Ucraini hanno creato “orecchie” per la difesa antiaerea, che non vedono i radar – un sistema acustico innovativo per il rilevamento di bersagli aerei
A maggio 2022, gli ingegneri militari e scienziati ucraini hanno fatto il primo passo verso una rivoluzione nel mezzo di difesa anti-aerea, iniziando con esperimenti di intercettazione dei segnali acustici. Allora, registrazioni casuali di sorvoli di missili cruise e droni sui smartphone hanno dimostrato che anche dispositivi di uso quotidiano potevano catturare la traccia sonora di obiettivi aerei. Questo ha stimolato la creazione di un sistema più avanzato, capace di riconoscere e individuare oggetti ostili a diverse altitudini e in condizioni complesse. È nata così l’idea di una rete di “orecchie” acustiche altamente sensibili, disperse su tutto il territorio dell’Ucraina, in grado di determinare rapidamente e con precisione la posizione di droni e razzi, filtrando il rumore di fondo e trasmettendo coordinate di alta precisione ai centri di comando della difesa aerea. Che cosa è questo sistema? È una combinazione di apparecchiature acustiche multicanale, elaborazione digitale di segnali spaziali e algoritmi moderni di machine learning. È in grado di “sentire” quando i sistemi radar tacciono, soprattutto a bassi livelli e in ambienti geografici complessi – città, colline, foreste. Un aspetto importante è che è mobile, economico e facilmente scalabile, rendendo questo un vero progresso nel campo della risposta rapida e dell’adattamento operativo. Eugen Sмертенко, esperto in elaborazione di segnali e sistemi di sorveglianza, tra gli autori di questo progetto, spiega lo sviluppo e le capacità di questo sistema. In un’intervista con la redazione di ZN.UA, condivide la sua prima esperienza e le prospettive future. “L’aggressione russa è la più moderna per scala e diversità. Per la prima volta in conflitti moderni, la Russia conduce un massiccio supporto di attacchi aerei: aerei, missili cruise e balistici, droni di attacco – tutto contemporaneamente. Ciò crea un’enorme pressione sul sistema di difesa aerea ucraino, ed è quindi emersa l’esigenza urgente di soluzioni innovative”, spiega Eugen Volodymyrovych. “Io e il mio team abbiamo iniziato senza esitazioni a lavorare sulla creazione di un sistema acustico per il rilevamento di apparecchiature aeree nemiche, per aiutare i nostri sistemi di difesa aerea a operare ancora più rapidamente e con maggiore precisione.” Il coinvolgimento di un team multidisciplinare è iniziato già nelle prime fasi. Inizialmente hanno partecipato esperti di elaborazione digitale dei segnali e sviluppatori di software specializzato. Tuttavia, ben presto si è compreso che un progetto così complesso richiedeva l’unione di specialisti di diversi settori. Eugen, con oltre dieci anni di esperienza in big data, industrial Internet of Things, machine learning e modellizzazione, ha assemblato un team di esperti civili di alto livello, riconosciuti per le loro competenze avanzate e con precedenti successi in altri progetti. Tra di loro anche ingegneri coinvolti nei processi produttivi, formando così un team multidisciplinare capace di integrare elementi militari, ingegneristici e IT. Tecnica e principi di funzionamento del sistema “Abbiamo sviluppato un’architettura modulare che consente di aggiungere facilmente nuovi sensori e algoritmi per specifici compiti. È come un gioco di costruzioni per i specialisti, che permette di configurare in modo flessibile il sistema per diversi scenari,” spiega Eugen. “Basandoci su apparecchi acustici multicanale, elaborazione digitale, reti neurali e analisi manuale delle registrazioni acustiche, abbiamo creato uno strumento unico.” I primi prototipi sono apparsi già nell’estate 2022. Entro ottobre, i sviluppatori avevano assemblato dieci modelli per test interni. L’architettura della piattaforma permette di collegare rapidamente qualsiasi tipo di sensore – radar, acustico o combinati – garantendo scalabilità e flessibilità, migliorando così di molto la precisione nel rilevamento anche in condizioni difficili. “Abbiamo combinato metodi classici di analisi dei segnali con strumenti moderni di machine learning, in particolare reti neurali. Ciò assicura alta precisione anche in presenza di rumori e disturbi,” precisa l’esperto. “Il nostro obiettivo è creare una piattaforma unificata che possa lavorare con diversi tipi di sensori. Questo è fondamentale per sviluppare un sistema di difesa completamente nuovo, in grado di rispondere più velocemente e con maggiore precisione in qualunque condizione.” Purtroppo, i test pratici e l’implementazione in condizioni di guerra sono complicati da molte restrizioni, tra cui la segretezza dei dati e la mancanza di accesso a programmi statali e supporto da parte di alcune strutture militari. Inoltre, mesi dopo la creazione della prima versione, il sistema è rimasto in fase di test sul campo e di perfezionamento. Particolarmente difficile è stato superare gli ostacoli burocratici e la scarsa collaborazione con le alte istituzioni militari, poiché il sistema deve essere non solo tecnicamente impeccabile, ma anche allineato con i piani strategici di difesa. “Al momento, il sistema è in stato di prontezza operativa. Abbiamo già ottenuto supporto dal fondo benefico Brave1, che ci ha permesso di acquistare le attrezzature necessarie e avviare la sperimentazione industriale e di ricerca”, afferma Eugen. “Da oltre nove mesi, funziona senza interruzioni, viene perfezionato e migliorato. Abbiamo raccolto un vasto volume di dati, ottimizzato gli algoritmi e creato una postazione operatore che permette di analizzare sia le situazioni storiche che quelle in tempo reale nello spazio aereo.” Considerando le difficoltà e gli ostacoli, il team sottolinea che l’obiettivo principale non è solo sviluppare un prodotto tecnologico, ma integrarlo appieno nella struttura militare. Per questo, è fondamentale coordinarsi con gli sviluppatori e i reparti militari, affinché il sistema possa svolgere efficacemente il suo ruolo. Ostacoli e prospettive di sviluppo “Uno dei principali ostacoli è l’accesso limitato ai dati sulla reale situazione aerea, che complica la verifica e il miglioramento degli algoritmi,” spiega Eugen. “Senza informazioni aggiornate, è difficile convalidare i livelli di precisione, rafforzare gli algoritmi e sviluppare soluzioni universali.” Oltre ai problemi interni, il team si deve confrontare anche con incomprensioni o interpretazioni errate di alcune strutture militari e funzionari. Sebbene il Consiglio di sicurezza e difesa nazionale sostenga attivamente lo sviluppo dell’equipaggiamento, l’organizzazione efficace della collaborazione rimane una sfida persistente. “Al momento, il sistema è pronto all’uso, ma la costante adattabilità e miglioramento in guerra sono la chiave per la sua efficacia,” conclude Eugen. “Abbiamo già ottenuto supporto da fondi statali e internazionali, raccolto molta esperienza e apprezziamo molto la possibilità di applicare questa tecnologia su obiettivi di difesa aerea. È fondamentale che venga ‘ascoltata’ e iniziata a utilizzare a tutti i livelli – dalle direzioni strategiche ai comandanti sul campo.” Tra i piani ambiziosi degli sviluppatori vi è non solo il perfezionamento del sistema, ma anche la definizione di una road map strategica per lo sviluppo di sistemi acustici all’interno della difesa ucraina. Questo si inserisce nella visione di creare una difesa multilivello e multifacetica, che lavori in sinergia con radar tradizionali e sistemi ottici, garantendo un monitoraggio continuo e risposte rapide. L’Ucraina procede con fiducia, sviluppando tecnologie di difesa del XXI secolo, e questo sistema acustico è uno dei tanti passi in questa direzione. E soprattutto – già “ascolta”, ed è capace di salvare vite e fermare un oggetto pericoloso prima ancora che decolli.