COBERTURA ESPECIAL - Tecnologia Disruptiva - Tecnologia

12 de Outubro, 2019 - 22:02 ( Brasília )

Frederico Aranha - A era dos Exércitos de Drones está Chegando

Um drone armado é perigoso? Um enxame de drones armados é terrivelmente ameaçador.



Frederico Aranha
Pesquisador Independente
Advertência: tradução livre

 

Em meados de 2017, o General Raymond Thomas, comandante do SOCOM (US Special Operations Command), admitiu que as forças da coalizão que combatiam o DAESH (dito “Estado Islâmico”) no Iraque foram obrigadas a uma “deplorável paralisação” das operações militares, ainda que temporária, por causa da onda de mais de uma centena de drones de ataque classificados como “very primitives” por oficiais americanos.
 

Modificando drones comerciais de recreação, o DAESH conseguiu criar uma plataforma aérea de ataque que podia ser acionada rapidamente, era difícil de detectar, exigia recursos mínimos e exibia incrível grau de precisão. Estes atributos permitiram ao DAESH alavancar a capacidade ofensiva dos drones no teatro urbano de tal forma, que o drone americano MQ-9 Reaper de 64,2 milhões de dólares mal conseguia igualar.


O portfólio das inovações militares normalmente foca na otimização de tecnologias (tal como aumentar o alcance dos sistemas de artilharia), ao passo que as tecnologias disruptivas unicamente alteram o equilíbrio de forças no campo de batalha, explorando vulnerabilidades com know-how e aptidões anteriormente subutilizados. Apesar de estas tecnologias avançarem comumente como simples projetos ou protótipos, são capazes de evoluir rapidamente, proporcionando surpreendentes vantagens assimétricas.  


“Exército de Drones” ou “Enxame de Drones” (Drone Swarm),  é um grupamento de plataformas múltiplas e/ou armas guiadas remotamente e ativadas para atingir um objetivo comum, podendo estas plataformas e/ou armas alterarem autonomamente seu comportamento com base na comunicação mútua. O fato dos componentes de um enxame de drones estarem capacitados a se intercomunicar acentua sua diferença de um simples grupo de drones individuais.

O diálogo recíproco permite ao enxame ajustar sua ação em tempo real, reagindo às informações recebidas. Os drones equipados com câmeras e outros sensores sensíveis (sensor drones) são capazes de identificar alvos potenciais e estruturas de defesa transmitindo os dados ao restante do enxame, que pode manobrar esquivando-se de qualquer ameaça, ou ainda enviar um dos drones armado (attack drones) para atacar o alvo que representa perigo (1).

A coleta e o compartilhamento de informações em tempo real tornam os enxames de drones ideais para cobrir grandes áreas, identificando unidades inimigas móveis ou amplamente camufladas. A tecnologia do exército de drones tem o potencial de revolucionar a dinâmica dos conflitos e estamos cada vez mais perto de ver essa capacidade aplicada na prática. De fato, forças de drones terão emprego significativo em quase todas as áreas da segurança interna e externa.

Enxames de drones submersos e aéreos podem caçar submarinos e belonaves inimigas na vastidão dos oceanos; ou centenas de drones aéreos autônomos serão capazes de voar por entre os prédios de uma grande cidade rastreando objetivos e alvejando-os, por exemplo, com um agente nervoso letal (do tipo Novichok).

Obviamente, estes cenários imaginários não são ainda uma realidade, mas rapidamente se tornarão ameaças altamente hostis. A tecnologia do exército de drones poderá ter um profundo impacto em todas as áreas do conflito, desde a criação de cadeias inteligentes de suprimentos ao transporte de artefatos nucleares.





Representação artística do Drone MQ-25 Stingray (Boeing T1) de combate e reabastecimentoembarcado em porta-aviões (2).

A operação de um drone deste tipo vai praticamente dobrar o raio de ação dos aviões de ataque e caças F/A-18 e F-35C baseados em porta-aviões, influenciando profundamente os planos futuros da Marinha americana no que concerne a projetos de porta-aviões, às tecnologias avançadas já em plena experimentação, bem como a novas estratégias (3).                          
           
Pode-se examinar e prever as consequências práticas para as armas convencionais, químicas, biológicas, radiológicas e nucleares (CBRN). Algumas aplicações já estão disponíveis, ao passo que outras são futurísticas, embora plausíveis. Estudo mais abrangente oferece análises adicionais em Nonproliferation Review (4).
           
Enxames de dronesasseguram significativos avanços tanto na ofensiva nuclear – a possibilidade de conduzir uma ogiva ao alvo com sucesso – como na defesa – a capacidade de embaraçar com êxito um ataque nuclear e mitigar as consequências; drones kamikazes de reconhecimento e ataque podem ser dispersos sobre extensas áreas para identificar e eliminar bases de lançamento de mísseis terra-ar e outras defesas antiaéreas; esquadrilhas de drones têm potencial para servir como uma nova defesa antimísseis, bloqueando a entrada de foguetes hipersônicos.

No front da segurança interna, drones de proteção equipados com detectores químicos, biológicos, radiológicos e nucleares (CBRN), reconhecimento facial, armas antidrone e outras habilidades poderão oferecer defesa contra um amplo leque de ameaças. Drones muito simples e baratos construídos, por exemplo, de madeira balsa ou outro material de baixo custo, podem transportar uma simples granada de mão ou uma pequena ogiva alto-explosiva e em bandos atacarem bases fortificadas como ocorreu contra o QG e a Base Aérea das forças russas em Khmeimim, Síria (5).

Na ocasião, sete dos treze drones atacantes foram abatidos por fogo antiaéreo (sistema de armas “Pantsir” que se mostraram ineficientes contra aviões de combate furtivos e mísseis de cruzeiro) e os restantes por contramedidas eletrônicas. Apesar de rechaçado o ataque, a ocorrência demonstra que grupos terroristas, guerrilhas ou o crime organizado, trabalhando com um mínimo de ferramental e baixa tecnologia, podem produzir drones capazes de ataques letais. (Nota DefesaNet - Os russos publicaram no início de 2019 a obra "Russian Weapons in Syria - Analysis, Results, Conclusions". O ataque dos drones à Base Khmeimim gerou produnda revisão das táticas e equipamentos. O sistema Pantsir foi atualizado
na versão Pantsir-S1M, apresentada no início de 2019, e para as Forças Russas receberão a versão Pantsir-S2/S2E.).
 

 


Base de Khmeimim, Síria  - Matéria publicada na TV Zveda (Canal Militar russo), início de outubro 2019. Observar os hangares cobertos e reforçados com placas de blindagem. Também uma segunda pista com 3.000 metros. É o custo dos ataques de drones.

Até o presente, mais de cem drones rudimentares foram abatidos tentando penetrar as defesas da base russa. Sabe-se que drones kamikazes russos portando ogivas com cerca de 450 g de thermite destruíram arsenais ucranianos em 2017 (6).Eram do mesmo gênero do singelo modelo KUB-BLA– velocidade máxima 130 km por hora, tempo de voo de 30 minutos, capacidade de carga de até 3 kg (7). De acordo com a fabricante (a russa Kalashnikov, subsidiária da empresa estatal ROSTEC) o KUB-BLA pode, alternativamente, atacar um alvo cuja imagem foi previamente armazenada no seu sistema de controle. Sugere que um operador selecione, por exemplo, a imagem de um MBT (Main Battle Tank) inimigo ensejando ao drone kamikaze rastreá-lo e destruí-lo no campo de batalha. Este tipo de reconhecimento do alvo é cada vez mais comum em mísseis anticarro.  
           
Os EUA estão desenvolvendo suas próprias esquadrilhas de drones. Um dos muitos experimentos consistiu no lançamento por um trio de caças de ataque F/A-18 de cento e três microdrones Perdix construídos pelo MIT–Lincoln Laboratory, capazes de operarem autonomamente em grandes formações  (8).
 




O propósito é empregá-los no reconhecimento aéreo, valendo-se do fato de que é muito mais difícil abater um bando de microdrones do que um único grande alvo como o famigerado drone Predator(9).
           
Cientistas e militares americanos, como de resto de outras nacionalidades, têm investido em contramedidas eletrônicas, acreditando que a providência chave para barrar dronesé o uso da interferência. Contudo, à medida que os drones tornarem-se mais proficientes para tomarem decisões autonomamente, o emprego de um uplink remoto pode ser inócuo.

De outra parte, disparar com armas de fogo convencionais e mesmo mísseis contra um drone diminuto não é a melhor opção. Adicionalmente, enxames de SUASs (Small Unmanned Aerial Systems) podem ser empregados para sobrepujar a maioria das contramedidas conhecidas.
           
Ainda não está bem claro qual é o tipo de resposta mais eficaz aos ataques de drones em geral.  Os militares ainda estão dedicados a planejar e combater guerrilhas e forças insurgentes, porquanto a natureza destes conflitos é um problema difícil para as forças armadas convencionais enfrentarem. O advento de enxames de drones baratos, facilmente fabricados, agindo como uma frota de micro-bombardeiros pode tornar insustentáveis essas situações

Como será possível identificar e contra-atacar eventuais centros militares, uma vez que os aparelhos da “força aérea” de ataque podem ser montados de peças recicladas e componentes improvisadamente acoplados, comandados por um “cérebro” equivalente a um smartphone de médio alcance e lançados, por exemplo, de um parque ou de uma área de estacionamento? Embora enxames de drones representem um grande avanço tecnológico, seu potencial máximo vai exigir o desenvolvimento de capacidades centradas em torno de quatro áreas-chave: tamanho do enxame, desempenho, customização e capacidade de autodefesa.
            
Teoricamente, mais drones num enxame, mais capaz o enxame. Grandes enxames submarinos podem cobrir maiores distâncias caçando submarinos e navios de superfície adversários, ao mesmo tempo em que têm mais chance de sobreviver às defesas. A perda de uma dúzia de drones poderia fragmentar o potencial de um enxame de vinte drones, mas seria insignificante para enxames de centenas ou milhares de drones. 

Notícias dão conta que a China testou com sucesso um enxame de mil drones (10); parece estar interessada em aproveitar a tática dos enxames para atacar porta-aviões americanos. Não há razão para acreditar que enxames de drones deixarão de crescer significativamente; montar um grande enxame requer a habilidade de gerenciar quantidades maciças de informação.

Mais drones geram mais inputs que podem afetar o comportamento e as decisões do enxame, ensejando, pelo grande número de aparelhos, até risco de colisão entre eles.  Naturalmente, a importância do tamanho do enxame dependerá da missão: ataques furtivos contra alvos secundários não exigirão milhares de drones, visto que provocariam indesejada atenção dos defensores – seriam contraproducentes; porém, ataques maciços contra bases adversárias e outros alvos sólidos obrigarão o emprego de grandes enxames. Um ataque a alvo densamente defendido requer poder ofensivo maciço devido à expectativa de pesadas perdas.     
           
Um futuro enxame de drones não pode consistir em aparelhos do mesmo tipo e tamanho, no entanto deve incorporar tanto grandes como microdrones equipados com diferentes configurações de eletrônica embarcada e de armamento.  Um único enxame de drones submersos e de superfície, ou de drones terrestres e aéreos, coordenando suas ações, poderá operar em todas as esferas de um conflito.

Os enxames de drones correntes constituem-se de pequenos “sensor drones”idênticos; contudo, enxames polivalentes estão sendo arquitetados. Tal enxame pode compreender a colaboração de um drone aéreo com um drone terrestre;o drone aéreo mapeia a área-alvo para o drone terrestre, que usa as informações para planejar suas ações (11).

Experiência exitosa levada a efeito foi o cumprimento de missão básica de resgate humano por cinco drones terrestres de tamanhos distintos (12), equipados cada um com sensores diferentes e funções específicas, operando em equipe. Realizaram o transporte de um manequim à guisa de ferido para outro local.  

Há drones terrestres multipropósito capazes de empregar armas de diversos tipos e carregar suprimentos (13). Os drones que compõem o enxame podem executar várias missões baseadas nas suas diferentes capacidades. Drones armados empreendem ataques contra alvos ameaçadores, enquanto drones com sensores coletam informações relativamente ao meio para informar outros drones; e drones de comunicação asseguram a integridade da intercomunicação do enxame. Até mesmo drones especificamente destinados a conduzir ataques podem ser diferentes. Um enxame pode incorporar drones de diversos tamanhos, otimizados para tipos de alvos dessemelhantes.

Um enxame destinado a suprimir defesa aérea inimiga pode incluir drones equipados com mísseis antirradiação, eliminando defesas baseadas em terra, ao passo que outros drones podem ser armados com mísseis ar-ar para enfrentar aeronaves adversárias. Esquadrilhas de réplicas baratas e desarmadas de drones de ataque têm demonstrado grande valor para o sucesso da missão do enxame, absorvendo ataques para proteger drones sofisticados ou, separando-se do grupo principal, distraindo sistemas de defesa. O importante neste caso é que a diversidade permite comportamentos mais complexos.   
           
Enxames de drones customizados oferecem flexibilidade aos comandantes, facultando-lhes remover ou adicionar drones de acordo com as necessidades.  Esta ação requer especificações comuns para os sistemas de  comunicação entre drones, de tal modo que novos drones podem ser adicionados ao enxame facilmente. De igual sorte, o enxame deve ser capaz de se adaptar à remoção de drones, seja intencional ou causada por ação hostil.

A customização também permite aos comandantes adaptar o enxame às exigências da situação, variando as capacidades do enxame propriamente ditas, adicionado drones equipados com diferentes tipos de sensores, armas ou outras cargas letais. Por outro lado, quando em operação, um enxame de drones customizável pode apartar-se e voltar a agrupar-se numa única unidade; isto permite resposta rápida para alterar a dinâmica do combate. Por exemplo, um pequeno grupo de drones submarinos pode desligar-se do enxame maior para investigar uma belonave suspeita de ser inimiga. Se o novo alvo representar uma ameaça significativa, todo o enxame é capaz de reunir-se para liquidar o adversário.
          
As pesquisas relativas à customização dos enxames demonstram que o conceito é possível, porém o desenvolvimento está nos estágios iniciais. Estudo recente publicado no jornal científico Nature demonstrou um sistema nervoso básico de autoconfiguração de robôs, conforme as exigências (14).

Um aglomerado de robôs muito simples agrupam-se para formar um único, grande robô, ou separam-se em pequenos grupos. No futuro, dotar os comandantes com um enxame de drones poderá ser semelhante a  provê-los com uma caixa de Lego, ou seja, dar-lhes de acordo com as demandas da missão um kit de drones que podem ser combinados de modos diferentes. Isto permitirá rápida resposta às alterações das condições sob as quais missões militares são ou devem ser conduzidas.
           
Enxames de drones geram significativas vulnerabilidades à guerra eletrônica; protegê-los contra a presença dessas indefensibilidades é vital. A performance do enxame de drones depende inerentemente da habilidade dos drones de se comunicarem. Se os drones não podem trocar informações, devido a desarranjos eletrônicos, o enxame não pode operar como um todo conexo. As vulnerabilidades à guerra eletrônica dependem da composição do enxame de drones; enxames podem incorporar drones especificamente designados para o contra-ataque às interferências.

Drones de comunicação podem servir de retransmissores para trocar informações, fornecendo canais alternativos ou simplesmente detectando possíveis interferências e transmitindo ordens de retirada. Outros drones podem ser equipados com mísseis antirradiação ou outras armas versus interferências. Avanços na tecnologia também podem fortalecer os enxames contra a guerra eletrônica frustrando possíveis fragilidades. Novos métodos de comunicação  são capazes de minimizar e até eliminar completamente eventuais vulnerabilidades.

Por exemplo, enxames de drones podem se comunicar com base na estigmergia (15), modo indireto de comunicação empregado por formigas ou outros insetos.  Se uma formiga identifica uma fonte de comida, ela deposita feromônios para facilitar a outras formigas encontrarem o local. Se uma delas também encontrar alimentos no local, ela deita seus próprios feromônios criando uma alta concentração do semioquímico, o que resulta em forte atração para as congêneres. Técnica como esta, empregando estímulos ambientais, aplicada a um enxame de drones, pode reduzir as vulnerabilidades às interferências eletrônicas.

CONCLUSÕES
           
Analistas respeitáveis estão divididos quanto à possibilidade dos enxames de drones oferecerem significativas relações custo/benefício positivas. T.X. Hammes (16) insiste que o futuro da guerra “são as plataformas pequenas, inteligentes e de baixo custo” (17). Destaca o enxame de drones como um exemplo, frisando que os custos são moderados e tendem a diminuir.

Porém, Shmuel Shmuel (18) discorda, arguindo num ensaio cético (19) que esta nova tecnologia será mais cara para operacionalizar do que muitos pensam.  Com efeito, o custo e sua relevância depende em parte da missão que o enxame cumprirá e quais as alternativas disponíveis. Até enxames de drones de muitos milhões de dólares podem ser efetivos e valiosos, ainda que de custo altíssimo, se ampliarem a possibilidade de sobrevivência de plataformas muito mais caras e cruciais, tais como porta-aviões ou forças nucleares de dissuasão. Drones simples, de baixo custo podem também preencher lacunas, como o interesse do US Marine Corps em drones táticos pequenos (20) e enxames de drones para dotar a infantaria orgânica de apoio do ataque aéreo aproximado e reconhecimento (21).
         
À medida que a tecnologia tornar os enxames de drones aperfeiçoados e passíveis de produção em massa, as barreiras de qualquer natureza ao seu aproveitamento inevitavelmente cairão. Afinal, quando se lia acerca de drones em 2010, quantos leitores imaginariam que uma organização como o DAESH poderia montar centenas de drones de ataque num único mês (22) ou que drones comerciais  fechariam aeroportos e suspenderiam incontáveis voos? (23).

FONTES DE CONSULTA / NOTAS
 
1.https://s3.amazonaws.com/files.cnas.org/documents/CNAS_TheComingSwarm_Scharre.pdf?mtime=20160906082059

2.https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-5195417/Boeing-reveals-drone-refuel-jets-midair.html

3.https://youtu.be/Q32QTfdAXI8

4.https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10736700.2018.1546902

5.https://www.scmp.com/news/world/middle-east/article/2127577/mysterious-drone-swarm-attacks-military-base-syria-exposing

6.https://youtu.be/ZW_OIjPTaww)

7.https://southfront.org/kalashnikov-kamikaze-drone-kub-bla-already-battle-tested-in-syria/.

8.https://youtu.be/ndFKUKHfuM0

9.https://youtu.be/mn-1IJrbtfk

10.https://www.popsci.com/china-drone-swarms

11.https://ieeexplore.ieee.org/document/7759443

12.http://www.computingonline.net/computing/article/view/849

13.https://youtu.be/e9jUiO9xuF8

14.https://www.nature.com/articles/s41467-017-00109-2

15.https://mwi.usma.edu/soldier-swarm-new-ground-combat-tactics-era-multi-domain-battle/

16.Coronel Thomas X. Hammes (ret.), US Marine Corps, é autor da teoria da “Guerra de Quarta Geração” divulgada primeiramente em artigo na Marine Corps Gazette, em 1994, um abstrato do seu livroThe Sling and The Stone: On War in the 21st Century. Hammes considera a teoria mais um  “modelo para estudo” do que propriamente um conceito revolucionário. Credita as origens da 4GW a Mao Tsé-Tung.

17.https://warontherocks.com/2014/07/the-future-of-warfare-small-many-smart-vs-few-exquisite/

18.Shmuel Shmuel é historiador e analista militar sênior da Hebrew University, Jerusalém, autor de inúmeras obras e trabalhos nas áreas de história militar e defesa. Há certa contradição no seu ponto de vista acerca dos drones, pois se sabe que mais de 70% das operações aéreas militares israelenses são realizadas atualmente por drones.

19.https://warontherocks.com/2018/09/the-coming-swarm-might-be-dead-on-arrival/

20. https://www.marinecorpstimes.com/news/your-marine-corps/2019/01/18/the-corps-is-going-all-in-on-small-tactical-drones-as-it-preps-for-future-war/

21.https://www.marinecorpstimes.com/news/your-marine-corps/2018/07/20/the-corps-wants-15-suicide-drones-swarming-from-the-hands-of-one-front-line-marine/

22.https://www.vice.com/en_us/article/vvxbp9/the-islamic-state-conducted-hundreds-of-drone-strikes-in-less-than-a-month

23.https://www.washingtonpost.com/transportation/2019/01/22/drone-activity-halts-air-traffic-newark-liberty-international-airport/?noredirect=on
 
Mais informações em:
 
- https://youtu.be/TlO2gcs1YvM

- https://youtu.be/N_uuTkrQMLM

- https://www.boeing.com/defense/mq25/#/videos/mq-25-first-test-flight  MQ25

- https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4607148/Pentagon-s-robotic-drones-fly-alongside-fighter-jets.html

- http://zala.aero/

- https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-5195417/Boeing-reveals-drone-refuel-jets-midair.html

- https://www.thedrive.com/the-war-zone/22223/army-buys-small-suicide-drones-to-break-up-hostile-swarms-and-potentially-more

- https://player.vimeo.com/video/364333850


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