Segunda parte de una serie sobre la guerra con drones FPV y municiones merodeadoras. Autor Sean Harper. Traducido y publicado con el amable permiso de su autor.
Ver también la primera parte en nuestro blog: Proliferación de drones de ataque FPV: descongelamiento del conflicto en Siria
Artículo original: FPV Math: Precision Mass for 21st-Century Warfare
Los drones de ataque con vista en primera persona (FPV) y las municiones merodeadoras están cambiando el carácter de la guerra. Como parte de una tendencia más amplia de robótica, inteligencia artificial y automatización, los drones FPV permiten ataques masivos y de precisión a un costo accesible y con puntos de entrada tecnológicos. En este nuevo paradigma táctico, la infantería ligera móvil armada con drones FPV ahora puede mantener en riesgo formaciones fuertemente blindadas y mecanizadas con una facilidad sin precedentes.
Este artículo explora la matemática de la cadena de muerte de esta nueva tecnología. Según muchos relatos, los drones FPV demostraron ser muy efectivos en la reciente campaña rebelde en Siria, donde las fuerzas rebeldes sorprendieron a las fuerzas del gobierno sirio en gran medida desprevenidas para cualquier ofensiva, y mucho menos para una que involucrara ataques masivos con drones FPV. Sin embargo, las operaciones con drones FPV observadas recientemente en Siria difieren de la situación en Ucrania, donde años de empleo de drones FPV e innovación por parte de ambos lados han llevado al desarrollo de contramedidas y a una dinámica de alto desgaste. A continuación, se propone un modelo estadístico básico para comprender los factores tácticos del empleo efectivo de FPV. Luego, este modelo se escala para mostrar los resultados a nivel de campaña. El uso de nuestro modelo para comparar los casos sirio y ucraniano demuestra la eficacia variable de los drones FPV en diferentes circunstancias. Comprender estas implicaciones es instructivo para el uso táctico y cómo las inversiones en otras áreas pueden afectar la eficacia de los FPV para los atacantes y los defensores.
Modelado de la cadena de muerte
Para modelar los ataques FPV, el primer paso es dividir una misión en sus partes constituyentes y asignar probabilidades de éxito en cada etapa. El modelo describe cinco fases distintas de una misión de ataque FPV: lanzamiento, movimiento hacia el objetivo, evitación de muerte cinética, evitación de muerte no cinética y ataque.
Este modelo implica un supuesto clave: el éxito de cada etapa es independiente de todas las demás etapas de la misión. Por ejemplo, la detonación exitosa de una ojiva no está condicionada a un lanzamiento exitoso. Además, tenga en cuenta que, si bien el modelo se muestra en una secuencia lineal, no todos los pasos deben estar en este orden exacto. Específicamente, la evitación de la muerte cinética y no cinética es continua desde el lanzamiento hasta el ataque.
La fase de lanzamiento implica armar con éxito el FPV y ponerlo en el aire. Para un FPV improvisado, la munición puede explotar durante el armado o el despegue, o puede fallar un motor.
El movimiento hacia el objetivo incluye el tránsito del FPV hacia el área de empleo. Si el FPV se pierde, la munición detona prematuramente o se pierde el vínculo entre el controlador y el dron, el vuelo falla.
Tanto la evitación de la muerte cinética como la no cinética capturan el riesgo de las contramedidas de los drones. Ya sea que se bloqueen o se derriben, los drones pueden ser interceptados en su camino hacia el objetivo.
Finalmente, el paso de ataque incorpora un impacto final del FPV y una detonación exitosa de la ojiva. Un ataque terminal no automatizado por parte de un operador humano puede fallar en el objetivo y golpear el suelo o una estructura cercana. Incluso si el FPV alcanza con éxito el objetivo, la ojiva puede no detonar debido a un fallo en la espoleta.
Una vez identificadas las fases del modelo, el siguiente paso es asignar probabilidades de finalización exitosa de todos los pasos. Las probabilidades de éxito de cada paso que se muestran aquí son para fines ilustrativos. Se necesitarían pruebas, evaluaciones y datos del campo de batalla para obtener más precisión y exactitud. Sin embargo, las probabilidades elegidas aquí tienen como objetivo ilustrar las condiciones del empleo del FPV en la reciente campaña rebelde siria. Tenga en cuenta que la probabilidad de evitar muertes cinéticas y no cinéticas es del 100% para representar la aparente falta de contramedidas defensivas con drones en las formaciones del ejército sirio.
En este modelo específico, la probabilidad de éxito de la misión para un solo dron de ataque FPV contra un solo objetivo es del 80%. Imagine este ataque FPV individual como un lanzamiento de moneda sesgado, donde cara equivale a éxito. En este caso, la moneda cae en cara (un ataque exitoso) el 80% de las veces.
Modelado de campañas y batallas
Los éxitos de la cadena de muertes individuales pueden escalar y permitir que los comandantes examinen enfrentamientos más extensos con cientos o miles de drones FPV. Este modelo se basa en supuestos generales y, si bien se pueden usar modelos de mayor fidelidad para capturar consideraciones más detalladas, este modelo puede proporcionar una comprensión básica del uso de drones FPV a nivel de campaña.
Imagínese una campaña o batalla donde el atacante usa 1000 drones de ataque FPV. Cada ataque tiene las características del modelo anterior con una tasa de éxito del 80%. Si lanza una moneda 1000 veces con una probabilidad del 80% de cara (un ataque exitoso), simula una campaña que involucra mil ataques FPV individuales. En muchas de estas campañas, el atacante promediaría 800 ataques exitosos; sin embargo, debido a la variabilidad, hay muchos otros resultados potenciales en una sola campaña. De hecho, en la simulación, los éxitos totales variaron desde 820 éxitos hasta tan solo 760. El resultado es una distribución que puede ayudar a los líderes a planificar un escenario de mejor caso, peor caso y promedio.
En este caso, el resultado de la simulación se muestra a continuación.
En el mejor de los casos, hay más de 820 ataques FPV exitosos. En el peor de los casos, hay menos de 780. En promedio, como se esperaba, hay aproximadamente 800 ataques exitosos. A partir de estos números, los planificadores pueden derivar la entidad del «polvorín» y los requisitos de munición. Si los planificadores quieren asegurar un número mínimo de éxitos con alta confianza, deben asumir un margen de error más alto y desarrollar suposiciones conservadoras. Por ejemplo, un planificador conservador podría estimar razonablemente 780 ataques exitosos para 1000 salidas de drones de ataque FPV a partir de este experimento.
Contramedidas
El caso anterior se basa vagamente en la campaña rebelde en Siria, donde, como se señaló, el ejército sirio no empleó contramedidas efectivas con drones. Este escenario es similar a las etapas anteriores del conflicto ucraniano. Sin embargo, a medida que la guerra en Ucrania ha progresado, se han desarrollado contramedidas con drones FPV y la efectividad general de los ataques FPV ha disminuido. En el modelo siguiente, los parámetros se ajustan para tener en cuenta estas contramedidas. Por ejemplo, imaginemos que la fuerza enemiga posee capacidades de interferencia táctica que hacen que los ataques fracasen. Por lo tanto, el modelo que se muestra a continuación reduce la probabilidad de evitar una muerte no cinética al 50 %.
Esta reducción en el éxito de evitar muertes no cinéticas disminuye la probabilidad de éxito de una misión individual al 40%, y también disminuye significativamente el número total esperado de éxitos en una campaña.
La tasa de éxito general puede disminuir aún más si el adversario posee capacidades cinéticas y no cinéticas contra UAS. El siguiente ejemplo muestra un caso en el que existe una alta probabilidad de que el dron de ataque FPV sea derribado o bloqueado. Las tasas de éxito general de la misión se desploman al 10%.
El siguiente gráfico muestra los resultados después de ejecutar 1000 escenarios de ataque FPV para cada uno de los tres conjuntos de probabilidades de éxito. El primer escenario es la distribución verde, con una probabilidad del 80% de éxito del ataque individual. El segundo escenario es la distribución amarilla, con una probabilidad del 40% de éxito del ataque individual. Finalmente, el tercer escenario es la distribución roja, con una probabilidad del 10% de éxito del ataque individual. Un atacante desearía un resultado como el escenario uno, que representa una capacidad casi sin obstáculos para atacar con FPV contra un oponente sin contramedidas. Los defensores desearían un resultado como el escenario tres, que sugiere el empleo eficaz de capacidades antidrones robustas.
Aplicación del modelo a la ofensiva rebelde siria
Recientemente, los rebeldes sirios lograron una victoria aplastante contra el ejército sirio, gracias a que los FPV ofrecían potentes capacidades de fuego de precisión. El ejército sirio parecía no tener capacidades cinéticas o no cinéticas contra los UAS; por lo tanto, la probabilidad de éxito de un ataque individual era extremadamente alta. Mientras tanto, la guerra electrónica ha cobrado protagonismo en Ucrania, con importantes capacidades de interferencia y de otro tipo en ambos bandos. Además, las capacidades cinéticas, como las ametralladoras antiaéreas o los drones interceptores, pueden destruir a los FPV antes de que alcancen su objetivo. Los defensores que utilicen contramedidas cinéticas y no cinéticas podrían reducir potencialmente la tasa general de éxito de los ataques con drones FPV del 80% a cerca del 10-20%, como se muestra en los tres escenarios anteriores.
El gobierno sirio parecía no tener tales capacidades defensivas. No está claro cuántos drones FPV emplearon efectivamente los rebeldes en su ofensiva, pero utilizando las cifras del peor de los casos, el caso base y el mejor de los casos de las campañas que implican una probabilidad de éxito del ataque del 80%, el modelo sugiere que los rebeldes podrían haber logrado entre 780 y 820 ataques exitosos por cada 1000 drones FPV empleados. Dependiendo de cuántos FPV se necesitaran por objetivo, esa cantidad de ataques exitosos podría equivaler a que el ejército sirio perdiera cientos de vehículos, personal y equipos. Después de más de una década de guerra, esas pérdidas serían devastadoras. Como referencia base, si a los rebeldes les costó 2000 dólares por dron FPV y utilizaron 1000 drones, podrían haber cambiado completamente la dirección de la guerra por un precio de 2 millones de dólares (o 20 bitcoins en el momento de escribir este artículo). [16 de Diciembre de 2024]
Conclusión
La ofensiva de los rebeldes sirios es todavía muy reciente; a medida que se disponga de más datos, los análisis arrojarán luz sobre los factores que fueron verdaderamente decisivos en la campaña. Sin embargo, a medida que prolifera la tecnología FPV, los observadores están ávidos de lecciones aprendidas y de conocimientos sobre las implicaciones para los conflictos futuros. El caso sirio demuestra que todavía puede haber una ventana de ventaja para las fuerzas que emplean drones de ataque FPV, ya que no todos los ejércitos han invertido en contramedidas efectivas. Dentro de esta ventana, las fuerzas mínimamente equipadas pueden convertir una inversión relativamente pequeña en drones FPV en un efecto operativo descomunal. La precisión de la masa y el costo por muerte relativamente bajo que ofrecen los drones FPV los convierten en armas perfectas para alterar decisivamente muchos conflictos en todo el mundo.