Como o ELP/PLA encontra navios dos EUA no mar

Os satélites SIGINT e as técnicas que o PLA usa para geolocalizar as forças dos EUA

Em uma discussão anterior, falamos sobre o processo de seleção de alvos do ELP para ataques de longo alcance . Agora, embarcaremos em uma série de várias partes que explora um precursor crítico de qualquer ataque: como as Forças Armadas da China localizam, fixam e rastreiam os alvos que pretendem atacar. Esta primeira parte se concentra nos satélites de Inteligência Eletrônica (ELINT) e Inteligência de Sinais (SIGINT) que a China usa para geolocalizar ativos navais dos EUA, particularmente no Pacífico Ocidental.

A China não esconde sua ambição de manter as forças navais americanas em risco, especialmente grupos de ataque de porta-aviões, como pedra angular de sua estratégia de "antiacesso/negação de área" (A2/AD). A chave para esse esforço é uma rede expansiva e cada vez mais sofisticada de ativos de inteligência, vigilância e reconhecimento (ISR) baseados no espaço . Essas plataformas orbitais são projetadas para fornecer os dados de direcionamento necessários para as armas de longo alcance da China, principalmente seus mísseis balísticos antinavio (ASBMs). Embora veremos satélites de imagens no próximo artigo, uma parte significativa dessa arquitetura ISR é dedicada à detecção e localização de emissões eletrônicas de navios, aeronaves e forças terrestres dos EUA.

O Exército de Libertação Popular (ELP) expandiu rapidamente suas capacidades para conduzir SIGINT (interceptação de sinais) e sua subdisciplina ELINT (que se concentra em radiação eletrônica não relacionada à comunicação, como emissões de radar) a partir da órbita. Isso lhe permite identificar e rastrear as "assinaturas" eletromagnéticas reveladoras de forças adversárias.

Como geolocalizar sinais eletrônicos

Então, como a China ou qualquer outro país consegue localizar uma nave espacial usando suas emissões eletrônicas? O Exército de Libertação Popular (ELP) emprega diversas técnicas de geolocalização bem estabelecidas, muitas vezes combinadas, utilizando constelações de satélites.

Os métodos mais comuns são a Diferença de Tempo de Chegada (TDOA) e a Diferença de Frequência de Chegada (FDOA) . Imagine que um navio emite um sinal de radar. Se a China tiver dois ou, mais comumente, três satélites nas posições corretas, cada um receberá esse sinal em um tempo ligeiramente diferente (TDOA) e, devido ao seu movimento em relação ao navio, em uma frequência ligeiramente diferente devido ao efeito Doppler (FDOA).

Medições TDAO/FDOA usando dois satélites

Medindo precisamente essas diferenças mínimas de tempo e frequência, e conhecendo as posições exatas de seus satélites, os analistas do PLA usam esses dados para definir matematicamente curvas de intersecção na superfície da Terra . O ponto onde essas curvas se encontram revela a localização do emissor. Escritos técnicos chineses referem-se ao uso de três satélites para "posicionamento de três pontos" (三点定位) para melhorar a precisão e resolver ambiguidades. Isso é muito semelhante ao funcionamento do Sistema de Vigilância Oceânica Naval (NOSS) da Marinha dos EUA , às vezes conhecido como "Nuvem Branca". Alcançar a precisão necessária requer relógios atômicos de bordo altamente precisos, links de comunicação entre satélites para sincronização e dados orbitais precisos, provavelmente refinados usando o sistema de navegação BeiDou da China .

Essa capacidade de encontrar "alvos não cooperativos" (aqueles que não estão ativamente tentando ser encontrados) é crucial. Os navios de guerra americanos não vão divulgar suas localizações voluntariamente. A SIGINT passiva permite que o PLA escute seu tráfego normal de radar e comunicações para construir uma imagem de sua localização. (Observarei que existem outras maneiras inovadoras de geolocalizar alvos ELINT, como a localização coerente passiva, mas as deixaremos para um post posterior.)

Satélites ELINT/SIGINT da China

Os principais satélites de reconhecimento militar da China se enquadram na designação Yaogan (遥感, "Sensoriamento Remoto"). Embora sirvam oficialmente a propósitos civis, como levantamentos terrestres e monitoramento de desastres, suas diversas cargas úteis e o controle operacional pelo ELP não deixam dúvidas sobre seu papel na inteligência militar. Muitos satélites Yaogan, particularmente aqueles lançados em trios, são considerados plataformas ELINT encarregadas de rastrear embarcações navais.

Acredita-se que várias séries do Yaogan sejam dedicadas a esta missão de vigilância oceânica:

1. Tripletos iniciais (Yaogan-9, -16, -17, -20, -25) : A partir do Yaogan-9 em 2010, a China implantou suas primeiras constelações ELINT de três satélites, análogas ao NOSS dos EUA. Esses grupos voam em formação relativamente próxima para realizar a triangulação TDOA/FDOA.
2. Série Yaogan-30 (Chuangxin-5) : Esta série teve um ritmo acelerado de lançamentos, com pelo menos dez grupos de três pequenos satélites colocados em órbita entre 2017 e 2021. Curiosamente, os tripletos Yaogan-30 tendem a se espalhar ao longo do mesmo plano orbital, com aproximadamente 120° de distância entre si. Embora esse espaçamento seja muito amplo para a triangulação simultânea pelos três em um único sinal, ele fornece uma cobertura oceânica muito mais ampla e revisitas mais frequentes sobre uma determinada área. Um alvo emitindo continuamente pode ser captado por cada satélite em sucessão, e os dados dessas múltiplas passagens ainda podem ser combinados para geolocalização. Suas órbitas de inclinação relativamente baixa (em torno de 35°) são ideais para as regiões do Mar da China Meridional, Pacífico Ocidental e Oceano Índico de maior interesse do PLA.
3. Séries Yaogan-31 e Yaogan-40 : Ao contrário dos Yaogan-30, os satélites Yaogan-31 (lançados entre 2018 e 2021) e a nova série Yaogan-40 (primeiro lançamento em 2023) voam em formações triangulares mais compactas. Isso sugere que são otimizados para uma triangulação simultânea mais precisa. Os Yaogan-31 têm uma inclinação maior (em torno de 63,4°), cobrindo melhor latitudes até Taiwan e Japão. Os Yaogan-40, com sua inclinação quase polar de 86°, fornecem cobertura global ou quase global, uma expansão significativa do alcance do SIGINT da China.
4. Série Yaogan-35 : Esses satélites são normalmente lançados em trios (com múltiplos grupos implantados em 2021-2022) e operam em inclinações de 35 graus e altitudes de aproximadamente 500 km semelhantes aos Yaogan-30, concentrando sua cobertura em teatros marítimos importantes. No entanto, diferentemente das formações triangulares compactas dos Yaogan-31/-40 ou dos Yaogan-30 amplamente dispersos, os trios Yaogan-35 são frequentemente avaliados para voar em uma formação de linha 'lead-trail-trail' . Essa configuração, embora diferente de um triângulo, ainda pode suportar geolocalização TDOA/FDOA e pode oferecer vantagens específicas para certos perfis de observação ou sinalização entre os satélites do grupo conforme eles passam sobre áreas de interesse. Os grupos Yaogan-35 frequentemente parecem estar operacionalmente pareados ou coplanares com os grupos Yaogan-36, sugerindo uma abordagem de reconhecimento em camadas ou complementar.

A evolução dos primeiros trigêmeos Yaogan para as configurações distintas das séries Yaogan-30, -31, -35, -40 e subsequentes destaca a abordagem iterativa do PLA para otimizar sua arquitetura SIGINT baseada no espaço, equilibrando a cobertura, as taxas de revisita e a precisão da geolocalização para diferentes necessidades operacionais.

E não são apenas os satélites LEO. A China também implantou coletores SIGINT em órbita geossíncrona (GEO) no âmbito do programa Tongxin Jishu Shiyan (TJS), possivelmente com o codinome Qianshao (前哨, "Sentinela") . Satélites como o TJS-1, TJS-4 e TJS-9 estão posicionados sobre o Oceano Índico e o Pacífico Ocidental. De seu ponto de observação de 36.000 km, eles podem espionar continuamente vastas áreas, interceptando uplinks de satélite e emissões de radar de longo alcance (cobrindo potencialmente frequências de 250 MHz a 4 GHz) que se propagam alto na atmosfera. Esses ativos GEO são ideais para o monitoramento estratégico de importantes pontos de estrangulamento marítimo e rotas marítimas.

O satélite TJS-4 no GEO é avaliado como um satélite SIGINT e fornece cobertura sobre o Pacífico Ocidental

Para fazer tudo isso funcionar quase em tempo real, a China conta com seus satélites de retransmissão de dados Tianlian (天链, "Sky Link") . Esses satélites GEO atuam como nós de comunicação baseados no espaço, permitindo que satélites de reconhecimento LEO, como os Yaogans, enviem os dados coletados de volta para estações terrestres na China quase instantaneamente, em vez de esperar para passar diretamente sobre uma estação terrestre. Isso é crucial para o processo "sensor-to-shooter" do PLA, garantindo que os dados de mira cheguem do satélite à unidade de mísseis rapidamente.

A importância das bibliotecas de sinais

Simplesmente geolocalizar uma emissão não basta; você precisa saber o que encontrou. É aqui que entram extensas bibliotecas de sinais e bancos de dados de "ordem de batalha eletrônica". Cada radar e sistema de comunicação possui uma "impressão digital" eletromagnética única, definida por parâmetros como frequência, repetição de pulso e modulação.

A China provavelmente investe pesadamente na catalogação dessas assinaturas para sistemas americanos e aliados. Ao comparar um sinal interceptado com essa biblioteca, os sistemas ELINT do PLA podem classificar o emissor (por exemplo, distinguindo o radar AN/SPY-1 de um cruzador Aegis americano do radar de busca aérea AN/SPS-49 de um navio anfíbio, ou reconhecendo o radar de controle de tráfego aéreo SPN-43 de um porta-aviões). Escritos chineses referem-se à coleta das "características eletromagnéticas" (电磁特征) de equipamentos navais estrangeiros para atualizar esses bancos de dados de assinaturas de alvos, também chamados de "bibliotecas de inteligência" (情报库) .

Uma vez identificado um emissor (por exemplo, o radar de busca aérea de um porta-aviões específico), detecções subsequentes desse mesmo sinal permitem à China manter o controle sobre a plataforma, mesmo que ela se mova ou que a cobertura visual por satélite não esteja disponível. Essa "impressão digital" se torna uma etiqueta para rastrear um navio através do oceano e também é vital para programar buscadores de mísseis e otimizar a orientação terminal, garantindo que um míssil antinavio possa reconhecer seu alvo pretendido.

O software SIGINT moderno identifica e processa automaticamente sinais e os classifica usando bancos de dados de sinais conhecidos e suas principais características

Um “Sistema de Sistemas” Integrado

O PLA considera suas capacidades de ISR como um "sistema de sistemas" (体系). O SIGINT baseado no espaço não opera isoladamente. Dados de satélites ELINT são combinados com informações de satélites de imagem (que abordaremos na próxima vez), bem como de outras fontes, como radares over-the-horizon, aeronaves de reconhecimento, UAVs e navios ou submarinos de superfície. Artigos da indústria chinesa discutem a construção de um sistema integrado "espaço-ar-solo" que conecta perfeitamente sensores e usuários multidomínio.

Esta rede em camadas foi projetada para superar a vastidão do oceano e a mobilidade dos alvos navais. O objetivo é alcançar o " domínio da informação" (信息优势), fornecendo vigilância persistente que dificulte a operação das forças americanas sem serem detectadas.

Embora o foco inicial da China fosse o Pacífico Ocidental, suas capacidades SIGINT baseadas no espaço estão claramente se expandindo globalmente, como evidenciado pela cobertura GEO sobre o Oceano Índico e constelações LEO quase polares. O objetivo final, como analistas chineses descreveram , é uma arquitetura de vigilância globalmente integrada, onde as principais plataformas adversárias, como os porta-aviões americanos, não possam navegar sem serem detectadas e as informações de alvos possam ser atualizadas quase em tempo real.

No entanto, a fusão eficaz de dados de uma gama tão diversa de sensores e o processamento do grande volume de SIGINT coletados quase em tempo real para fornecer inteligência oportuna e acionável apresentam desafios técnicos e organizacionais contínuos para o PLA, apesar do rápido avanço.

A reorganização da Força de Apoio Estratégico em 2024 nas Forças Ciberespacial (CSF), Aeroespacial (ASF) e de Apoio à Informação (ISF) provavelmente reflete essas dificuldades. A estrutura centralizada da SSF possivelmente teve dificuldades para gerenciar um portfólio ISR tão amplo, mas a nova divisão de trabalho provavelmente introduz novos e complexos requisitos de coordenação. A ASF provavelmente opera a maioria dos satélites ISR do PLA, ou pelo menos é responsável pelas operações físicas dos satélites, enquanto a CSF é mais uma autoridade de atribuição de tarefas ou "usuária final" dos dados SIGINT coletados por ativos espaciais. Mais trabalho precisa ser feito para analisar esse modelo de controle operacional pós-reforma.

Conclusão

A rede de plataformas orbitais em evolução da China representa um desafio significativo e crescente. As forças americanas e aliadas devem assumir que suas emissões eletrônicas estão sendo constantemente monitoradas, necessitando de medidas sofisticadas de controle de emissões (EMCON) e táticas avançadas de guerra eletrônica para conter esse olhar penetrante vindo de cima. O Departamento de Defesa deve assumir que a China está ativamente monitorando as forças americanas que operam em qualquer lugar do mundo e estabelecer políticas abrangentes para o Departamento de Defesa que regulem as emissões eletrônicas em todos os serviços e comandos combatentes.

Fonte:

https://ordersandobservations.substack.com/p/how-the-pla-finds-us-ships-at-sea