Inteligencia artificial para torpedos chinos
El Yu-1 es uno de los primeros torpedos de la Armada del EPL. Foto: Wikimedia Commons
Las armadas de los países desarrollados cuentan con diversos medios para contrarrestar los torpedos. En este sentido, es necesario mejorar los sistemas de guiado de los torpedos para que puedan ignorar cualquier interferencia, localizar el objetivo con éxito y ejecutar un ataque. Científicos chinos han desarrollado recientemente una solución interesante a este problema: proponen el uso de inteligencia artificial para el guiado.
Nuevas tecnologías
Dos organizaciones participaron en la búsqueda y el desarrollo de nuevas tecnologías para mejorar las armas antitorpedos. La mayor parte del trabajo fue realizada por la Corporación Estatal de Construcción Naval de China. El Departamento de Armamento de la Armada del EPL brindó el apoyo necesario.Durante un período no especificado, ambas organizaciones desarrollaron la parte teórica del proyecto y posteriormente llevaron a cabo la investigación y las pruebas necesarias. La mayor parte de estas actividades se llevó a cabo mediante modelos informáticos basados en una gran cantidad de datos disponibles.
Los resultados generales del proyecto y otra información sujeta a divulgación se publicaron en la edición de abril de la revista científica Command Control & Simulation. La prensa extranjera prestó recientemente atención a esta publicación, y gracias a ella, las nuevas tecnologías se dieron a conocer en el extranjero.
Los planes futuros de los científicos e ingenieros aún no se han revelado. Es probable que se desarrollen nuevas soluciones y se pongan a prueba en la práctica en un futuro próximo. Posteriormente, podrían aparecer dispositivos de control reales para torpedos basados en dichas tecnologías.
Tubo lanzatorpedos para un torpedo moderno Yu-7 de 324 mm. Foto: Wikimedia Commons
Sin embargo, aún no está claro qué opina la Armada del EPL sobre este nuevo desarrollo ni si considera necesario seguir desarrollándolo. Lo más probable es que no se revelen planes de este tipo. Si los nuevos sistemas de guiado llegan a implementarse en la práctica, se considerará un hecho consumado.
El problema de la interferencia
Los torpedos modernos están equipados con sistemas de guía hidroacústica. Buscan un objetivo en la superficie o bajo el agua mediante el ruido que produce o su estela. El objetivo es rastreado y el torpedo se dirige hacia él.Existen diversas soluciones básicas para combatir los torpedos enemigos. Existen sistemas para configurar interferencia hidroacústica, así como blancos falsos especiales. Todos estos medios dificultan la detección y/o el seguimiento de un buque real y su posterior ataque. Al mismo tiempo, las contramedidas se mejoran constantemente y dificultan cada vez más los ataques.
Además, los propios torpedos generan ruido debido a su alta velocidad, lo que interfiere con el funcionamiento de sus sistemas de guía. Este problema es especialmente grave en la creación de torpedos de reacción de alta velocidad. Estas armas han atraído desde hace tiempo la atención de diseñadores y militares, pero su implementación se enfrenta a diversas dificultades, incluso en el campo de la hidroacústica.
Una solución moderna
Por lo tanto, un torpedo moderno necesita un sistema de guiado hidroacústico con modos activo y pasivo, resistente a diversos tipos de interferencias. Además, otros mecanismos del producto y su diseño no deben interferir con el sistema de guiado.
Lanzamiento del misil Yu-7. Foto: Globalsecurity.org
Para crear un nuevo sistema de guiado avanzado, especialistas chinos realizaron un importante trabajo preparatorio. Estos estudios involucraron sistemas de software y hardware modernos basados en inteligencia artificial, capaces de crear y analizar grandes volúmenes de datos.
Las estructuras científicas de la Armada del EPL proporcionaron un conjunto de datos iniciales diversos, que incluían firmas hidroacústicas de diversos objetos, información sobre diversos tipos de procesos hidrodinámicos, características de ciertos productos, etc. Todos estos datos se habían recopilado previamente durante pruebas a gran escala y otras actividades.
Un software basado en IA analizó estos datos y aprendió a reconocer las firmas hidroacústicas de diferentes objetos. Se crearon algoritmos complejos para el procesamiento y la generación de datos. Se programó otro complejo similar para crear firmas que imitan buques reales, torpedos, etc., con distintos grados de fiabilidad.
Posteriormente, los dos sistemas de hardware y software iniciaron una especie de competencia. Uno "creaba" un entorno hidroacústico o producía firmas reales, y el segundo analizaba los datos entrantes e intentaba separar las interferencias y los objetivos falsos de los reales. Este estudio llevó mucho tiempo, pero arrojó los resultados deseados.
Como resultado del trabajo conjunto de ambos complejos, se creó una extensa base de datos de características que permite al sistema de guiado distinguir un objetivo real de uno falso. Estos datos, así como los métodos de reconocimiento, deberían aplicarse en proyectos de armas de torpedos reales.
Nuevas directrices
Los desarrolladores del proyecto describieron los principios generales del nuevo sistema de reconocimiento. En general, todo parece bastante simple y claro, pero la implementación de estas ideas requirió cierto esfuerzo.Se informa que el nuevo sistema se basa en una red neuronal con función de IA. Ha sido entrenado para realizar análisis de señales hidroacústicas, dividido en siete etapas diferentes. Las señales se normalizan secuencialmente por amplitud, se filtra el ruido, se realizan transformaciones mediante modelos matemáticos especiales, etc.
En la etapa final, la inteligencia artificial busca anomalías en la modulación de frecuencia de las señales resultantes. Según estudios, estas anomalías permiten distinguir un objeto real de un objetivo falso de un modelo moderno o prometedor.
El sistema de análisis basado en IA se considera altamente efectivo. La probabilidad de reconocer con éxito los objetivos falsos más complejos ha aumentado del 61% al 80%. Para objetos más simples, esta cifra es aún mayor. Al mismo tiempo, el nuevo sistema de hardware y software es autónomo y no requiere asistencia externa. Además, tiene una velocidad bastante alta y es adecuado para su uso práctico.
Éxitos y perspectivas
Así, los científicos chinos desarrollaron una nueva tecnología para trabajar con señales hidroacústicas y la probaron durante la investigación. Es probable que ahora se mejoren el nuevo hardware y software y se sometan a pruebas prácticas. Se espera que, en algún momento, dicho complejo incluso se instale en un portatorpedos experimental.
Misil submarino soviético/ruso VA-111 "Shkval". Este tipo de arma atrae la atención de varias armadas. Foto: Vitalykuzmin.su
Las ventajas de la nueva tecnología son evidentes, y su interés para la Armada del EPL es evidente. En general, estos nuevos medios permiten un aumento drástico en la eficiencia de los sistemas de guiado de torpedos. Esto aplica no solo a municiones de aspecto tradicional, sino también a productos más complejos, como los torpedos cohete de alta velocidad.
En el nuevo proyecto, la IA debe funcionar con algoritmos especiales y filtrar eficazmente diversos tipos de interferencias, incluidas las generadas por el propio torpedo. En consecuencia, aumenta la probabilidad de detección y seguimiento exitosos del objetivo o su estela, así como las posibilidades de un ataque exitoso.
Según datos disponibles, la industria de defensa china trabaja activamente en la creación de nuevos torpedos para submarinos y buques de superficie. Se informa que se están desarrollando productos de diseño tradicional y modelos de alta velocidad completamente nuevos. Al mejorar ciertas características técnicas, se logra un aumento en la efectividad general del combate.
Se espera que uno de los próximos proyectos de este tipo intente implementar los últimos avances en el campo de la IA y las redes neuronales. Si este proyecto tiene éxito, la Armada del EPL podrá aumentar el potencial de combate de los torpedos y mejorar así su capacidad de combate.
