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Los sensores electroópticos basados en satélite están destinados a detectar lanzamientos de misiles desde el principio, ganando un valioso tiempo para iniciar contramedidas en caso de un ataque. El Instituto Fraunhofer de Optronics, las tecnologías del sistema y la explotación de imágenes IOSB está desarrollando conceptos de diseño para sensores como estos en nombre del Ministerio de Defensa alemán.
En esta entrevista, Caroline Schweitzer, científica de investigación de Fraunhofer IOSB, explica lo que pueden hacer los sensores electroópticos y cómo funcionan.
¿Por qué la investigación sobre los sensores electroópticos se vuelve cada vez más importante en el segmento de seguridad?
Ha habido un cambio fundamental en el entorno de política de seguridad para Alemania y el resto de la OTAN en los últimos años. Se ha vuelto más complejo, con más volatilidad. Numerosos países que están lo suficientemente cerca de Europa para atacarlo también pueden desarrollar y lanzar sus propios misiles balísticos.
Algunos países de alto riesgo ya tienen o están desarrollando sistemas de misiles con largos rangos de combate que les permiten alcanzar objetivos en Europa. El uso de sistemas de alerta temprana basados en satélite está cada vez más importante a la luz de la arquitectura de seguridad cambiante en Europa. Los sensores electroópticos (EO) juegan un papel crucial en esto.
¿Qué pueden hacer los sensores EO?
Los sensores electroópticos integrados en satélites serán una adición inteligente a la defensa aérea terrestre. Pueden detectar los lanzamientos de misiles desde la señal infrarroja de la columna de escape del misil. Esto significa que los radares de control de incendios pueden preinstruirse precisamente y las contramedidas iniciadas más rápido.
El uso de un sistema de alerta temprana basado en satélite con sensores EO extendería el tiempo de advertencia anticipado antes de un ataque de misiles, ganando un tiempo valioso para iniciar contramedidas. Incluso solo unos segundos pueden marcar la diferencia.
¿Cómo funcionan los sensores electroópticos?
Los sensores electroópticos son detectores electrónicos que convierten la luz o un cambio de luz en una señal electrónica. Nuestros manifestantes tecnológicos combinan tecnología de cámara infrarroja con algoritmos de procesamiento de imágenes inteligentes para proporcionar información objetivo precisa.
Desarrollar sensores como esos es complejo. ¿Qué deben tener en cuenta los desarrolladores?
Optimizamos el diseño del sensor de forma individual, orientada a las misiones satelitales planificadas. Además de la geometría de observación orbital del satélite, también tenemos en cuenta todas las condiciones ambientales, ya que tienen un efecto crucial en el rango de detección de un sistema EO. Los diferentes tipos de nubes, zonas climáticas, estaciones y antecedentes de la Tierra son ejemplos de estos factores influyentes.
¿Qué otros factores son importantes al diseñar los sensores?
Los sensores detectan señales en el rango de longitud de onda infrarroja. Dependiendo de la altitud de órbita del satélite, el rango de longitud de onda ideal debe definirse con un ojo a las condiciones terrestres y atmosféricas para poder detectar misiles de rango medio y largo lo antes posible.
Para lograr esto, especificamos el filtro infrarrojo, que solo es permeable en ciertas bandas de longitud de onda. Ponemos ese filtro frente al sensor, por lo que solo pasan las longitudes de onda infrarrojas que son relevantes para fines de alerta temprana de misiles. También hay otros parámetros, como el tiempo de integración del sensor y la vibración satelital, que tenemos que tener en cuenta.
¿Qué requisitos deben cumplirse para que funcionen los sensores?
La alerta temprana confiable solo es posible si la relación entre la señal de misil y el fondo, incluidos aspectos como diferentes superficies terrestres y tipos de cubierta de nubes, superan un cierto umbral.
Elegir la banda espectral correcta es crucial para lograr un valor que sea lo suficientemente alto para esto. Si selecciona las bandas espectrales correctas, es significativamente más fácil detectar un lanzamiento de misiles contra un fondo terrestre en Sunshine Bright, por ejemplo.
¿Cómo se prueba el rendimiento de un concepto de sensor para su uso en el espacio?
Asegurar que la advertencia temprana de misiles sea exitosa requiere una simulación avanzada que modela cómo el sensor EO basado en satélite observaría la Tierra. Utilizamos un programa de software llamado Matisse por ONERA para fines de modelado, y trabajamos con el desarrollador para refinarlo y ampliarlo aún más. Utilizamos Matisse para generar secuencias de imágenes para un escenario de amenaza hipotética, desde el lanzamiento de misiles hasta cuando se agota la última etapa de impulso.
Durante estas secuencias, modelamos no solo toda la geometría de observación y la firma de misiles a lo largo de su ruta de vuelo, sino también cómo la atmósfera afecta el rango de detección de este tipo de sistema de observación terrestre. Utilizamos algoritmos de procesamiento de imágenes para analizar las secuencias de imágenes realistas para que podamos iterar en ellos y optimizarlos para el escenario de amenaza. Todo el objetivo es poder sonar y pasar la alarma lo antes posible cuando se detecte un misil.
¿Cómo evita el algoritmo falsas alarmas?
Los algoritmos están programados para las firmas de calor de los misiles. Entonces, si hay un punto de acceso visible en múltiples secuencias de imágenes en sucesión, eso es una indicación de un misil en el vuelo. Pero si ese lugar desaparece después de un corto tiempo, esa es una falsa alarma causada por la luz solar que se refleja en un objeto, por ejemplo. El algoritmo utiliza una base de datos para comparar continuamente un perfil de vuelo esperado con el que se acaba de detectar.
¿Son los sensores EO que ya diseñó en uso?
Sí, de hecho. Por ejemplo, desarrollamos el concepto de diseño para el sensor EO en el satélite de investigación de Ernst que se lanzó al espacio en agosto de 2024. Los planes para el pequeño satélite del Instituto Fraunhofer de Dinámica de Alta Velocidad, Ernst-Mach-Institut, EMI incluyen la evaluación de la detección de misiles de Orbit.
Aparte de eso, también trabajamos como parte de otros consorcios dirigidos por socios de la industria. A nivel nacional, por ejemplo, estamos trabajando con Airbus Defense and Space en un sistema de observación terrestre geoestacionaria.
Proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft
Cita: Preguntas y respuestas: Cómo los sensores electroópticos pueden ofrecer una protección mejorada contra los ataques con misiles (2025, 2 de junio) Recuperado el 2 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-qa-electro-optical-sensors-missile.html
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