Le tecnologie multi-dominio per affrontare gli scenari operativi del futuro

Negli attuali teatri operativi le nazioni operano in contesti molto più complessi rispetto al passato, con minacce ibride che si sommano a quelle tradizionali, configurando ambienti spesso instabili e confusi in cui le forze in campo necessitano di soluzioni tecnologiche integrate e che forniscano risposte tempestive alle esigenze di difesa e sicurezza.

D’altro canto, i rapidi progressi della tecnologia hanno portato alla ribalta – accanto ai tradizionali scenari terrestri, aerei e navali - i nuovi domini operativi legati allo Spazio, con le opportunità che ne derivano in termini di servizi satellitari downstream e di space cloud, e alla dimensione cyber, nella sua doppia veste di dominio a sé stante e di connettore e abilitatore di tutti gli altri.

Il “campo di battaglia”, che sia un teatro di operazioni militari o un’emergenza legata alla sicurezza di cittadini o infrastrutture, si allarga rendendo sempre più sottile la linea di demarcazione tra operazioni militari e civili, poiché gli strumenti tecnologici a disposizione hanno creato ambienti di conflitto completamente nuovi, nei quali l’effetto combinato delle interazioni tra i vari sistemi, e delle conseguenze in caso di loro compromissione, si ripercuote in entrambi gli scenari.

È il nuovo paradigma “bullets & bytes” secondo quanto evidenziato da Roberto Cingolani: la commistione tra le armi convenzionali (bullets) e le tecnologie digitali (bytes), trasforma il concetto stesso di Difesa tradizionale. Oggi si può dichiarare una guerra bloccando i sistemi informatici delle organizzazioni strategiche di una nazione, le banche, le dighe, tutti i servizi, in pratica condurre un attacco senza colpire fisicamente le infrastrutture critiche. O si possono distruggere armamenti sofisticati e costosi semplicemente governando un drone da uno smartphone tramite una connessione satellitare. O ancora, l’interdizione al cyberspazio può avere effetti gravi non solo nel campo dei servizi civili, ma anche in strategiche attività militari, bloccando l’attività di intelligence, sorveglianza e ricognizione, o impedendo comunicazioni, comando e controllo.

Ne deriva un cambio di paradigma non solo geopolitico, ma anche industriale. Dal tradizionale concetto di Difesa si passa a un approccio orientato alla Global Security, che si estende a un orizzonte più ampio, per includere la sicurezza in tutte le sue declinazioni: energetica, cibernetica, delle infrastrutture, spaziale, alimentare. Del resto, è la lezione appresa dal recente conflitto in Ucraina: da quando è iniziato, il primo impatto è stato sulla sicurezza energetica, poi sulla sicurezza alimentare e infine su quella dei dati, con ciò evidenziando in maniera drammatica le ripercussioni a livello globale di un conflitto solo apparentemente locale.

In tale quadro, l’effetto combinato della proliferazione delle capacità tecnologiche, l’interdipendenza dei sistemi moderni e l’utilizzo innovativo di nuove modalità di conflitto, crea uno scenario complesso e sfidante, in cui la necessità di garantire sicurezza a cittadini e istituzioni travalica i convenzionali domini di azione militari per assumere una dimensione “a tutto campo”. La separazione tra civile e militare svanisce, infatti, nel momento in cui la digitalizzazione crea un livello di attività cyber che hanno valore su entrambe le realtà senza distinzione.

Rappresentazione grafica di uno scenario multi-dominio

LE OPERAZIONI MULTI-DOMINIO PER AFFRONTARE I FUTURI SCENARI GLOBALI

Da queste premesse nasce il concetto di operazioni multi-dominio, che si avviano a superare – nella dottrina e nella pratica – il tradizionale paradigma delle joint operation. In che modo?

Le multi-domain operation (MDO) si distinguono dalle joint operation; queste ultime hanno come fine il conseguimento della superiorità nel dominio di competenza, attraverso la collaborazione delle varie Forze Armate che operano in maniera coordinata; le prime invece, operano trasversalmente in tutti i domini, coordinandosi e integrandosi anche con attività di stakeholder non militari, come industria, centri di ricerca e altri partner internazionali che possono supportare attivamente le operazioni sul campo. 

Ciò si traduce non in una semplice “sommatoria” di forze a cui aggiungere satelliti e infrastrutture di information technology, quanto piuttosto in una “sincronizzazione” di obiettivi e strumenti, capace di assicurare alle proprie forze la libertà di azione sempre e dovunque (anche nello Spazio, o nell’immateriale flusso cibernetico), per individuare finestre di opportunità e superiorità nel dominio di maggiore interesse al momento.

Qui entra in gioco la capacità delle infrastrutture spaziali e digitali che consentono di organizzare l’interazione tra le forze in campo e i vari livelli di comando a uno  stadio del tutto superiore rispetto al passato, consentendo loro di agire come un unico organismo che pianifica le operazioni da svolgere, avendo a disposizione la completa situational awareness fornita dalle informazioni provenienti da ciascun dominio e potendo in tal modo valutare vantaggi e svantaggi di tutti gli elementi che interagiscono in quel determinato momento.

Si può dire che è stata proprio la rivoluzione digitale, e la creazione del cyberspazio, a spostare la logica delle operazioni interforze al concetto di multi-dominio. La dimensione cyber – unica immateriale e non-fisica – infatti, agisce e integra tutte le altre e i loro strumenti e cambia la natura dei tre fattori tradizionali – tempo, spazio e forze, poiché comprime il tempo, dilata lo spazio e rende meno rilevanti le forze.

Per questo motivo, in un’operazione multi-dominio pianificatori strategici e attuatori devono saper conoscere anche domini diversi dalla loro propria competenza, perché un’azione nel proprio dominio può avere un effetto diretto ed efficace in un altro. La vera sfida è raggiungere la cosiddetta “convergenza” (strategica, tattica e operativa), legata anche alle differenti velocità con cui si concretizza l’azione nei differenti domini.

Per cui il vantaggio sarà ottenuto da chi saprà meglio coordinare le azioni delle proprie forze a tutti i livelli di dominio, riceverà ed elaborerà le informazioni di intelligence più velocemente e su queste basi prenderà decisioni coerenti ed efficaci.

LA TECNOLOGIA “GAME CHANGER” DI LEONARDO

Leonardo copre l’intera catena del valore in termini di multi-dominio -piattaforme, tecnologie abilitanti e capacità sistemistiche e di integrazione - con la possibilità che ne deriva di sfruttare in maniera sinergica le proprie soluzioni tecnologiche in tutti i domini operativi.

L’elemento propulsore alla base di questa capacità tecnologica è la digitalizzazione, che permette l’interoperabilità tra le operazioni nei vari domini. Big data analysis, high performance computing, cloud, intelligenza artificiale, digital twin, connessioni a banda ultra-larga sono gli abilitatori strategici che consentono all’azienda di presidiare al meglio i nuovi scenari di sicurezza globale.

A ciò si aggiungono le competenze specifiche in materia di cybersecurity. Quanto più pervasivo è l’utilizzo del digitale, tanto più aumenta la mole di dati da raccogliere, analizzare e distribuire. E questi dati vanno protetti. Inoltre, la convergenza delle dimensioni cyber e fisica (OT – Operational Technology, che comprende l’hardware e il software per monitorare e controllare i dispositivi sul campo, e IT – Information Technology, che si riferisce in generale a tutti i sistemi di processamento dei dati), che caratterizza gran parte delle infrastrutture critiche nazionali e della produzione industriale, fa sì che un cyber attacco abbia conseguenze molto serie non solo a livello di infrastrutture informatiche, ma anche su quelle fisiche.

La cybersecurity diventa dunque l’altra faccia della medaglia digitale: la necessità imprescindibile di proteggere le informazioni, i sistemi e le piattaforme secondo un approccio secure-by-design, per cui qualunque prodotto o processo deve “nascere sicuro”, cioè avere caratteristiche intrinseche di sicurezza cibernetica fin dalla fase di progettazione, per costruire un cyberspazio sicuro e resiliente.

Il risultato di questa progressiva “contaminazione” tra digitale e manifattura è una forte accelerazione dell’evoluzione tecnologica che trasforma il singolo prodotto (l’elicottero, il satellite, il radar, l’elicottero, il drone) in un “sistema di sistemi” strettamente interconnesso con l’ambiente circostante, integrato con altre piattaforme, e multi-dominio, con un ambito applicativo sempre più esteso.

L’altra “gamba” sui cui poggia l’evoluzione di Leonardo è lo Spazio. Come ricorda Cingolani, “gran parte di ciò che oggi è internet domani sarà gestito da satellite e lo Spazio genererà una quantità di dati infinita da proteggere. Per questo c’è bisogno di accelerare su infrastrutture e servizi”.

Del resto, lo Spazio è strategico non solo per le applicazioni e i servizi satellitari che sono sempre più presenti nella vita quotidiana (dai telefonini ai viaggi, dalle transazioni finanziarie all’agricoltura di precisione). È anche la chiave per la pianificazione e la capacità operativa delle nazioni, perché abilita comunicazioni, osservazioni del territorio, intelligence, posizionamenti di precisione, in tutti gli scenari possibili, civili e militari. Disporre di un’infrastruttura spaziale è quindi cruciale per abilitare le operazioni multi-dominio connesse al mantenimento della sicurezza globale, alla capacità di reazione verso le minacce esterne, agli strumenti per fronteggiare le emergenze ambientali e climatiche.

La combinazione del continuum digitale lungo l’intera catena del valore, con un’avanzata rete di infrastrutture spaziali e all’interno di un robusto scudo di cyber sicurezza, sono dunque gli abilitatori per declinare in ambito industriale il concetto di multi-dominio, con soluzioni che “orchestrano” e “fanno interagire” le attività di tutte le tecnologie impiegate nei differenti ambiti (terrestre, aereo, marittimo, spaziale e cyber), rendendo questi ultimi pienamente interconnessi. Alcune di queste soluzioni sono già operative, altre nella pipeline, alcune allo studio di progettisti e tecnici. Di seguito una panoramica degli esempi più interessanti.

AW249, il nuovo elicottero per gli scenari operativi del futuro

L’AW249 è stato specificamente progettato per operare in uno scenario multi-dominio, caratterizzato da elevata complessità e alto profilo di minaccia, che richiede capacità di integrare le informazioni provenienti da tutti i domini (terra, mare, cielo, Spazio, cyber) e di collaborare con altre piattaforme. In quest’ottica, l’elicottero è stato dotato, by-design, di una serie di capacità “native”, presenti sulle macchine che saranno consegnate all’Esercito Italiano a partire dal 2027. In particolare: capacità e potenza di calcolo, connettività e interconnessione, gestione di UAV, estesa potenzialità di aggiornamento tecnologico, precisione nell’acquisizione di bersagli e resilienza agli attacchi cyber. Una completa e accurata situational awareness è garantita da una serie di apparati e sensori – tecnologia LIDAR, sensore IR e radar a microonde, mentre l’interazione tra intelligenza artificiale e avanzate capacità di calcolo permette di calcolare, correlare e aggiornare in tempo reale parametri quali altezza, velocità e presenza di ostacoli, garantendo così all’elicottero la possibilità di identificare le rotte più sicure da seguire. Infine, l’integrazione con il drone riveste un’importanza strategica, in quanto quest'ultimo, grazie alla sua posizione avanzata, è in grado di estendere la capacità di intelligence dell'elicottero. Questo consente alle formazioni composte da AW249 e relativi gregari non pilotati di ottimizzare e rendere più efficaci le operazioni.

Mock up dell’AW249 in mostra a Eurosatory – Parigi

GCAP, il “sistema di sistemi” di sesta generazione 

Il GCAP (Global Combat Air Programme) è un programma di collaborazione internazionale che coinvolge Italia, Regno Unito e Giappone con l'ambizione condivisa di sviluppare un sistema aereo di nuova generazione entro il 2035. Leonardo è partner strategico insieme alla britannica BAE Systems e alla giapponese Mitsubishi Heavy Industries. Il progetto prevede lo sviluppo di un sistema di combattimento aereo integrato, nel quale la piattaforma principale, provvista di pilota umano, è al centro di una rete di velivoli a pilotaggio remoto con ruoli e compiti diversi, dalla ricognizione, al sostegno e al combattimento, controllati dal nodo centrale e inseriti in un ecosistema capace di moltiplicare l’efficacia del sistema stesso. Attraverso una capacità tecnologica, digitale in tutte le sue componenti - un'infrastruttura di comando e controllo e di comunicazioni, basata su intelligenza artificiale e super calcolo, architettura combat cloud e datalink cyber resilienti, auto-adattabili e superveloci nel trasferimento di elevati volumi di dati - il sistema potrà operare nella dimensione multi-dominio, sincronizzando le operazioni con gli altri dispositivi militari di terra, mare, aria e spazio e consentendo ai decisori di avere un’immagine completa dell’area operativa e di moltiplicare le opzioni di risposta al mutare degli eventi. Leonardo metterà a disposizione del progetto le proprie competenze in tutte le aree tecnologiche coinvolte, facendo leva sulle tecnologie digitali più avanzate come l’intelligenza artificiale, il calcolo avanzato, i digital twin, e mettendo a frutto le proprie capacità sistemistiche e di integrazione.

GCAP – Rappresentazione grafica

MILSCA, primo sistema di space cloud per la Difesa

MILSCA (Military Space Cloud Architecture), assegnato a Leonardo dal Ministero della Difesa italiano, è un progetto hi-tech e multi-dominio che sfrutta le capacità dell’azienda nell’acquisizione, gestione e cybersecurity dei dati, nell’intelligenza artificiale e nel supercalcolo. Prevede lo sviluppo di un’architettura militare cloud spaziale, prima in Europa: una costellazione di satelliti in orbita attorno alla Terra per fornire al Governo e alle Forze Armate una capacità di calcolo e memorizzazione ad alte prestazioni direttamente nello spazio. Il sistema, progettato con modelli di cybersecurity integrati, garantirà agli utenti rapidità e flessibilità nell’accesso ed elaborazione dei dati strategici – comunicazione, osservazione della Terra, navigazione – generati sulla Terra e nello spazio a bordo di ciascun satellite. Lo space cloud ridurrà le tempistiche di elaborazione dei dati, processati direttamente in orbita attraverso le capacità del supercomputer davinci-1, fornendo così informazioni in tempo reale e facilitando operazioni multi-dominio e multi-nazione.

Space cloud – Rappresentazione grafica

ECYSAP, la cyber situational awareness a difesa dell’Europa 

La sicurezza cyber a livello europeo è uno dei pilastri della Difesa e autonomia strategica europea. Per questo motivo l’Unione Europea ha co-finanziato il progetto ECYSAP (European Cyber Situational Awareness Platform) che ha l’obiettivo di sviluppare e implementare fondamenti teorici innovativi, metodi e prototipi di ricerca, integrati in una piattaforma operativa europea che abiliti la cyber situational awareness in tempo reale. La finalità del progetto è fornire ai comandanti delle missioni militari un’immagine accurata dei rischi cibernetici sia in fase di pianificazione, sia durante l’esecuzione delle missioni e assisterli nelle decisioni da prendere in tutti i domini fisici - terra, mare, aria, spazio - e in quello precipuo dei cyber attacchi. Il contributo di Leonardo al progetto è focalizzato in particolare sulla componente di Course of Action, ovvero sulla identificazione ed esecuzione delle azioni per la mitigazione del rischio cyber.

Global Cybersec Centre

ATHENA, il “cervello digitale” della piattaforma nave

La sfida del multi-dominio è essenziale per le Forze Navali che devono integrarsi con le altre forze armate a livello nazionale e multinazionale. ATHENA è il Combat Management System di Leonardo riconosciuto come benchmark a livello internazionale e giunto alla versione MK2 a bordo dei Pattugliatori Polivalenti d’Altura. È stato pensato, fin dalla fase progettuale, come scalabile verso l’alto, permettendo un ampliamento delle prestazioni per adattarsi a unità navali ancora più complesse o a tecnologie più disruptive, come intelligenza artificiale e supercalcolo. Sarà possibile, ad esempio, integrare una parte di software ad hoc per le operazioni multi-dominio, sincronizzando le attività navali con quelle in corso negli altri ambiti di terra, spazio, aria, rappresentando poi lo scenario complessivo su un tavolo tattico dedicato per accelerare il processo decisionale. Proprio da questo sistema è partito lo sviluppo dell’ATHENA MK2/U, destinato ai nuovi sommergibili della Marina italiana. Facendo anche ricorso ad un esteso utilizzo di algoritmi di intelligenza artificiale, il nuovo sistema offrirà agli operatori una situazione tattica (tactical picture management and situational awareness) completa dello scenario operativo circostante, permettendo una rapida pianificazione ed esecuzione della missione, oltre ad avanzate capacità di interoperabilità, di registrazione e analisi dei dati e di riconoscimento di immagini dell’ambiente sottomarino e di superficie.

ATHENA CMS a bordo del PPA (Pattugliatore Polivalente d’Altura)