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Consideraciones Tácticas sobre el empleo de láser en misiones CAS

Continuamos hoy nuestro trabajo de investigación de OSINT sobre el empleo de los iluminadores láser en operaciones CAS, y aprovechamos para desvelar el misterio de los miliradianes y las miras MILDOT de los Accuracy de los tiradores de élite del EZAPAC.

El Laser como energía

Un laser no es sino una forma de luz amplificada (LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) que tiene características físicas que lo hace muy útil para ciertos fines. Una de sus características mas útiles para su empleo militar, es su escasa divergencia focal.

Divergencia de un hazLa luz no-laser por muy potente que sea, nada mas proyectarse en un foco se abre y se difumina perdiendo intensidad. Lo vemos representado en la imagen de la izquierda, en la que comparamos una luz láser con una luz de una linterna tradicional. El haz de luz de la linterna pronto se abre y pierde intensidad en unos pocos metros a lo sumo, mientras que la del laser apenas se abre y mantiene su intensidad a gran distancia.

Sin embargo no es correcto afirmar de modo absoluto que el haz láser no se "abre" nada. Se abre, pero poco. Esta apertura del haz relativa a la distancia es lo que llamamos divergencia del haz, y es un fenómeno físico que debemos conocer, pues determinará la distancia máxima a la que podemos iluminar un blanco de forma efectiva. Es lo que llamo la teoría del punto gordo.

Divergencia del haz laser: la teoría del punto gordo
El concepto de divergencia de un haz afecta a la designación de objetivos militares mediante láser por la famosa teoría del punto gordo: A mayor divergencia del haz y constante la distancia, más gordo es el punto, y cuanto más gordo es el punto, más difícil es ser precisos con él. Imaginaros uno de esos punteros láser de bolsillo que proyectase un punto gordísimo sobre la pizara y la iluminara completamente, sería imposible saber a qué se refiere el conferenciante cuando lo mueva por la pizarra, ¿no?. Imaginaros que quisieramos designar como objetivo un pequeño vehículo blindado de apenas un metro de altura y dos metros de ancho. Si el punto gordo de nuestro laser fuese una circunferencia de treinta metros de diámetro, cubriríamos completamente el blindado y todo lo que estuviese delante y detrás. Para una máquina no queda claro si lo que queremos señalar es el vehículo blindado, o el talud de detrás. Pensad en el actor que está sobre un escenario a oscuras y lo iluminan con un foco grande de luz. Sobre el fondo del escenario se proyecta el círculo de luz del foco y dentro del mismo la sombra del actor: el punto es tan gordo que la luz cubre completamente al actor mientras que la luz se derrama por detrás iluninando el telón de fondo.

Pues bien, este mismo efecto ocurre con el láser. A mayor distancia el punto del láser se hace más gordo, y llegará un momento que el punto será tan gordo que será imposible designar un sólo objetivo, pues nos pasará lo que al actor: iluminaremos el objetivo, lo que haya delante y lo que haya detrás. Este derrame del haz se llama SPILLOVER y crea una ambigüedad indeseable para nuestro propósito táctico, que es designar un único objetivo, para guiar la munición hacia él.

El punto gordo, al impactar sobre varias superficies, rebotará desde todas las superficies en las que impacte, y el designador recibirá varios contactos a diferentes distancias, pero no sabrá discriminar a cuál de todos queríamos apuntar. Esa ambigüedad puede solucionarse en algunos casos (recordad el botón FIRST/LAST del GTLD II), pero a partir de una determinada distancia el punto será tan gordo que será imposible desambigüar, y por tanto a partir de ella no podremos designar (MARK) objetivos. Pues bien, el efecto por el que el punto del láser se hace más gordo cuanto mayor sea la distancia se llama divergencia y se expresa en miliradianes.

Miliradianes
Los miliradianes (mrad) no son como podríamos pensar radianes militares, sino milésimas partes de un radián. Recordaréis del Bachillerato que el radián es una magnitud angular, es decir, que mide ángulos, exactamente igual que los grados sexagesimales. Así una circunferencia tiene 360º grados, o bien 2 PI radianes, y un ángulo de 90% equivale a PI/2 radianes. Radianes y grados sexagesimales son dos formas de expresar la medida de cualquier ángulo. Entonces, ¿por qué no usar los viejos y tradicionales grados en lugar de los misteriosos y arcanos miliradianes? Por una razón sencillísima. Aunque parezca una paradoja, usar radianes en álgebra o miliradianes en cálculos militares es más sencillo y produce cálculos mas elegantes y simples. Lo demostraré rápidamente. La razón de la simplicidad es que a mil metros, un miliradián equivale a un arco de un metro de altura. A efectos prácticos y en términos militares, podemos despreciar el pequeño error introducido por la curvatura del arco. Centrándonos en conocer el tamaño de nuestro punto gordo láser, el punto de un láser cuya divergencia sea un miliradián tendrá un metro de diámetro a un kilómetro, y diez metros a diez kilómetros. ¿Es o no es fácil calcular con miliradianes? Recordad la fórmula: Un metro cada mil metros. Por cierto, es por esta razón que existen las famosas miras telescópicas MILDOT, que permiten a los francotiradores calcular distancias con gran precisión mediante una simple regla de cáclulo mental. La mira MILDOT tiene puntos (DOT) separados a una distancia de un miliradián (MIL), por lo que conociendo la altura o anchura del objetivo podemos deducir fácilmente la distancia a la que se encuentra, aplicando la regla de un metro de altura cada mil metros por cada DOT. Ya imaginais que MILDOT significa en realidad "milliradian dot" y no "military dot". Igualmente en artillería una corrección de un miliradián en el goniómetro de tiro moverá el punto donde caen los obuses un metro cada mil metros.

En nuestro caso las especificaciones públicas del haz láser proyectado por el GTLD II tiene una divergencia de 0,3 mrad, o lo que es lo mismo, 0,3 metros por cada kilómetro o 3 metros cada 10 kilómetros. Es decir, el punto gordo del láser a diez kilómetros forma una circunferencia de 3 metros de diámetro, que a cinco kilómetros será la mitad, o sea un metro y medio. ¿Es o no es más fácil trabajar con miliradianes?MILDOT estimación de distancias
Spillover: underspill y overspill
En el gráfico superior vemos claramente el efecto derramo o spillover al que hacemos referencia, y que se produce por la teoría del punto gordo. A veces el derrame se produce mediante una ambigüedad con un objeto que se interpone delante del objetivo, y que llamaremos underspill. Al iluminar el objetivo el indicador MLT (MULTIPLE) del designador láser se iluminará. El operador del GTLD II puede desambigüar el contacto múltiple apretando el botón LAST, indicando de este modo que nuestra pretensión es designar el objeto que se encuentra el último.

Con el razonamiento inverso, cuando del derrame del haz ilumina nuestro objetivo y también la montaña que se encuentra detrás (overspill), apretando el botón FIRST indicaremos al designador GTLD II que nuestro deseo es iluminar el primero de los múltiples objetos designados.

Y ¿qué ocurre si se produce simultáneamente un overspill y un underspill?  Pues el Teniente Marchoso nos diría que esto es lo que le pasó el otro día en el kilómetro 27 de la ruta Roja a las 0317Z, y que se soluciona fácilmente pidiendo una GBU más gorda. Bromas aparte, la solución pasa por una modificación azimutal.

Limitaciones tácticas al empleo del láser
Visto el problema de la distancia máxima dictado por la divergencia del haz, hay otros factores que afectan el empleo táctico de los designadores láser. No debemos olvidar que el principio físico que guía la designación del láser es el rebote del haz sobre el objetivo. Todo principio físico que impida o deteriore esa recepción del rebote degradará la calidad de la designación.
  • Influencia de la atmósfera y los fenómenos visuales que degradan la calidad de la designación. La presencia de lluvia, nubes, niebla o humo degrada la calidad del rebote del láser.
  • Necesidad de una LOS (Line of Sight) directa al blanco, tanto del designador, como del lanzador. Si el designador no tiene visión directa del blanco, no es posible poner el haz láser sobre el objetivo, y si el avión o helicóptero (y su munición guiada) no puede captar el rebote del láser, no lograremos un guíado efectivo.
  • Necesidad de respetar la geometría de ataque. Desarrollamos este punto en el siguiente apartado.
La forma como el laser se refleja en el objetivo afecta a la capacidad de designación por este método. El haz laser se refleja en todas direcciones, pero la zona próxima a la línea formada por entre el punto de emisión del láser y el objetivo es la mejor para capturar el reflejo del mismo. Las superficies como el agua, el cristal o las muy pulidas son malas pues sólo reflejan el haz láser en una dirección muy concreta. La dinámica del combate impide frecuentemente el mejorar el ángulo de incidencia del laser sobre el objetivo, por lo que para Geometría de ataqueasegurar el éxito es importante respetar los conos laser. Por este motivo, todos los manuales tácticos recomiendan que la munición que será guíada por láser afronte la adquisición del blanco desde un cono teórico cuya geometría reproducimos en  la figura de la izquierda.

Vemos que no se recomienda afrontar el objetivo por la zona marcada en rojo, que se extiende unos 270º por detrás del objetivo. La razón es tan sencilla como aterrador el resultado. De hacerlo desde esos ángulos corremos un altísimo riesgo que la munición tome al designador por el designado y acabemos con un HELLFIRE por la boca, lo que desagradaría profundamente a nuestro querido Ejército del Aire. La altura de ataque también es relevante, por lo que el FAC tiene el problema añadido de acomodar esta geometría de ataque recomendada a la orografía del terreno. Os juro que no es fácil encontrar un cono óptimo en medio de las montañas de Kandahar.

Municiones que aceptan designación láser
Las municones del arsenal aliado que permiten el guiado por láser son las siguientes, incluyéndose bombas y misiles.

LGB Laser Guided Bombs
  • PAVEWAY II
  • PAVEWAY III
  • PAVEWAY enhanced (GPS)

LGM Laser Guided Missiles
  • AGM-65E Maverick
  • AGM-114 HELLFIRE
Toda la munición guiable por láser es capaz de detectar y seguir los reflejos láser emitidos en una frecuencia PRF determinada. Es necesario que haya una compatibilidad entre los PRF del designador láser y los de la munición. Este PRF no es sino una frecuencia de pulsos que permite que la munición sea capaz de encontrar a "su" láser entre todos los disponibles en el campo de batalla. De otro modo el enemigo podría defender de la iluminación simplemente contrailuminando con otros láser. El PRF de las LGBs sólo puede ser ajustado en tierra antes de despegar, y no puede ser cambiado en vuelo, pero la mayoría de los LGM, incluyendo a los Maverick y Hellfires permiten el ajuste de sus PRF por los pilotos durante el vuelo, y ANTES del lanzamiento. Los designadores laser GTLD II permiten el ajuste del PRF del haz mediante los tres diales PRF, frecuencia que debe hacerse coincidir con el de la munición ANTES de lanzar ésta.

En cualquier caso, la dirección del ataque debe permitir que la munición guiada pueda detectar suficiente energía laser reflejada del blanco como para que la cabeza buscadora pueda adquirir y fijarse sobre el objetivo. De este modo:
  • El designador laser debe designar el objetivo en el momento correcto, y durante el tiempo correcto. Si la duración de la iluminación del objetivo es insuficiente, la cabeza buscadora puede perder el objetivo y el patrón de vuelo de la LGW se hace impredecible.
  • La munición guiada debe ser lanzada en una condición tal que permita que ésta pueda alcanzar físicamente al objetivo, y teniendo en cuenta que el lanzamiento tras las líneas amigas supone un reiesgo añadido para las fuerzas propias.
  • Los factores ambientales pueden afectar el rendimiento tanto del designador como de la munición: nubes, niebla, humo, neblina, nieve, lluvia, saturación solar y otros factores de limitación visual.
  • Finalmente, alguna de esta munición requiere una iluminación del objetivo previa al lanzamiento y continua hasta el impacto final. Otras municiones sólo requieren iluminación en la fase final del lanzamiento.

“Consideraciones Tácticas sobre el empleo de láser en misiones CAS”