Di crescente preoccupazione per il funzionamento di una rete di comunicazioni tattiche è la possibilità che un avversario sofisticato possa rilevare trasmissioni amichevoli. I ricercatori dell'esercito hanno sviluppato un quadro di analisi che consente lo studio rigoroso della rilevabilità dei sistemi di comunicazione ultravioletti, fornendo le intuizioni necessarie per soddisfare i requisiti del futuro, reti militari più sicure.

In particolare, la comunicazione ultravioletta ha caratteristiche di propagazione uniche che non solo consentono un nuovo collegamento ottico non in linea di vista, ma implicano anche che le trasmissioni potrebbero essere più difficili da rilevare per un avversario.

Basandosi su modelli di canale convalidati sperimentalmente, simulazioni di canale, e la teoria della rilevazione e della stima, il framework sviluppato consente la valutazione dei compromessi associati alle diverse scelte progettuali e alle modalità di funzionamento dei sistemi di comunicazione ultravioletta, ha affermato il dottor Robert Drost del laboratorio di ricerca dell'esercito del comando di sviluppo delle capacità di combattimento dell'esercito degli Stati Uniti.

"Mentre sono state proposte molte tecniche per ridurre la rilevabilità della radiofrequenza convenzionale, o RF, comunicazioni, l'aumento dell'assorbimento atmosferico delle lunghezze d'onda ultraviolette profonde implica che la comunicazione ultravioletta, o UVC, ha una naturale bassa probabilità di rilevamento, o LPD, caratteristica, " disse Drost.

"Per sfruttare appieno questa caratteristica, è necessaria una comprensione rigorosa delle proprietà LPD di UVC."

In particolare, Drost ha detto, tale comprensione è essenziale per ottimizzare la progettazione e il funzionamento dei sistemi e delle reti UVC e per prevedere la qualità della proprietà LPD in un determinato scenario, come l'utilizzo di UVC per collegare in rete in modo sicuro un posto di comando che ha una stima della direzione e della distanza dall'avversario.

Senza tale capacità predittiva, Egli ha detto, gli utenti non avrebbero la guida necessaria per conoscere l'estensione e il limite della loro rilevabilità, e questa mancanza di consapevolezza limiterebbe sostanzialmente l'utilità della capacità di LPD.

I ricercatori, compresi i dott. Mike Weisman, Fikadu Dagefu, Terrence Moore e Drost del CCDC ARL e il dottor Hakan Arlsan, Borsista post-dottorato della Oak Ridge Associated University presso il laboratorio, lo hanno dimostrato applicando il loro framework per produrre una serie di intuizioni chiave riguardanti le caratteristiche LPD di UVC, Compreso:

La capacità LPD è relativamente insensibile a una serie di proprietà del sistema e del canale, che è importante per la robustezza della proprietà LPD Il rilevamento della linea di vista contraddittorio di un collegamento di comunicazione non in linea di vista non è una preoccupazione così significativa come si potrebbe temere Forse contrariamente all'intuizione, il governo di un trasmettitore UVC non sembra essere una strategia efficace di mitigazione del rilevamento in molti casi Il collegamento UVC in linea di vista fornisce distanze di stallo non in linea di vista commisurate al raggio di comunicazione

La modellazione precedente e la ricerca sperimentale hanno dimostrato che i segnali UVC si attenuano notevolmente a lunga distanza, portando all'ipotesi che UVC abbia una proprietà LPD fondamentale, disse Drost. Però, c'è stato poco sforzo per quantificare in modo rigoroso e preciso questa proprietà in termini di rilevabilità di un segnale di comunicazione.

"Il nostro lavoro fornisce un quadro che consente lo studio dei limiti fondamentali di rilevabilità per un sistema di comunicazione ultravioletta che soddisfa i requisiti di prestazioni di comunicazione desiderati, " disse Drost.

Sebbene questa ricerca sia focalizzata su applicazioni a lungo termine, Egli ha detto, sta affrontando la priorità di modernizzazione dell'esercito sulle reti sviluppando la comprensione fondamentale di una nuova capacità di comunicazione, con l'obiettivo di fornire al soldato connettività di rete nonostante ambienti difficili che includono attività conflittuali.

"Le future sfide di comunicazione e networking che l'esercito deve affrontare sono immense, ed è essenziale che esploriamo tutti i mezzi possibili per superare queste sfide, " Ha detto Drost. "La nostra ricerca sta assicurando che la comunità abbia la comprensione fondamentale del potenziale e dei limiti dell'uso delle lunghezze d'onda ultraviolette per le comunicazioni, e sono fiducioso che questa comprensione informerà lo sviluppo delle future capacità di rete dell'esercito. Condurre ricerche fondamentali che influiscono sul processo decisionale e sulle tecnologie dell'esercito è il motivo per cui lavoriamo per l'esercito, ed è molto soddisfacente sapere che il nostro lavoro alla fine sosterrà il combattente nella sua missione".

I ricercatori stanno attualmente continuando a sviluppare una comprensione approfondita del modo migliore per progettare e far funzionare le comunicazioni ultraviolette, e un importante passo successivo è l'applicazione di questo framework per comprendere la rilevabilità di una rete di sistemi di comunicazione ultravioletti.

Un altro sforzo chiave riguarda la caratterizzazione sperimentale, esplorazione e dimostrazione di questa tecnologia in una rete pratica utilizzando Common Sensor Radio di ARL, una sofisticata radio mesh progettata per fornire una rete robusta ed efficiente dal punto di vista energetico.

Questa ricerca supporta l'obiettivo del programma di ricerca essenziale FREEDOM (Foundational Research for Electronic Warfare in Multi-Domain Operations) del laboratorio di studiare l'integrazione di tecnologie di comunicazione a bassa firma con tecniche avanzate di mimetizzazione e esca.

Secondo Drost, il lavoro è anche una rampa per studiare come le comunicazioni ultraviolette e altre modalità di comunicazione, comprese le comunicazioni a radiofrequenza convenzionali, possono operare insieme in una rete estremamente eterogenea senza soluzione di continuità e autonoma, che i ricercatori ritengono sia necessario per realizzare pienamente i vantaggi delle singole nuove tecnologie di comunicazione.

Mentre fanno progressi continui su queste domande di ricerca fondamentali, i ricercatori continueranno a lavorare a stretto contatto con il loro partner di transizione presso il CCDC C5ISR (Comando, Controllo, computer, Comunicazioni, cibernetico, Intelligenza, Surveillance and Reconnaissance) per spingere le comunicazioni ultraviolette verso la transizione a più breve termine al warfighter.