Uma preocupação cada vez maior para operar uma rede de comunicações táticas é a possibilidade de que um adversário sofisticado possa detectar transmissões amigáveis. Os pesquisadores do Exército desenvolveram uma estrutura de análise que permite o estudo rigoroso da detectabilidade dos sistemas de comunicação ultravioleta, fornecendo os insights necessários para atender aos requisitos do futuro, redes do Exército mais seguras.

Em particular, a comunicação ultravioleta tem características de propagação únicas que não só permitem um novo link óptico sem linha de visão, mas também implica que as transmissões podem ser mais difíceis de serem detectadas por um adversário.

Construindo a partir de modelagem de canal validada experimentalmente, simulações de canais, e teoria de detecção e estimativa, a estrutura desenvolvida permite a avaliação das compensações associadas a diferentes opções de design e a forma de operação dos sistemas de comunicação ultravioleta, disse o Dr. Robert Drost do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA.

"Embora muitas técnicas tenham sido propostas para diminuir a detectabilidade da radiofrequência convencional, ou RF, comunicações, o aumento da absorção atmosférica de comprimentos de onda ultravioleta profundo implica que a comunicação ultravioleta, ou UVC, tem uma baixa probabilidade de detecção natural, ou LPD, característica, "Drost disse.

"Para aproveitar ao máximo essa característica, é necessária uma compreensão rigorosa das propriedades LPD de UVC. "

Em particular, Drost disse, tal compreensão é essencial para otimizar o projeto e operação de sistemas e redes UVC e para prever a qualidade da propriedade LPD em um determinado cenário, como usar o UVC para conectar em rede com segurança um posto de comando que tenha uma estimativa da direção e distância do adversário.

Sem essa capacidade preditiva, ele disse, os usuários não teriam a orientação necessária para saber a extensão e o limite de sua detectabilidade, e essa falta de conhecimento limitaria substancialmente a utilidade da capacidade do LPD.

Os pesquisadores, incluindo os drs. Mike Weisman, Fikadu Dagefu, Terrence Moore e Drost da CCDC ARL e Dr. Hakan Arlsan, Bolsista de pós-doutorado da Oak Ridge Associated Universities no laboratório, demonstraram isso aplicando sua estrutura para produzir uma série de insights importantes sobre as características LPD de UVC, Incluindo:

A capacidade do LPD é relativamente insensível a uma série de propriedades do sistema e do canal, o que é importante para a robustez da propriedade LPD A detecção de linha de visão adversária de um link de comunicação fora da linha de visão não é uma preocupação tão significativa quanto se poderia temer. Talvez contra a intuição, O direcionamento de um transmissor UVC não parece ser uma estratégia eficaz de detecção-mitigação em muitos casos O link UVC de linha de visão fornece distâncias de afastamento sem linha de visão que são proporcionais ao alcance de comunicação

A modelagem anterior e a pesquisa experimental demonstraram que os sinais UVC se atenuam dramaticamente em longas distâncias, levando à hipótese de que UVC tem uma propriedade LPD fundamental, Disse Drost. Contudo, tem havido pouco esforço para quantificar de forma rigorosa e precisa essa propriedade em termos da detectabilidade de um sinal de comunicação.

"Nosso trabalho fornece uma estrutura que permite o estudo dos limites fundamentais de detectabilidade para um sistema de comunicação ultravioleta atendendo aos requisitos de desempenho de comunicação desejados, "Drost disse.

Embora esta pesquisa se concentre em aplicações de longo prazo, ele disse, está abordando a Prioridade de Modernização do Exército em Redes, desenvolvendo a compreensão fundamental de uma nova capacidade de comunicação, com o objetivo de fornecer ao soldado conectividade de rede, apesar dos ambientes desafiadores que incluem atividades adversárias.

"Os desafios futuros de comunicação e rede que o Exército enfrenta são imensos, e é essencial que exploremos todos os meios possíveis para superar esses desafios, "Drost disse." Nossa pesquisa está garantindo que a comunidade tenha o entendimento fundamental do potencial e das limitações do uso de comprimentos de onda ultravioleta para comunicações, e estou confiante de que esse entendimento informará o desenvolvimento de futuras capacidades de rede do Exército. A realização de pesquisas fundamentais que afetam a tomada de decisões e as tecnologias do Exército é a razão pela qual trabalhamos para o Exército, e é muito gratificante saber que nosso trabalho acabará por apoiar o guerreiro em sua missão. "

Os pesquisadores atualmente continuam a desenvolver uma compreensão refinada de como melhor projetar e operar as comunicações ultravioleta, e um próximo passo importante é a aplicação desta estrutura para entender a detectabilidade de uma rede de sistemas de comunicação ultravioleta.

Outro esforço chave envolve a caracterização experimental, exploração e demonstração desta tecnologia em uma rede prática usando o Common Sensor Radio da ARL, um sofisticado rádio de rede mesh projetado para fornecer uma rede robusta e com baixo consumo de energia.

Esta pesquisa apóia o objetivo do programa de pesquisa essencial FREEDOM (Pesquisa Fundamental para Guerra Eletrônica em Operações Multi-Domínio) de estudar a integração de tecnologias de comunicação de baixa assinatura com técnicas avançadas de camuflagem e engodo.

De acordo com Drost, o trabalho também é uma rampa para estudar como as comunicações ultravioleta e outras modalidades de comunicação, incluindo comunicações convencionais de radiofrequência, podem operar juntos em uma rede extremamente heterogênea contínua e autônoma, que os pesquisadores acreditam ser necessário para aproveitar plenamente os benefícios das novas tecnologias de comunicação individuais.

À medida que progridem continuamente nessas questões fundamentais de pesquisa, os pesquisadores continuarão a trabalhar em estreita colaboração com seu parceiro de transição no CCDC C5ISR (Comando, Ao controle, Computadores, Comunicações, Cyber, Inteligência, Vigilância e Reconhecimento) Centro para impulsionar as comunicações ultravioleta em direção à transição de prazo mais próximo para o combatente.