Quando un segnale parla e vede, l’integrazione tra radar e comunicazioni per la Marina (Statistics)

​La sfida: troppi sistemi, troppo poco spazio

A bordo di una nave moderna convivono radar, sistemi radio, sensori di navigazione e collegamenti dati. Ognuno di essi richiede antenne dedicate, apparati ingombranti e costante manutenzione. In un contesto operativo sempre più affollato da droni e minacce rapide, questa frammentazione pesa in termini di ingombro fisico, consumo energetico e vulnerabilità elettromagnetica.

La domanda sorge spontanea: possiamo fondere comunicazione e radar in un unico sistema? È questa l'idea alla base dell'ISAC, una delle tecnologie che guideranno il futuro delle reti 6G.

L'approccio sperimentale: un sistema "due in uno"

Il cuore della ricerca è stato verificare se un normale segnale di comunicazione - nello specifico quello dello standard 5G - potesse essere utilizzato anche per rilevare un oggetto, stimarne la distanza e misurarne la velocità. Non parliamo di un radar tradizionale, ma di un sistema che sfrutta le onde radio già impiegate per trasmettere dati per "mappare" lo spazio.

Per farlo, abbiamo utilizzato le Software Defined Radio (SDR): dispositivi radio versatili che permettono di cambiare funzione semplicemente modificando il codice informatico. Su queste basi è stata creata una forma d'onda identica a quella delle moderne reti mobili.

Il passo successivo è stato analizzare come questo segnale interagisce con un ostacolo. Studiando il modo in cui l'onda ritorna al ricevitore, è stato possibile estrarre i dati tipici di un radar:

• la distanza: calcolata attraverso il ritardo con cui il segnale "rimbalza" e torna indietro;

• la velocità: ottenuta grazie all'effetto Doppler (la variazione di frequenza che avviene quando un oggetto si muove rispetto al sensore).

  Cosa abbiamo scoperto

  Le misure effettuate sul campo hanno dimostrato che:

• un segnale nato per comunicare può agire efficacemente come un radar, individuando la posizione di un bersaglio con buona precisione;

• la velocità può essere calcolata con successo anche se il segnale non era stato originariamente progettato per questo scopo;

• esiste un equilibrio tra la qualità del dato trasmesso e la precisione del rilevamento, che può essere gestito ottimizzando il software.

  
  Impatto sulla Marina: efficienza e strategia

  
  Un sistema capace di comunicare e rilevare simultaneamente offre vantaggi concreti:

• riduzione dell'hardware: meno antenne, meno apparati, meno manutenzione;

• resilienza: un'unica infrastruttura che svolge due funzioni è più difficile da disturbare o ingannare elettronicamente;

• sensing distribuito: ogni unità della rete (nave, drone o mezzo autonomo) può diventare un piccolo radar;

• supporto alle operazioni costiere e portuali, dove servono sensori leggeri, flessibili e a basso costo.

L'integrazione ISAC rappresenta l'opportunità di fare di più con meno, aumentando consapevolezza situazionale e capacità di coordinamento.