campi elettromagnetici con un ampio contenuto di frequenza (da DC a centinaia di MHz), con le frequenze più basse (kHz a MHz) che rappresentano minacce per le reti elettriche e le frequenze più alte (decine a centinaia di MHz) che si accoppiano più efficacemente con i dispositivi elettronici più piccoli. L’EMP può causare effetti diretti e indiretti attraverso l’accoppiamento condotto e irradiato. Gli effetti scalano con le dimensioni del sistema, il che significa che l’estesa cablatura in piattaforme grandi come le portaerei può amplificare gli effetti EMP.²⁷

La distinzione tra HEMP e IEMI è cruciale perché evidenzia che la minaccia non è monolitica. L’HEMP rappresenta una minaccia sistemica, che paralizza le infrastrutture su vaste regioni, potenzialmente influenzando intere flotte e le loro infrastrutture di supporto contemporaneamente. L’IEMI, al contrario, consente attacchi di precisione su sistemi o piattaforme specifici. Questa duplice natura della minaccia complica gli sforzi di difesa e resilienza, poiché i pianificatori militari devono affrontare sia la guerra elettromagnetica ampia e dirompente, sia gli attacchi elettronici localizzati e chirurgici.

Misure di Indurimento e Resilienza EMP

I sistemi militari, in particolare gli asset di alto valore come le portaerei, sono progettati con significative misure di indurimento EMP per mitigare gli effetti distruttivi degli impulsi elettromagnetici.

I principi e le tecniche di indurimento includono la schermatura, che consiste nell’racchiudere l’elettronica sensibile in scatole metalliche o involucri schermati, spesso in alluminio, con aperture più piccole della lunghezza d’onda più piccola rilevante (gabbie di Faraday). Questo include rack, stanze o persino intere strutture schermate. La filtrazione è un’altra misura cruciale, che prevede una robusta filtrazione sulle linee di alimentazione, sui cavi dati e sulle linee delle antenne per impedire che un’energia eccessiva si conduca nei circuiti sensibili. Ciò comporta l’uso di dispositivi di protezione da sovratensione (SPD), filtri EMP/HEMP, ferriti e gruppi di continuità (UPS) on-line/a doppia conversione.²⁶ La protezione dei cavi si ottiene con cavi schermati, spesso con più strati di treccia, e connettori a 360 gradi per i connettori. I cavi in fibra ottica (senza metallo) sono preferiti per la loro immunità intrinseca all’EMP. L’indurimento dei componenti per hardware estremamente critico implica l’uso di circuiti integrati (IC) resistenti alle radiazioni, potenzialmente con tecnologie di produzione più vecchie e testate e dimensioni dei componenti più grandi. Laridondanza e la correzione degli errori sono implementate impiegando più processori che si interrogano a vicenda e incorporando un’ampia quantità di hardware e software di rilevamento e correzione degli errori per gestire gli errori di bit casuali causati dalle radiazioni. Infine, leprocedure operative includono lo scollegamento delle linee di alimentazione, dati e antenne dalle apparecchiature di riserva e lo spegnimento delle apparecchiature non utilizzate attivamente.²⁸

Gli standard militari e i livelli di protezione sono ben definiti. Gli standard militari EMP, come MIL-STD-188-125-1 e MIL-HDBK-423, servono da base per la protezione delle infrastrutture e delle apparecchiature critiche di comando, controllo, comunicazioni, computer e intelligence (C4I).²⁸ Questi standard specificano diversi livelli di protezione EMP, spesso misurati in decibel (dB) di attenuazione fino a 10 GHz ²⁸:

• Livello 1: Misure di base come SPD con classificazione per fulmini, scollegamento delle apparecchiature.
• Livello 2: SPD con classificazione EMP, fibra ottica, cavi schermati, alimentazione di backup protetta da EMP.
• Livello 3: Rack/stanze schermati elettromagneticamente (protezione di 30+ dB fino a 10 GHz), apparecchiature testate EMP, programmi di manutenzione e sorveglianza dell’indurimento (HM/HS).
• Livello 4: Schermatura più elevata (80+ dB di protezione fino a 10 GHz), standard militari EMP, ingressi a doppia porta protetti da EMP, programmi HM/HS continui.Una barriera correttamente progettata con protezione dalle penetrazioni per tutti i cavi di alimentazione, dati e antenne rende l’apparecchiatura dietro di essa sicura da ampie variazioni di campi EM esterni, inclusi HEMP, SREMP e minacce IEMI.28 Le portaerei, come asset di alto valore, dovrebbero avere un alto grado di indurimento, sebbene non tutti i sistemi saranno protetti.

La difesa EMP è un’impresa ingegneristica completa e a più strati, che combina misure fisiche, elettroniche e procedurali, piuttosto che una singola soluzione. Questo approccio garantisce un alto grado di resilienza per gli asset critici. Tuttavia, l’immunità EMP completa per tutti i sistemi è probabilmente proibitiva in termini di costi e impraticabile. Ciò porta a una priorità degli sforzi di indurimento per i sistemi critici per la missione, con conseguente un profilo di vulnerabilità a più livelli attraverso la piattaforma. Ciò significa che, sebbene le capacità operative fondamentali possano sopravvivere, i sistemi elettronici meno critici o periferici potrebbero comunque essere significativamente colpiti, portando a una degradazione dell’efficienza e a sfide operative secondarie.

La seguente tabella riassume i livelli di protezione EMP e le relative misure:

Continuità Operativa e Capacità di Backup Manuale

Nonostante l’estesa integrazione elettronica, le portaerei sono progettate per un’elevata sopravvivenza e la capacità di continuare le operazioni in ambienti degradati o negati, anche dopo un attacco EMP, sfruttando robusti sistemi di backup manuali e meccanici.

Le portaerei sono considerate piattaforme altamente sopravvivibili, forse il “campo d’aviazione più sopravvivibile della regione”. Le forze armate enfatizzano gli standard “Ability to Survive and Operate (ATSO)”, integrando azioni preventive e corsi d’azione per operare in ambienti altamente contesi.³⁴ I nodi critici sono prioritari per la protezione e il rapido ripristino. Sebbene i dettagli specifici sulla vulnerabilità dei sistemi delle portaerei dopo un EMP siano classificati , i principi generali suggeriscono che i sistemi collegati a lunghi cavi esposti (ad esempio, cablaggi intersistemici, cavi di alimentazione o telefonici esposti) sono più suscettibili. Anche i sistemi nella sovrastruttura con grandi aperture (finestre) sono a rischio più elevato. I moderni sistemi d’arma sono sempre più complessi e guidati da software, rendendo le valutazioni di cybersecurity critiche per identificare precocemente le vulnerabilità.

Tuttavia, esistono estesi sistemi di backup manuali e induriti. Per la navigazione, i moderni velivoli (e per estensione, le navi) utilizzano sistemi di navigazione inerziale (INS) per informazioni sull’assetto e la rotta, che sono autonomi. Tutti i velivoli dispongono di una bussola “bagnata” di riserva, che è a lettura diretta, affidabile e indipendente dal sistema elettrico del velivolo. Anche le navi si affidano a bussole magnetiche. La navigazione celeste, che utilizza stelle e corpi celesti, è indipendente dagli ausili terrestri, globale, non bloccabile (anche se oscurabile dalle nuvole) e passiva. Può fornire posizioni approssimative per il ritorno in porto in caso di guasto dell’equipaggiamento.²² La navigazione a stima (dead reckoning) è un metodo fondamentale per calcolare la posizione basandosi su un punto di partenza noto, la rotta e la velocità, spesso aiutata da strumenti come l’indicatore di posizione aerea. I velivoli possono utilizzare la navigazione VOR-to-VOR, ILS (Instrument Landing System), LDA (Localizer Type Directional Aid) e NDB/Compass Locator come backup durante l’interruzione del GPS. Sebbene questi siano specifici per gli aeromobili, la portaerei stessa avrebbe capacità simili per la propria navigazione.

Per la propulsione e il controllo di volo della nave, sebbene non esplicitamente dichiarato per la propulsione delle portaerei, il principio del backup meccanico esiste negli aerei militari (ad esempio, il controllo meccanico del motore (MEC) dell’F-14 che fornisce il controllo meccanico direttamente dalle manette in caso di guasto dell’AFTC). Ciò implica che i sistemi critici di propulsione e governo delle navi avrebbero analoghi override induriti o manuali.

Le operazioni di lancio e recupero degli aeromobili sulla portaerei includono il controllo del ponte di volo, dove l'”addetto agli aeromobili” utilizza modellini in scala su una rappresentazione del ponte di volo per gestire la disposizione degli aeromobili, dimostrando un sistema manuale e visivo per la gestione del ponte di volo.L’ufficiale di segnalazione all’atterraggio (LSO) è un pilota qualificato ed esperto che controlla visivamente gli aeromobili nella fase finale dell’avvicinamento immediatamente prima dell’atterraggio, monitorando l’angolo di planata, l’altitudine e l’allineamento, garantendo una configurazione corretta. Questo è un sistema critico con l’uomo nel ciclo. Le catapulte a vapore sono state utilizzate dalla Marina per oltre 50 anni per lanciare aeromobili. Sebbene abbiano stazioni di controllo (ICCS), il meccanismo centrale è robusto. I deflettori di getto sono pannelli controllati idraulicamente. Il sistema di arresto fa sì che gli aeromobili si aggancino ai cavi, trasferendo l’energia cinetica a sistemi di smorzamento idraulici sotto il ponte. I sistemi di backup includono reti (barriere) per arresti di emergenza. I piloti spingono le manette alla massima potenza al momento del contatto, pronti per un “bolter” (cavo mancato) per riprendere il volo. Questi sistemi sono in gran parte meccanici e idraulici, con supervisione umana.

Per i sistemi d’arma della nave, il Phalanx CIWS (Close-In Weapon System) è un sistema automatizzato basato su cannone progettato per la difesa di ultima linea contro le minacce in arrivo. È un’unità autonoma, con il proprio radar e sistema di controllo del fuoco, che richiede input esterni minimi (alimentazione CA a 440 V, acqua per il raffreddamento). Non si basa sull’IFF (Identification Friend or Foe) e prende decisioni di ingaggio basate sui propri dati radar in tempo reale, suggerendo un alto grado di autonomia e resilienza EMP per la sua funzione principale. Il Dipartimento Armi mantiene e opera i vari sistemi d’arma della nave, inclusi l’assemblaggio e il test delle munizioni.

Per le comunicazioni, l’alimentazione di backup protetta da EMP e i sistemi di comunicazione sono cruciali. Ciò include voce ed e-mail HF (High Frequency), radio a onde corte per la consapevolezza situazionale e servizi satellitari in orbita geostazionaria (GEO) resilienti all’EMP.²⁸

Le portaerei sono progettate con una filosofia operativa “network-optional”, impiegando il digitale per efficienza e precisione, ma mantenendo robuste capacità analogiche e manuali per la sopravvivenza e le funzioni di base in ambienti degradati. Ciò riconosce l’inevitabilità dell’interruzione digitale in un conflitto ad alta intensità. Sebbene la scala e la densità elettronica di una portaerei possano aumentare la sua suscettibilità all’accoppiamento EMP , la sua robustezza intrinseca, l’indurimento completo a più strati ²⁸ e gli estesi sistemi di backup manuali/meccanici contribuiscono alla sua sopravvivenza complessiva e alla capacità di mantenere operazioni critiche. Un attacco EMP probabilmente degraderebbe le capacità elettroniche avanzate e l’efficienza, ma la funzione principale della portaerei come campo d’aviazione mobile e piattaforma di proiezione di potenza è progettata per resistere, sebbene in una modalità più austera e meno connessa in rete.

Conclusione: Adattarsi agli Ambienti Digitali Contesi

Gli asset militari moderni sono innegabilmente dipendenti dai segnali satellitari, dalle reti internet e dai database interni per la loro funzionalità completa e ottimizzata. Tuttavia, l’analisi rivela uno sforzo concertato per costruire resilienza contro le interruzioni.

In sintesi, per quanto riguarda gli F-35, sebbene siano altamente dipendenti da MADL e Link-16 per la condivisione dei dati e dal GPS per la precisione, possiedono una significativa autonomia di bordo attraverso la fusione dei sensori e le librerie di minacce interne (EODAS, Mission Data Files) per operare in ambienti degradati. Il compromesso tra furtività e interoperabilità rimane una considerazione tattica chiave. I droni, superando la dipendenza dal GPS, sono sempre più autonomi, utilizzando una suite di sensori di bordo (INS, visione artificiale, Lidar/SLAM) e AI/ML per la navigazione in aree prive di GPS. Una robusta ridondanza di comunicazione multimodale è fondamentale per le operazioni a lungo raggio. I missili, nonostante la dipendenza primaria dal GPS per la precisione, incorporano sistemi di guida a più strati (INS, TERCOM, DSMAC, homing attivo/passivo) per mantenere la funzionalità, sebbene con una precisione potenzialmente ridotta, quando i segnali satellitari sono negati.

A livello di operazioni più ampie, la negazione di GPS e rete porta a fallimenti a cascata in tutti i settori, dai tiri di precisione al C2, alla logistica e alle operazioni congiunte, evidenziando la fragilità sistemica della guerra puramente incentrata sulla rete. Le portaerei sono progettate con un esteso indurimento EMP a più strati (schermatura, filtri, fibra ottica, componenti induriti) e robusti sistemi di backup manuali/meccanici per funzioni critiche (navigazione, operazioni sul ponte di volo, propulsione, armi a corto raggio). Sono progettate per sopravvivere e operare, sebbene in una modalità degradata, meno connessa in rete e più austera.

L’analisi sottolinea l’importanza strategica della ridondanza, dell’indurimento e delle dottrine alternative. Il passaggio verso forze “network-optional” e la rinnovata enfasi sulle capacità tradizionali e analogiche (ad esempio, navigazione celeste, controlli meccanici) sono adattamenti strategici cruciali alle realtà di un potenziale conflitto ad alta intensità in cui l’infrastruttura digitale sarà un bersaglio. Lo sviluppo e l’integrazione continui di capacità autonome, architetture distribuite e misure di indurimento complete sono vitali per mantenere un vantaggio decisivo nei futuri ambienti elettromagnetici e cibernetici contesi. In definitiva, la capacità delle forze militari moderne di adattarsi, operare e avere successo quando la loro spina dorsale digitale è compromessa sarà un fattore determinante nei conflitti futuri.