Sonoboyas ‘Make in India’ para la Armada India

Armada India

India, según informes, ha pausado la adquisición de seis aviones de patrulla marítima Boeing P-8I adicionales debido a la escalada de costos impulsada por los aranceles estadounidenses, la inflación global y los problemas en la cadena de suministro. Esto podría interpretarse como una respuesta estratégica a las políticas comerciales y la guerra arancelaria de EE. UU. Si EE. UU. impone una segunda ronda de aranceles y sanciones al hardware militar, ¿podrían verse afectadas las operaciones de las aeronaves de Guerra Antisubmarina (ASW) P-8I, o tenemos alguna sonoboya alternativa para la Armada India?

Actualmente, estamos buscando la coproducción de sonoboyas para equipar la flota P-8I. Se prevé que Bharat Dynamics Limited (BDL) fabrique sonoboyas P-8I bajo licencia de la empresa estadounidense Ultra Maritime en una nueva instalación en Visakhapatnam, programada para estar operativa en 2027. Este acuerdo tiene como objetivo garantizar un suministro constante e indígena de sonoboyas para las operaciones ASW del P-8I bajo la iniciativa «Make in India». Sin embargo, dado que este producto está diseñado y desarrollado por la compañía estadounidense Ultra Maritime, su sostenibilidad podría verse comprometida si EE. UU. impone sanciones militares.

Paralelamente, se ha establecido una asociación entre Adani Defence & Aerospace y Sparton (EE. UU.) para convertirla en la primera empresa privada en ofrecer soluciones de sonoboyas indigenizadas. Esta colaboración aprovecha la avanzada tecnología ASW de Sparton y la experiencia de fabricación de Adani para apoyar la producción local y el sostenimiento para la Armada India. Sin embargo, surge la pregunta: ¿Qué tan pronto puede ocurrir el diseño y desarrollo autóctono de sonoboyas?

¿Por qué son relevantes las sonoboyas?

Una sonoboya es un dispositivo electrónico fungible y flotante que se lanza desde una aeronave para detectar y analizar sonidos subacuáticos, principalmente para localizar y rastrear submarinos y otras embarcaciones sumergidas. Consta de un flotador de superficie con radio y alimentado por batería, y un hidrófono que se sumerge a una profundidad preestablecida para capturar señales acústicas, que luego se transmiten en el espectro RF a una plataforma de monitorización, como un avión P-8I, para su análisis. Las variantes de sonoboyas, tanto activas como pasivas, con diversos alcances de sonar, son esenciales para capturar señales acústicas correspondientes a submarinos enemigos en operaciones ASW.

Los submarinos son cruciales para la ofensiva y defensa estratégicas debido a sus características furtivas en la guerra naval. Proporcionan reconocimiento encubierto, disuasión estratégica y pueden desatar un segundo ataque nuclear desde ubicaciones desconocidas. Los aviones ASW de largo alcance como el P-8I son la única disuasión efectiva disponible para India para la detección temprana de submarinos enemigos. Las sonoboyas lanzables desde el aire son los ojos y oídos de las aeronaves ASW aerotransportadas y son elementos esenciales en las operaciones ASW. Son superiores a los sonares de inmersión operados desde helicópteros. Las sonoboyas lanzables desde el aire están diseñadas específicamente para la plataforma ASW aerotransportada a bordo, por lo que la interoperabilidad con plataformas aerotransportadas compuestas es casi imposible.

Despliegue de sonoboyas para Operaciones ASW

La diferencia fundamental entre las sonoboyas pasivas y activas lanzadas desde el aire radica en si generan su propio sonido para detectar objetivos o simplemente escuchan los sonidos existentes. Ambos tipos se lanzan conjuntamente, siguiendo un patrón desde la aeronave ASW sobre una gran extensión de océano, digamos 100 kilómetros cuadrados, en posiciones calculadas para rodear las posibles ubicaciones del submarino.

Después del despliegue en el mar, las sonoboyas retransmiten datos acústicos al avión que sobrevuela a través de transmisión de radio, permitiendo un análisis en tiempo real para localizar submarinos enemigos. Las computadoras ASW a bordo, al conocer los patrones de lanzamiento de las sonoboyas, extraen la inteligencia del sonar y calculan la posición estimada, la velocidad y las futuras posiciones de los submarinos hostiles. Una vez desplegadas, las sonoboyas flotan en la superficie con un transmisor de radio mientras sus sensores subacuáticos descienden a profundidades preestablecidas.

Sonoboyas inteligentes

Las sonoboyas de nueva generación pueden incorporar procesadores de señal digital (DSP) que facilitan la detección, clasificación y seguimiento automatizados de amenazas subacuáticas. Pueden realizar filtrado de ruido en tiempo real, discriminación de eco e incluso detección de objetivos. Son más autónomas y pueden cambiar de modo pasivo a activo si se cumplen ciertos umbrales, además de realizar compresión de datos y optimizar el ancho de banda disponible mientras transmiten datos a plataformas amigas.

Estas boyas pueden ser conectadas en red y programadas en modo de enjambre, pudiendo realizar fusión de datos después de la detección del sonar antes de la transmisión por RF. El propósito principal de la autonomía es reducir la carga de trabajo del operador a bordo de los sistemas ASW y mejorar la calidad de los datos en entornos ruidosos. La autonomía de las sonoboyas se rige por una serie de algoritmos.

Algoritmos para el control del consumo de energía

Los algoritmos se centran en optimizar la transmisión, el procesamiento de datos y los programas de activación de sensores. Los enfoques modernos aprovechan el aprendizaje automático, los ciclos de trabajo adaptativos, la transmisión impulsada por eventos, la compresión de señales y la programación de sensores para preservar la energía. Los filtros de Kalman pueden realizar filtrado de ruido y predicción de objetivos, reduciendo el número de transmisiones de sonar necesarias para el seguimiento.

Gestión autónoma de la deriva

Estas capacidades permiten a las sonoboyas integradas con GPS optimizar su posicionamiento, adaptarse a las condiciones ambientales y mantener la eficiencia operativa. La modelización predictiva de la deriva y la coordinación de enjambres en red pueden lograr el reposicionamiento autónomo. Las sonoboyas pueden cambiar físicamente sus posiciones contra las corrientes oceánicas, hasta cierto punto, utilizando pequeños actuadores o sistemas de lastre.

Algoritmos para identificar y filtrar ruidos

La incorporación de un modelo de detección de sonoboyas basado en Machine Learning (ML) facilitaría la detección de objetivos a partir del ruido de fondo subacuático. El sistema de procesamiento suele emplear técnicas en cascada, comenzando con filtros estáticos simples y avanzando a métodos adaptativos o espectrales más complejos y redes de aprendizaje profundo como las Redes Neuronales Convolucionales (CNN) y las Redes Neuronales Recurrentes (RNN) para el procesamiento de señales.

Sonoboyas con coordinación de enjambre

La coordinación en enjambre de sonoboyas desplegadas es un concepto emergente que utiliza redes avanzadas y autonomía para transformar los sensores desechables en una red de sensores integrada y auto-optimizable. El objetivo es maximizar la detección y la precisión del seguimiento, minimizando el número de boyas necesarias mediante una coordinación efectiva. Este concepto va más allá del tradicional despliegue de patrón fijo para crear un conjunto coherente y adaptativo en el océano.

Tecnologías emergentes clave

  • Tecnología de baterías de nueva generación: La densidad de carga ha mejorado considerablemente. Se pueden explorar baterías de mayor densidad de energía, capacidad de potencia y vida útil más larga, como el cloruro de litio-tionilo, litio-agua de mar, litio primario de estado sólido y tecnologías de células híbridas que combinan baterías y supercondensadores, para una mayor resistencia.

  • Energía renovable de los océanos: Se puede adaptar la obtención de energía post-despliegue a partir de fuentes renovables en el mar (turbinas oceánicas, paneles solares, turbinas eólicas y pilas de combustible) para operaciones de muy larga duración.

  • Sonoboyas recicladas y reutilizables: Actualmente, son desechables. La investigación se centra en hacerlas plataformas recuperables y reutilizables para reducir costos e impacto ambiental, y en facilitar materiales biodegradables o ecológicos para la producción.

  • Diseños modulares: Un concepto en evolución destinado a mejorar la flexibilidad, la integración y la sostenibilidad. Al incorporar componentes intercambiables, las sonoboyas pueden personalizarse para tareas específicas (sonar pasivo o activo, redes multiestáticas) y para la interoperabilidad con diversas plataformas aerotransportadas. Un ejemplo es una única sonoboya que integre sensores activos y pasivos.

  • Embarcaciones de Superficie Autónomas (ASV) de apoyo: El despliegue de ASV (también conocidos como USV, Vehículos de Superficie No Tripulados) es un cambio transformador. Su función principal es la gestión de sonoboyas y la retransmisión de datos. Los USV pueden actuar como una puerta de enlace de comunicación persistente, estableciendo línea de visión (LOS) con las sonoboyas y enrutando los datos a aeronaves o barcos amigos, conservando la energía y evitando la pérdida de datos.

El camino a seguir

La situación geopolítica mundial es impredecible. El desarrollo autóctono de sonoboyas es una prioridad estratégica importante para las armadas que buscan mejorar sus capacidades ASW y lograr una mayor autosuficiencia. El Ministerio de Defensa de India y la Armada India han priorizado las sonoboyas para la fabricación nacional, incluyéndolas entre los 29 artículos del plan de indigenización para tecnologías navales. Ha llegado el momento de que la Armada India reviva el proyecto autóctono de sonoboyas lanzadas desde el aire, con el apoyo de DRDO, Adani Defence & Aerospace y el ecosistema de startups predominante.

Artículo publicado originalmente en inglés y traducido por ReporteAsia: link original.

+ posts

El Comandante (Dr) Jayakrishnan N Nair (retirado), es ingeniero de aviónica de profesión. Ha servido a la Armada india durante 25 años. Es miembro de la Institución de Ingenieros de Calcuta y experto en TDF de la DRDO. Es miembro de la Sociedad Aeronáutica de la India. También es miembro vitalicio de la All India Management Association, la Computer Society of India y la Indian Society of Training and Development. Además de un MTech (Aero) y un MBA, ha sido distinguido con un Doctorado en Estudios Avanzados (Ciencia) por la Universidad de Azteca, México. Es miembro asociado de la MP-IDSA, en Nueva Delhi, y miembro sénior (defensa y análisis militar) del Centro de Investigación de Políticas Públicas.