أدوات جديدة للحرب الإلكترونية: العمليات متعددة الأطياف وأجهزة الاستشعار المتكيّفة مع المهام

غالبًا ما يتم وصف نظام القيادة والتحكم المشترك في جميع المجالات (JADC2) بأنه هجومي: حلقة OODA، وسلسلة القتل، والمستشعر إلى المؤثر. الدفاع متأصل في جزء "C2" من JADC2، ولكن هذا ليس ما يتبادر إلى الذهن أولاً.
ولاستخدام تشبيه من كرة القدم، فإن لاعب الوسط يحظى بالاهتمام، ولكن الفريق الذي يتمتع بأفضل دفاع - سواء من خلال الجري أو التمرير - عادة ما يصل إلى البطولة.
نظام مكافحة الطائرات الكبيرة (LAIRCM) هو أحد أنظمة IRCM التابعة لشركة نورثروب جرومان ويوفر الحماية ضد الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء. تم تثبيته على أكثر من 80 طرازًا. يظهر أعلاه تركيب CH-53E. الصورة مقدمة من شركة نورثروب جرومان.
في عالم الحرب الإلكترونية، يُنظر إلى الطيف الكهرومغناطيسي باعتباره ساحة اللعب، مع تكتيكات مثل الاستهداف والخداع للهجوم وما يسمى بالتدابير المضادة للدفاع.
يستخدم الجيش الطيف الكهرومغناطيسي (ضروري ولكن غير مرئي) للكشف عن الأعداء وخداعهم وتعطيلهم أثناء حماية القوات الصديقة. يصبح التحكم في الطيف مهمًا بشكل متزايد مع تزايد قدرة الأعداء وتطور التهديدات.
أوضح برنت تولاند، نائب الرئيس والمدير العام لقسم الملاحة والاستهداف والبقاء في شركة نورثروب جرومان لأنظمة المهمات، قائلاً: "شهدت العقود القليلة الماضية زيادة هائلة في قوة المعالجة. وهذا يسمح بتطوير أجهزة استشعار ذات نطاق ترددي لحظي أوسع فأوسع، مما يسمح بمعالجة أسرع وقدرات إدراك أعلى. كما أن هذا يجعل حلول المهمات الموزعة في بيئة JADC2 أكثر فعالية ومرونة."
يحاكي نظام CEESIM من شركة نورثروب جرومان ظروف الحرب الحقيقية بأمانة، من خلال توفير محاكاة التردد اللاسلكي (RF) للعديد من أجهزة الإرسال المتزامنة المتصلة بمنصات ثابتة/ديناميكية. توفر المحاكاة القوية لهذه التهديدات المتقدمة القريبة الطريقة الأكثر اقتصادا لاختبار وإثبات فعالية معدات الحرب الإلكترونية المتطورة. الصورة مقدمة من شركة نورثروب جرومان.
وبما أن المعالجة رقمية بالكامل، فمن الممكن تعديل الإشارة في الوقت الفعلي بسرعة الآلة. وفيما يتعلق بالاستهداف، يعني هذا أنه من الممكن تعديل إشارات الرادار لجعلها أكثر صعوبة في اكتشافها. وفيما يتعلق بالتدابير المضادة، يمكن أيضًا تعديل الاستجابات للتعامل بشكل أفضل مع التهديدات.
إن الواقع الجديد للحرب الإلكترونية هو أن قوة المعالجة الأكبر تجعل ساحة المعركة ديناميكية بشكل متزايد. على سبيل المثال، تعمل كل من الولايات المتحدة وخصومها على تطوير مفاهيم العمليات لعدد متزايد من الأنظمة الجوية غير المأهولة ذات قدرات الحرب الإلكترونية المتطورة. وردًا على ذلك، يجب أن تكون التدابير المضادة متقدمة وديناميكية بنفس القدر.
وقال تولاند: "عادةً ما تقوم الأسراب بأداء نوع ما من مهام الاستشعار، مثل الحرب الإلكترونية". "عندما يكون لديك أجهزة استشعار متعددة تحلق على منصات جوية مختلفة أو حتى منصات فضائية، فأنت في بيئة تحتاج فيها إلى حماية نفسك من الاكتشاف من خلال هندسة متعددة".
لا يقتصر الأمر على الدفاعات الجوية فحسب، فهناك تهديدات محتملة تحيط بك من كل جانب. إذا كانت هذه التهديدات تتواصل مع بعضها البعض، فيجب أن تعتمد الاستجابة أيضًا على منصات متعددة لمساعدة القادة على تقييم الوضع وتقديم حلول فعّالة.
تشكل مثل هذه السيناريوهات جوهر JADC2، سواء هجوميًا أو دفاعيًا. ومن الأمثلة على نظام موزع يؤدي مهمة حرب إلكترونية موزعة منصة عسكرية مأهولة بالسكان مزودة بتدابير مضادة للترددات الراديوية والأشعة تحت الحمراء تعمل جنبًا إلى جنب مع منصة عسكرية بدون طيار يتم إطلاقها من الجو والتي تؤدي أيضًا جزءًا من مهمة التدابير المضادة للترددات الراديوية. يوفر هذا التكوين متعدد السفن وغير المأهول للقادة هندسة متعددة للإدراك والدفاع، مقارنةً بوضع جميع أجهزة الاستشعار على منصة واحدة.
وقال تولاند: "في بيئة العمليات متعددة المجالات للجيش، يمكنك بسهولة أن ترى أنهم بحاجة مطلقة 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. وهذا يتطلب أجهزة استشعار ذات نطاق ترددي أوسع مع قدرات معالجة متقدمة للتحكم في نطاق أوسع من الطيف.
ولإجراء مثل هذه العمليات متعددة الأطياف، لا بد من استخدام ما يسمى بأجهزة الاستشعار المتكيفة مع المهمة. ويشير مصطلح متعدد الأطياف إلى الطيف الكهرومغناطيسي، الذي يتضمن مجموعة من الترددات التي تغطي الضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء، والموجات الراديوية.
على سبيل المثال، تاريخيا، تم تحقيق الاستهداف باستخدام الرادار والأنظمة الكهروضوئية/الأشعة تحت الحمراء (EO/IR). وبالتالي، فإن النظام متعدد الأطياف من حيث الهدف سيكون النظام الذي يمكنه استخدام الرادار عريض النطاق وأجهزة استشعار الكهروضوئية/الأشعة تحت الحمراء المتعددة، مثل الكاميرات الرقمية الملونة وكاميرات الأشعة تحت الحمراء متعددة النطاقات. وسيكون النظام قادرا على جمع المزيد من البيانات عن طريق التبديل ذهابا وإيابا بين أجهزة الاستشعار باستخدام أجزاء مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي.
LITENING هو جهاز استهداف كهروضوئي/أشعة تحت الحمراء قادر على التصوير على مسافات طويلة ومشاركة البيانات بشكل آمن عبر رابط البيانات ثنائي الاتجاه. صورة لرقيب الحرس الوطني الجوي الأمريكي بوبي رينولدز.
بالإضافة إلى ذلك، باستخدام المثال أعلاه، لا يعني تعدد الأطياف أن مستشعر هدف واحد 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.
فيما يتعلق بالبقاء، من الواضح أنك تحاول تجنب الكشف أو الاستهداف. لدينا تاريخ طويل في توفير البقاء في نطاقي الأشعة تحت الحمراء والترددات الراديوية من الطيف، ولدينا تدابير مضادة فعالة لكليهما.
أنت تريد أن تكون قادرًا على اكتشاف ما إذا كان خصمٌ يستهدفك في أيٍّ من جانبي الطيف، ثم أن تكون قادرًا على توفير تقنية الهجوم المضاد المناسبة حسب الحاجة - سواءً كانت ترددات الراديو أو الأشعة تحت الحمراء. يصبح تعدد الأطياف فعالًا هنا لأنك تعتمد على كليهما، ويمكنك اختيار أي جزء من الطيف ستستخدمه، والتقنية المناسبة للتعامل مع الهجوم. أنت تُقيّم المعلومات من كلا المستشعرين، وتُحدد أيهما الأنسب لحمايتك في هذه الحالة.
يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا مهمًا في دمج ومعالجة البيانات من مستشعرين أو أكثر للعمليات متعددة الأطياف. يساعد الذكاء الاصطناعي في تحسين وتصنيف الإشارات، واستبعاد الإشارات ذات الأهمية، وتقديم توصيات قابلة للتنفيذ بشأن أفضل مسار للعمل.
إن نظام AN/APR-39E(V)2 هو الخطوة التالية في تطوير نظام AN/APR-39، وهو جهاز استقبال تحذير الرادار ومجموعة الحرب الإلكترونية التي تحمي الطائرات منذ عقود. وتكتشف هوائياته الذكية التهديدات السريعة على نطاق تردد واسع، لذا لا يوجد مكان للاختباء في الطيف. الصورة مقدمة من شركة نورثروب جرومان.
في بيئة التهديد القريبة، سوف تتكاثر أجهزة الاستشعار والمؤثرات، مع العديد من التهديدات والإشارات القادمة من القوات الأمريكية وقوات التحالف. حاليا، يتم تخزين التهديدات المعروفة في الحرب الإلكترونية في قاعدة بيانات لملفات بيانات المهمة التي يمكنها تحديد توقيعها. عندما يتم اكتشاف تهديد الحرب الإلكترونية، يتم البحث في قاعدة البيانات بسرعة الجهاز عن هذا التوقيع المحدد. عندما يتم العثور على مرجع مخزن، سيتم تطبيق تقنيات التدابير المضادة المناسبة.
ولكن المؤكد هو أن الولايات المتحدة ستواجه هجمات غير مسبوقة في مجال الحرب الإلكترونية (على غرار هجمات اليوم صفر في مجال الأمن السيبراني). وهنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي.
وقال تولاند: "في المستقبل، مع تزايد ديناميكية التهديدات وتغيرها، وعدم إمكانية تصنيفها بعد الآن، ستكون الذكاء الاصطناعي مفيدة للغاية في تحديد التهديدات التي لا تستطيع ملفات بيانات مهمتك التعرف عليها".
تشكل أجهزة الاستشعار المستخدمة في مهام الحرب متعددة الأطياف والتكيف معها استجابة لعالم متغير حيث يمتلك الخصوم المحتملون قدرات متقدمة معروفة في الحرب الإلكترونية والسيبرانية.
وقال تولاند: "يتغير العالم بسرعة، ويتحول موقفنا الدفاعي نحو المنافسين القريبين، مما يزيد من إلحاح اعتمادنا لهذه الأنظمة متعددة الأطياف الجديدة للتعامل مع الأنظمة والتأثيرات الموزعة". "هذا هو المستقبل القريب للحرب الإلكترونية".
يتطلب البقاء في المقدمة في هذا العصر نشر قدرات الجيل التالي وتعزيز مستقبل الحرب الإلكترونية. وتمتد خبرة شركة نورثروب جرومان في الحرب الإلكترونية والحرب السيبرانية والحرب الكهرومغناطيسية في جميع المجالات - البرية والبحرية والجوية والفضاء والفضاء الإلكتروني والطيف الكهرومغناطيسي. توفر أنظمة الشركة متعددة الأطياف ومتعددة الوظائف للمقاتلين مزايا عبر المجالات وتسمح باتخاذ قرارات أسرع وأكثر استنارة وفي النهاية نجاح المهمة.