Nuevos sistemas de combate listos para conquistar el futuro con nuevas opciones de conectividad

JADC2 es una iniciativa del Departamento de Defensa (DoD) para conectar sensores de todas las ramas del ejército en una sola red. Una de las muchas ventajas de
esta iniciativa será la mejora de la comunicación entre los servicios y un tiempo de respuesta más
rápido ante situaciones que requieren decisiones inmediatas.

Los desafíos de conectividad en la implementación del concepto JADC2 son inmensos. JADC2 tiene como objetivo conectar en red a todos los soldados, dispositivos inteligentes y sistemas de armas de todos los dominios: aire, tierra, mar, espacio y ciberespacio. El objetivo es habilitar un comando distribuido que cumpla con los objetivos de la misión utilizando cualquier recurso disponible, en cualquier lugar. Por ejemplo, el Ejército de los Estados Unidos está entrenando a los soldados con pantallas de visualización montadas en el casco (HUD) que utilizan la realidad aumentada para mejorar su conciencia situacional. 

Estos
auriculares, una versión militarizada de las gafas inteligentes de realidad mixta que se utilizan en el mercado, ofrecen un sistema de aumento visual integrado (IVAS). Esta nueva tecnología muestra imágenes térmicas y en 3D, puntos de referencia de la brújula direccional y retículas de armas, todo ello permitiendo al soldado ver el terreno a través de la lente sin distracciones tipo teléfono inteligente.

Imagina estar en el campo de batalla y voltear una pantalla transparente desde tu casco, escaneando el paisaje para identificar a un amigo o enemigo. Y no se trata solo
de la identificación y la ubicación: el escaneo visual también determina el estado de salud y
de preparación del pelotón. Los sensores biométricos integrados en el uniforme y
otros equipos ponibles pueden detectar mucho más que solo signos vitales. 

Los comandantes ubicados en el campo de batalla o de forma remota pueden obtener una gran cantidad de información de los soldados, que incluye:      

• Cantidad de descanso/sueño 
  
• Hidratación
• Enfoque
• Vigilancia 
• Azúcar en la sangre 
• Estado metabólico y reserva de energía 
• Adaptación a la altitud 
• Cantidad de municiones 
• Niveles de batería 
• Posible exposición a productos químicos y materiales tóxicos

Los algoritmos pueden tomar datos del entorno junto con datos de sensores biométricos y extrapolar la necesidad de suministros y otros criterios de refuerzo. También conocido como HUD 3.0, el IVAS también beneficia al campo de batalla más amplio al proporcionar información táctica, como el reconocimiento de un lanzador de misiles de aviones enemigos y la transmisión de las coordenadas a la red para que los activos amigos puedan destruirlo rápidamente.

Los productos comerciales disponibles en el mercado (COTS) no suelen estar diseñados para entornos difíciles
o para los requisitos exigentes de tamaño, peso y potencia
de las aplicaciones (SWaP). Por lo tanto, no pueden enfrentar los desafíos de conectividad de estas
nuevas aplicaciones. Para funcionar como una plataforma de combate integrada, IVAS
utilizará la nueva arquitectura de Escuadrón Adaptativo (ASA) del Ejército de los Estados Unidos. No es una arquitectura abierta
, ASA especifica cómo se interconectan los componentes en una red donde
se utiliza el intercambio de datos seguro a gran escala para evitar el acceso enemigo.

Al apoyar las comunicaciones de red "cualquier sensor, cualquier tirador", ASA también tiene como objetivo optimizar el SWaP del equipo de los soldados, que a menudo se inclina la balanza a más de 120 libras. Para tomar decisiones basadas en datos a la velocidad de las misiones, se están preparando varias infraestructuras basadas en la nube, como la propuesta de Empresa Conjunta de Infraestructura de Defensa (JEDI) y la solución de nube empresarial Cloud One de las Fuerzas Aéreas de EE. UU.

La conexión con una nube del Departamento de Defensa para el análisis de datos mediante inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) puede proporcionar respuestas en tiempo real a preguntas como: ¿Dónde está el adversario? ¿Dónde están mis tropas? ¿Están mis tropas preparadas para enfrentarse con armamento adecuado? ¿Tienen suficientes suministros?

JADC2, JEDI e IVAS crean importantes desafíos de ancho de banda y SWaP que están impulsando mejoras importantes en los productos de conectividad del sistema de combate. Las baterías, cables y dispositivos deben interconectarse con otros componentes del soldado. Eso incluye el creciente número de sensores y dispositivos informáticos integrados en el equipo de soldado que funcionan en el Internet de las cosas militares (IoMT) o Internet de las cosas en el campo de batalla (IoBT).

Desde los podómetros en las botas hasta los sensores de frecuencia cardíaca en las armaduras pectorales, los sensores y dispositivos informáticos que llevan los soldados pueden proporcionar valiosos datos biométricos contextuales sobre su estado físico. Sin embargo, la gran complejidad de habilitar la conectividad individual, del escuadrón, del mando y de la nube durante el combate supone un reto de enormes proporciones para los diseñadores de electrónica militar.

Para apoyar estas aplicaciones avanzadas y mejorar la próxima generación de tecnologías de campo de batalla, ahora están disponibles una gran cantidad de antenas avanzadas, sensores, interconexiones, cables y accesorios de arnés. Para empezar, considere los componentes de conectividad utilizados en la capa física del enlace de transmisión de datos.

El diseño resistente emplea un mecanismo de acoplamiento de ruptura en contrafase que permite conexiones rápidas y desconexiones de acción simple. O.C.H. Los conectores microcilíndricos cumplen con los rigurosos requisitos mecánicos y de rendimiento de MIL-STD-810G. Las resistentes carcasas de aluminio están disponibles con niquelado químico y zinc/níquel negro antirreflectante selectivo, inserciones termoplásticas y seis o siete contactos de aleación de cobre chapados en oro sobre níquel. Además, tienen múltiples opciones de clave para garantizar un apareamiento adecuado en entornos de campo de batalla exigentes.


Además, la carcasa de aluminio y la inserción termoplástico proporcionan un paquete pequeño y liviano para el equipo usado por los soldados. Los conectores están clasificados para temperaturas de funcionamiento que van desde -18 °C a 71 °C cuando se remachan a un cable de 22 AWG y también son resistentes a golpes y vibraciones, así como interacoplables con muchos otros productos Nett Warrior.

Por ejemplo, O.C.H. Los conectores microcilíndricos de TE Connectivity (TE) abordan una variedad de desafíos de conectividad, ya sea que los dispositivos electrónicos se usen en un humano o se sujeten en vehículos de combate terrestres. Desarrollados originalmente para el programa Nett Warrior del Ejército de Estados Unidos, estos pequeños y ligeros conectores fueron diseñados para el futuro equipo de los soldados, que incluyen:

• Cables del chaleco del soldado 
• Baterías 
• Antenas 
• Sistemas de comunicación 
• Centros de alimentación 
• Radios 
• Vehículos militares

Los cables de enlace de datos de alta velocidad para sistemas de combate deben transmitir señales y datos con alta fidelidad, suministrar energía a los dispositivos conectados y soportar entornos hostiles. Por supuesto, el protocolo Ethernet facilita el enrutamiento de datos con casi todo, en todas partes. Pero para el equipo de soldado, los voluminosos cables de categoría 6 de ocho hilos están descartados. Afortunadamente, la capa física Ethernet (PHY) puede usar dos cables en una configuración Ethernet de un solo par (SPE), comúnmente conocida como 100BASE-T1.     

El robusto cable SPE se está posicionando como una plataforma para el Internet industrial de las cosas (IIoT). Para cumplir con los requisitos de confiabilidad de la electrónica de aviación, TE presentó recientemente el sistema Mini-ETH SPE que hace referencia al estándar ARINC 854 que pronto se emitirá. Al utilizar solo un par de cables, los conjuntos Mini-ETH ofrecen un ahorro sustancial de tamaño, peso y costos respecto a los diseños tradicionales a medida, que utilizan tres o cuatro pares de cables por cable Ethernet.

El cable Mini-ETH está calificado para operación de 200 MHz y 100Mb/s a longitudes de enlace de 15 m (49 pies). Además, TE tiene una hoja de ruta para admitir velocidades de datos de 1 Gb/s y 10 Gb/s a longitudes de enlace de 40 m (131 pies) y frecuencias de más de 750 MHz, así como nuevos diseños de conectores para admitir frecuencias y velocidades más altas.

También está prevista una versión de alimentación por línea de datos (PoDL).

Los cables y conectores compactos Mini-ETH, introducidos originalmente para pantallas, sensores, centros de datos y otros componentes electrónicos de las aeronaves, son también candidatos para los nuevos sistemas de combate en los que la reducción de tamaño y peso puede ser beneficiosa.

Para las aplicaciones militares y de defensa, como los sistemas de alerta de misiles, de comunicación por radio y de control remoto de armas y fuego, se ha desarrollado un nuevo cable Ethernet de categoría 7, que ofrece velocidades de 100 Gb/s en enlaces de 15 m (49 pies) y vuelve a 10 Gb/s en distancias más largas. Los cables TE Raychem Cat 7 son cables blindados individualmente de cuatro pares que cumplen con los requisitos de IEC 61156-6 y utilizan cables de 26 AWG según sea necesario en ciertas aplicaciones militares y aeroespaciales.

En el mundo de hoy y de mañana, los soldados desmontados en el campo confían en la superioridad informativa instantánea en el campo de batalla. Los conectores, cables y accesorios para estos sistemas de soldados ya están disponibles y en producción.

Los fabricantes experimentados también pueden diseñar productos que satisfagan las necesidades cambiantes y ayudar a la industria de defensa a desarrollar soluciones que conquistarán los desafíos actuales y futuros. Obtén más información sobre los sistemas y dispositivos ponibles para soldados de TE Connectivity.  

• Las nuevas estrategias en el campo de batalla que conectan a los soldados desmontados con tácticas de "cualquier sensor, cualquier tirador" están impulsando cambios tecnológicos en los equipos digitales, facilitados en parte por las interconexiones avanzadas.
• Los sistemas de mando y control conjuntos para todos los dominios (JADC2) facilitarán al personal militar la toma de decisiones informadas a un ritmo rápido.
• El equipo de soldado ligero y portátil proporciona información biométrica valiosa para cada individuo, mejorando la seguridad en el campo de batalla.
• Las soluciones Ethernet diseñadas originalmente para aplicaciones de aviación también cumplen con los requisitos de conectividad, confiabilidad y peso para el combate en entornos hostiles.