Electromagnetic Environmental Effects
E3
Las plataformas militares* (buques, aviones, helicópteros, carros de combate, UAV, etc) pueden ser entornos muy complejos desde el punto de vista electromagnético. Típicamente incluyen cientos de antenas pertenecientes a múltiples sistemas de todo tipo (comunicaciones, navegación, radar, o de guiado de armas, guerra electrónica etc.) compartiendo un espacio muy reducido en el topside del buque (cosite). Estos sistemas integran potentes transmisores junto con receptores de alta sensibilidad, operando en todo el rango de frecuencias, desde LF hasta banda K-a (10 KHz a 36 GHz).
En este contexto tan complejo, en ocasiones, los transmisores pueden causar pérdidas de prestaciones, imposibilitar la operación o, incluso, causar daños permanentes (burnout) en los receptores, por las interferencias provocadas sobre ellos, o incluso generar situaciones de potencial peligro para personal, armamento o combustibles.
* Nos referimos a plataformas militares por ser las que engloban una mayor compeljidad desde el punto de vista electromagnético, aunque obviamente los estudios que se realizan en esta línea son totalmente aplicables a plataformas civiles de todo tipo.
La gestión eficaz de estos temas se denomina globalmente E3 (Electromagnetic Environmental Effects) y ha adquirido un papel fundamental en las etapas iniciales de diseño de una plataforma militar moderna.
Dentro de E3 se encuentran disciplinas fundamentales como: compatibilidad electromagnética (EMC), interferencia electromagnética (EMI) y radiaciones peligrosas (RADHAZ), tanto para personal (HERP), como para armamento (HERO) y combustibles (HERF).
El equipo de profesores/investigadores SC7-B de la Universidad de Vigo (UV), en cooperación con el equipo de Electromagnetismo Computacional (CEM) de la Universidad de Extremadura (UEx), grupo de investigación interuniversitario UV-UEx que en adelante denominaremos grupo EM3W, lleva muchos años colaborando la Armada Española, Navantia, Indra y otros organismos y empresas tanto nacionales como extrajeras, realizando simulaciones electromagnéticas de problemas de E3, radar y guerra electrónica a bordo de buques y otras plataformas complejas (aviones, helicópteros, carros de combate, etc.).
Este equipo ha ido creciendo durante los últimos 25 años, adquiriendo experiencia, conocimientos, infraestructuras y herramientas de simulación propias que le han llevado a estar hoy en día en una posición de liderazgo a nivel mundial a la hora de abordar problemas de simulación electromagnética en los ámbitos de E3 (EMC, EMI, EMR o RADHAZ), radar y guerra electrónica.
EL GRUPO EM3W ostenta una posición de exclusividad y liderazgo que se sustenta en cuatro pilares fundamentales:
EXPERIENCIA
Este equipo, ha estado involucrado con éxito en el diseño de los nuevos buques construidos por Navantia para la Armada Española (y otras Armadas de otros países) durante los últimos 25 años, además de haber realizado estudios similares en buques más antiguos en el seno de diversos programas de modernización. Destacar entre otros, diseños de antenas, estudios de EMC, EMI y niveles de radiación peligrosas (RADHAZ), realizados en buques como LHD, F-310 (Noruega), F-105, AWD (Australia), BAC, BAM, AAOR (Australia), KSA (Arabia Saudita), POLA (México), F-110, etc.; carros de combate (VCR8x8), helicópteros (sexta y décima escuadrilla de la Armada Española), aviones (F-18), UAVs, etc. Todos los profesores e investigadores pertenecientes al equipo disponen de las garantías de seguridad NATO SECRET para manejo de documentos clasificados. Los dos profesores que dirigen este grupo son miembros del grupo SET-251, Ship Radar Signature Management Benefit to Ships, del panel Sensors and Electronics Technology (SET) de la OTAN, representando a España en dicho grupo de trabajo/discusiones técnicas.
RECURSOS DE SUPERCOMPUTACIÓN
El grupo EM3W, disponen de recursos de supercomputación de elevadas prestaciones en el cluster de supercomputación propio, concretamente un cluster formado por 14 nodos de cálculo con una capacidad de 600 cores y 16 TB de RAM valorado en más de 1.000.000 euros. Los costes de mantenimiento, gestión y renovación de una infraestructura de este tipo suponen una inversión superior a los 120.000 euros anuales. Aparte de los recursos de supercomputación propia, ambos grupos tienen acceso a instalaciones singulares de supercomputación como CESGA (Centro de Supercomputación de Galicia) y el CENITS (Centro Extremeño de Investigación, Innovación Tecnológica y Supercomputación), entre otros
EL SOFTWARE DE SIMULACIÓN
El equipo EM3W cuenta con un software de simulación electromagnética propio y exclusivo (denominado M3) muy avanzado, que se adapta perfectamente a las necesidades de los proyectos que se plantean en esta línea de trabajo. Precisamente la explotación del software M3 es el origen y la base sobre la que se sustenta la spin-off EM3W, creada en 2019 por la Universidad de Vigo y la Universidad de Extremadura.
CAPACIDAD DE MEDIDA
Como complemento a la capacidad de simulación el grupo COM dispone de unas instalaciones singulares de alto valor, con capacidad para medidas de antenas, radar y pre-certificaciones de EMC, se trata del Laboratorio de Medidas Radioeléctricas de la (LMR) Universidad de Vigo
Por todo ello, se puede asegurar que actualmente no existe en el mercado ninguna empresa ni organismo que ofrezca la posibilidad de contratar los servicios de un equipo con los conocimientos, la experiencia y los recursos (tanto de software como de infraestructuras de simulación y experiencia) semejantes a los que ofrece el equipo EM3W, en el ámbito de la simulación electromagnética de sistemas a bordo de plataformas reales complejas.
Precisamente, la complejidad de este tipo de trabajos y la gran competitividad en base a la calidad de los resultados ofrecidos, provocó un incremento casi exponencial en la demanda de estudios en E3, que motivó a las Universidades de Vigo y de Extremadura a crear una spin off, EM3Works, para la explotar de dichas capacidades.
