La función de los sensores en submarinos: seguridad y eficacia bajo las olas

Los submarinos siguen siendo un elemento vital en las operaciones navales actuales, una posición que seguirán ocupando en un futuro previsible.

Mantener las ventajas del buque submarino y su seguridad en la batalla del «gato y el ratón», en constante evolución, con los cazasubmarinos aéreos y de superficie, requiere el perfeccionamiento continuo de los equipos existentes y el desarrollo de nuevas tecnologías.

Tipos de submarinos - De boomers y killers

Existen muchas clases diferentes de submarinos, desde los «boomers» -grandes barcos que patrullan a gran profundidad portando misiles balísticos nucleares-, pasando por los más pequeños «cazadores/asesinos» y los submarinos de ataque de uso general, hasta los submarinos «enanos» y las pequeñas embarcaciones de fuerzas especiales.

Los submarinos de tamaño medio constituyen una parte significativa de la flota mundial de submarinos, y tradicionalmente estas embarcaciones se han dedicado a tareas de caza/asesinato, como hundir otros buques de guerra. Aunque hay indicios de que este tipo de operaciones puede estar volviendo, en los últimos tiempos -con la llegada de mejores sistemas de sensores y un cambio en el énfasis operativo- el submarino medio moderno se dedica principalmente a misiones ISR (inteligencia, vigilancia, reconocimiento) y de ataque a tierra.

En tales operaciones, los barcos operan relativamente cerca de las costas hostiles utilizando sensores para llevar a cabo ISR, con la capacidad de lanzar misiles armados convencionalmente contra objetivos de superficie y en tierra. Con un submarino patrullando, se puede llevar a cabo una respuesta de ataque a objetivos emergentes más rápidamente que un bombardeo aéreo, mientras que un submarino tácticamente situado también puede bloquear buques de guerra enemigos en sus puertos y cerrar vías marítimas estratégicas.

Los submarinos utilitarios actuales también pueden operar a distintas profundidades. Por ejemplo, los 212A de la Armada alemana son especialistas en aguas poco profundas y están optimizados para operar en el Báltico, mientras que los nuevos 212CD tendrán verdadera capacidad en aguas azules. Los 206 de Colombia operan incluso en un entorno fluvial.

Sensores modernos y su funcionamiento

Equipar a los submarinos para que lleven a cabo con seguridad una amplia gama de operaciones en distintos entornos combina dos requisitos interrelacionados: maximizar la eficacia operativa y reducir la vulnerabilidad a la detección.

Mantener el barco oculto es la clave de su seguridad, pero para llevar a cabo sus operaciones debe alcanzar la profundidad de periscopio para que sus visores y/o antenas montadas en mástiles puedan elevarse por encima de la superficie para recoger datos. Una vez que el mástil o el periscopio se elevan, se vuelven vulnerables a la detección por radar o medios visuales. Los mástiles y periscopios más cortos y pequeños ayudan, pero a costa del tamaño y el número de sensores que pueden transportar.

Otros medios de reducción de la firma implican dar forma al mástil/periscopio para que tenga una sección transversal de radar baja, así como una firma de estela reducida.

Mientras se siguen perfeccionando las características físicas de un mástil, una tendencia más reciente -y el principal foco de desarrollo actual- es aprovechar las últimas tecnologías informáticas digitales, como la inteligencia artificial (IA), para optimizar el procesamiento de imágenes. Esto, a su vez, minimiza el tiempo que el periscopio/mástil necesita para elevarse a menos de tres segundos en algunos casos, reduciendo su vulnerabilidad a la detección. El objetivo final es recopilar la mayor cantidad de información posible con el mínimo número de «levantamientos» del mástil.

Avances en la tecnología back-end

Los avances en el procesamiento back-end también permiten al submarino operar más lejos de la zona de interés sin perder eficacia operativa. La ampliación del alcance efectivo de los sensores también aumenta las posibilidades de detección, verificación y validación tempranas de las amenazas cuando se utilizan para proporcionar conocimiento de la situación a la embarcación, lo que a su vez permite al comandante del submarino iniciar las tácticas evasivas pertinentes en una fase mucho más temprana. El uso de la IA también reduce significativamente la carga de trabajo de los operadores.

Los modernos sistemas optrónicos de mástil (OMS) suelen contener varios sensores que funcionan en varias bandas. Los sensores pueden proporcionar cobertura a la luz del día y en infrarrojos de onda media y larga para imágenes nocturnas. En los últimos años ha aparecido el infrarrojo de onda corta (SWIR), eficaz en condiciones de niebla y neblina. Los telémetros láser se utilizan para proporcionar un alcance adicional a las capacidades tradicionales del periscopio óptico, y se suelen incluir sensores adicionales, como receptores de guerra electrónica, para detectar radares hostiles.Aunque el OMS proporciona muchas ventajas, entre las que destaca que su instalación no requiere la penetración del casco y la sala de operaciones no necesita estar directamente debajo del mástil, todavía hay un lugar para el periscopio tradicional de canal de vidrio de visión directa, y HENSOLDT es el único proveedor que desarrolla activamente una nueva tecnología de periscopios.

«Muchas Armadas siguen valorando la familiaridad de un periscopio, que apoya las operaciones tácticas y el conocimiento de la situación del entorno de superficie. Y, en muchos sentidos, es superior para las operaciones de teledetección, puntería y sigilo durante situaciones de alta densidad de contactos», Jason Looper - Director de ventas de HENSOLDT y ex oficial de submarinos.

Los submarinos actuales suelen disponer de dos sistemas, uno de los cuales se emplea normalmente para ISR y conocimiento de la situación general, y el otro para apuntar. Que ambos sean periscopios, OMS o una combinación de ambos depende de las preferencias del operador y de los requisitos operativos. Las instalaciones OMS duales son cada vez más populares a medida que mejoran las capacidades de procesamiento de los sensores y del back-end, y también debido al mayor número de tipos de sensores que se pueden transportar. Otra ventaja es la redundancia del sistema.

Desarrollos de HENSOLDT

HENSOLDT tiene un programa de desarrollo muy activo en toda su gama de productos de sensores submarinos. Mantiene el desarrollo de su gama SERO de sistemas de periscopio y goza de una sólida posición en el mercado -sobre todo en Asia y Sudamérica- de soluciones de retroadaptación para submarinos más antiguos, ya sea en instalaciones autónomas o totalmente integradas para su manejo desde una consola. El desarrollo continúa en la parte delantera de los mástiles optrónicos, que recientemente ha visto la introducción de los mástiles optrónicos OMS-150 y -300. El OMS-150 incorpora ahora la tecnología SWIFT. El OMS-150 incorpora ahora la función SWIR.

«Quizá lo más importante sea el trabajo realizado en el procesamiento de la parte de atrás y los nuevos equipos de a bordo. Este trabajo aborda los problemas de obsolescencia y también añade nuevas capacidades, como la mejora de la funcionalidad de desempañado dentro de las capacidades de procesamiento de imágenes, detección de objetos y clasificación», Andreas Häußler - Ingeniero de sistemas de la división de optrónica de HENSOLDT.

HENSOLDT también ha presentado un nuevo sistema conocido como OctoEye360, que entrará en funcionamiento en los nuevos submarinos 212CD de Alemania en 2026. Se trata de un sistema extensible que proporciona capacidad adicional al OMS y/o al periscopio. Esencialmente un «portador de antenas», que pueden ser de terceros proveedores, el OctoEye tiene ocho cámaras visuales fijas y un número similar de sensores infrarrojos no refrigerados, que se combinan para proporcionar una imagen cosida de 360 grados de día o de noche. El OctoEye puede montarse en su propio mástil o en otros mástiles, y en el 212CD se monta en el esnórquel.

Impulsado por la necesidad sueca de regresar a los submarinos de mástil único, el OctoEye proporciona un conocimiento de la situación y es especialmente útil para la detección general de amenazas cuando se bucea o se transita por aguas concurridas. La imagen de área amplia, regresada por algoritmos avanzados de procesamiento, proporciona una detección temprana de amenazas o posibles objetivos, y avisa al mástil o mástiles de alta potencia para un análisis más detallado. También actúa como un importante apoyo en caso de problemas con los sistemas de sensores primarios, proporcionando una sólida capacidad de «vuelta a casa».

En el mercado

Gracias a su programa de desarrollo, HENSOLDT mantiene su posición de proveedor líder de soluciones críticas de sensores para submarinos, y cuenta con una impresionante lista de armadas de todo el mundo como clientes.

La empresa ha observado un aumento de las necesidades en Asia, donde las armadas buscan mejorar su capacidad marítima ante las tendencias geopolíticas de la región.

HENSOLDT también se dirige al mercado norteamericano. La Armada estadounidense ha cofinanciado el desarrollo del sistema OMS 110, un mástil optrónico de bajo perfil con capacidad SWIR, que se ha probado a bordo del nuevo submarino de ataque rápido clase Virginia.

Para regresar a su oferta, HENSOLDT busca comprometer a sus clientes en relaciones a largo plazo en lugar de actuar como un simple proveedor de equipos. La asistencia durante el ciclo de vida es un elemento importante de la oferta, que puede incluir el establecimiento de planes presupuestarios para minimizar el tiempo de inactividad de los buques y la gestión de programas de actualización.

El establecimiento de talleres de sensores en el país es otra opción, que refuerza la naturaleza a largo plazo de la implicación de HENSOLDT con un cliente.