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La radio rimane il mezzo dominante di comunicazione militare sin dal suo primo impiego su larga scala durante la Grande Guerra. Utilizzata dalle forze navali, terrestri, aeree e spaziali, la radio è la forma più pratica di comunicazione wireless sia in condizioni di linea di vista (LOS) che oltre la linea di vista (BLOS).
Sistema di comunicazione satellitare Aspire 400 di Honeywell Aerospace
Essendo una forma di radiazione elettromagnetica, le onde radio occupano una porzione specifica dello spettro elettromagnetico, con frequenze comprese tra un hertz e tre terahertz. Oltre i tre terahertz, la radiazione elettromagnetica diventa luce infrarossa. Per le comunicazioni militari viene utilizzata una vasta gamma di frequenze radio diverse, poiché nessuna singola frequenza è in grado di svolgere tutte le funzioni richieste in modo altrettanto efficace.
Due delle considerazioni più importanti per le forze armate sono la portata e le velocità di trasmissione dati. Più bassa è la frequenza, maggiore sarà la portata del segnale radio, ma ciò va a discapito delle velocità di trasmissione dati. Il traffico dati comprende fondamentalmente tutto ciò che non è comunicazione vocale. Ciò potrebbe includere informazioni scritte, dati di posizione derivati da un segnale di navigazione satellitare globale e/o immagini fisse e video. Maggiore è la frequenza, maggiore è il traffico trasportato da un segnale, ma minore è la portata. Le carenze di portata possono essere compensate aumentando la potenza di trasmissione, ma ciò può essere limitato dalla fonte di alimentazione della radio. Si tratta di una considerazione importante per le forze armate, dove le radio devono adattarsi a navi, veicoli, velivoli e personale con spazi limitati. Le radio potrebbero inoltre dover condividere le fonti di alimentazione con sensori e armi, limitando così il loro consumo di energia elettrica.
Sistema di comunicazione a troposcatter di Spectra Group
Le frequenze radio più basse di uso militare abituale comprendono la porzione ELF (Extremely Low Frequency, frequenza estremamente bassa) dello spettro radio compresa tra i tre e i 30 hertz. L’ELF penetra nell’acqua di mare ed è utilizzata da alcune nazioni per le comunicazioni globali da terra a sottomarino. Raggiunge portate globali, sebbene tenda ad essere utilizzata per il trasporto di dati poiché trasmette solo pochi caratteri scritti al minuto. La frequenza molto bassa (VLF), che utilizza frequenze da 3 kilohertz (kHz) a 30 kHz, è più diffusa nelle comunicazioni sottomarine. Come l’ELF, ha una portata globale e penetra nell’acqua di mare raggiungendo profondità minime di 40 metri (131 piedi). La VLF ha velocità di trasmissione dati leggermente superiori, raggiungendo fino a 300 bit al secondo, l’equivalente di 450 parole al minuto.
Le comunicazioni ad alta frequenza (HF) sono impiegate in ambito militare da marine, eserciti e forze aeree. L’HF raggiunge portate intercontinentali poiché utilizza la ionosfera. Questa parte dell’atmosfera si trova tra i 48.000 metri (157.480 piedi) e i 965.000 metri (3,1 milioni di piedi) sopra la Terra. I segnali ad alta frequenza non possono penetrare la ionosfera e vengono riflessi verso la superficie. Ciò conferisce loro una portata BLOS (beyond line of sight, oltre la linea di vista), poiché possono aggirare l’orizzonte che altrimenti bloccherebbe il collegamento tra due radio non in portata LOS (line of sight, linea di vista) l’una rispetto all’altra. Sebbene sia migliore del VLF, l’HF presenta velocità di trasmissione dati relativamente basse, raggiungendo al massimo circa 120 kilobit al secondo.
A differenza dell’HF, le radio a frequenza molto alta (VHF) e a frequenza ultra alta (UHF) sono utilizzate principalmente per le comunicazioni LOS e sono molto diffuse nelle comunicazioni di difesa terra-terra per le forze terrestri e navali. Le V/UHF sono utilizzate anche per le comunicazioni aria-terra/terra-aria. Utilizzando frequenze da 30 megahertz (MHz) a tre gigahertz, le radio V/UHF rappresentano un salto di qualità in termini di velocità di trasmissione dati. Tali radio raggiungono tipicamente velocità superiori a un megabit al secondo.
Esistono alcune sottili differenze tra le radio a Frequenza Molto Alta (VHF: da 30 MHz a 300 MHz) e quelle a Frequenza Ultra Alta (UHF: da 300 MHz a tre gigahertz). Mentre le VHF non sono in grado di penetrare ostacoli solidi come i muri, questo rappresenta un problema minore per le UHF. Molte radio militari, in particolare le radio tattiche delle forze terrestri, sono sistemi V/UHF “dual band” proprio per questo motivo, poiché queste ultime offrono prestazioni migliori nelle aree urbane. Le comunicazioni satellitari militari (SATCOM) si collocano anch’esse nella banda V/UHF e oltre. Le SATCOM sono trattate in modo più dettagliato nella nostra voce dedicata alle comunicazioni satellitari militari.
Nel lungo termine, le comunicazioni militari potrebbero migrare nella porzione terahertz dello spettro radio. Le sfide derivano dalla continua proliferazione delle comunicazioni cellulari, esemplificata dall’avvento dei cosiddetti protocolli cellulari di quinta generazione o “5G”. Ciò esercita una maggiore pressione sugli utenti militari. I governi mantengono parte del proprio spettro V/UHF nazionale riservato all’uso militare. Le aste dello spettro radio fruttano miliardi di dollari ai governi che vendono parti dello spettro agli operatori di telefonia mobile. Le forze armate potrebbero vedere ridotto il loro utilizzo delle bande V/UHF.
Sebbene le comunicazioni radio terahertz siano ancora agli albori, sono in corso intensi sforzi di ricerca nel mondo accademico e nell’industria per sviluppare questo mezzo per uso militare e civile.
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