¿Qué son los STANAG y cómo se aplican a los vehículos aéreos no tripulados?

Si observamos el uso que se les ha dado a los drones, o UAV, en la última década, entenderemos que son unos dispositivos con un enorme potencial los cuales quedan lejos de estar desaprovechados. Cada vez son más y más fuertes los incipientes intereses (militares, económicos, de infraestrutcura, medioambiente, etc.) que los rodean. Tanto, que muchísimos gobiernos de diferentes países invierten cantidades enormes de su capital en investigar, desarrollar, y mejorar estos vehículos aéreos no tripulados.

Este aumento, casi disparado, de la diversidad de UAVs conduce inevitablemente a un peor y más complejo nivel de interoperabilidad entre diferentes sistemas. Aquí cada uno desarrolla sistemas UAV por su cuenta, con sus propias manías y bajo sus enriquecidos puntos de vista, de tal manera que cada vez se vuelve más dificil que dos sistemas independientes puedan comunicarse entre sí e intercambiar información efectivamente.

"The ability to work together effectively and efficiently is the foundation of NATO’s success, giving the Alliance strength and capabilities beyond the sum of its parts. To carry out multinational operations, countries need to share a common set of standards" - North Atlantic Treaty Organization (NATO).

¿Qué son los STANAG?

Con la anterior cita de la OTAN pretendo subrayar la importancia que tiene establecer estándares de cara a llevar a cabo operaciones que involucran varios países, o entidades. La OTAN define varios documentos donde se especifica un acuerdo entre diferentes países miembros para implementar un estándar. De ahora en adelante, nos referiremos a este tipo de estándares como STANAG (STANdarization AGreement, del español Acuerdo de Estandarización).

Los países miembros de la OTAN han acordado cientos de STANAGs a lo largo de los años, cubriendo así un amplio abanico de especificaciones técnicas para prácticas comunes. Algunas de ellas relacionadas con:

• Equipamiento y procedimientos para llevar a cabo reabastecimiento aéreo de combustible. (STANAG 7191 - AERIAL REFUELING EQUIPMENT: BOOM-RECEPTACLE SYSTEM AND INTERFACE REQUIREMENT RECOMMENDATIONS)
• Tamaños comunes, normas de seguridad y pruebas para hacer la munición intercambiable. (STANAG 4173 - 25 MM X 137 AMMUNITION)
• Especificaciones para hacer que diferentes sistemas de comunicación sean compatibles. (STANAG 4205 - TECHNICAL STANDARDS FOR SINGLE CHANNEL UHF RADIO EQUIPMENT)
• Definir formatos que faciliten la compartición de inteligencia y otro tipo de información. (STANAG 5516 - TACTICAL DATA EXCHANGE - LINK 16)

Algunos de los mencionados anteriormente están ratificados por el Gobierno de España, pueden verse muchos más en este documento público: STANAG RATIFICADOS POR ESPAÑA.

STANAG 4586 - Interfaces estándar del sistema de control de UAV (UCS) para la interoperabilidad de los UAV de la OTAN

Además de los ejemplos descritos más arriba, existen otros acuerdos de estandarización que tienen que ver con vehículos aéreos no tripulados. El objetivo del STANAG 4586 es definir las interfaces que deben implementarse para alcanzar el LOI (Level of Interoperability, del español Nivel de Interoperabilidad) requerido entre distintos sistemas UAV, con el fin de cumplir con los requisitos definidos por los países de la OTAN.

Este documento de estandarización identifica cinco niveles de interoperabilidad que pretenden acoger los diferentes requisitos operativos que puedan darse:

• LOI 1: recepción y/o transmisión indirecta del sensor y metadatos asociados; por ejemplo, elementos de metadatos tipo Key Length Value (KLV) procedentes del UAV.
• LOI 2: recepción directa de los datos del sensor y los metadatos asociados desde el UAV.
• LOI 3: control y monitorización de la carga útil del UAV, salvo que se especifique únicamente como monitorización.
• LOI 4: control y monitorización del UAV, salvo que se especifique únicamente como monitorización, exceptuando el lanzamiento y la recuperación.
• LOI 5: control y monitorización del lanzamiento y la recuperación del UAV, salvo que se especifique únicamente como monitorización.

También citar, tal y como recoge el documento, que el STANAG 4586 describe una arquitectura funcional para UCS (UAV Control Systems, del español Sistemas de Control de UAV), en la que se definen los siguientes elementos o interfaces:

• Vehicle Specific Module (VSM): el Módulo Específico del Vehículo no sería necesario si los enlaces de datos que utiliza el vehículo son compatibles con el STANAG 4586.
• Actúa como un “traductor” entre el AV (Active Vehicle, del español Vehículo Activo) y el CUCS (Núcleo del Sistema de Control del UAV), adaptando la información que circula por el DLI (Interfaz de Enlace de Datos) a las necesidades del vehículo.
• Empaqueta/desempaqueta datos para optimizar el ancho de banda de la transmisión.
• Actúa como una base de datos.
• Gestiona interfaces para el control y monitorización de mensajes del enlace de datos.
• Gestiona interfaces para operaciones de lanzamiento y recuperación.
• Conversión de datos de sensores de analógico a digital.
• Data Link Interface (DLI): la Interfaz de Enlace de Datos está definida entre los elementos CUCS y VSM. Permite al CUCS entender y generar mensajes específicos de control y estado del vehículos aéreos y cargas de pago.
• Core UCS (CUCS): el Núcleo del Sistema de Control del UAV ofrece una interfaz que permite al operador conducir todas las etapas de una misión de vuelo. Según el LOI requerido, este módulo debería:
• Recibir, procesar y distribuir los datos generados por el UAV y su carga de pago.
• Realizar planes de misión.
• Monitorizar y controlar el UAV, sus cargas de pago y enlaces de datos.
• Soportar futuras funcionalidades adicionales tanto del UAV como de la carga de pago.
• Dar al operador del UAV las herramientas necesarias para llevar a cabo tareas de la misión, planes de misión y ejecución de la misión.
• Command and Control Interface (CCI): la Interfaz de Comando y Control define el conjunto de mensajes estándares y los protocolos que los acompañen. Este módulo pretende cubrir todos los tipos de mensajes y datos que necesitan ser intercambiados bidireccionalmente entre el CUCS y el sistema de mando y control:
• Antes del vuelo: situación táctica, datos del entorno, restricciones de la misión y planes de misión.
• Durante el vuelo: mensajes de estado, datos de la carga de pago y reportes de progreso.
• Después del vuelo: mensajes de estado, datos de la carga de pago, registros de información recopilada durante el vuelo.
• Human Computer Interface (HCI): no se impone ningún requisito de diseño en relación a factores humanos ni ergonomía (número de pantallas, controles manuales, botones, etc.).
• Command and Control Interface Specific Module (CCISM): el Módulo Específico de Interfaz de Control y Comando está diseñado principalmente para comunicarse con sistemas de mando y control que no son directamente compatibles con los estándares, protocolos o capas físicas definidos por el STANAG 4586, y puede estar alojado junto al UCS. La arquitectura del UCS debe permitir la integración de un CCISM para asegurar la interoperabilidad con estos sistemas.

Arquitectura Funcional para Sistemas de Control de UAV (UCS) - NATO

Este, el STANAG 4586, es solo uno de tantos los documentos de estandarización relevantes a los UAV. Podemos encontrar el STANAG 4545: NATO Secondary Imagery Format (NSIF); el STANAG 4575: NATO Advanced Data Storage Interface (NADSI); el STANAG 4607: NATO Ground Moving Target Indicator (GMTI) format; el STANAG 4609: NATO Digital Motion Imagery Standard; el STANAG 7023: Air Reconnaissance Primary Imagery Data Standard; el STANAG 7024: Air Reconnaissance Tape Recorder Interface; y el STANAG 7085: Interoperable Data Links for Imaging Systems.