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Estado del Arte de las Tecnologías Cátedra Isdefe-UPM Mayo 2016 – Junio 2017 Madrid, junio de 2017 Combatiente del Futuro (CONFUT)

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Estado del Arte de las

Tecnologías Cátedra Isdefe-UPM

Mayo 2016 – Junio 2017

Madrid, junio de 2017

Combatiente del Futuro

(CONFUT)

Estado del Arte de las Tecnologías

2 Mayo 2016 - Junio 2017

Introducción

En la mayoría de los países desarrollados se están llevando a cabo programas de

modernización de los ejércitos, con los que se pretende mejorar aquellas áreas tecnológicas que

permitan al futuro combatiente completar y ejecutar las misiones asignadas en la eficacia de

fuegos, mando y control, supervivencia, sostenimiento, movilidad, capacidad de entrenamiento y

simulación. Fue EE. UU. el precursor de esta iniciativa con el programa Land Warrior, que se

dividió en siete pilares: arma, casco, armadura y protecciones, ordenador, navegación, radio y

sistemas software.

Por su parte, en España, se ha desarrollado el programa CONFUT con el objetivo de

mejorar su propuesta de soldado del futuro. Las tecnologías involucradas en el programa

COMFUT sobre las que se realiza la prospectiva son aquellas más ligadas a las TICs (Tecnologías

de la Información y la Comunicación).

1. Redes de comunicaciones y NEC ......................................................................................................... 3

2. Interacción con UGVs y UAVs............................................................................................................. 4

3. Tecnología Ponible................................................................................................................................ 5

3.1 Antenas ............................................................................................................................................ 5

3.2 Grafeno y OLED ............................................................................................................................. 5

3.3 Realidad Aumentada ....................................................................................................................... 7

3.4 Navegación sin GPS ........................................................................................................................ 7

3.5 Supervisión del estado de salud ....................................................................................................... 8

3.6 Identificación Amigo-Enemigo ....................................................................................................... 9

4. Detección ............................................................................................................................................ 11

4.1 Sensores Acústicos ........................................................................................................................ 11

4.2 Aplicaciones en la banda de Terahercios ...................................................................................... 11

5. Guerra Electrónica .............................................................................................................................. 12

6. Baterías ................................................................................................................................................ 12

En la siguiente figura se muestra la localización de las principales universidades y centros de

investigación, a nivel europeo, relacionados con las tecnologías más novedosas que podrían ser

utilizadas por el Combatiente del Futuro.

Figura 1. Localización de las principales universidades y centros de investigación a nivel europeo (estrellas

amarillas).

Estado del Arte de las Tecnologías

3 Mayo 2016 - Junio 2017

Tecnologías

1. Redes de comunicaciones y NEC

[CONFUT 1.x.y] es el identificador para las referencias de este apartado, tal como se

describe en la sección del Combatiente del Futuro del “Documento de Referencias”.

Las redes y comunicaciones a través de radio IP en un entorno NEC (Network-enabled

capability) serán fundamentales en los escenarios de guerra en el futuro. NEC es una iniciativa

que tiene como objetivo desarrollar una capacidad cognitiva y técnica para organizar los diversos

componentes operativos, desde el nivel estratégico hasta el nivel táctico, a través de una

infraestructura de redes e información en el ámbito de las operaciones militares, de las que

formará parte el Combatiente del Futuro [COMFUT 1.11.11]. Especial énfasis debe ponerse en la

seguridad, el encriptado y la robustez de las comunicaciones ante interferencias.

A continuación, se exponen algunos programas enfocados directamente hacia el ámbito de la

defensa, y que tienen relación con las redes de comunicaciones con las que el Combatiente del

Futuro estará íntimamente relacionado.

USUKITA (US-UK International Technology Alliance) se trata de una iniciativa de los gobiernos

de Estados Unidos y el Reino Unido con el objetivo de establecer una colaboración conjunta en

temas de investigación, de forma que se cree una masa crítica de recursos y personal

pertenecientes a los gobiernos, empresas y universidades para abordar los nuevos retos

tecnológicos que introducen las iniciativas Net-Centric en el ámbito de las operaciones militares

de coalición. Los temas a tratar son: teoría de redes, seguridad en los sistemas de sistemas,

procesamiento y distribución de información sensorial, planificación y toma de decisión en

entornos distribuidos de coalición.

Figura 2. International Technology Alliance Collaboration System.

Dentro del programa COINCIDENTE (Cooperación en Investigación Científica y Desarrollo en

Tecnologías Estratégicas), que tiene como objetivo utilizar tecnologías civiles desarrolladas en el

Plan Nacional de I+D para añadir soluciones tecnológicas novedosas de interés para el Ministerio

de Defensa español, se han desarrollado proyectos relacionados con redes de comunicaciones

aplicables al Combatiente del Futuro [COMFUT 1.15.15], [COMFUT 1.16.16].

Figura 3. Dirección General de Armamento y Material del Ministerio de Defensa de España.

Estado del Arte de las Tecnologías

4 Mayo 2016 - Junio 2017

2. Interacción con UGVs y UAVs

[COMFUT 2.x.y] es el identificador para las referencias de este apartado, tal como se

describe en la sección del Combatiente del Futuro del “Documento de Referencias”.

Los vehículos no tripulados son cada vez más importantes en redes tácticas, ya que están

demostrando ser una plataforma extremadamente flexible para una variedad de aplicaciones, y es

indudable que tendrán que interactuar con el Combatiente del Futuro en entornos de combate.

Cada vez más, tanto los UAVs (Unmanned Aerial Vehicle) como los UGVs (Unmanned

Ground Vehicle) necesitan cooperar entre sí y con el combatiente con el fin de realizar tareas

complejas tales como la recopilación y procesamiento de la información y la conexión entre las

partes desconectadas de la red. Sin embargo, la cooperación de estos vehículos en escenarios

tácticos representa un reto importante tanto en aspectos de coordinación como de comunicación.

De hecho, estos vehículos deben alcanzar un alto grado de coordinación entre ellos para llevar a

cabo tareas complejas de forma dinámica y en entornos inciertos. A su vez, como los vehículos no

tripulados interactúan con otras entidades, la coordinación efectiva de las operaciones de múltiples

UAVs y UGVs requiere de apoyos en términos de protocolos de comunicación eficientes y

mecanismos de explotación que aceleren los flujos de información [COMFUT 2.4.20].

De hecho, particularmente los UAVs aparecen como un elemento indispensable para

garantizar el despliegue de redes efectivas en conflictos armados donde un entorno NEC

proporciona una superioridad logística que posibilita una coordinación eficiente de tropas, lo que

desemboca en la consecución del propósito de la misión objetivo.

No es la finalidad de esta sección analizar en profundidad las aplicaciones de las

plataformas autónomas, pues se considera una cuestión en sí misma con la suficiente relevancia

como para realizar una prospectiva tecnológica específica sobre ella. De hecho, las TICs para

plataformas aéreas y navales son una de las cuatro líneas temáticas en las que trabaja este

Observatorio. Pero es conveniente resaltar el papel que juegan estos sistemas autónomos junto al

Combatiente del Futuro.

Figura 4. Airborne Network.

Estado del Arte de las Tecnologías

5 Mayo 2016 - Junio 2017

3. Tecnología Ponible

[COMFUT 3.x.y] es el identificador para las referencias de este apartado, tal como se

describe en la sección del Combatiente del Futuro del “Documento de Referencias”.

La Tecnología Ponible (weareable) hace referencia a aquellas prendas de vestir y

complementos, que incorporan elementos tecnológicos o electrónicos. Una de sus características

más importantes es que permiten la multitarea, ya que no requieren dejar de hacer otra actividad

para ser usados y pueden actuar como extensión del cuerpo del usuario. Las aplicaciones militares

que tienen este tipo de tecnologías son enormes, de hecho, el Combatiente del Futuro llevará

equipado muchos dispositivos que tienen relación con la Tecnología Ponible.

3.1. Antenas

Con toda la tecnología desplegada sobre el Combatiente del Futuro, donde todo el escenario

se convierte en un entorno en red del cual el Combatiente extrae y provee información, es

necesario especificar sistemas que faciliten este intercambio de conocimiento y que se encuentren

integrados en el equipo portable del soldado. En este sentido la nueva tecnología que incorporará

el soldado debe configurarse atendiendo a las características de lo que se denomina WBAN o

BAN, Wireless Body Area Network (red de área corporal).

Para desarrollar estos sistemas de antenas weareables o ponibles, no sólo deben

considerarse aquellas especificaciones de las antenas tradicionales como son: pérdidas de retorno,

diagrama de radiación, ganancia, eficiencia, etc. Sino que es necesario analizar otros requisitos,

como su integración en el equipamiento, para garantizar el rendimiento de la antena una vez

acoplada al cuerpo del Combatiente.

Entre las nuevas consideraciones sobre estos dispositivos se encuentran: la tasa de absorción

específica (Specific Absorption Rate, SAR), que mide la fracción de potencia del campo

electromagnético que es absorbida por el tejido vivo, parámetro que ha adquirido mayor

importancia en la actualidad debido a la creciente preocupación pública acerca de la potencia que

absorbe el cuerpo humano; las propiedades de la antena deben tener variaciones insignificantes

cuando se dobla en ángulos diferentes (una posible condición cuando se integre en el

equipamiento del combatiente) [COMFUT 3.2.24] o se encuentra en condiciones adversas (bajo

calor extremo y humedad); también existen estudios que tratan de localizar la zona del cuerpo

donde es más conveniente colocar la antena, por ejemplo, dependiendo de la aplicación puede ser

más recomendable situarla en la parte posterior del cuerpo pues garantiza más estabilidad ante

cambios de posición que si se colocara sobre el brazo. Algunos de los experimentos más

novedosos tratan de trabajar con antenas pequeñas que puedan colocarse a modo de anillo en el

dedo del Combatiente [COMFUT 3.1.23]

Figura 5. Antena en anillo para redes de sensores (izq.) y antena flexible de banda ultra ancha (UWB) para

aplicaciones wereables (dcha.).

Estado del Arte de las Tecnologías

6 Mayo 2016 - Junio 2017

3.2. Grafeno y OLED

El Grafeno es uno de los materiales que más expectativas ha creado en el mundo científico,

tanto es así, que se le considera el material del futuro. Este material permitirá crear estructuras que

no se oxiden y fabricar aditivos que sean impenetrables en las situaciones más extremas de uso.

Además, está dando un vuelco a la industria fotovoltaica, ya que permite tener el control del

amplio espectro electromagnético de la luz. Este material permite desarrollar pantallas flexibles

que previsiblemente tendrán el espesor de tarjetas de crédito y supondrán para el ejército una

mejora en cuestiones de peso, autonomía e integración. También se presenta como un material

precursor para el despliegue de la nueva generación de energías renovables, aprovechando el gran

potencial de este material en la producción y almacenamiento de energía [COMFUT 3.7.29].

Si bien es cierto, de momento su evolución está siendo muy tímida y, aunque hay

demostraciones técnicas muy prometedoras, el Grafeno es todavía un material del futuro, ya que

su extracción es difícil y, en la actualidad, no se ha estandarizado un método de producción que

sea del todo eficaz.

A su vez, las nuevas pantallas OLED (Organic Light-Emitting Diode) proporcionan mayor

flexibilidad y ergonomía, al ser un material más delgado que las pantallas LCD. Además, estas

pantallas son más económicas, proporcionan un rango mayor de colores y contrastes, y garantizan

un menor consumo.

Los diodos de las pantallas OLED se basan en una capa electroluminiscente formada por

una película de componentes orgánicos que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica,

generando y emitiendo luz por sí mismos. Su rendimiento está condicionado por la resistencia

eléctrica y la rugosidad de la superficie. El Grafeno aparece como una solución interesante para

formar parte de estos diodos ya que su función de trabajo puede modificarse fácilmente. También

es un material considerado atómicamente plano, lo que evitaría pérdidas de eficiencia a causa de la

rugosidad.

Algunas de las limitaciones que presentan este tipo de pantallas son: la rápida degradación

con la exposición al agua, ya que el agua tiende a acelerar el proceso de biodegradación, por que

el material orgánico de una OLED suele venir protegido y aislado del ambiente, para garantizar

que la pantalla sea totalmente resistente al agua [COMFUT 3.8.30]; además, los distintos

materiales que se utilizan para generar los colores primarios (azul, rojo y verde) tienen tiempos de

degradación diferentes, lo que puede producir problemas de equilibrio en los colores finales de la

pantalla.

Figura 6. Soldado equipado con una pantalla OLED flexible (izq.) y Grafeno, cristales bidimensionales y sistemas

híbridos para la conversión y almacenamiento de energía (dcha.).

Estado del Arte de las Tecnologías

7 Mayo 2016 - Junio 2017

3.3. Realidad Aumentada

La realidad aumentada (AR) es el término que se usa para definir la visión de un entorno

físico del mundo real, a través de un dispositivo tecnológico, combinando los elementos físicos

tangibles con elementos virtuales para lograr crear realidad mixta, la "Realidad Aumentada", en

tiempo real. En este sentido, el ejército y, particularmente, el Combatiente del Futuro, podrá poner

a su disposición esta tecnología para lograr los objetivos que las misiones militares les impongan

[COMFUT 3.9.31].

Una de las aplicaciones más importantes en las que la Realidad Aumentada puede cobrar

relevancia en el ámbito de las operaciones militares es la identificación visual de objetivos

utilizando indicadores según el nivel de amenaza. Estos sistemas funcionan gracias a una cámara

360º integrada que se encarga de transmitir la información completa del entorno del soldado hacia

el puesto de mando y la pantalla de Realidad Aumentada del Combatiente. De hecho, EE. UU. ha

integrado una de las primeras aplicaciones utilizando Realidad Aumentada en el SUAS (Shadow

Unmaned Aerial System), como complemento a una red de sensores, para localizar personas u

obtener información de algunos puntos de interés.

Los retos que se plantean a largo plazo para la integración de AR en el equipo del

Combatiente del Futuro son: La necesidad de utilizar un hardware pequeño, ligero y fácilmente

portable que sea lo suficientemente rápido para proporcionar la información en tiempo real; la

precisión y resolución de los sensores que intervienen en el desarrollo de esta tecnología como

GPS, brújula, cámaras, etc., que deben ser suficientes; garantizar el seguimiento en entornos de

exteriores donde la latencia, el ruido y los errores de orientación para el tracking de objetos a

distancia son actualmente limitaciones importantes. Además, uno de los peligros más acusados de

este tipo de tecnología es que la interfaz de usuario sobrecargue de información al soldado,

provocando que éste llegue a confiar demasiado en la información virtual de forma que pierda las

señales importantes que le ofrece el ambiente real.

Figura 7. Gafas de Realidad Aumentada (izq.) y posibilidad de imagen que se muestra a través de gafas de

realidad aumentada (dcha.).

3.4 Navegación sin GPS

Además de la información de GPS, en el Combatiente del Futuro deben contemplarse otros

sistemas alternativos de posicionamiento, incluyendo sistemas autónomos para situaciones en las

que la señal GPS no esté operativa o esté contramedida y, en especial, en entornos interiores de

edificios. En la Tabla 1 [COMFUT 3.20.42] aparece un resumen de algunos de los sistemas que

existen actualmente para permitir la localización en interiores.

Estado del Arte de las Tecnologías

8 Mayo 2016 - Junio 2017

Tecnología Precisión

típica

Cobertura

típica (m) Principio de medida Aplicación típica

Cámaras de espectro

visible

0.1 mm -

dm 1 - 10

Medida angular a partir de

imágenes

Metrología, navegación de

robots

Cámaras de

infrarrojos cm - m 1 - 5

Imágenes térmicas, beacons

activos

Detección de personas,

seguimiento

Sistemas táctiles y

polares μm - mm 3 - 2000 Mecánico, interferometría Automovilístico, metrología

Sonido cm 2 - 10 Distancias a partir del tiempo

de llegada Hospitales, seguimiento

WLAN / WiFi m 20 - 50 Fingerprinting Navegación de transeúntes,

Location-Based Services

RFID dm - m 1 - 50 Detección por proximidad,

fingerprinting Navegación de transeúntes

Ultra‐Wideband cm - m 1 - 50 Reflexión corporal, tiempo de

llegada Robótica, automatización

GNSS de alta

sensibilidad 10 m ‘global’

Parallel correlation, asistido

por GPS Location-Based Services

Pseudolitos cm-dm 10 - 1000 Determinación de la distancia

por la fase de la portadora Zonas sin cobertura GNSS

Otras frecuencias

radio m 10 - 1000 Fingerprinting, proximidad Seguimiento de personas

Navegación inercial 1 % 10 - 100 Dead reckoning Navegación de transeúntes

Sistemas magnéticos mm - cm 1 - 20 Fingerprinting y

determinación de la distancia Hospitales, minas

Sistemas en la

infraestructura cm - m edificio Fingerprinting, capacitancia Ambient assisted living

Tabla 1. Sistemas que permiten la localización en interiores.

Muchos de los escenarios donde el Combatiente del Futuro tomará partido no permitirán un

despliegue previo de algunos sistemas presentes en la Tabla 1. Imaginando un escenario urbano en

el que existe un conflicto, lo más probable es que los efectivos desplegados interactúen con este

entorno, por ejemplo, entrando y saliendo de edificios donde no existe una infraestructura que

garantice el posicionamiento del soldado. Por este motivo, los sistemas más importantes son

aquellos que trabajan con la localización en modo cooperación entre agentes en tiempo real,

utilizando sensores inerciales donde los propios agentes generan una red de comunicaciones que

garantiza la localización del resto de agentes [COMFUT 3.14.36].

Figura 8. Localización cooperativa.

Estado del Arte de las Tecnologías

9 Mayo 2016 - Junio 2017

3.5. Supervisión del estado de salud

Monitorizar los signos vitales de los soldados en entornos de combate es crucial en un

contexto de toma de decisiones. Conocer cómo se encuentra el Combatiente del Futuro es

fundamental para que los mandos puedan coordinar la misión y actuar en consecuencia.

Se está trabajando por establecer una infraestructura de comunicaciones que permita la

evaluación remota de los signos vitales de los soldados y la transferencia de resultados al centro de

mando y control o al centro de apoyo médico. Este tipo de sistemas integra tanto los sensores que

debería llevar el soldado como el proceso de envío de esta información hacia el punto donde se

analiza [COMFUT 3.21.43]. Además, toda la transmisión de información quedará integrada en el

entorno NEC, que aparece como el contexto en red más importante para el desarrollo de las

operaciones militares. De esta forma, se garantizaría la monitorización de la salud del soldado,

asegurando que los datos estén convenientemente cifrados para que no puedan ser intervenidos ni

manipulados por el enemigo y presenten una información veraz sobre la salud del combatiente.

Con esta tecnología, el desarrollo de todo el potencial de la telemedicina está cada vez más

cerca, desde el diagnóstico del soldado hasta la posible intervención a distancia del mismo.

Además, con estos avances, se podría reducir considerablemente el número de bajas por heridas

que no se tratan a tiempo y disminuiría el número de soldados desaparecidos en combate gracias a

otros sistemas que garantizan la localización.

Otra de las posibles aplicaciones de la monitorización de los signos vitales del Combatiente

es analizar los niveles de estrés que sufre durante el desempeño de la misión. Esta información es

de suma importancia, ya que un soldado puede quedar indispuesto sin necesidad de que reciba un

ataque directo que le genere una herida física. También, con sistemas que sean capaces de medir el

estrés del Combatiente, se puede mejorar el rendimiento de los soldados, en el caso de que en un

futuro se puedan llegar a comprender los distintos factores que generan estrés en el soldado en

combate. De hecho, en EE. UU. aparecen como objetivos importantes cuantificar las distintas

variables que influyen en generar estrés al combatiente y construir un modelo que permita mitigar

la generación de estrés. En España, desde el marco del programa COINCIDENTE, se llevan a

cabo proyectos que permiten equipar al Combatiente del Futuro con sistemas de medición del

estrés [COMFUT 3.22.44].

Figura 9. Equipamiento del proyecto ATREC (Análisis en tiempo real del estrés del combatiente).

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10 Mayo 2016 - Junio 2017

3.6 Identificación Amigo-Enemigo

Algunas soluciones para la categorización del objetivo, diferenciando entre amigo y

enemigo, que se encuentran bajo estudio en estos momentos, pasan por la integración de

transmisores y receptores láser en el equipo del combatiente, de tal manera que se le permita al

soldado realizar una consulta sobre el objetivo, gracias al láser, y pueda identificar rápidamente si

está ante un enemigo o no [COMFUT 3.23.45].

Existe otra visión, mucho más ambiciosa para este tipo de sistemas de identificación, que se

conoce como camuflaje térmico activo. El camuflaje es uno de los múltiples métodos para

asegurar la supervivencia en combate. El camuflaje tradicional, que se denomina camuflaje

pasivo, consiste en utilizar patrones de colores para garantizar un mimetismo con el entorno. En la

actualidad existen muchas posibilidades para identificar al enemigo que utiliza camuflaje pasivo,

una de ellas es la termografía, que consiste en captar la radiación infrarroja del espectro

electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión en el espectro infrarrojo. En

esencia, este tipo de técnicas permite determinar temperaturas a distancia, con exactitud y sin

necesidad de contacto físico con el soldado a detectar.

Como se puede comprobar, con sistemas de este tipo, el camuflaje pasivo tradicional no es

efectivo. En este caso, para evitar ser detectado, lo más sencillo es utilizar materiales que reduzcan

la emisión de calor, lo que se conoce como camuflaje térmico pasivo. Pero las recientes

investigaciones proponen una solución más interesante que consiste, no solo en reducir la emisión

de calor, sino controlarla y utilizarla para engañar al enemigo. Esta nueva propuesta de aplicación

se conoce como camuflaje térmico activo. Actualmente, el estado de desarrollo de esta tecnología

no permite desarrollar sistemas portables que puedan ser integrados en el equipo del combatiente,

debido al elevado peso de los elementos del sistema actual y a los recursos energéticos de los que

depende, pero es un área muy interesante sobre la que se está trabajando. Por ahora, se han

desarrollado sistemas para vehículos que, por ejemplo, pueden controlar la señal de calor emitida

por un tanque y generar otra señal térmica diferente que será interpretada por la cámara

termográfica como si de un tractor se tratara.

Pero el camuflaje térmico activo también tiene su función como parte de un sistema de

identificación amigo-enemigo, con la posibilidad de generar una señal térmica específica que

identifique unívocamente a una unidad militar, de tal manera que, combinado con un sistema de

visión, permitiría distinguir si un objeto observado es amigo o enemigo [COMFUT 3.24.46].

Figura 10. Posible generación de la señal térmica de un soldado gracias al camuflaje térmico activo.

Estado del Arte de las Tecnologías

11 Mayo 2016 - Junio 2017

4. Detección de amenazas

[COMFUT 4.x.y] es el identificador para las referencias de este apartado, tal como se

describe en la sección del Combatiente del Futuro del “Documento de Referencias”.

Para el equipamiento del Combatiente del Futuro se desatacan posibles avances en sensores

para la detección de amenazas como, por ejemplo, sensores acústicos o sensores basados en la

banda de Terahercios. Estos sistemas se utilizan principalmente para la detección de disparos,

armas y explosivos.

4.1. Sensores Acústicos

El contexto en el que se desenvolverá el Combatiente del Futuro será un entorno caótico

donde los diferentes eventos que tienen lugar en él no pueden ser interpretados fácilmente por un

individuo. En este caso, la tecnología pondría ser utilizada para facilitar al soldado la apreciación

de todos estos sucesos: disparos, explosiones, movimiento de infantería, desplazamiento de

vehículos, etc. Caracterizar y localizar cada uno de estos eventos es uno de los objetivos de

algunas de las investigaciones más recientes en el campo de la detección. En este ámbito, la

detección e identificación de disparos es una de las áreas más avanzadas, llegando incluso a

identificar el tipo de arma que acomete el disparo [COMFUT 4.1.47].

Para llevar a cabo este tipo de detección, es primordial la distribución eficiente de sensores

acústicos en el entorno (algunos los podría llevar el soldado y otros podrían desplegarse junto a los

vehículos no tripulados) y la elección de una algoritmia eficaz que, con la suficiente capacidad de

procesamiento, pueda ofrecer al soldado información útil en tiempo real en base a toda la

información acústica recogida. De nuevo, subyace la importancia de mantener un entorno NEC

que permita desplegar esta tecnología.

Figura 11. Sistema de detección y clasificación de disparos.

4.2. Aplicaciones en la banda de Terahercios

La espectroscopia de Terahercios en el dominio temporal (THz-TDS, por sus siglas en

inglés) ha demostrado ser una excelente técnica para caracterizar e identificar muchos compuestos

orgánicos, especialmente explosivos y sus compuestos relacionados. Los espectrómetros en THz

se han vuelto más compactos y existe una tendencia hacia la reducción del tamaño, la mayor

integración de los componentes y la mejora del rendimiento de estos aparatos. Es por ello que este

tipo de sistemas, cuando se alcance el tamaño mínimo óptimo, puedan ser implementados en el

equipamiento del Combatiente del Futuro [COMFUT 4.4.50].

Figura 12. Espectrómetro portátil en THz.

Estado del Arte de las Tecnologías

12 Mayo 2016 - Junio 2017

5. Guerra Electrónica

[COMFUT 5.x.y] es el identificador para las referencias de este apartado, tal como se

describe en la sección del Combatiente del Futuro del “Documento de Referencias”.

Ya se conoce ampliamente que los materiales semiconductores pueden utilizarse en la

fabricación de dispositivos electrónicos, que han producido una verdadera revolución tecnológica

en el campo de las aplicaciones electrónicas. Además del silicio y del grafeno otro de estos

materiales con gran potencial es el Nitruro de Galio (GaN). De hecho, se cree que el Nitruro de

Galio es probablemente el material semiconductor más importante desde el silicio. Se puede

utilizar para emitir luz brillante a través de diodos emisores de luz (LEDs) y diodos láser, así como

ser el material clave para la próxima generación de dispositivos electrónicos de alta frecuencia,

pues se podrían fabricar transistores de alta potencia capaces de operar, además, a altas

temperaturas.

Gracias a todas estas propiedades, el principal uso que le dará el Combatiente del Futuro a

este material será enfocado a la guerra electrónica (EW). Se están desarrollando equipos de EW

ligeros, inhibidores, dispositivos que generan interferencias tipo jamming y, también, medidas anti

ECM (contramedidas electrónicas) [COMFUT 5.3.53].

6. Baterías

[COMFUT 6.x.y] es el identificador para las referencias de este apartado, tal como se

describe en la sección del Combatiente del Futuro del “Documento de Referencias”.

En vista de toda la tecnología de la que dispondrá el Combatiente del Futuro, es necesario

asegurar un nivel de energía óptimo para los dispositivos. Las baterías deben ser lo

suficientemente duraderas para que la misión pueda alargarse sin prejuicio de las capacidades

tecnológicas de las que disponía el soldado al comienzo de la misión. Además, entendiendo que el

soldado debe portar las baterías, éstas deben ser lo más pequeñas posibles y con un nivel de peso

mínimo. Como se ha expuesto en el apartado 3.2, se están desarrollando baterías con grafeno que,

en un futuro, podrían aparecer como la solución al problema del tamaño, peso y duración de los

actuales equipos de almacenamiento de energía.

En la Figura 13 [COMFUT 6.1.54] aparece cronológicamente la evolución de algunos

materiales que se han utilizado, y se utilizan, para la creación de baterías portátiles. Se muestra el

potencial, en términos de densidad energética, que pueden alcanzar enmarcado en un horizonte

temporal.

Figura 13. Evolución de las tecnologías para baterías [COMFUT 6.1.54].