Sensores submarinos – mantendo-se seguros e eficazes sob as ondas

Função dos sensores submarinos

Os submarinos continuam sendo um elemento vital nas operações navais atuais, e essa posição permanecerá no futuro previsível. Manter as vantagens do submarino submerso e garantir sua segurança na batalha em constante evolução de “gato e rato” com caçadores submarinos de superfície e aéreos exige o aprimoramento contínuo dos equipamentos existentes e o desenvolvimento de novas tecnologias.

Tipos de submarinos – Boomers e caçadores

Existem muitas classes diferentes de submarinos, desde os “boomers” – grandes embarcações que patrulham em profundidade carregando mísseis balísticos com ogivas nucleares – até submarinos menores “caçadores/assassinos” e submarinos de ataque de uso geral, passando por submarinos “anões” e pequenas embarcações para forças especiais.

Os submarinos de tamanho médio compõem uma parte significativa da frota submarina global e, tradicionalmente, esses barcos têm sido usados em tarefas de caça/assassinato, como afundar outras embarcações navais. Embora haja indícios de que esse tipo de operação possa estar voltando, nos últimos tempos – com o advento de sistemas de sensores melhores e uma mudança no foco operacional – o submarino médio moderno está principalmente envolvido em missões de ISR (inteligência, vigilância e reconhecimento) e ataques terrestres.

Em tais operações, os submarinos operam relativamente perto das costas inimigas, usando sensores para realizar ISR, com a capacidade de lançar mísseis armados convencionalmente contra alvos na superfície e em terra. Com um submarino em patrulha, uma resposta de ataque a alvos emergentes pode ser conduzida mais rapidamente do que bombardeios aéreos, enquanto um submarino posicionado taticamente também pode bloquear navios de guerra inimigos em seus portos e fechar rotas marítimas estratégicas.

Os submarinos de utilidade de hoje também têm a capacidade de operar em diferentes profundidades de água. Por exemplo, os barcos 212A da Marinha Alemã são especialistas em águas rasas, otimizados para operações no Báltico, enquanto os novos barcos 212CD terão verdadeira capacidade em águas profundas. Os 206 da Colômbia até operam em ambientes fluviais.

Sensores modernos e sua operação

Equipar submarinos para realizar com segurança uma ampla gama de operações em diferentes ambientes envolve dois requisitos inter-relacionados: maximizar a eficácia operacional e reduzir a vulnerabilidade à detecção.

Manter o submarino escondido é a chave para mantê-lo seguro, mas para conduzir suas operações, ele precisa subir até a profundidade de periscópio para que seus escopos e/ou antenas montadas em mastros possam ser levantados acima da superfície para coletar dados. Uma vez que o mastro ou escopo é levantado, ele se torna vulnerável à detecção por radar ou por meios visuais. Tornar mastros e periscópios mais curtos e menores certamente ajuda, mas tem o custo de limitar o tamanho e o número de sensores que podem ser carregados.

Outros meios de reduzir a assinatura incluem moldar o mastro/escopo para que tenha uma baixa seção transversal de radar, bem como uma assinatura de esteira reduzida.

Enquanto as características físicas de um mastro continuam sendo refinadas, uma tendência mais recente – e o foco principal do desenvolvimento atual – é aproveitar as mais recentes tecnologias digitais, como inteligência artificial (IA), para otimizar o processamento de imagens. Isso, por sua vez, minimiza o tempo que o periscópio/mastro precisa ser levantado para menos de três segundos em alguns casos, reduzindo sua vulnerabilidade à detecção. O objetivo final é coletar o máximo de informações possível com o mínimo de “levanta-mastro”.

Avanço da tecnologia de processamento

Os avanços no processamento “back-end” também permitem que o submarino opere mais distante da área de interesse, mantendo a eficácia operacional. A extensão do alcance eficaz dos sensores também aumenta as chances de detecção precoce de ameaças, verificação e validação quando usados para fornecer consciência situacional para o submarino, permitindo que o comandante inicie as táticas evasivas relevantes muito mais cedo. O uso de IA também reduz significativamente a carga de trabalho dos operadores.

Os sistemas modernos de mastros optrônicos (OMS) normalmente contêm vários sensores que operam em diversas bandas. Esses sensores podem fornecer cobertura durante o dia e em infravermelho de onda média e longa para imagens noturnas. Nos últimos anos, surgiu a imagem em infravermelho de onda curta (SWIR), que é eficaz em condições de neblina. Telêmetros a laser são usados para complementar as capacidades tradicionais de um periscópio óptico, e sensores adicionais, como receptores de guerra eletrônica, geralmente são incluídos para detectar radares hostis. Embora o OMS ofereça muitas vantagens, uma das quais é que sua instalação não requer a penetração no casco e a sala de operações não precisa estar diretamente abaixo do mastro, ainda há espaço para o tradicional periscópio de vidro de visão direta, e a HENSOLDT é o único fornecedor que desenvolve ativamente novas tecnologias de periscópio.

“Várias marinhas ainda valorizam a familiaridade de um periscópio, que apoia as operações táticas e a consciência situacional do ambiente de superfície. E em muitos aspectos, é superior para determinação de alcance, direcionamento e operações furtivas em situações de alta densidade de contato.”
— Jason Looper, Gerente de Vendas da HENSOLDT e ex-oficial de submarino

Os submarinos atuais geralmente têm dois sistemas, com um empregado para ISR e consciência situacional geral, e o outro para direcionamento. Se ambos são periscópios ou OMS, ou uma combinação dos dois, depende da preferência do operador e da exigência operacional. As instalações duplas de OMS estão se tornando mais populares à medida que as capacidades de sensores e processamento “back-end” melhoram, além do número maior de tipos de sensores que podem ser transportados. A redundância do sistema é outro benefício.

Desenvolvimentos da HENSOLDT

A HENSOLDT possui um programa de desenvolvimento bastante movimentado em sua linha de produtos de sensores para submarinos. A empresa continua o desenvolvimento de sua linha SERO de sistemas de periscópio e possui uma forte posição no mercado – especialmente na Ásia e na América do Sul – para soluções de modernização para submarinos mais antigos, seja em instalações independentes ou totalmente integradas para operação a partir de um console. O desenvolvimento continua na “frente” dos mastros optrônicos, que recentemente introduziram os mastros optrônicos OMS-150 e -300. O OMS-150 agora incorpora a capacidade SWIR.

“Talvez mais importante seja o trabalho em processamento back-end e novos equipamentos internos. Esse trabalho aborda questões de obsolescência e também adiciona novas capacidades, como a melhoria da funcionalidade de desembaçamento/desnevoamento no processamento de imagens e nas capacidades de detecção e classificação de objetos.”
— Andreas Häußler, Engenheiro de Sistemas da divisão de optrônicos da HENSOLDT

A HENSOLDT também introduziu um novo sistema conhecido como OctoEye360, que deverá se tornar operacional nos novos submarinos 212CD da Alemanha em 2026. Esse é um sistema adicional que oferece uma capacidade complementar ao OMS e/ou periscópio. Essencialmente, é um “portador de antenas”, que pode ser de fornecedores terceiros, e o OctoEye possui oito câmeras visuais fixas e um número semelhante de sensores infravermelhos não resfriados, que combinam para fornecer uma imagem de 360 graus dia ou noite. O OctoEye pode ser montado em seu próprio mastro ou em outros mastros, e no 212CD é montado no snorkel.

Impulsionado por uma exigência sueca de um sistema de backup para submarinos com mastro/escopo único, o OctoEye oferece consciência situacional e é particularmente útil para detecção geral de ameaças ao fazer snorkel ou transitar por águas movimentadas. A imagem de ampla área, suportada por algoritmos avançados de processamento “back-end”, permite a detecção precoce de ameaças ou possíveis alvos, e aciona o(s) mastro(s) de alta potência para análise mais detalhada. Ele também atua como um importante backup em caso de problemas com os sistemas de sensores primários, fornecendo uma capacidade robusta de “voltar para casa”.

No mercado

Através de seu programa de desenvolvimento, a HENSOLDT mantém sua posição como um fornecedor líder de soluções críticas de sensores submarinos, contando com uma lista impressionante de marinhas ao redor do mundo como clientes.

A empresa observou um aumento nas exigências na Ásia, onde as marinhas buscam melhorar sua capacidade marítima diante das tendências geopolíticas da região.

A HENSOLDT também está de olho no mercado norte-americano. A Marinha dos EUA cofinanciou o desenvolvimento do sistema OMS 110, um mastro optrônico de perfil baixo que inclui capacidade SWIR, que foi testado a bordo do novo submarino de ataque rápido da classe Virgínia.

Para apoiar sua oferta, a HENSOLDT busca envolver os clientes em relacionamentos de longo prazo, em vez de apenas atuar como um fornecedor de equipamentos. O suporte ao ciclo de vida é um elemento importante da oferta, que pode incluir o estabelecimento de planos orçamentários para minimizar o tempo de inatividade da embarcação e a gestão de programas de atualização.

O estabelecimento de oficinas de sensores no país é outra opção, que reforça a natureza de longo prazo do envolvimento da HENSOLDT com um cliente.

DIVULGAÇÃO: Hensoldt