Sistema de localización de francotiradores enemigos

Colaboración de nuestro amigo Jorge Lucio:

Publicado por Eugenio Rodríguez en Electrónica

Imagine un pelotón de soldados en combate en un peligroso entorno urbano, portando unos asistentes digitales personales que puede mostrar la ubicación de los tiradores enemigos en tres dimensiones e identificar con precisión el calibre y el tipo de armas que están empleando. Un equipo de ingenieros de la Universidad de Vanderbilt en el Instituto de Software de Sistemas Integrados (ISIS), han desarrollado un sistema para que los soldados puedan emplear ésta tecnología en sus cascos de combate mediante unos nodos inteligentes basados en una red de sensores inalámbricos.

El ISIS ha desarrollado esta nueva tecnología con el apoyo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, como resultado, actualmente la Universidad ya ha patentado dos de los elementos clave del sistema. 

Al igual que otros sistemas de localización de disparos desarrollados en los últimos años, el ISIS se basa en un sistema de reconocimiento de ondas de sonido que se producen cuando un fusil de alta potencia es disparado. Estas señales acústicas tienen características distintivas que permiten a los sistemas recoger los diversos ruidos a diversas frecuencias, localizando su origen a través de trazados. Los sistemas actuales, sin embargo, confían exclusivamente en sensores centralizados o autónomos, esto limita la exactitud y restringe la identificación de tiradores en la línea de combate.

Por el contrario, el sistema ISIS combina la información de una serie de nodos para triangular las posiciones del tirador y mejorar la exactitud de su ubicación en el proceso de identificación. También utiliza una técnica patentada para filtrar los ecos que pueden deshacerse de otros sistemas de detección acústica, según explicaba Akos Ledeczi, ingeniero y director del proyecto del ISIS.

“Cuando DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) nos dio la cesión de la creación de un sistema de localización de tiradores mediante nodos con capacidades muy limitadas, no creía que pudiésemos resolver los problemas técnicos”, admitía Ledeczi.

El Teniente Coronel retirado Alberto Sciarretta del Ejército de los EE.UU., que evalúa las nuevas tecnologías militares en los entornos urbanos de DARPA, es uno de los expertos que está impresionado por el sistema del ISIS: “Sus puntos fuertes no se limitan a la localización de disparos en línea directa de visión, puede recoger varios tiradores al mismo tiempo, determinando el calibre y el tipo de arma que se disparó”.

Cuando un fusil de alta potencia se dispara, produce dos tipos diferentes de ondas de sonido. Uno de ellos es el “bozal explosión” que se expande hacia el exterior una onda esférica. El segundo es una onda de choque cónica que se produce por la bala, ya que viaja a velocidades supersónicas. Cada nodo del sistema de ubicación de tiradores contiene un conjunto de cuatro micrófonos sensibles. Si al menos tres de los micrófonos en un único nodo detecta el punto de explosión, la información permite calcular la dirección de donde proviene el sonido a través de un avanzado microprocesador. Si además también se detecta la hora de llegada y el ángulo de la bala junto al sonido del disparo, calculará con precisión la ubicación del tirador.

Aunque los micrófonos del casco están tan próximos entre sí que la precisión a priori no es muy elevada, gracias a los nodos que se encuentran en el intercambio de puntos de visión captando los tiempos de llegada de estas señales acústicas, junto con sus propias ubicaciones y orientaciones soluciona este problema. Cuando dos o más nodos detectan la inyección, puede proporcionar una presión extraordinaria.

El sistema ISIS comunica sus conclusiones con los asistentes digitales personales que llevan los soldados. Estos asistentes son PDAs, en las cuales se cargan los mapas con las imágenes de la superficie sobre la que el tirador se encuentra, mostrando con todo detalle su localización.

En los ensayos de campo se demostró que el sistema puede definir la ubicación de fusiles de alta potencia incluso cuando están disparando al mismo tiempo una ametralladora. También se comprobó que puede identificar la ventana en la cual se está disparando con un rifle, incluso cuando el fusil está completamente en el interior del edificio, una técnica muy utilizada por francotiradores bien entrenados.

Estas pruebas se realizaron con los sensores en una ubicación fija. Uno de los problemas con el uso de redes de telefonía móvil ha sido el seguimiento de las posiciones de los nodos móviles con la suficiente precisión. El GPS estándar no son adecuados para lugares con este propósito ya que la cobertura por satélite puede ser irregular en los entornos urbanos. El equipo de ISIS resolvió este problema mediante la adición de un chip de radio de bajo costo que les permite realizar el seguimiento de la posición relativa de los nodos de alta precisión utilizando interferometría de radio.

Los actuales sistemas de localización de tiradores comerciales son extremadamente caros, con precios que van desde los 7.465 euros hasta los 38.000 euros por unidad. Por el contrario, la totalidad de un nodo para el sistema ISIS sólo pesa poco más de las cuatro pilas AA que incorpora y con un precio más que razonable de fabricación (unos 745 euros), lo cual ayudará a la implementación de ésta tecnología a los ejércitos de forma más extendida.

Más información: Vanderbilt University (http://www.exploration.vanderbilt.edu/)

Fuente: http://www.fierasdelaingenieria.com/sistema-de-localizacion-de-francotiradores-enemigos/