Sistemi uncrewed, in volo verso un nuovo concetto di Difesa

Sistemi senza pilota per applicazioni aeree, terrestri e marittime, civili e militari, impiegati in missioni ISTAR (Intelligence, Surveillance, Target Acquisition, Reconnaissance) e addestrative per la simulazione di minacce. Il mondo degli Uncrewed Aerial Vehicle (UAV), in continua evoluzione, include molteplici soluzioni che integrano piattaforme e sensori differenti, sistemi di missione e stazioni di controllo a terra. Tecnologie che rendono possibile la gestione sicura del traffico aereo di droni (Uncrewed Traffic Management), la protezione di aeroporti e infrastrutture critiche da incursioni, malevole o accidentali, di velivoli guidati da remoto. In questo contesto si delinea il contributo di Leonardo, tanto nello sviluppo di soluzioni tecnologiche quanto nella partecipazione a programmi internazionali e nel supporto a missioni governative.
 

AWHero, un alleato per la gestione delle emergenze
Sempre più spesso, i sistemi a pilotaggio remoto assumono un ruolo decisivo per l’impiego nel settore civile. Vengono infatti utilizzati, in aggiunta ai tradizionali mezzi di soccorso, per fronteggiare le frequenti emergenze legate a fenomeni estremi, quali alluvioni, tempeste, uragani, ondate di calore, siccità e incendi. In questo contesto opera l’AWHero, il drone ad ala rotante sviluppato e progettato nel sito di Leonardo a Pisa.
 

La sua flessibilità consente di supportare le agenzie governative e le organizzazioni commerciali in scenari di pubblica utilità, fornendo supporto in caso di disastri naturali e operazioni antincendio, ma anche effettuando monitoraggio ambientale, di gasdotti e linee elettriche. O, ancora, svolgendo missioni di sicurezza come il controllo dei confini, la sorveglianza e il monitoraggio aereo di infrastrutture critiche.

Primo e unico RUAS (Rotary Uncrewed Aerial System) della sua categoria ad aver ottenuto la certificazione militare, nel 2023 l’AWHero ha visto una serie di nuovi sviluppi che hanno riflettuto il passaggio dalla progettazione di base alla configurazione focalizzata su concetti operativi:

Ottimizzato per supportare molteplici risorse coinvolte in una serie di operazioni di Difesa, navali e multi-dominio, di diversa natura – intelligence, sorveglianza, acquisizione bersagli, ricognizione, lotta alle minacce sottomarine, electronic warfare, comunicazioni, protezione dei confini e supporto operativo a protezione delle forze in campo – l’AWHero può essere integrato con il sistema di gestione del combattimento navale. È in grado di fornire superiorità operativa nello svolgimento di ruoli e compiti complessi, garantendo la massima prontezza di missione ed efficacia operativa.

Eurodrone, una nuova dimensione europea
Il supporto strategico e operativo degli UAV rappresenta una risorsa non solo per i singoli Stati, ma anche a livello internazionale. Nell’ambito di un programma europeo che coinvolge Italia, Germania, Francia e Spagna è stato sviluppato Eurodrone, sistema aereo a pilotaggio remoto a media altitudine e lunga durata, il cui obiettivo è svolgere missioni di intelligence, sorveglianza e pattugliamento, anche a scopo civile. Il programma congiunto lanciato da Airbus, Leonardo e Dassault Aviation contribuirà a rafforzare l'autonomia strategica dell'Europa, fornendo alle Forze Armate sistemi operativi indipendenti ad altissime prestazioni e rispondendo alle future esigenze europee per un Uncrewed Aerial System (UAS).

Primo sistema aereo senza pilota progettato per volare in spazi aerei non segregati, Eurodrone opererà in tutto il mondo per supportare le missioni ISTAR ad ampio raggio e nei teatri operativi, garantendo il raggiungimento della superiorità operativa attraverso un’ampia capacità modulare. Per farlo, monitorerà dall’alto raccogliendo informazioni della stessa tipologia di quelle satellitari, ma da altezze più ridotte, in modo da permettere al sistema di essere gestito in modo agevole.

Dotato di tecnologie innovative e progettato per diventare uno dei pilastri principali dei futuri sistemi di combattimento aerei, svolgerà un ruolo indispensabile per facilitare la prevenzione dei conflitti internazionali e la gestione delle crisi.
 

Il valore complessivo del programma ammonta a 7 miliardi di euro ed è destinato a generare 7.000 posti di lavoro altamente qualificati all'interno dell’Unione Europea, garantendo lo sviluppo e il mantenimento del know-how tecnologico nel continente. Sarà infatti basato su quasi il 100% di tecnologie europee e offrirà ai produttori numerose opportunità nelle attività di sviluppo, produzione e gestione operativa. In tale contesto, Leonardo svolgerà un ruolo chiave grazie al proprio workshare industriale sulla componente dell’aerostruttura come su quella dell’elettronica di bordo.
 

Astore e Proteus, gestione di scenari complessi
L’evoluzione degli Uncrewed Air Systems è un processo che segue alcuni paradigmi comuni a tutto il settore dell’Aerospazio, Difesa e Sicurezza. A partire da un modello iniziale, progettato in base alle tecnologie disponibili e alle caratteristiche operative richieste al momento della progettazione, nel corso del tempo si arriva a continui miglioramenti derivanti da nuove necessità e dall’introduzione di tecnologie innovative. In questo senso, un esempio è rappresentato dalla famiglia Falco di Leonardo, il cui sviluppo ha portato alla nascita dell’Astore.
 

I sistemi uncrewed possono operare in situazioni particolarmente complesse, nelle quali una piattaforma con equipaggio andrebbe incontro a rischi elevati. L’approccio orientato alla persistenza e alla capacità di agire in contesti articolati è al centro di Proteus, programma di sviluppo tecnologico del Ministry of Defence (MOD) del Regno Unito sul futuro dei sistemi militari di decollo e atterraggio verticale marittimi. Proteus è un veicolo aereo multiruolo concepito in modo da ridurre i rischi, ponendo al centro la modularità e l'autonomia. Al suo interno si svolgerà l’intero processo decisionale a un livello mai visto prima, elemento decisivo per il successo delle missioni future.

Poiché i sistemi senza equipaggio sono progettati per fornire operazioni più persistenti, è necessario ridurre al minimo la manutenzione, la riparazione e la revisione. Nello sviluppo di Proteus, un ruolo chiave è assunto dalla sostenibilità – con l’utilizzo di materiali riciclati e cellule attritable – e dalla digitalizzazione. Per simulare i risultati di progettazione viene utilizzato un gemello digitale completo e, per rappresentare l'integrazione dei modelli di veicoli aviotrasportati, vengono impiegati ambienti sintetici. Per testare i sistemi autonomi avanzati a bordo dell'aereo viene inoltre utilizzato un impianto di integrazione dinamica.

Proteus è un progetto collaborativo nel quale Leonardo lavora a stretto contatto con il Future Capability Group del Defence Equipment and Support (DE&S) del MOD e con la Royal Navy per concentrarsi sulla riduzione dei rischi delle tecnologie e dei concetti emergenti. Il sistema è un'evoluzione del Rotary Wing Uncrewed Air System (RWUAS), Concept Capability Demonstrator (CCD) del MOD, a cui Leonardo partecipa dal 2013. A luglio 2022, l’azienda si è aggiudicata un contratto quadriennale per il programma dimostrativo tecnologico di fase 3 del RWUAS CCD.

Counter-UAV, soluzioni per la sicurezza
Il crescente utilizzo degli Uncrewed Aerial Vehicle da parte di attori governativi e privati ostili rappresenta una sfida significativa dal punto di vista operativo e tecnologico. Ecco perché lo sviluppo e l’innovazione di soluzioni Counter-UAV (C-UAV), volte a contrastare i veicoli aerei senza pilota, costituisce un fattore decisivo.

Le operazioni C-UAV si basano su un processo complesso, che coinvolge diverse fasi. Dal rilevamento all’identificazione, dalla classificazione alla valutazione della minaccia, fino all’attivazione delle contromisure appropriate. Questo richiede l’impiego di elementi differenti, in grado di dialogare tra loro: un sistema di Comando e Controllo (C2), sensori avanzati ed effettori, il cui obiettivo è neutralizzare il drone o disturbarne le comunicazioni e la gestione.

La prima fase, quella del rilevamento del drone, è affidata a sensori radar ed elettro-ottici, spesso utilizzati in combinazione per garantire una copertura ottimale. I primi, a seconda delle loro caratteristiche e capacità, possono consentire la scoperta a lungo raggio delle minacce operando in installazioni fisse (radar KRONOS) o mobili (radar TMMR - Tactical Multi Mission Radar e RADA DRS).

L’azione dei radar è integrata da quella dei sensori elettro-ottici, che contribuiscono alle funzioni di scoperta e tracciamento garantendo l’identificazione del target precedentemente rilevato. Un esempio è il NERIO-ULR, utilizzabile anche in notturna grazie a un sensore a infrarossi (IR).

Il vero e proprio cervello dell'architettura C-UAV di Leonardo è il sistema di Comando e Controllo. Utilizzando un software proprietario, supportato da algoritmi di intelligenza artificiale (AI) e dalla suite BRAIN (Box per Realtà Aumentata e Intelligenza Neurale), il sistema classifica il drone ed effettua la valutazione della minaccia, elaborando i dati raccolti dai sensori, aggregandoli e trasformandoli in informazioni direttamente utilizzabili e azionabili dall'operatore (data fusion), in maniera estremamente rapida.

Questo processo consente di scegliere la contromisura più efficace per neutralizzare l’elemento ostile, mantenendo sempre il controllo umano nel ciclo decisionale. Per facilitare il lavoro dell’operatore, l’interfaccia uomo macchina è intuitiva e user-friendly e utilizza algoritmi di AI per definire le priorità e suggerire l’effettore più idoneo alla neutralizzazione del bersaglio.

Gli effettori sono i sistemi impiegati per neutralizzare i droni ostili. Leonardo sviluppa soluzioni cinetiche (hard kill) – come la torretta HITFIST UL 30, in grado di utilizzare anche munizionamento programmabile, particolarmente idoneo per l’ingaggio dei droni – e non cinetiche (soft kill), come jammer per impiego veicolare, che disturbano le frequenze di controllo e di comunicazione del drone. Sono disponibili tecnologie basate su sistemi a energia diretta, vale a dire i laser a bassa o alta potenza come il DragonFire. 

La scelta dell'effettore dipende dalla natura della minaccia e dalle condizioni operative, ma l’obiettivo è sempre quello di garantire il corretto equilibrio tra efficacia e sostenibilità.

Due delle principali caratteristiche delle soluzioni C-UAV di Leonardo sono la modularità e flessibilità, con configurazioni ad hoc per diverse applicazioni – da quelle veicolari e mobili a quelle fisse o dispiegabili – e la possibilità di adattamento ai più svariati ambienti operativi. A ciò si aggiunge la possibilità di integrare con il proprio sistema C2 sensori ed effettori di terze parti.

Oltre allo sviluppo di sensori (radar ed elettro-ottici), sistemi di Comando e Controllo ed effettori (hard e soft), il contributo del Gruppo si declina anche nella partecipazione a programmi internazionali. Tra questi vi è E-CUAS (European Counter Unmanned Aerial Systems), finanziato nell’ambito dell’European Defence Fund (EDF), che punta a sviluppare un dimostratore di sistema C-UAV on the move. Il progetto, dal valore di circa 71 milioni di euro, di cui 43 milioni messi a disposizione dall’Unione Europea, è guidato da Leonardo alla testa di un team composto da 24 tra aziende, istituzioni e centri di ricerca.