ابزارهای جدید برای جنگ الکترونیک: عملیات چندطیفی و حسگرهای تطبیقی ​​ماموریت

فرماندهی و کنترل مشترک همه‌جانبه (JADC2) اغلب به عنوان یک سیستم تهاجمی توصیف می‌شود: حلقه OODA، زنجیره کشتار و حسگر-تا-عامل. دفاع در ذات بخش «C2» JADC2 نهفته است، اما این چیزی نیست که در ابتدا به ذهن خطور کرد.
برای استفاده از یک تشبیه فوتبالی، کوارتربک توجه را به خود جلب می‌کند، اما تیمی که بهترین دفاع را دارد - چه دویدن باشد چه پاس دادن - معمولاً به قهرمانی می‌رسد.
سیستم اقدام متقابل هواپیماهای بزرگ (LAIRCM) یکی از سیستم‌های IRCM شرکت نورثروپ گرومن است و محافظت در برابر موشک‌های هدایت‌شونده مادون قرمز را فراهم می‌کند. این سیستم بر روی بیش از ۸۰ مدل نصب شده است. تصویر بالا، نصب CH-53E را نشان می‌دهد. عکس از نورثروپ گرومن.
در دنیای جنگ الکترونیک (EW)، طیف الکترومغناطیسی به عنوان زمین بازی در نظر گرفته می‌شود، با تاکتیک‌هایی مانند هدف‌گیری و فریب برای حمله و به اصطلاح اقدامات متقابل برای دفاع.
ارتش از طیف الکترومغناطیسی (ضروری اما نامرئی) برای شناسایی، فریب و مختل کردن دشمنان و در عین حال محافظت از نیروهای خودی استفاده می‌کند. کنترل این طیف با افزایش توانایی دشمنان و پیچیده‌تر شدن تهدیدها، اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند.
برنت تولاند، معاون رئیس و مدیر کل بخش ناوبری، هدف‌گیری و بقاپذیری سیستم‌های ماموریتی نورثروپ گرومن، توضیح داد: «آنچه در چند دهه گذشته اتفاق افتاده، افزایش چشمگیر قدرت پردازش است. این امر به ما امکان می‌دهد حسگرهایی ایجاد کنیم که پهنای باند لحظه‌ای وسیع‌تر و وسیع‌تری داشته باشند و امکان پردازش سریع‌تر و قابلیت‌های ادراکی بالاتری را فراهم کنند. همچنین، در محیط JADC2، این امر باعث می‌شود راه‌حل‌های ماموریت توزیع‌شده مؤثرتر و مقاوم‌تر باشند.»
نرم‌افزار CEESIM شرکت نورثروپ گرومن، شرایط جنگ واقعی را به طور دقیق شبیه‌سازی می‌کند و شبیه‌سازی فرکانس رادیویی (RF) چندین فرستنده همزمان متصل به پلتفرم‌های ایستا/پویا را ارائه می‌دهد. شبیه‌سازی قوی این تهدیدات پیشرفته و نزدیک به هم، اقتصادی‌ترین راه برای آزمایش و اعتبارسنجی اثربخشی تجهیزات جنگ الکترونیک پیشرفته را فراهم می‌کند. عکس از نورثروپ گرومن.
از آنجایی که پردازش کاملاً دیجیتال است، سیگنال را می‌توان به صورت بلادرنگ با سرعت دستگاه تنظیم کرد. از نظر هدف‌گیری، این بدان معناست که سیگنال‌های رادار را می‌توان طوری تنظیم کرد که تشخیص آنها دشوارتر شود. از نظر اقدامات متقابل، پاسخ‌ها را نیز می‌توان برای مقابله بهتر با تهدیدها تنظیم کرد.
واقعیت جدید جنگ الکترونیک این است که قدرت پردازش بیشتر، فضای میدان نبرد را به طور فزاینده‌ای پویا می‌کند. برای مثال، هم ایالات متحده و هم دشمنانش در حال توسعه مفاهیم عملیاتی برای تعداد فزاینده‌ای از سیستم‌های هوایی بدون سرنشین با قابلیت‌های پیچیده جنگ الکترونیک هستند. در پاسخ، اقدامات متقابل باید به همان اندازه پیشرفته و پویا باشند.
تولند گفت: «پهپادهای دسته‌ای معمولاً نوعی مأموریت حسگری مانند جنگ الکترونیک را انجام می‌دهند.» وقتی چندین حسگر روی سکوهای هوایی یا حتی سکوهای فضایی مختلف پرواز می‌کنند، در محیطی هستید که باید از خود در برابر شناسایی توسط هندسه‌های مختلف محافظت کنید.
«این فقط برای پدافند هوایی نیست. شما همین الان تهدیدات بالقوه‌ای را در اطراف خود دارید. اگر آنها با یکدیگر در ارتباط باشند، واکنش نیز باید به پلتفرم‌های متعددی متکی باشد تا به فرماندهان در ارزیابی وضعیت و ارائه راه‌حل‌های مؤثر کمک کند.»
چنین سناریوهایی، چه از نظر تهاجمی و چه از نظر دفاعی، در قلب JADC2 قرار دارند. نمونه‌ای از یک سیستم توزیع‌شده که مأموریت جنگ الکترونیک توزیع‌شده را انجام می‌دهد، یک پلتفرم ارتشی سرنشین‌دار با اقدامات متقابل RF و مادون قرمز است که همزمان با یک پلتفرم ارتشی بدون سرنشین هواپرتاب که بخشی از مأموریت اقدامات متقابل RF را نیز انجام می‌دهد، کار می‌کند. این پیکربندی چند کشتی و بدون سرنشین، در مقایسه با زمانی که همه حسگرها روی یک پلتفرم واحد هستند، هندسه‌های متعددی را برای ادراک و دفاع در اختیار فرماندهان قرار می‌دهد.
تولاند گفت: «در محیط عملیاتی چند دامنه‌ای ارتش، به راحتی می‌توانید ببینید که آنها کاملاً باید در اطراف خود باشند تا تهدیداتی را که با آنها روبرو خواهند شد، درک کنند.»
این قابلیت برای عملیات چندطیفی و تسلط بر طیف الکترومغناطیسی است که ارتش، نیروی دریایی و نیروی هوایی همگی به آن نیاز دارند. این امر مستلزم حسگرهای پهنای باند وسیع‌تر با قابلیت‌های پردازش پیشرفته برای کنترل طیف وسیع‌تری از طیف است.
برای انجام چنین عملیات چندطیفی، باید از حسگرهای به اصطلاح تطبیق‌پذیر با ماموریت استفاده شود. چندطیفی به طیف الکترومغناطیسی اشاره دارد که شامل طیفی از فرکانس‌ها می‌شود که نور مرئی، تابش مادون قرمز و امواج رادیویی را پوشش می‌دهد.
برای مثال، از نظر تاریخی، هدف‌گیری با رادار و سیستم‌های الکترواپتیکی/مادون قرمز (EO/IR) انجام شده است. بنابراین، یک سیستم چندطیفی در مفهوم هدف، سیستمی خواهد بود که بتواند از رادار باند پهن و چندین حسگر EO/IR، مانند دوربین‌های رنگی دیجیتال و دوربین‌های مادون قرمز چندبانده، استفاده کند. این سیستم قادر خواهد بود با جابجایی بین حسگرها با استفاده از بخش‌های مختلف طیف الکترومغناطیسی، داده‌های بیشتری جمع‌آوری کند.
LITENING یک غلاف هدف‌گیری الکترواپتیکی/مادون قرمز است که قادر به تصویربرداری در فواصل دور و به اشتراک‌گذاری ایمن داده‌ها از طریق لینک داده دو جهته plug-and-play خود می‌باشد. عکس از گروهبان بابی رینولدز از گارد ملی هوایی ایالات متحده.
همچنین، با استفاده از مثال بالا، چندطیفی بودن به این معنی نیست که یک حسگر هدف واحد، قابلیت‌های ترکیبی در تمام مناطق طیف دارد. در عوض، از دو یا چند سیستم فیزیکی مجزا استفاده می‌کند که هر کدام در بخش خاصی از طیف حسگری می‌کنند و داده‌های هر حسگر جداگانه با هم ترکیب می‌شوند تا تصویر دقیق‌تری از هدف تولید شود.
«از نظر قابلیت بقا، شما آشکارا تلاش می‌کنید که شناسایی یا هدف قرار نگیرید. ما سابقه طولانی در ارائه قابلیت بقا در بخش‌های مادون قرمز و فرکانس رادیویی طیف داریم و اقدامات متقابل موثری برای هر دو داریم.»
«شما می‌خواهید بتوانید تشخیص دهید که آیا در هر دو بخش طیف توسط دشمن مورد هدف قرار گرفته‌اید یا خیر و سپس بتوانید در صورت نیاز، فناوری ضدحمله مناسب را ارائه دهید - چه RF باشد و چه IR. فناوری چندطیفی در اینجا قدرتمند می‌شود زیرا شما به هر دو متکی هستید و می‌توانید انتخاب کنید که از کدام بخش طیف استفاده کنید و تکنیک مناسب برای مقابله با حمله را انتخاب کنید. شما اطلاعات هر دو حسگر را ارزیابی می‌کنید و تعیین می‌کنید که کدام یک به احتمال زیاد در این موقعیت از شما محافظت می‌کند.»
هوش مصنوعی (AI) نقش مهمی در ترکیب و پردازش داده‌های دو یا چند حسگر برای عملیات چندطیفی ایفا می‌کند. هوش مصنوعی به پالایش و دسته‌بندی سیگنال‌ها، حذف سیگنال‌های مورد علاقه و ارائه توصیه‌های عملی در مورد بهترین اقدام کمک می‌کند.
AN/APR-39E(V)2 گام بعدی در تکامل AN/APR-39، گیرنده هشدار راداری و مجموعه جنگ الکترونیک است که برای دهه‌ها از هواپیماها محافظت کرده است. آنتن‌های هوشمند آن تهدیدات چابک را در طیف وسیعی از فرکانس‌ها شناسایی می‌کنند، بنابراین جایی برای پنهان شدن در این طیف وجود ندارد. عکس از نورثروپ گرومن.
در یک محیط تهدید تقریباً همتا، حسگرها و عوامل مؤثر تکثیر می‌شوند و تهدیدها و سیگنال‌های زیادی از سوی نیروهای آمریکایی و ائتلاف می‌آیند. در حال حاضر، تهدیدهای شناخته‌شده جنگ الکترونیک در یک پایگاه داده از فایل‌های داده ماموریت ذخیره می‌شوند که می‌توانند امضای آنها را شناسایی کنند. هنگامی که یک تهدید جنگ الکترونیک شناسایی می‌شود، پایگاه داده با سرعت دستگاه برای یافتن آن امضای خاص جستجو می‌شود. هنگامی که یک مرجع ذخیره‌شده پیدا می‌شود، تکنیک‌های مقابله مناسب اعمال خواهد شد.
با این حال، آنچه مسلم است این است که ایالات متحده با حملات بی‌سابقه جنگ الکترونیکی (مشابه حملات روز صفر در امنیت سایبری) روبرو خواهد شد. اینجاست که هوش مصنوعی وارد عمل خواهد شد.
تولاند گفت: «در آینده، با پویاتر و در حال تغییر شدن تهدیدها و عدم امکان طبقه‌بندی آنها، هوش مصنوعی در شناسایی تهدیدهایی که فایل‌های داده‌های ماموریت شما قادر به شناسایی آنها نیستند، بسیار مفید خواهد بود.»
حسگرهای مربوط به جنگ چندطیفی و مأموریت‌های تطبیقی، پاسخی به دنیای در حال تغییر هستند که در آن دشمنان بالقوه از قابلیت‌های پیشرفته شناخته‌شده‌ای در جنگ الکترونیک و سایبری برخوردارند.
تولند گفت: «جهان به سرعت در حال تغییر است و وضعیت دفاعی ما به سمت رقبای تقریباً هم‌رده در حال تغییر است و این امر ضرورت به‌کارگیری این سیستم‌های چندطیفی جدید را برای مقابله با سیستم‌ها و اثرات توزیع‌شده افزایش می‌دهد.» این آینده نزدیک جنگ الکترونیک است.
پیشرو ماندن در این دوران مستلزم به‌کارگیری قابلیت‌های نسل بعدی و ارتقای آینده جنگ الکترونیک است. تخصص نورثروپ گرومن در جنگ الکترونیک، جنگ سایبری و مانورهای الکترومغناطیسی، تمام حوزه‌ها - زمین، دریا، هوا، فضا، فضای مجازی و طیف الکترومغناطیسی - را در بر می‌گیرد. سیستم‌های چندطیفی و چندمنظوره این شرکت، مزایایی را در حوزه‌های مختلف برای جنگجویان فراهم می‌کند و امکان تصمیم‌گیری سریع‌تر و آگاهانه‌تر و در نهایت موفقیت در ماموریت را فراهم می‌کند.