El ejército chino crea un radar para rastrear objetivos en movimiento sin romper el silencio de radio

Detectar objetivos en movimiento con radares aerotransportados biestáticos (aquellos en los que ambos radares están separados) ha sido durante mucho tiempo una pesadilla debido al eco generado por los reflejos de la tierra, el mar o los edificios. Pero eso podría haber cambiado gracias a una innovación del ejército chino.

A medida que las plataformas gemelas se mueven de forma independiente, los ecos se dispersan a lo largo de la distancia (un fenómeno conocido como migración de rango), difuminando la energía de la señal del objetivo.

Las frecuencias Doppler también se dispersan ampliamente, saturando los objetivos con ruido. Peor aún, el eco se comporta de forma impredecible a diferentes distancias, desafiando los métodos tradicionales de supresión.

Un estudio, publicado en Journal of Radars, liderado por Li Zhongyu, de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China en Chengdu, muestra un “método de cancelación de ruido de dos canales con desacoplamiento espacio-temporal que permitió detectar tres vehículos en movimiento con una claridad nunca vista. Esta es la historia.

Dos modestos aviones Cessna-208 Caravan volaban en formación, separados por cientos de metros de altitud. Uno emitía señales de radar; el otro, volando a menor altura, permanecía en completo silencio, captando ecos pasivamente.

A lo lejos, tres vehículos se desplazaban velozmente por un terreno ondulado, denso en vegetación y estructuras dispersas: una escena diseñada para ocultar objetivos en movimiento en una tormenta de ruido de fondo. Las pantallas de radar solo mostraban un ruido similar a la nieve, ya que los métodos de filtrado tradicionales presentaban dificultades. Entonces, se produjo un milagro tecnológico.

En cuanto se activó la nueva tecnología, la pantalla se borró sin la menor señal de ruido, como muestran las imágenes del artículo. Utilizando un sistema conocido como transformada Keystone y compensación de alto orden, el equipo de Li concentró la energía dispersa del objetivo en celdas de distancia única, mejorando la detectabilidad con un método conocido como corrección de movimiento. También emplearon otra técnica conocida como compresión de espectro, que controla la dispersión de la frecuencia Doppler para afinar la visión del radar.

A continuación, llega la innovación: el desacoplamiento espacio-temporal, un novedoso método que utiliza una matriz derivada de la descomposición en valores singulares para desenredar matemáticamente los nudos no lineales del eco. Al alinear las frecuencias espaciales a cero, preservando al mismo tiempo los perfiles de velocidad relativa, se permitió la cancelación perfecta de la interferencia ambiental entre ecos de doble canal.

Las implicaciones de esto, tras las primeras pruebas realizadas, podrían trascender la ciencia. Los aviones militares equipados con esta tecnología de radar podrían penetrar las nubes, de día o de noche, escaneando amplias áreas para localizar vehículos, barcos o misiles en movimiento, sin emitir señales detectables. Además, un sistema de radar de este tipo es mucho más difícil de interferir.

“Según nuestro conocimiento, esta es una primicia mundial” afirma Li, galardonado con el premio nacional de invención en tecnología de defensa y nombrado por el gobierno chino como una de las “futuras estrellas del radar” más importantes.

En los recientes combates aéreos entre India y Pakistán, se informó que los aviones de combate indios fueron víctimas de atacantes invisibles. Tras analizar las conversaciones de radio de los pilotos indios interceptadas por la fuerza aérea pakistaní, algunos expertos militares chinos creen que el radar de baja probabilidad de intercepción (LPI), combinado con otras tecnologías de guerra electrónica, podría permitir que los aviones y misiles de fabricación china ataquen primero sin previo aviso.

Los radares LPI reducen el riesgo de detección al disminuir la potencia o modificar las frecuencias, pero aun así conllevan riesgo de exposición. El sistema de Li podría eliminar ese riesgo.

Durante las pruebas, el silencioso Cessna detectó objetivos terrestres con una claridad superior a los 20 decibelios, en comparación con los métodos existentes. En simulaciones con interferencias marinas (remolinadas, caóticas y notoriamente difíciles de suprimir), logró una detección eficaz con relaciones señal-ruido ultrabajas, donde sus rivales fallaron.

Su método no utilizó ningún tipo de inteligencia artificial, algo que requiere grandes recursos informáticos. Si funciona en un Cessna, debería funcionar en casi cualquier avión.