أدوات جديدة للحرب الإلكترونية: عمليات متعددة الأطياف وأجهزة استشعار قابلة للتكيف مع المهمة

غالباً ما يوصف نظام القيادة والسيطرة المشترك لجميع المجالات (JADC2) بأنه هجومي: حلقة OODA، وسلسلة القتل، ومن المستشعر إلى المؤثر. الدفاع متأصل في جزء "C2" من JADC2، لكن هذا ليس ما يتبادر إلى الذهن أولاً.
باستخدام تشبيه من كرة القدم الأمريكية، يحظى لاعب الوسط بالاهتمام، لكن الفريق الذي يمتلك أفضل دفاع - سواء كان ذلك عن طريق الجري أو التمرير - عادة ما يصل إلى البطولة.
يُعد نظام التدابير المضادة للطائرات الكبيرة (LAIRCM) أحد أنظمة التدابير المضادة بالأشعة تحت الحمراء (IRCM) التابعة لشركة نورثروب غرومان، ويوفر الحماية ضد الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء. وقد تم تركيبه على أكثر من 80 طرازًا. الصورة أعلاه تُظهر تركيبه على طائرة CH-53E. الصورة مقدمة من شركة نورثروب غرومان.
في عالم الحرب الإلكترونية، يُنظر إلى الطيف الكهرومغناطيسي على أنه ساحة اللعب، مع تكتيكات مثل الاستهداف والخداع للهجوم وما يسمى بالتدابير المضادة للدفاع.
يستخدم الجيش الطيف الكهرومغناطيسي (الضروري ولكنه غير مرئي) للكشف عن الأعداء وخداعهم وتعطيلهم مع حماية القوات الصديقة. وتزداد أهمية التحكم في الطيف مع ازدياد قدرات الأعداء وتطور التهديدات.
أوضح برنت تولاند، نائب الرئيس والمدير العام لقسم الملاحة والاستهداف والبقاء في شركة نورثروب غرومان لأنظمة المهام: "شهدت العقود القليلة الماضية زيادة هائلة في القدرة الحاسوبية. وهذا يُتيح ابتكار أجهزة استشعار ذات نطاق ترددي فوري أوسع فأوسع، مما يسمح بمعالجة أسرع وقدرات إدراكية أعلى. كما أن هذا يجعل حلول المهام الموزعة أكثر فعالية ومرونة في بيئة القيادة والسيطرة المشتركة (JADC2)".
يُحاكي برنامج CEESIM من نورثروب غرومان ظروف الحرب الحقيقية بدقة، موفراً محاكاة ترددات الراديو (RF) لأجهزة إرسال متعددة متزامنة متصلة بمنصات ثابتة/ديناميكية. وتُعدّ المحاكاة الدقيقة لهذه التهديدات المتقدمة، التي تُضاهي التهديدات الحقيقية، الطريقة الأكثر اقتصادية لاختبار فعالية معدات الحرب الإلكترونية المتطورة والتحقق منها. (صورة مقدمة من نورثروب غرومان).
بما أن المعالجة رقمية بالكامل، يمكن تعديل الإشارة في الوقت الفعلي بسرعة الآلة. من حيث الاستهداف، يعني هذا أنه يمكن تعديل إشارات الرادار لجعلها أكثر صعوبة في الكشف. أما من حيث التدابير المضادة، فيمكن أيضاً تعديل الاستجابات لمعالجة التهديدات بشكل أفضل.
يتمثل الواقع الجديد للحرب الإلكترونية في أن زيادة القدرة الحاسوبية تجعل ساحة المعركة أكثر ديناميكية. فعلى سبيل المثال، تعمل كل من الولايات المتحدة وخصومها على تطوير مفاهيم عملياتية لعدد متزايد من أنظمة الطائرات المسيرة ذات القدرات المتطورة في مجال الحرب الإلكترونية. وللرد على ذلك، يجب أن تكون التدابير المضادة متطورة وديناميكية بنفس القدر.
قال تولاند: "عادةً ما تقوم الأسراب بنوع من مهام الاستشعار، مثل الحرب الإلكترونية". "عندما يكون لديك العديد من أجهزة الاستشعار التي تحلق على منصات جوية مختلفة أو حتى منصات فضائية، فأنت في بيئة تحتاج فيها إلى حماية نفسك من الكشف من عدة جهات".
"الأمر لا يقتصر على الدفاعات الجوية فقط. هناك تهديدات محتملة تحيط بك من كل جانب الآن. إذا كانت هذه التهديدات تتواصل فيما بينها، فإن الاستجابة يجب أن تعتمد أيضاً على منصات متعددة لمساعدة القادة على تقييم الوضع وتقديم حلول فعالة."
تُعدّ هذه السيناريوهات جوهر نظام القيادة والسيطرة المشتركة (JADC2)، سواءً في الجانب الهجومي أو الدفاعي. ومن الأمثلة على الأنظمة الموزعة التي تُنفّذ مهمة حرب إلكترونية موزعة، منصة عسكرية مأهولة مزودة بإجراءات مضادة للترددات الراديوية والأشعة تحت الحمراء، تعمل بالتنسيق مع منصة عسكرية غير مأهولة تُطلق من الجو، وتُنفّذ بدورها جزءًا من مهمة الإجراءات المضادة للترددات الراديوية. يُتيح هذا التكوين متعدد السفن وغير المأهول للقادة خيارات متعددة للرصد والدفاع، مقارنةً بالحالة التي تكون فيها جميع أجهزة الاستشعار على منصة واحدة.
وقال تولاند: "في بيئة العمليات متعددة المجالات للجيش، يمكنك أن ترى بسهولة أنهم بحاجة ماسة إلى التواجد حول أنفسهم لفهم التهديدات التي سيواجهونها".
هذه هي القدرة على العمليات متعددة الأطياف والسيطرة على الطيف الكهرومغناطيسي التي يحتاجها الجيش والبحرية والقوات الجوية على حد سواء. ويتطلب ذلك أجهزة استشعار ذات نطاق ترددي أوسع مع قدرات معالجة متقدمة للتحكم في نطاق أوسع من الطيف.
لإجراء مثل هذه العمليات متعددة الأطياف، يجب استخدام ما يسمى بأجهزة الاستشعار المتكيفة مع المهمة. يشير مصطلح متعدد الأطياف إلى الطيف الكهرومغناطيسي، والذي يتضمن نطاقًا من الترددات التي تغطي الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو.
على سبيل المثال، تاريخياً، كان يتم تحديد الأهداف باستخدام الرادار وأنظمة الكهروضوئية/الأشعة تحت الحمراء. لذلك، فإن النظام متعدد الأطياف في سياق تحديد الأهداف هو النظام القادر على استخدام رادار واسع النطاق ومستشعرات كهروضوئية/أشعة تحت الحمراء متعددة، مثل الكاميرات الرقمية الملونة وكاميرات الأشعة تحت الحمراء متعددة النطاقات. وسيكون النظام قادراً على جمع المزيد من البيانات من خلال التبديل بين المستشعرات باستخدام أجزاء مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي.
LITENING عبارة عن وحدة استهداف كهروضوئية/تحت حمراء قادرة على التصوير من مسافات بعيدة ومشاركة البيانات بشكل آمن عبر وصلة بيانات ثنائية الاتجاه سهلة التوصيل والتشغيل. صورة للرقيب بوبي رينولدز من الحرس الوطني الجوي الأمريكي.
كذلك، باستخدام المثال أعلاه، فإن التصوير متعدد الأطياف لا يعني أن مستشعر الهدف الواحد لديه قدرات تركيبية في جميع مناطق الطيف. بدلاً من ذلك، فإنه يستخدم نظامين أو أكثر متميزين فيزيائيًا، كل منهما يستشعر في جزء محدد من الطيف، ويتم دمج البيانات من كل مستشعر فردي معًا لإنتاج صورة أكثر دقة للهدف.
"من حيث القدرة على البقاء، من الواضح أنك تحاول ألا يتم اكتشافك أو استهدافك. لدينا تاريخ طويل في توفير القدرة على البقاء في نطاق الأشعة تحت الحمراء وترددات الراديو، ولدينا تدابير مضادة فعالة لكليهما."
"يجب أن تكون قادرًا على اكتشاف ما إذا كان خصمٌ ما يستحوذ على بياناتك في أي جزء من الطيف، ومن ثمّ توفير تقنية الردّ المناسبة عند الحاجة، سواءً كانت ترددات راديوية أو أشعة تحت الحمراء. تكمن قوة التحليل الطيفي المتعدد هنا في اعتمادك على كلا النوعين، وإمكانية اختيار أي جزء من الطيف ستستخدمه، والتقنية المناسبة للتعامل مع الهجوم. فأنت تُقيّم المعلومات الواردة من كلا المستشعرين وتُحدّد أيّهما الأنسب لحمايتك في هذه الحالة."
يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا مهمًا في دمج ومعالجة البيانات من اثنين أو أكثر من أجهزة الاستشعار للعمليات متعددة الأطياف. يساعد الذكاء الاصطناعي في تحسين وتصنيف الإشارات، واستبعاد الإشارات المهمة، وتقديم توصيات قابلة للتنفيذ بشأن أفضل مسار للعمل.
يُمثل نظام AN/APR-39E(V)2 الخطوة التالية في تطوير نظام AN/APR-39، وهو نظام استقبال الإنذار الراداري ومجموعة الحرب الإلكترونية التي وفرت الحماية للطائرات لعقود. تستطيع هوائياته الذكية رصد التهديدات السريعة عبر نطاق ترددي واسع، فلا مجال للاختباء في الطيف الترددي. (صورة مقدمة من شركة نورثروب غرومان).
في بيئة تهديدات من خصوم متكافئين، ستنتشر أجهزة الاستشعار والتأثيرات بشكل كبير، مع ورود العديد من التهديدات والإشارات من القوات الأمريكية وقوات التحالف. حاليًا، تُخزَّن تهديدات الحرب الإلكترونية المعروفة في قاعدة بيانات لملفات بيانات المهام التي يمكنها تحديد بصمتها. عند اكتشاف تهديد حرب إلكترونية، يتم البحث في قاعدة البيانات بسرعة فائقة عن تلك البصمة المحددة. وعند العثور على مرجع مُخزَّن، تُطبَّق تقنيات التدابير المضادة المناسبة.
لكن المؤكد هو أن الولايات المتحدة ستواجه هجمات حرب إلكترونية غير مسبوقة (مشابهة لهجمات اليوم الصفر في مجال الأمن السيبراني). وهنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي.
وقال تولاند: "في المستقبل، ومع ازدياد ديناميكية التهديدات وتغيرها، وعدم إمكانية تصنيفها، سيكون الذكاء الاصطناعي مفيدًا للغاية في تحديد التهديدات التي لا تستطيع ملفات بيانات مهمتك تحديدها".
تُعد أجهزة الاستشعار المستخدمة في الحرب متعددة الأطياف ومهام التكيف استجابة لعالم متغير حيث يمتلك الخصوم المحتملون قدرات متقدمة معروفة في الحرب الإلكترونية والفضاء الإلكتروني.
قال تولاند: "العالم يتغير بسرعة، وموقفنا الدفاعي يتحول نحو المنافسين ذوي القدرات المماثلة، مما يزيد من إلحاح اعتمادنا لهذه الأنظمة متعددة الأطياف الجديدة للتفاعل مع الأنظمة والتأثيرات الموزعة. هذا هو المستقبل القريب للحرب الإلكترونية".
يتطلب البقاء في الصدارة في هذا العصر نشر قدرات الجيل القادم وتعزيز مستقبل الحرب الإلكترونية. تمتد خبرة نورثروب غرومان في الحرب الإلكترونية، والحرب السيبرانية، وحرب المناورة الكهرومغناطيسية لتشمل جميع المجالات - البرية والبحرية والجوية والفضائية والسيبرانية والطيف الكهرومغناطيسي. توفر أنظمة الشركة متعددة الأطياف والوظائف للمقاتلين مزايا في جميع المجالات، وتتيح اتخاذ قرارات أسرع وأكثر استنارة، وبالتالي تحقيق النجاح في المهمة.