Il Centro per la Ricerca e lo Sviluppo della Difesa (CDRD) è un istituto di ricerca e sviluppo dello Sri Lanka, affiliato al Ministero della Difesa, focalizzato sul progresso delle tecnologie per le Forze Armate del Paese. Il CDRD collabora strettamente con le diverse branche militari e con altre parti interessate, promuovendo innovazioni nelle tecnologie civili e militari. Grazie ai suoi partenariati e agli sforzi di R&S, il CDRD garantisce che le difese dello Sri Lanka siano sempre all’avanguardia.

•  Racconti del passato?
•  Domande sul progetto?
• Come deve essere strutturata un’organizzazione?
• Il GNSS è vulnerabile a frequenti attacchi di jamming e spoofing?
• GNSS: come disturbare i segnali e fare lo spoofing?
• Il disturbo del segnale è ormai mainstream?
• Qual è la più grande comunità di utenti GNSS per le soluzioni di cronometraggio?
• Come implementare efficaci misure anti-jamming e anti-spoofing?
• Come si può utilizzare l’intelligenza artificiale per il rilevamento di jamming e spoofing?

 Racconti del passato?

Nel 2006 è stato istituito il CDRD presso il cantonment di Panagoda, in Sri Lanka, in risposta alla guerra civile. Questa iniziativa innovativa ha riunito personale dell’esercito ed esperti di ingegneria di varie università, con l’obiettivo di contrastare l’uso diffuso di mine Claymore detonate senza fili e di ordigni esplosivi improvvisati da parte delle Tigri per la Liberazione del Tamil Eelam. Gli sforzi del CDRD hanno portato allo sviluppo del K3 disturbatore, un dispositivo innovativo in grado di disturbare i segnali e di rilevare e far esplodere le mine piazzate dalle LTTE. La versione iniziale del K3 disturbatore per uomo era efficace fino a 100 metri, mentre la successiva versione veicolare K3V garantiva una maggiore sicurezza per i VIP. Oltre alle applicazioni militari, il CDRD ha sviluppato anche disturbatori di telefonia mobile per le carceri, nonché disturbatori di gps e telefoni satellitari, evidenziando la versatilità e l’impatto della sua tecnologia in molteplici ambiti.

 Domande sul progetto?

Il CDRD ha costantemente spinto i confini della tecnologia, passando dalla modifica di apparecchiature militari allo sviluppo di tecnologie civili all’avanguardia. Inizialmente, i progetti si concentravano sul miglioramento dell’hardware militare esistente, come il robusto microfono RA400 Cougar First, adattato per le radio Cougar e successivamente per l’uso con le radio tattiche VHF PRC1077. Tuttavia, il campo d’azione del CDRD si è notevolmente ampliato, abbracciando nuovi progetti e iniziative di R&S in tecnologie orientate al settore civile. Tra le realizzazioni di rilievo figurano una piattaforma di sorveglianza stazionaria basata su palloni a elio e dotata di telecamere pan-tilt-zoom e a infrarossi, macchine per lo sminamento, dispositivi di crittografia vocale per telefoni e radio, confezioni ad alto rapporto nutrizionale/calorico insieme a materiali di imballaggio e contenitori, dispositivi di tracciamento dei veicoli basati su GPS e sistemi di gestione delle flotte e il sistema d’arma stabilizzato WS30 per navi da guerra, sviluppato in collaborazione con EM Digital. Il viaggio di CDRD dalle modifiche militari alle innovazioni tecnologiche civili dimostra la sua versatilità e il suo impegno per il progresso tecnologico.

CDRD si è affermata come leader nell’innovazione della tecnologia di simulazione, sviluppando vari simulatori per scopi di addestramento, come simulatori di volo realistici, di controllo di volo, di artiglieria da campo e di tiro in corsia nella giungla. Oltre alle applicazioni militari, l’esperienza di CDRD si estende alle tecnologie civili. Ha creato un sistema di tracciamento dei treni e di informazione operativa per le ferrovie dello Sri Lanka, migliorando l’efficienza e la sicurezza. Altre invenzioni degne di nota includono un convertitore da Braille a Sinhala, giubbotti antiproiettile e quadcopter abilitati al GPS e dotati di strumenti di modellazione 3D per la mappatura con i droni e la gestione dei disastri. L’impegno del CDRD per l’innovazione non si ferma qui: ha anche sviluppato un’applicazione web per l’analisi, la prevenzione e la mitigazione del rischio di disastri globali. Attualmente CDRD collabora con l’aeronautica dello Sri Lanka per la realizzazione di sistemi di veicoli senza pilota, tra cui il veicolo aereo senza pilota a medio raggio Lihiniya MK II e il veicolo subacqueo senza pilota Magura per la Marina dello Sri Lanka.

Il CDRD ha sviluppato con successo un sistema MLRS da 122 mm prodotto localmente, dotato di razzi, lanciatore, comandi idraulici e sistema di controllo digitale del fuoco. Questa impressionante tecnologia è stata presentata alla 71a Parata dell’Indipendenza. Inoltre, il CDRD sta sperimentando un adattamento navale di questo MLRS, insieme a un progetto di missile guidato destinato alle navi militari. Le risorse, tuttavia, rimangono una sfida. Nel 2018, con finanziamenti, strutture e ricercatori limitati, solo 8 delle 15 ali sono operative, causando ritardi in diversi progetti.

Come deve essere strutturata un’organizzazione?

Il quartier generale del CDRD funge da centro di comando e controllo dell’intera organizzazione del CDRD. Guidato da un Direttore Generale, equivalente a un Maggiore Generale, e supportato da un team di Vice Direttori Generali e Ufficiali di Stato Maggiore, il CDRD è strutturato in quattro divisioni principali. Tra queste, la Divisione Tecnica e Materiali ha la responsabilità di condurre la ricerca e lo sviluppo. Composta da 15 ali, ciascuna guidata da un coordinatore capo nel grado di colonnello o equivalente, la Divisione Tecnica e Materiali è una forza formidabile. Tuttavia, nel 2018, solo 8 Reparti erano pienamente operativi. Questi reparti pienamente operativi includono l’ala radio ed elettronica, l’ala ingegneria da combattimento, l’ala missilistica, l’ala sorveglianza, l’ala esplosivi/pirotecnica, l’ala IT e GIS, l’ala marina e l’ala aeronautica. Inoltre, il quartier generale del CDRD supervisiona anche la Divisione amministrativa e logistica, la Divisione finanziaria e la Divisione addestramento, assicurando una gestione e un supporto efficienti a tutta l’organizzazione.

Il GNSS è vulnerabile a frequenti attacchi di jamming e spoofing?

Nel mondo di oggi, la nostra dipendenza dai satelliti sta crescendo profondamente, in quanto essi alimentano una vasta gamma di applicazioni, dalla comunicazione globale al monitoraggio della salute della Terra e alla previsione dei modelli meteorologici. I sistemi GNSS come GPS, Galileo e BeiDou sono diventati essenziali per la pianificazione dei viaggi, sia in viaggio che in montagna. Tuttavia, i recenti conflitti globali hanno messo in luce la vulnerabilità di questi deboli segnali satellitari GNSS agli attacchi di jamming e spoofing. Questo era inimmaginabile quando il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti introdusse il GPS negli anni ’80, ma oggi sono molto diffusi i disturbatori GNSS a prezzi accessibili e i dispositivi di inganno in grado di far credere ai ricevitori di trovarsi in una posizione diversa. Nonostante i progressi, garantire la sicurezza e l’integrità dei segnali GNSS rimane una sfida urgente.

GNSS: come disturbare i segnali e fare lo spoofing?

L’interruzione dei servizi PNT basati sul GNSS può essere ampiamente classificata in jamming e spoofing. Mentre il jamming può verificarsi brevemente o persistere per lunghi periodi, e può essere intenzionale o non intenzionale, lo spoofing aumenta l’interruzione inducendo i ricevitori GNSS a segnalare posizioni errate. Il disturbo non intenzionale deriva spesso da “schizzi” causati da utenti wireless di frequenze adiacenti, radio amatoriali o da difetti di progettazione delle apparecchiature radio. D’altra parte, il jamming intenzionale comprende un’ampia gamma, dai camionisti che utilizzano dispositivi economici per bloccare i segnali delle strade a pedaggio alle apparecchiature di livello militare impiegate per disattivare i missili dei droni nelle aree di conflitto. Poiché questi episodi di jamming e spoofing diventano sempre più comuni, EE Times Europe ha discusso con Gustavo Lopez, responsabile dell’accesso al mercato di Septentrio, azienda belga leader nel settore GNSS ad alta precisione di Lovanio, per esplorare le contromisure integrate nei suoi prodotti GNSS.

Il disturbo del segnale è ormai mainstream?

Il panorama delle minacce alla sicurezza sta subendo una trasformazione significativa, con le attività di jamming e spoofing che stanno uscendo dall’ombra delle discussioni di nicchia per diventare una preoccupazione pressante. Secondo Lopez, mentre la tecnologia per contrastare queste minacce è disponibile da un decennio, la conversazione intorno ad esse è cambiata radicalmente. Non più relegato a forum specializzati, il tema del jamming e dello spoofing è ora in prima linea nella sicurezza di diversi sistemi. Questo cambiamento è in parte attribuito all’ampia accessibilità di disturbatore USB a prezzi accessibili, in grado di interrompere le comunicazioni in un’ampia area. Le tensioni geopolitiche in alcune regioni hanno intensificato l’uso di questi dispositivi, in particolare per abbattere i droni. Allo stesso modo, le tecniche di spoofing, un tempo dominio di tecnologie complesse, sono state semplificate da software open-source e radio definite dal software. Questa facilità di accesso ha portato a un aumento delle richieste di informazioni sui dispositivi di disturbo, con lo spoofing osservato prevalentemente nelle zone di conflitto. Tuttavia, la tendenza allarmante è la mancanza di consapevolezza da parte di molti utenti sui rischi associati all’uso di questa tecnologia. Spesso gli individui si impegnano in attività di disturbo senza rendersi conto delle conseguenze potenzialmente gravi per coloro che li circondano, a volte anche violando inconsapevolmente i limiti legali.

Qual è la più grande comunità di utenti GNSS per le soluzioni di cronometraggio?

La comunità dei cronometristi è il gruppo più numeroso di utenti GNSS a livello globale, una rivelazione che potrebbe sorprendere molti. Lopez ha sottolineato questa inaspettata verità sul sistema di navigazione, spiegando che è la comunità di cronometristi a sfruttare le capacità di precisione temporale del GNSS per sincronizzare le reti. Questa sincronizzazione è fondamentale per diversi settori, tra cui il trasferimento di dati, le comunicazioni, le transazioni bancarie nel settore finanziario e le reti elettriche. Alcuni governi hanno riconosciuto il GNSS come infrastruttura critica a causa di questa forte dipendenza e stanno adottando misure per garantirne la sicurezza. Lopez ha sottolineato che negli Stati Uniti un gruppo dedicato si occupa della sicurezza del PNT e della valutazione del rischio per le infrastrutture critiche. Inoltre, ha sottolineato la vulnerabilità di infrastrutture essenziali come le stazioni base cellulari al jamming, data la loro posizione fissa e le antenne GNSS esposte.

Come implementare efficaci misure anti-jamming e anti-spoofing?

Quando si tratta di rilevare e contrastare gli attacchi di jamming e spoofing, è disponibile una pletora di tecniche collaudate. Lopez sottolinea che i metodi utilizzati sono in continua evoluzione, spesso implementando più strategie contemporaneamente. Alcune di queste sono proprietarie, e riguardano la loro proprietà intellettuale, mentre altre sono più conosciute. Una delle tecniche più utilizzate è il filtraggio, che può essere effettuato con metodi passa-banda, notch o adattivi. Tuttavia, Lopez sottolinea che non tutti i ricevitori GNSS sono protetti allo stesso modo da jamming e spoofing, anche se utilizzano tecniche di filtraggio. L’efficacia varia a seconda dell’implementazione specifica e del tipo di disturbo riscontrato. Per migliorare la protezione, sono fondamentali approcci multi-frequenza e multi-costellazione. Aumentando il numero di segnali, è possibile ottenere una maggiore cancellazione degli errori, migliorando la resilienza complessiva contro gli attacchi di jamming e spoofing.

Lopez ha evidenziato diverse tecniche per identificare i falsi segnali GNSS, sottolineando l’autenticazione come nuovo approccio. La costellazione europea Galileo offre attualmente l’unico meccanismo di crittografia, ma il GPS sta progettando di incorporare la crittografia attraverso Chimera. Altre costellazioni stanno esplorando tecniche simili. Inoltre, l’utilizzo di segnali alternativi è un’opzione praticabile. Ad esempio, il nostro prodotto di cronometraggio utilizza un segnale supplementare della costellazione Inmarsat per integrare le contromisure esistenti. Questa frequenza è vicina alle bande GNSS e consente di tracciare e autenticare tutte le costellazioni e i segnali. La raccolta di dati da sistemi esterni come i sistemi di navigazione inerziale migliora ulteriormente questi sforzi.

Migliorate la sicurezza del sistema con il nostro meccanismo alternativo. Offre un ulteriore livello di protezione, garantendo la vostra sicurezza.

Come si può utilizzare l’intelligenza artificiale per il rilevamento di jamming e spoofing?

L’evoluzione della tecnologia dei disturbatori e degli spoofers intenzionali sottolinea l’importanza dell’apprendimento automatico per individuare le interruzioni del GNSS e migliorare la resilienza del PNT. Lopez ha sottolineato che utilizza una prima versione di algoritmi di intelligenza artificiale per identificare modelli specifici. Con oltre 40.000 file di dati, tra cui vari scenari di disturbo e spoofing, il loro database è robusto. Sebbene l’applicazione di una vera e propria IA in questo settore sia relativamente recente, è oggetto di un’intensa attività di ricerca. L’esame dei modelli di segnale, del rapporto segnale/rumore nel tempo e di altre caratteristiche del segnale consente di classificare i diversi tipi di disturbatore. È qui che l’apprendimento automatico brilla, facilitando la classificazione dei dati e il processo decisionale informato. Inoltre, l’intelligenza artificiale offre meccanismi di albero decisionale che aiutano a determinare la contromisura più efficace per ogni situazione.