Lo “swarming”: la nuova frontiera tecnologica del campo di battaglia

Lo spettacolo di uno stormo di uccelli che disegna volute nel cielo ci lascia sempre attratti e rapiti, seguendo quella nuvola di punti neri che cambia continuamente forma, specie se al tramonto in campagna o in qualche giardino di città.

Ma se immaginiamo che quei puntini neri che ci ammaliano fossero dei piccoli droni, il rapimento potrebbe presto trasformarsi in sconcerto e terrore.

Questo è lo “swarming” ossia la concentrazione di droni che autonomamente si muovono per l’assolvimento di un compito.

L’associazione tra comportamento degli uccelli e modalità di conduzione di uno sciame di droni è una delle componenti più avanzate della robotica moderna, come la “biomimetica” o la “bio-ispirazione”, e si concentra studiando sia il comportamento collettivo, ovvero le dinamiche che si sviluppano volando tutti insieme, sia il comportamento singolo, ovvero come programmare il drone per interagire nello sciame.

Diversi scienziati si sono cimentati nello studio del comportamento di singoli esseri viventi in azioni di gruppo, concetto noto fin dal XIX secolo come “comportamento di Herding”, ossia “comportamento di gregge”, le cui applicazioni hanno riguardato la neurochirurgia¹, la psicologia², l’economia³, la finanza (come gli studi di David S. Scharfstein).

Elementi fondamentali di questi studi sono la presenza di un agente esterno che esercita una forza sul gruppo e la risposta del gruppo che reagisce allo stimolo esterno pur mantenendo lo spirito di coesione. Non vi è un “capo” centrale che guida e dà indicazioni, ma il movimento è dettato dallo stimolo esterno e dalla citata coesione.

Uno sciame di droni si basa su un algoritmo che prende il nome di “modello di Boids (bird-oid objects)”, sviluppato da Craig Reynolds nel 1986 i cui principi fondamentali sono: la separazione, ossia la capacità di evitare collisioni tra i singoli droni; l’allineamento, ossia la capacità di seguire la direzione media di chi gli sta accanto; la coesione, ossia la tendenza a muoversi verso il baricentro mantenendo lo sciame unito.

Questa potenzialità dello “swarming” offre nuovi modelli da impiegare sul campo di battaglia.

A differenza infatti delle “loitering munition”, ossia le munizioni circuitanti, in cui il singolo drone è guidato da un operatore per orbitare in una circoscritta area e colpire il bersaglio quando si svela, lo sciame di droni non è controllato da remoto ma da un software che consente a ciascun velivolo di comunicare con gli altri, decidendo autonomamente chi di loro attaccherà il bersaglio, chi farà da esca e chi sorveglierà, offrendo quindi saturazione e resilienza. Dal lato di chi si difende, risulta difficile contrastare questa minaccia con interferenze elettromagnetiche (i droni non sono “guidati”, ma obbediscono a un programma pre-installato) o con sistemi di fuoco contraerei (un conto è lanciare missili contro qualche drone, un conto è cercarne di abbattere più di cinquanta in continuo movimento).

La combinazione di loitering munition e swarming potrebbe essere ancora più micidiale. Immaginiamo un “drone madre” che circuita in una determinata area, per sganciare uno sciame al momento opportuno; i singoli droni si scambiano informazioni del tipo “ho trovato il posto comando”, “ io invece ho trovato una batteria contraerea nella posizione x, y”, “io ho trovato un carro in x1, y1”, ecc.. Senza alcun intervento umano, un gruppo si recherà a neutralizzare le difese contraeree e il carro, un altro attaccherà il posto comando. Un altro gruppo monitorerà la situazione.

Il banco di prova di questa possibile evoluzione del campo di battaglia è ovviamente sia la guerra in Ucraina, dove attualmente si assiste a molti attacchi di massa ma non dei veri e propri sciami, sia la guerra a Gaza. Pur riconoscendo che la tecnologia non è ancora matura per rendere completamente autonomo lo sciame, l’IDF (Israeli Defence Forces) ha sperimentato lo sciame per individuare gli obiettivi e la capacità di decidere autonomamente quale sia il drone più idoneo a colpire il bersaglio. Inoltre la sfida lanciata dall’utilizzo di tunnel da parte di Hamas ha portato a sviluppare tecniche di esplorazione autonoma con modelli ultra-compatti quali quelli della serie “Lanius” di Elbit Systems, con capacità di mappatura in tempo reale.

In sostanza l’evoluzione tecnologica ci sta portando verso dinamiche di combattimento sempre più sofisticate e micidiali, la cui risposta deve essere altrettanto avanzata e innovativa. Nell’ipotesi si arrivi a sfruttare lo swarming nelle sue piene potenzialità, la capacità di difesa dovrebbe sviluppare tecnologie finalizzate a penetrare nel software dello sciame e ingannarlo con falsi segnali di comando, oppure inviando impulsi elettromagnetici ad alta potenza che possano “friggere” i circuiti dei droni. Se l’elettronica dovesse essere inefficace, rimane allora, come già accennato, la possibilità di distruggere fisicamente i droni, con cannoni a corto raggio (sistemi come lo Skynex, di recente acquisizione da parte dell’Italia), oppure laser ad alta energia che sfruttano la loro potenza per bruciare i droni, oppure utilizzare un contro-sciame in una sorta di battaglia aerea automatizzata.

Se lo sviluppo tecnologico dello swarming non è ancora maturo, quello della sua difesa appare ancora più problematico; tuttavia la direzione tracciata è chiara, e prepararsi ad affrontare questa nuova realtà è d’obbligo per garantire la sopravvivenza nel futuro campo di battaglia.

_{1 Cfr. Wilfred Trotter, Instincts of the Herd in Peace and War, 1914}

_{2 Cfr. Gustave Le Bon, La Psicologia delle Folle, 1895}

_{3 Cfr. Abhijit Banerjee, A simple Model of herd behavior, 1992}

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