Le Applicazioni Militari del Telerilevamento Spaziale

DA CeSI | CENTRO STUDI INTERNAZIONALI (Di Raffaele Di Meo) 

La New Space Race ha portato ad un notevole aumento del numero di satelliti in orbita, comportando un incremento di circa il 40% nel numero di assetti tra Gennaio 2022 ed Agosto 2023, evidenziando l’importanza strategica del controllo di determinate orbite, soprattutto nel campo dei satelliti per l’osservazione terrestre. Lo sviluppo di nuove strumentazioni e di nuove tipologie di sensori che si sono registrate negli ultimi anni nel settore del telerilevamento ha garantito, infatti, un pregevole aumento del numero di satelliti per l’osservazione terrestre. Se ad Agosto 2023 risultavano registrati 1.192 satelliti di questa tipologia, nel Gennaio 2022 se ne contavano solamente 1.052, con un incremento del 13.31%. Tra i 1.192 satelliti, attualmente in orbita ed operativi, 244 sono registrati come satelliti militari ed anche in questo ambito si denota un incremento pari al 10.91% rispetto all’anno precedente.

I recenti sviluppi di strumenti ottici e sensori iper-spettrali, pancromatici e multispettrali nell’ambito della rilevazione passiva, come anche le innovazioni derivanti dalle tecnologie SAR ( Syntethic Aperture Radar ) e LIDAR ( Light Detection and Ranging ), risultano una fonte primaria per l’ottenimento di informazioni per missioni sia civili che militari . I dati ricavati dall’osservazione terrestre, in ambito militare, sono ascrivibili ed hanno la valenza di informazioni di tipo IMINT (Imagery Intelligence) e GEOINT (Geospatial Intelligence), e garantiscono informazioni accurate ed aggiornate su un’ampia gamma di attività che possono essere condotte sulla Terra. Queste possono avere diverse tipologie di risoluzione, tra cui spaziale (misurazione degli oggetti), spettrale (proprietà spettrali degli oggetti) e temporale (variazioni dell’oggetto in analisi nel tempo). Le applicazioni militari dei servizi forniti da strutture SBEO (Space Based Earth Observation) sono molteplici e possono, a seconda della tipologia del dato, fornire informazioni utili sia in fase di pianificazione che in fase di condotta delle operazioni e valutazione degli effetti.

Le potenzialità che i dati ricavati dalle strumentazioni SBEO offrono in fase di pianificazione e analisi sono enormi, i servizi di telerilevamento hanno infatti particolare efficacia nelle fasi di monitoraggio e rilevazione di attività e/o anomalie. Un esempio pratico sono le applicazioni per il controllo di installazioni militari, come porti o strutture aeroportuali che permette di acquisire dati cruciali come numero e tipologia di truppe, veicoli, armamenti o navi presenti in una data area, arrivi e/o partenze da una struttura militare, presenza di sistemi SSM (Surface-to-Surface Missile) o SAM (Surface-to-Air Missile), rafforzamento o espansione di determinate infrastrutture, stime sulle capacità militari e monitoraggio sull’esecuzione di taluni trattati internazionali. Una funzione determinante che le immagini d’intelligence satellitare possono avere riguarda le applicazioni di IPB (Intelligence Preparation of the Battlefield), fornendo informazioni utili per attività di controllo e ricognizione, identificazione di aree percorribili, analisi della visibilità, presenza di infrastrutture critiche, elaborazione di piani di contingenza ed analisi CCM (multicriteria Cross-Country Mobility).

Nel caso di valutazione e verifica delle operazioni militari, invece, è di rilevante interesse l’utilizzo delle strumentazioni SBEO per effettuare analisi di BDA (Bomb Damage Assesssment), ossia la valutazione dei danni inferti agli obiettivi dopo la fase di attacco, o applicazioni relative al controllo di minacce ibride, come la criminalità transazionale (CBC – Cross-Border Crime), dove le strutture satellitari per l’osservazione terrestre vengono adoperate per l’identificazione di attività che coinvolgono il traffico di armi, droga od esseri umani.

L’aumento della mole, della complessità e della varietà dei dati forniti dall’osservazione terrestre richiede, soprattutto nell’ambito militare, strumentazioni ed applicativi di supporto che possano velocizzare ed identificare le informazioni cruciali da una quantità di dati che è sempre in costante aumento ed aggiornamento. Una delle principali evoluzioni che interessa il settore è pertanto il contributo che l’Intelligenza Artificiale (IA) può fornire in fase di analisi. Diverse tipologie di immagini satellitari possono essere, infatti, soggette ad una prevalutazione da parte di algoritmi con reti neurali artificiali per la decodifica di immagini grazie alle capacità di deep learning. Le tecnologie basate sull’IA possono essere adoperate per l’identificazione di comportamenti anomali nelle immagini, ciò avviene tramite confronto diretto con altri dati precedentemente processati. Questo genere di applicativo è già di comune utilizzo in Europa nel settore marittimo con software ad uso duale, sia nel campo della difesa (Maritime Situational Awareness) sia per quanto riguarda eventuali scenari di sicurezza. Soprattutto per quanto concerne il settore marittimo, la combinazione di meccanismi di Sistemi d’Identificazione Automatica (AIS – Automated Identification Systems), Sistemi di Monitoraggio Imbarcazioni (VMS – Vessel Monitoring Systems) o qualsiasi altro sistema basato sull’utilizzo di algoritmi di IA, in combinazione con immagini ricavate dall’osservazione satellitare terrestre, garantisce un immediato e veloce riconoscimento di qualsiasi comportamento anomalo sulle superfici marittime.

L’utilizzo dell’IA non si limita esclusivamente ad applicazioni relative al monitoraggio, ma si presta perfettamente anche per processare velocemente quantità enorme di dati, infatti, il meccanismo e le capacità di machine learning garantiscono all’algoritmo di apprendere e migliorare le ricerche, incrementandone velocità ed efficienza, vista soprattutto la mole dei dati da processare e da porre a confronto . Coinvolge sempre il settore degli applicativi utili per la fruizione dei dati IMINT e GEOINT lo sviluppo di tool informatici per l’interpretazione e decodifica delle immagini, data la complessità e la precisione delle nuove strumentazioni, la disponibilità di simili strumenti in fase di analisi delle immagini risulta di notevole importanza per garantire una piena comprensione dei dati, ciò soprattutto in virtù dei recenti sviluppi nell’ambito delle tecnologie SAR, ossia immagini caratterizzate da un’ottima qualità delle informazioni, ma di difficile interpretazione.

Nonostante gli sviluppi tecnologici, il miglioramento della qualità dei dati o eventualmente la possibilità di processare gli stessi automaticamente tramite appositi tool e tecnologie, vi sono anche delle limitazioni importanti nel settore dell’osservazione terrestre. Una delle maggiori criticità riguarda la traiettoria orbitale del satellite , dalla quale difficilmente si può prescindere, eventuali operazioni di ricollocazione richiedono un dispendio di forze, tempo e risorse, causando un gap piuttosto notevole, soprattutto, qualora si presentassero esigenze di ripianificazione della missione. Limitazioni ulteriori che derivano dall’assetto orbitale del satellite possono riguardare il tempo di rivisita, che in alcune traiettorie, tra cui quella elio-sincrona, una delle più utilizzate per i satelliti militari, avviene sempre nello stesso momento della giornata. Nel caso del telerilevamento dallo Spazio , risultano un fattore ulteriormente limitante anche le condizioni meteorologiche, che nel caso di alcune tecnologie, possono influire in maniera importante sulla qualità del dato. Ulteriore gap che riguarda in genere le tecnologie satellitari è la possibile minaccia di attacchi cyber provenienti dalla Terra , visti i lunghi tempi per la messa in operatività e l’impossibilità di cambiamenti della parte hardware di tali tecnologie, in tempi piuttosto brevi, risultano facilmente penetrabili e dunque soggetti ad importanti minacce sia per il funzionamento dello strumento, che per la riservatezza dei dati.

Evoluzione che coinvolge anche il settore dell’ osservazione terrestre è la commercializzazione di micro e nano-satelliti, ossia di dispositivi di piccole dimensioni e dai costi estremamente ridotti con prestazioni ottimali. L’introduzione di questa nuova tipologia di satellite permette così a Stati con meno capacità e minore leva finanziaria di poter accedere nello Spazio e di poter godere dei vantaggi competitivi che questo ambiente può fornire.

FONTE: https://www.cesi-italia.org/it/articoli/le-applicazioni-militari-del-telerilevamento-spaziale

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