El futuro de la aeronáutica militar: innovaciones y tendencias tecnológicas

El desarrollo de la aeronáutica militar está en constante evolución. En los últimos años, ha experimentado un notable impulso debido a la necesidad de adaptarse a nuevas amenazas derivadas de los actuales conflictos bélicos, así como a la oportunidad de aprovechar los avances tecnológicos. En este artículo, se exploran las principales tendencias que marcarán el futuro de la aeronáutica militar, a la luz de los recientes desarrollos y programas en curso de nuestras fuerzas armadas, tales como el Future Combat Air System (FCAS), el SIRTAP y el Eurodrone.

Sistemas aéreos de combate de nueva generación

FUTURE COMBAT AIR SYSTEM (FCAS)

El FCAS representa uno de los programas más ambiciosos en el ámbito de la defensa europea. Firmado en 2019 por las ministras de defensa de España, Francia y Alemania, y al que recientemente en 2024 se ha unido el Ministerio de Defensa belga, este proyecto tiene como objetivo desarrollar un sistema integrado que combine aeronaves tripuladas y no tripuladas, así como sistemas terrestres, marítimos y espaciales. El corazón del FCAS es el Next Generation Weapon System (NGWS), que incluye:

Next Generation Fighter (NGF): un caza de sexta generación con capacidades avanzadas de baja observabilidad, alta eficiencia en vuelo sensores del estado del arte y compatibilidad con varios tipos de operadores remotos. Estos incluyen desde versiones de combate hasta señuelos, enlaces de comunicaciones o drones en misión de inteligencia y reconocimiento (JISR), entre otros.

Remote Carriers u operadores remotos: vehículos aéreos no tripulados que operan en conjunto con el NGF actuando como multiplicadores de la fuerza y reduciendo la exposición de los cazas tripulados a las amenazas enemigas. Estas misiones pueden abarcar JISR, guerra electrónica o incluso misiones ofensivas. Los Remote Carriers se integrarán de manera coordinada con los cazas tripulados del FCAS, utilizando tecnologías avanzadas como inteligencia artificial, big data para procesar y utilizar la información en tiempo real.

Nube de combate: consiste en una red de información descentralizada y altamente resiliente que permite la integración y colaboración en tiempo real entre diferentes plataformas y fuerzas en múltiples dominios: aéreo, terrestre, marítimo, espacial y cibernético. El objetivo principal de la nube de combate es proporcionar superioridad de información. La nube de combate también facilita la interoperabilidad y conectividad entre diferentes sistemas en el espacio de batalla, permitiendo que los aviones de combate, operadores remotos, satélites y otras unidades y plataformas operen de manera coordinada.

EURODRONE

El Eurodrone, es otro proyecto clave en la modernización de la defensa europea. Este dron de altitud media y larga duración (MALE) tiene una autonomía de más de 24 horas y está diseñado para misiones de vigilancia, apoyo a operaciones militares y seguridad. Su desarrollo se basa en minimizar riesgos tecnológicos utilizando soluciones comerciales y componentes avanzados, como sistemas de navegación y control automáticos.

El Eurodrone está diseñado para misiones de inteligencia, vigilancia, adquisición de objetivos y reconocimiento (ISTAR), con capacidades de misión modulares y una arquitectura que permite su operación en espacios aéreos no segregados, un aspecto este último diferenciador de este programa frente a otros desarrollos.

Con el Eurodrone la industria aeronáutica europea aspira a ocupar un papel de liderazgo tecnológico en el área de drones MALE, posición que hasta ahora ha sido de Estados Unidos e Israel.

SIRTAP

De modo análogo al efecto tractor de Eurodrone en el área de drones MALE, el SIRTAP permitirá posicionar a la industria aeronáutica española, bajo el liderazgo de Airbus, como líderes del segmento de drones tácticos de altas prestaciones.

El SIRTAP, con una carga útil superior a 150 Kg. y una autonomía de más de 20 horas, desempeñará avanzadas misiones ISTAR con capacidad todo tiempo gracias a su avanzado sistema de misión.

Inteligencia artificial y operación autónoma

La inteligencia artificial (IA) y la automatización están revolucionando la aeronáutica militar. Estas tecnologías permiten una mayor autonomía de las plataformas aéreas, mejoran la toma de decisiones y optimizan el rendimiento de las misiones.

El FCAS/NGWS incorpora tecnologías de IA para alcanzar niveles de autonomía avanzada. Esto incluye la capacidad de los drones y aviones de combate para realizar operaciones coordinadas (swarming) y colaborar con los pilotos. Se espera que la evolución de la IA embarcada permita alcanzar operaciones autónomas basadas en objetivos (goal-driven) en lugar de eventos específicos. Como requisito para el diseño del sistema, está expresamente indicado que en todo momento haya un operador humano en el lazo de control con la potestad de decidir qué funciones se delegan en los sistemas autónomos.

La IA mejora los sistemas de misión y navegación, permitiendo una mejor planificación de misiones, la optimización de rutas y la adaptación en tiempo real en condiciones cambiantes. Esto es crucial para operaciones en entornos complejos y hostiles en los que con frecuencia no es posible utilizar la navegación basada en satélites (entornos denegados).

La IA permite el análisis avanzado de grandes volúmenes de datos recolectados por una red de sensores. Esto ayuda a extraer información crítica sobre el terreno, las condiciones meteorológicas y las posiciones enemigas, mejorando el proceso de toma de decisiones.

La IA también juega un papel crucial en el mantenimiento predictivo. Los algoritmos avanzados pueden predecir fallos en los sistemas antes de que ocurran, permitiendo realizar mantenimiento preventivo y reduciendo el tiempo de inactividad de las aeronaves.

Guerra electrónica y ciberseguridad

La guerra electrónica y la ciberseguridad juegan un papel fundamental en las operaciones militares modernas.

Las contramedidas electrónicas avanzadas permiten interferir y engañar los sistemas de radar, navegación y comunicaciones enemigos. Estas tecnologías son esenciales para garantizar la superioridad en el campo de batalla y proteger las fuerzas aéreas de ataques electrónicos.

La ciberseguridad en entornos hiperconectados es otro desafío crítico. Desde el punto de vista de la ciberseguridad, se dispondrá de tecnologías TPM (Trusted Platform Module) que se utilizarán para la identificación, autenticación, cifrado y verificación de integridad de los dispositivos a bordo del avión, como una medida de seguridad adicional. También se utilizarán tecnologías PUF (Physically Unclonable Functions) para evitar la introducción de componentes falsos en los equipos embarcados que puedan suponer vulnerabilidades al sistema. Estos avances garantizan que los sistemas de control de vuelo y comunicaciones permanezcan seguros y operativos, incluso en situaciones de amenaza crítica.

Realidad aumentada y realidad virtual

La realidad aumentada (RA) y la realidad virtual (RV) están transformando el entrenamiento y las operaciones en la aeronáutica militar.

El uso de RA y RV permite entrenar a los pilotos en entornos simulados, replicando situaciones de combate sin los riesgos y costes asociados con el entrenamiento en vivo. Estas tecnologías mejoran la preparación y la capacidad de respuesta de las fuerzas aéreas.

Las tecnologías de simulación constructiva y los gemelos digitales permiten planificar, ejecutar y evaluar misiones de manera más efectiva. Estos sistemas proporcionan una representación precisa de los escenarios operativos, permitiendo ajustar y optimizar las estrategias en tiempo real.

Los aviones de combate actuales presentan información visual al piloto mediante Head-Up Displays (HUD), que proyectan imágenes, información de vuelo e información táctica. En los aviones de combate este tipo de displays están siendo sustituidos por proyecciones directas sobre el visor del casco (Helmet Mounted Display o HMD por sus siglas en inglés), lo que facilita la introducción de tecnologías de realidad aumentada para mejorar la conciencia situacional del piloto y agilizar la toma de decisiones.

Conectividad y redes de combate

La conectividad es esencial para las operaciones militares modernas. Los avances en las redes de combate permiten una integración y coordinación efectiva entre diferentes plataformas y sistemas.

FCAS incorpora una red de combate en la nube con una arquitectura escalable, permitiendo una visión operacional compartida por todas las unidades en el campo de batalla. Esto mejora la toma de decisiones y la coordinación entre las fuerzas aliadas proporcionando, entre otros, los siguientes beneficios:

• Interconectividad y posibilidad de compartir datos en tiempo real incluyendo drones, satélites 

y unidades terrestres y marítimas.

• Fusión y análisis de datos, combinando información de múltiples fuentes con capacidad 

de identificar patrones.

• Operaciones colaborativas, por ejemplo en la navegación o en la designación de objetivos.

El IoT (Internet Of Things) militar conecta diversos dispositivos y sistemas, mejorando la comunicación y el intercambio de información en tiempo real. Esta conectividad avanzada es crucial para la ejecución de misiones complejas y la optimización de recursos. El avance previsible de la tecnología para la miniaturización de procesadores y sensores, así como en la conectividad entre sistemas distribuidos permitirá el despliegue de enjambres de plataformas que colaborarán en la ejecución de las funciones más diversas.

Sensores de última generación

Los sensores son una parte fundamental de los sistemas militares modernos, proporcionando datos críticos para la navegación, el reconocimiento y la toma de decisiones.

Un ejemplo de las nuevas tendencias son los sensores hiperespectrales. Los sensores multi e hiperespectrales reemplazan a los sensores electroópticos tradicionales, ofreciendo una mayor capacidad de detección y análisis de datos. Estos sensores permiten una mayor precisión en la identificación de objetivos y la evaluación de amenazas.

Interfaces hombre-máquina

La interacción entre el piloto y la aeronave es crucial para el éxito de las misiones. Las interfaces hombre-máquina avanzadas mejoran esta interacción, facilitando el control y la toma de decisiones.

La realidad mixta y los dispositivos hápticos proporcionan nuevas formas de interacción entre el piloto y la aeronave. Estas tecnologías permiten una mayor inmersión y control, mejorando la eficacia operativa y reduciendo la carga cognitiva del piloto.

Los asistentes personales virtuales, basados en IA, proporcionan apoyo en tiempo real al piloto, gestionando información y tareas para permitir un enfoque más efectivo en la misión principal.

Gestión de la mission

La gestión eficiente de las misiones es esencial para el éxito de las operaciones militares.

La capacidad de evaluar alternativas operativas en tiempo real es crucial para la adaptabilidad en el campo de batalla. Los avances en computación y analítica de datos permiten una evaluación rápida y precisa de diferentes opciones, mejorando la toma de decisiones y la eficacia de las misiones.

Este ámbito es particularmente relevante, ya que el estado de la tecnología permite introducir cambios doctrinales relevantes abriendo un nuevo escenario en la investigación operativa, desafiando los límites de las capacidades militares actuales.

Tecnologías Manned-Unmanned Teaming (MUT)

Una de las áreas más innovadoras y prometedoras en la aeronáutica militar es la tecnología Manned-Unmanned Teaming (MUT). Este concepto implica la colaboración estrecha y coordinada entre aeronaves tripuladas y no tripuladas para maximizar la efectividad de las misiones.

Las tecnologías MUT permiten a las aeronaves tripuladas y no tripuladas operar en conjunto, compartiendo información y asignando tareas de manera eficiente. Los drones pueden realizar misiones de reconocimiento, vigilancia y ataque bajo la supervisión de aeronaves tripuladas, mejorando la capacidad operativa y reduciendo los riesgos para los pilotos humanos. Los ámbitos que incluyen dicha colaboración incluyen navegación, comunicación, sensores y armamento, entre otros

La clave del éxito de las tecnologías MUT es una comunicación segura y confiable entre las plataformas tripuladas y no tripuladas. Los avances en conectividad, ciberseguridad y sistemas de control permiten una interacción fluida y efectiva, asegurando que todas las unidades puedan coordinarse y adaptarse rápidamente a las cambiantes condiciones del campo de batalla.

El papel de GMV

Como empresa líder en el sector aeroespacial, GMV está desempeñando un papel fundamental en el desarrollo e implementación de gran parte de estas tecnologías innovadoras. Con una fuerte presencia en programas como FCAS, SIRTAP y Eurodrone, GMV está contribuyendo significativamente en varias áreas clave:

Desarrollo de sistemas autónomos

El consorcio SATNUS, del que forma parte GMV, lidera la contribución española al Pilar de Operadores Remotos del programa NGWS/FCAS. Las tareas de GMV se centran en las áreas de navegación, aviónica, MUT, electrónica de potencia, sistemas de recuperación y repostaje en vuelo, entre otras.

Sistemas de navegación y control

GMV está a la vanguardia en el desarrollo de sistemas de navegación robusta, control de vuelo y sistemas de aterrizaje automático para vehículos no tripulados. Estos sistemas son esenciales para garantizar la precisión y seguridad de las operaciones en entornos complejos y desafiantes.

GMV ha sido seleccionada por Airbus para el desarrollo y producción del sistema de navegación del SIRTAP. Este sistema contará con sensores GNSS e inercial de estado del arte, e incorporará tecnologías para mitigación de jamming y spoofing. La solución desarrollada por GMV proporcionará la precisión e integridad necesarias para permitir un vuelo totalmente automático, incluyendo taxi, despegue y aterrizaje.

Además, GMV es responsable de la cámara de visión frontal del piloto (Forward Looking Camera) que juega un papel crucial durante estas maniobras de taxi, despegue y aterrizaje.

Autonomía e inteligencia artificial

La empresa está explorando nuevas aplicaciones de autonomía e inteligencia artificial, como el proyecto AI-GNCAir (Inteligencia artificial en guiado, navegación y control para aplicaciones aéreas), que investiga sobre la tecnología más avanzada en el uso de la fusión inteligente de datos para la navegación de vehículos aéreos. El objetivo del proyecto consiste en recomendar una arquitectura GNC genérica para la utilización segura de algoritmos basados en IA en el ámbito aeronáutico.

Dentro de la aplicación de la IA en el campo de la aeronáutica, GMV lidera el proyecto SAFETERM para la Agencia Europea de Defensa (EDA). El objetivo de SAFETERM es mejorar los sistemas y procedimientos actuales de terminación de vuelo de RPAS media altitud y larga duración (MALE). El principal requisito del sistema SAFETERM es incrementar el nivel general de seguridad en la gestión de situaciones de emergencia, en las que se produzca la pérdida o degradación del enlace de mando y control, así como otros fallos. Permite, por tanto, una terminación segura del vuelo en caso de fallo tanto de la autonomía como de la capacidad de control del piloto a distancia, estableciendo áreas alternativas y seguras de aterrizaje por medio de técnicas de visión artificial.

Aviónica para sistemas críticos

GMV es responsable del diseño, desarrollo, fabricación y soporte logístico del ordenador de control de vuelo en tierra, conocido como Ground Flight Control Computer (GFCC), dentro del programa Eurodrone. Este sistema proporcionará a AIRBUS un ordenador de seguridad crítica confiable, encargado de dirigir y controlar el UAS del Eurodrone.

El GFCC es un sistema de seguridad crítica DAL-A, encargado de gestionar las órdenes de vuelo enviadas por el operador del UAS (DUO) y de mostrar la información del sistema para que el DUO tenga datos precisos y pueda cumplir su misión. El Eurodrone está diseñado para operar en espacios aéreos no segregados. Para cumplir con las estrictas medidas de seguridad, se instalan varios GFCC en cada una de las estaciones de control en tierra (GCS). Cada GFCC está equipado con varias tarjetas, tanto COTS como diseñadas a medida, en un bastidor de 19 pulgadas. GMV también se encargará de la fabricación de estos equipos y de las campañas de validación, durante las cuales se realizarán pruebas de burn-in.

Simulación

GMV proporciona herramientas y servicios avanzados para simulación que proporciona unas capacidades cruciales para maximizar la operatividad y eficacia de las plataformas aéreas, tanto tripuladas como no tripuladas.

GMV ha desarrollado una gama completa de simuladores y emuladores de alta fidelidad para los sistemas de vigilancia y orientación EO/IR de la serie WESCAM MX de L3Harris. Estos simuladores están diseñados para proporcionar capacidades de formación e integración a los operadores de cámaras WESCAM MX, lo que permite un entrenamiento efectivo a una fracción del costo de la formación en vuelo. Los sistemas emuladores de GMV ofrecen interfaces de hardware y software auténticas, permitiendo llevar a cabo actividades de desarrollo, integración y mantenimiento sin la necesidad de instalar una torreta real en el laboratorio de integración o en la plataforma del vehículo.

Conclusión

El futuro de la aeronáutica militar está marcado por la integración de tecnologías avanzadas que mejoran la eficiencia, letalidad y supervivencia de las fuerzas aéreas. Desde sistemas autónomos y propulsión avanzada hasta guerra electrónica y ciberseguridad, cada tendencia tecnológica juega un papel crucial en la transformación de las operaciones militares. Los programas como FCAS, SIRTAP y Eurodrone son ejemplos claros de cómo la innovación y la cooperación internacional están moldeando el futuro de la defensa aérea. A medida que estas tecnologías continúen desarrollándose, las fuerzas aéreas estarán mejor equipadas para enfrentar los desafíos del siglo XXI y más allá.

GMV, con su liderazgo en varias de estas áreas tecnológicas, seguirá siendo un actor clave en esta transformación, proporcionando soluciones innovadoras que aseguren la superioridad operativa y la seguridad de las fuerzas aéreas del futuro.