Πόσο αποτελεσματικές είναι οι παρεμβολές εναντίον του Starlink;

Φωτογραφία με την βοήθεια. Gemini AI

Η ουκρανική εμπειρία δείχνει τα όρια της παρεμβολής (Jamming) απέναντι σε ένα ανθεκτικό LEO (low Earth orbit) δορυφορικό δίκτυο

Ο πόλεμος στην Ουκρανία εξελίσσεται σε ένα τεράστιο εργαστήριο δοκιμών για τις τεχνολογίες του σύγχρονου πολέμου. Μία από τις σημαντικότερες αντιπαραθέσεις που αναδύονται είναι αυτή μεταξύ του Starlink και του EW (Ηλεκτρονικού Πολέμου).

Η απλοϊκή αντίληψη ότι «ο Ηλεκτρονικός Πόλεμος μπορεί να εξουδετερώσει το Starlink δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα. Το πραγματικό πρόβλημα είναι πολύ πιο σύνθετο: μπορεί ο EW να υποβαθμίσει τη λειτουργία του Starlink; Ναι. Μπορεί όμως να προκαλέσει ένα γενικευμένο και παρατεταμένο blackout; Αυτό είναι πολύ δυσκολότερο.

Το Starlink δεν αποτελεί έναν απλό δορυφορικό σύνδεσμο μεταξύ ενός τερματικού και ενός συγκεκριμένου δορυφόρου. Είναι ένα δυναμικό LEO satellite network, αποτελούμενο από χιλιάδες δορυφόρους χαμηλής τροχιάς, οι οποίοι συνεργάζονται μεταξύ τους και μπορούν να χρησιμοποιούν διαδορυφορικές οπτικές ζεύξεις.

Αυτό ακριβώς είναι που δημιουργεί την ανθεκτικότητά του.

Ένα τερματικό δεν «δένεται» μόνιμα σε έναν δορυφόρο. Καθώς οι δορυφόροι κινούνται συνεχώς, το σύστημα πραγματοποιεί δυναμική εναλλαγή συνδέσεων, επιλέγοντας διαθέσιμους δορυφόρους και διαδρομές μέσα στο δίκτυο.

Επομένως, ο EW αντιμετωπίζει ένα διαφορετικό πρόβλημα, από αυτό που αντιμετωπίζει όταν επιχειρεί να παρεμβάλει μια συμβατική ασύρματη επικοινωνία.

Δεν αρκεί ένας ισχυρός παρεμβολέας (jammer)

Η παρεμβολή ενός δορυφορικού συστήματος χαμηλής τροχιάς απαιτεί σωστή γεωμετρία, τεράστια ισχύ, κατάλληλες κεραίες και κυρίως συνεχή παρακολούθηση.

Η αποτελεσματική καταστολή των επικοινωνιών Starlink σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία απαιτεί ταυτόχρονη και αποτελεσματική παρεμβολή σχεδόν όλων αυτών των ταχέως κινούμενων δορυφόρων που είναι διαθέσιμοι στα τερματικά σε αυτήν την περιοχή. Υπενθυμίζεται ότι μόνο σήμερα αυτό είναι 20-80 δορυφόροι...

Η εκτέλεση μιας τέτοιας εργασίας απαιτεί ένα απίστευτα πολύπλοκο και ακριβό σύστημα ικανό να παρέχει περίπου 95 dBW EIRP, που ισοδυναμεί με 3,16 GW  ισχύος που κατευθύνεται σε κάθε δορυφόρο.

Αυτή η προσέγγιση τους επέτρεψε να ενταχθούν σε έναν πολύ μικρότερο ενεργειακό σχεδιασμό, αλλά με κόστος τη μειωμένη απόδοση παρεμβολής. Ουσιαστικά, ο εχθρός παράγει συστήματα με κατανάλωση ενέργειας έως και δεκάδες kW που είναι ικανά να παρεμβάλουν μόνο εν μέρει την επικοινωνία από το τερματικό στον δορυφόρο

Το Starlink λειτουργεί κυρίως στην περιοχή της Ku-band (12 έως 18 GHz), με διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων για uplink και downlink. Ένα σύστημα EW μπορεί θεωρητικά να επιχειρήσει να δημιουργήσει παρεμβολές, όμως η πρόκληση αυξάνεται δραματικά όταν απέναντί του βρίσκεται ένα μεγάλο και δυναμικό σύστημα δορυφόρων (LEO constellation).

Για να επιτευχθεί πραγματικό blackout σε μια περιοχή, δεν αρκεί η καταστολή ενός δορυφόρου. Πρέπει να αντιμετωπιστούν ταυτόχρονα ή διαδοχικά πολλαπλές διαθέσιμες διαδρομές επικοινωνίας.

Και εδώ βρίσκεται ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της αρχιτεκτονικής του Starlink: η εφεδρεία.

Το δίκτυο μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί ακόμη και όταν συγκεκριμένες ζεύξεις υποβαθμίζονται.

Το πραγματικό όπλο του EW 

Υπάρχει όμως μια κρίσιμη τεχνική λεπτομέρεια.

Ο στόχος του EW δεν χρειάζεται πάντοτε να είναι το απόλυτο «zero connectivity».

Σε επιχειρησιακό επίπεδο, μπορεί να είναι αρκετό να αυξηθεί σημαντικά η απώλεια πακέτων (packet loss), να μειωθεί το διαθέσιμο εύρος  (bandwidth) ή να αυξηθεί η καθυστέρηση.

Για έναν απλό χρήστη αυτό μπορεί να σημαίνει μια αργή σύνδεση.

Για ένα drone όμως η κατάσταση είναι εντελώς διαφορετική.

Ένα UAV που μεταδίδει real-time video και δέχεται συνεχώς εντολές χειρισμού μπορεί να καταστεί επιχειρησιακά αναποτελεσματικό πολύ πριν χαθεί εντελώς η σύνδεση.

Αυτό οδηγεί σε μια πολύ σημαντική διάκριση:

Το γεγονός ότι ένα τερματικό εξακολουθεί να είναι συνδεδεμένο στο Starlink δεν σημαίνει απαραίτητα ότι μπορεί να υποστηρίξει αποτελεσματικά μια κρίσιμη επιχειρησιακή αποστολή.

Η μάχη μεταφέρεται στο software

Και εδώ αρχίζει ίσως η πιο ενδιαφέρουσα πλευρά της αντιπαράθεσης.

Η ανθεκτικότητα ενός δικτύου απέναντι στο EW δεν εξαρτάται μόνο από την ισχύ εκπομπής ή την ποιότητα των κεραιών.

Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό και από τα πρωτόκολλα επικοινωνιών.

Τεχνικές όπως Forward Error Correction (FEC), Automatic Repeat reQuest (ARQ), Erasure Coding και Interleaving μπορούν να επιτρέψουν σε ένα σύστημα να συνεχίσει να λειτουργεί ακόμη και όταν ένα σημαντικό μέρος των δεδομένων έχει χαθεί.

Με απλά λόγια, το σύστημα δεν προσπαθεί να λειτουργήσει σε ένα τέλειο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον.

Σχεδιάζεται εξαρχής ώστε να λειτουργεί μέσα σε ένα συμπυκνωμένο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον.

Αυτό είναι ίσως το σημαντικότερο μάθημα από την ουκρανική εμπειρία.

Starlink και drones: Μια κρίσιμη σχέση

Η εξέλιξη αυτή αποκτά ιδιαίτερη σημασία στον πόλεμο των drones.

Τα σύγχρονα UAV δεν πρέπει πλέον να αξιολογούνται μόνο με βάση την εμβέλεια, τους αισθητήρες ή την αυτονομία τους.

Πρέπει να αξιολογούνται και με βάση την ανθεκτικότητα των επικοινωνιών τους σε περιβάλλον EW.

Ένα drone με εξαιρετικό αισθητήρα και μεγάλη εμβέλεια μπορεί να είναι πρακτικά άχρηστο εάν ο αντίπαλος μπορεί να διακόψει εύκολα το command-and-control link.

Αντίθετα, ένα σύστημα που διαθέτει πολλαπλές οδεύσεις επικοινωνίας, ανθεκτικά πρωτόκολλα, αυτόνομες λειτουργίες και δυνατότητα λειτουργίας με περιορισμένες ικανότητες μπορεί να συνεχίσει την αποστολή του ακόμη και σε περιβάλλον έντονου EW.

Αυτό αλλάζει και την προσέγγιση στα C-UAS.

Το «βάζω ένα jammer και σταματάω το drone» δεν αποτελεί πλέον καθολική λύση.

Ο αμυνόμενος πρέπει να μπορεί να αντιμετωπίσει διαφορετικές αρχιτεκτονικές επικοινωνιών, διαφορετικά επίπεδα αυτονομίας και διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας.

Η νέα πραγματικότητα του Ηλεκτρονικού Πολέμου

Η αντιπαράθεση Starlink–EW αποκαλύπτει κάτι πολύ σημαντικό για τον πόλεμο του 21ου αιώνα.

Ο Ηλεκτρονικός Πόλεμος δεν είναι πλέον απλώς ένας αγώνας μεταξύ «ισχυρότερου jammer» και «ισχυρότερου πομπού».

Είναι ένας αγώνας μεταξύ αρχιτεκτονικών.

Από τη μία πλευρά έχουμε κατανεμημένα δίκτυα, πολλαπλές διαδρομές, ομάδα LEO εξελιγμένων  επικοινωνιών και ανθεκτικά πρωτόκολλα.

Από την άλλη έχουμε συστήματα EW που εξελίσσονται προς περισσότερο στοχευμένη παρεμβολή.

Το πλεονέκτημα επομένως δεν θα ανήκει απαραίτητα σε εκείνον που εκπέμπει με τη μεγαλύτερη ισχύ.

Θα ανήκει σε εκείνον που μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί όταν το ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον έχει γίνει εχθρικό.

Αυτό είναι ένα κρίσιμο μήνυμα και για την Ελλάδα.

Η ανάπτυξη των ελληνικών C-UAS, των drones, των δικτύων C4ISR και γενικότερα των συστημάτων διοίκησης και ελέγχου δεν μπορεί να βασίζεται στην υπόθεση ενός «καθαρού» ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος. Το αντίθετο.

Πρέπει εξαρχής να σχεδιάζονται για επιχειρήσεις ανθεκτικές σε EW.

Γιατί στον πόλεμο του μέλλοντος δεν θα κερδίσει απαραίτητα αυτός που θα έχει το καλύτερο drone.

Ούτε αυτός που θα έχει τον ισχυρότερο jammer.

Θα κερδίσει εκείνος που θα μπορεί να βλέπει, να επικοινωνεί, να αποφασίζει και να δρα μέσα στο ηλεκτρομαγνητικό χάος.

Αυτό είναι το πραγματικό μάθημα του Starlink.

Με πληροφορίες από militarnyi.com