«Si alguna vez has escuchado la radio AM durante una tormenta eléctrica, habrás oído también los truenos a través de la radio», dijo John de Grassie, un científico de la Marina. «Debido a que el Wi Fi y las torres de telefonía móvil son tan comunes, la gente piensa que siempre funcionarán, como por arte de magia. Pero de hecho, las condiciones meteorológicas pueden afectar seriamente la conciencia de la situación».
Como jefe de la rama de propagación atmosférica del Centro de Sistemas de Guerra Naval y Espacial del Pacífico, de Grassie ha estado pensando en cómo la tecnología emergente, desde sensores hasta supercomputadoras, puede dar a la Marina un mejor control de sus comunicaciones durante las turbulencias atmosféricas.
A principios de este año, los líderes gubernamentales, militares y de la industria de San Diego analizaron nuevas ayudas a la navegación, herramientas para encontrar combatientes perdidos y arquitecturas de software de vanguardia.
También se sumergieron profundamente en las ciencias atmosféricas y desde entonces, el equipo de deGrassie ha seguido con una serie de innovaciones que se probarán durante los próximos meses.
El aumento de los sensores interconectados presenta un nuevo desafío para la ciencia atmosférica.
«Cuando se trataba de un transmisor y un receptor, podíamos hacerlo lo suficientemente bien, pero ahora hay muchas más cosas en el entorno que necesitan ser manejadas, idealmente al mismo tiempo que se mantiene a los operadores humanos al margen», dijo deGrassie. «También hay un aumento en la cantidad de datos que se deben compartir. Todo eso será influenciado por lo que la atmósfera esté haciendo».
Afortunadamente, esos mismos sensores también proporcionan a los investigadores una mayor comprensión de las actividades electromagnéticas de la naturaleza, haciendo posible predecir y responder a posibles interrupciones.
«Miramos cosas como cuánta humedad hay en el aire, cuánto vapor de agua está presente desde la superficie del mar hasta la atmósfera superior. Tenemos en cuenta la temperatura y el índice de refracción, como los espejismos que se ven sobre el asfalto caliente. Luego también observamos las cosas que pueden estar presentes en la atmósfera, cosas como los sulfatos de la quema de carbón o partículas diminutas como la arena o la sal marina en el aire», dijo.
Combine todas estas entradas y comience a desarrollar una imagen más completa del entorno electromagnético. «Si podemos ver cuáles son los factores aquí y ahora, podemos hacer predicciones con confianza a partir de ese punto», dijo.
No se trata sólo de predecir el tiempo. «La Marina ya tiene sus propios modelos de supercomputadoras que funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana y tratan de dar un pronóstico del tiempo para el mundo o para un área específica de interés», dijo deGrassie.
Más bien, este trabajo apunta en parte a interpretar esa información meteorológica de manera más efectiva, para trazar de manera más explícita el impacto de las tormentas y otros fenómenos sobre las comunicaciones en el campo de batalla y los enlaces de datos.
«La nueva ciencia en la que estamos trabajando ahora, consiste en tomar esas predicciones meteorológicas básicas y escribir nuevos modelos para predecir el ancho de banda de la radiocomunicación y la susceptibilidad a la detección», dijo.
Supongamos que los mandos necesitan comunicaciones de barco a barco, pero no pueden utilizar los satélites debido a las condiciones meteorológicas u otras restricciones operativas. Necesitan comunicaciones alternativas para ser invisibles para el enemigo. «Una pregunta clave es: ¿Con qué potencia estoy transmitiendo, a qué distancia va a ser visible mi comunicación? Necesitamos tener en cuenta el clima para saber eso. El clima también afectará el ancho de banda y cuánta información podemos transmitir en un día dado», dijo deGrassie.
En un artículo académico, deGrassie y sus colegas hablan sobre el uso de las Mixture Density Networks (MDN), para estimar las distribuciones de tamaño de partículas atmosféricas. Encuentran que «las distribuciones son a menudo multimodales, compuestas por varias especies de aerosoles subyacentes que pueden crecer de un modo a otro».
Cuando la investigación de la Marina en esta área llegue a buen término, deGrassie pronostica que «van a tener comunicaciones más seguras, más opciones para comunicarse en un momento dado». Cuando se introduce vapor en una nueva área, podrá evaluar rápidamente qué otras señales electromagnéticas están presentes y qué puede hacer en ese espacio. Todo eso va a afectar tu capacidad de rendimiento».
No hay un marco de tiempo establecido para llevar estas capacidades en vivo, y es probable que este trabajo no reciba financiación, sino que se integre en los sistemas de la Marina en los próximos años.
Fte.: C4ISRNET
