المستند التعريفي التمهيدي
مقدمة إلى C-UAS
في ساحة المعركة سريعة التطور اليوم، أصبحت الأنظمة الجوية غير المأهولة (UAS) مهيمنة بشكل متزايد، مما يعيد تشكيل الاستراتيجيات الهجومية والدفاعية. ومع تزايد الاعتماد على هذه المنصات، يتزايد أيضاً تعقيد وأهمية مواجهتها. تفخر شركة Thales Australia بشراكتها مع شركة Dedrone by Axon لتطوير ونشر أكثر حلول مكافحة الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار (C-UAS) شمولاً ومرونة وفعالية في السوق. في تاليس أستراليا، يكرس فريق المركبات الوقائية (PRV) في تاليس أستراليا جهوده لتحديد وفهم التهديدات التي تشكلها الأنظمة الجوية غير المأهولة والعمل بنشاط على تطوير وتقديم حلول مبتكرة للتخفيف من هذه المخاطر. تُعدّ شركة Dedrone من Axon الشركة الرائدة عالمياً في مجال تكنولوجيا الأنظمة الجوية بدون طيار C-UAS مع حلول مزدوجة الاستخدام تم اختبارها في المعارك. ويعتمد المئات من العملاء التجاريين وعملاء السلامة العامة والعسكريين حول العالم على حلول Dedrone by Axon C-UAS، بما في ذلك برنامج القيادة والتحكم (C2) الحائز على جوائز، DedroneTracker.AI.
يتسم نهجنا المشترك بالشمولية، حيث يجمع بين الحرفية الميدانية التقليدية والتكنولوجيا المتطورة لضمان تجهيز عملائنا للعمل بفعالية في عالم تتواجد فيه تهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة بشكل دائم ومتطور باستمرار. يبحث هذا المقال في الطبيعة الديناميكية لتحديات الطائرات بدون طيار، ويستكشف كيف يمكن الجمع بين تقنيات الحرفية الميدانية الأساسية وحلول الأنظمة الجوية بدون طيار ذاتية التشغيل المدعومة بالذكاء الاصطناعي لتحييد التهديدات التي تشكلها الطائرات بدون طيار الخبيثة. نهدف في تاليس وديديرون من أكسون إلى تعزيز التعاون، وتعميق فهمنا لنقاط الضعف في الأنظمة الجوية غير المأهولة مع تمكين عملائنا من التكيف والابتكار والازدهار في هذا المشهد الحربي الجديد. لأغراض هذه الورقة، سيتم استخدام مصطلحي "الطائرات بدون طيار" و"الأنظمة الجوية بدون طيار" بالتبادل، والمقصود بهما نفس المعنى.
سبعة عوامل رئيسية
في ساحة الحرب الحديثة، أصبح التخفي عن التهديدات الجوية - وخاصة الطائرات الصغيرة بدون طيار - مهارة حيوية. لقد غيّرت الطائرات بدون طيار لعبة المراقبة بشكل جذري، مما يجعل من الضروري تقليل إمكانية اكتشافها. إن البقاء غير مرئي وغير مرئي أمر بالغ الأهمية للبقاء على قيد الحياة، وتؤثر سبعة عوامل أساسية على إمكانية رؤيتك لأنظمة الطائرات بدون طيار: الشكل، والظل، والظل، واللمعان، والتباعد، والحركة، والبصمة الحرارية.
كثيرًا ما تراقب الطائرات بدون طيار طرق الإمداد المعروفة، بحثًا عن علامات الانحراف أو الحركة على الطرق الوعرة. يقلل الاستخدام التكتيكي لمواقع القتال وحماية المناطق المعرضة للخطر في مركبتك من التعرض للطائرات المسيرة. يمكن أن تقلل الاستفادة من الغطاء الطبيعي، مثل خطوط الأشجار أو معالم التضاريس، من احتمالية رصدها من الجو بشكل كبير. إن فهم عوامل الرؤية هذه وإتقانها يزيد من قدرتك على البقاء على قيد الحياة ويحافظ على أمن العمليات ضد الاستطلاع الدائم للطائرات بدون طيار.
دور التكنولوجيا
وفي حين أنه لا غنى عن المركبات التقليدية والمركبات الميدانية في ساحة المعركة، إلا أنها ليست وحدها حلاً سحرياً للتحديات التي تفرضها المنظومات الجوية غير المأهولة. يتطلب النجاح في مواجهة تهديدات المنظومات الجوية غير المأهولة تحقيق التوازن بين الابتكار الحرفي والتكنولوجي. وقد أدى انتشار تكنولوجيا الأنظمة الجوية غير المأهولة في المجالات التجارية والسلامة العامة والعسكرية إلى ظهور مخاطر وتحديات جديدة، مما أدى إلى زيادة الطلب على تكنولوجيا الأنظمة الجوية غير المأهولة الشاملة. بشكل عام، يمكن تقسيم مهمة الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار إلى أربع مراحل متميزة، تتطلب كل منها اهتمامًا خاصًا: الكشف والتتبع والتعقب والتحديد والتخفيف (DTI-M).
تنبه أنظمة C-UAS المشغل بوجود طائرة بدون طيار في المجال الجوي المحمي. يمكن أن تتخذ أنظمة الكشف هذه العديد من الأشكال ويمكن تركيبها كنظام ثابت في موقع ثابت أو يمكن أن تكون محمولة، حسب احتياجات المشغل. يمكن استخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار لإنشاء نظام كشف متعدد الطبقات، بما في ذلك الترددات اللاسلكية السلبية (RF) والرادار وكاميرات EO/الأشعة تحت الحمراء والصوتيات. يمكّن نهج المستشعرات المتعددة المشغل من اكتشاف أوسع نطاق من الطائرات بدون طيار من الطائرات بدون طيار التي تصدر إشارات الترددات اللاسلكية، إلى تلك التي يتم توجيهها بشكل مستقل عن طريق نقاط الطريق، أو المربوطة بكابل ألياف ضوئية. كما تسمح مجموعة من مستشعرات الكشف أيضاً للمشغل باكتشاف الطائرات بدون طيار التي تتعمد "انتحال" موقعها، وهو تكتيك تقوم فيه الطائرة بدون طيار و/أو الطيار بالإبلاغ عن موقع خاطئ عمداً ضمن إشارة الاتصال الخاصة بها. وباستخدام مجموعة من أجهزة الاستشعار، يمكن للنظام أن يوفر وعياً حقيقياً بأوضاع المجال الجوي ويوفر صورة تشغيلية مشتركة. من الأمور الحاسمة لنجاح هذا النهج متعدد أجهزة الاستشعار هو خوارزمية دمج أجهزة الاستشعار التي تمكن النظام من القضاء فعلياً على الإيجابيات الخاطئة مع تحديد موقع الطائرة بدون طيار وتحديد موقعها بدقة. عند تركيبها على منصة مثل Thales Bushmaster، تكتسب هذه الأنظمة القدرة على التنقل، مما يسمح بتوسيع نطاق الكشف عبر الحدود التشغيلية.
بمجرد اكتشاف طائرة بدون طيار، يتتبع الحل الفعال المضاد للطائرات بدون طيار موقع الطائرة بدون طيار ومسارها، بالإضافة إلى موقع الطيار، مما يوفر للمشغل وعياً بأوضاع المجال الجوي في الوقت الفعلي.
يتم تحديد الهوية على محورين مهمين: تحديد هوية الصديق أو العدو، وتحديد هوية طائرة بدون طيار و/أو طراز معين من الطائرات بدون طيار.
تتيح بنية بوشماستر القابلة للتطوير إمكانية الدمج السلس لبرمجيات مثل DedroneTracker.AI، مما يسمح للمشغلين بإدارة عملية تحديد التهديدات حتى في الظروف القاسية. وعلاوة على ذلك، يمكن للبنية التحتية للاتصالات على متنها نقل بيانات تحديد الهوية بسرعة إلى وحدات القيادة، مما يعزز قدرات اتخاذ القرار.
تنقسم حلول التخفيف من آثار المنظومات الجوية غيرالمأهولة بشكل عام إلى فئتين عريضتين: الحركية وغير الحركية، ولكل منهما مزاياها وعيوبها المتميزة. ويعتمد حل التخفيف المثالي إلى حد كبير على العميل المحدد ومتطلبات الموقع والوضع التكتيكي، وقد يتكون من مزيج من الأساليب الحركية وغير الحركية.
تعمل حلول التركيب على نظام Bushmaster على تعزيز مرونة النشر مع الاستفادة من منصتها القوية للتنفيذ الدقيق. إن الجمع الفريد من نوعه بين الحماية والتنقل والنمطية في نظام Bushmaster يجعل منه رصيداً لا يقدر بثمن في عمليات الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار. ومن خلال الربط بين المركبات التقليدية والابتكارات التكنولوجية المتطورة، فإنها تمكّن المشغلين من اكتشاف تهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة وتعقبها وتحديدها والتخفيف من حدتها في ساحة المعركة التي تزداد تعقيداً.
DTI-M و C2
في نهاية المطاف، يجب أن يكون لدى المشغل أداة فعالة لإدارة دورة نظام التحكم عن بُعد في الطائرات بدون طيار DEDRone-M. يعمل حل برمجيات DedroneTracker.AI من Dedrone من Axon الحائز على جوائز والمصمم خصيصاً لهذا الغرض، DedroneTracker.AI، كواجهة مستخدم من لوحة زجاجية واحدة. يتيح DedroneTracker.AI للمشغل مراقبة جميع أجزاء عملية DTI-M والتحكم فيها. تشتمل منصة C2 المتقدمة التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي (AI/ML) على خوارزميات متقدمة مسجلة الملكية وتقنيات التعلم الآلي لاستيعاب ودمج مدخلات أجهزة الاستشعار المتعددة مثل الترددات اللاسلكية وكاميرا EO/الأشعة تحت الحمراء والرادار. يلعب دمج المستشعرات، المدمج مباشرةً في DedroneTracker.AI، دوراً حاسماً في التلقين التلقائي لأنظمة التخفيف، إما من خلال عناصر التحكم "رجل في الحلقة" أو "رجل في الحلقة". على سبيل المثال، تُصدر بعض الطائرات بدون طيار إشارات الترددات اللاسلكية بينما يمكن أن تعمل طائرات أخرى مربوطة بكابل ألياف ضوئية أو مبرمجة عبر نقاط الطريق. وباستخدام مجموعة من أجهزة الاستشعار، يمكن للمشغل الحصول على صورة أوضح للموقف، والتي ستُعلم نوع التخفيف المستخدم في مسرح العمليات بمرور الوقت. ويستخدم DedroneTracker.AI مدخلات المستشعرات هذه لتوفير معلومات دقيقة وفي الوقت الحقيقي عن الطائرات بدون طيار ثم يوفر الواجهة اللازمة للمستخدم للتعامل مع تهديد الطائرات بدون طيار باستخدام أفضل طريقة تخفيف مناسبة من بين مجموعة من خيارات التخفيف.
يمكن نشر أنظمة الطائرات بدون طيار C-UAS من خلال طرق مختلفة مصممة خصيصاً لتلبية متطلبات المهمة والتحديات التشغيلية. وتتمتع كل طريقة بمزاياها الفريدة، مما يضمن حماية مصممة خصيصاً لمواجهة مشهد الطائرات بدون طيار المتطور. تشمل الأمثلة على عوامل الشكل المتاحة، على سبيل المثال لا الحصر:
عندما يتعلق الأمر بالتصدي لتهديدات الأنظمة الجوية بدون طيار، لا يوجد حل واحد يناسب الجميع. يتطلب تعقيد تكنولوجيا الأنظمة الجوية غير المأهولة وتنوعها وقابليتها للتكيف مع تقييم المخاطر في حالة معينة اتباع نهج متعدد الطبقات في مجال الأنظمة الجوية غير المأهولة. فالاعتماد على طريقة واحدة فقط يمكن أن يترك ثغرات خطيرة يمكن أن يستغلها الخصوم.
تتطلب استراتيجية الدفاع متعدد الطبقات ضد المنظومات الجوية بدون طيار الجمع بين الحرفية الميدانية والطبقات المتعددة من أساليب الكشف عن المنظومات الجوية بدون طيار وتتبعها وتحديدها والتخفيف من حدتها في استراتيجية موحدة شاملة. ويساهم كل عنصر من هذه العناصر في تعزيز الدفاع ضد تهديدات الطائرات بدون طيار. وتوفر الحرفية الميدانية، المتجذرة في المهارات التقليدية مثل التمويه والإخفاء، مزايا تكتيكية من خلال السماح للقوات بتجنب الكشف أو الانخراط في مناورات مراوغة. يجب بعد ذلك تعزيز الحرفية الميدانية بنظام شامل للطائرات بدون طيار التي تستفيد من أنواع متعددة من تكنولوجيا الدفاع الجوي بدون طيار مثل أجهزة الاستشعار المختلفة للكشف والتتبع (الترددات اللاسلكية والرادار والكاميرا والصوتيات) وأساليب التخفيف الحركية وغير الحركية.
من خلال دمج هذه الأساليب، من الممكن إنشاء حل يمكن أن يتكيف مع مجموعة واسعة من السيناريوهات. في بعض الحالات، قد تؤدي الأساليب غير الحركية إلى تحييد التهديدات دون اشتباك حركي، بينما قد تسمح التقنيات الميدانية للقوات بتجنب الكشف تمامًا في حالات أخرى. يكمن السر في أنه لا يوجد عنصر واحد قائم بذاته، بل يعزز كل عنصر بمفرده، بل يعزز كل عنصر منهما الآخر، مما يخلق دفاعًا مرنًا وقابلًا للتكيف ويصعب على الخصوم التحايل عليه.
تضمن هذه الاستراتيجية متعددة الطبقات أن المشغل لا يكتفي بالتفاعل مع تهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة بل يتوقعها بفاعلية ثم يدافع عنها بشكل استباقي. من خلال تعزيز ثقافة الابتكار المستمر والقدرة على التكيف التكتيكي، يمكن للمستخدم أن يبقى متقدماً على الخصوم بخطوة واحدة، مما يجهّز نفسه بشكل أفضل للتعامل مع تعقيدات مشهد الأنظمة الجوية بدون طيار بدقة واستشراف.
ما الذي يحمله المستقبل؟
تشهد التقنيات الناشئة تقدمًا سريعًا في مكافحة تهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة، مع وجود العديد من الابتكارات الرئيسية التي تستعد لتغيير المشهد. وقد أوجزنا أهم التطورات أدناه.
أصبحت أسلحة الطاقة الموجهة (DEWs) محط تركيز رئيسي، لا سيما أنظمة الليزر التي يمكنها تعطيل أو تدمير الطائرات بدون طيار بدقة، مما يقلل من الأضرار الجانبية في البيئات الحساسة. ويجري أيضاً تطوير أسلحة الطاقة الموجهة لتعطيل إلكترونيات الطائرات بدون طيار، مما يوفر خياراً غير قاتل لتحييد التهديدات دون الاعتماد على الذخيرة التقليدية. وعلى نحو مماثل، يجري تطوير أجهزة HELs التي يمكنها تعطيل الطائرات بدون طيار الخبيثة من مسافات بعيدة مع تقليل الأضرار الجانبية للأفراد والبنية التحتية والطائرات الصديقة. وستتطور هذه التقنيات بسرعة لتصبح أدوات أكثر قدرة وموثوقية وفعالية من حيث التكلفة في مجال الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار.
أصبحت التكنولوجيا المدعومة بالذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي ضرورية بشكل متزايد لمواجهة الطائرات بدون طيار. توجد أنظمة مدعومة بالذكاء الاصطناعي لمواجهة تهديدات الطائرات بدون طيار وستتطور قريباً لتستجيب أيضاً بشكل مستقل لهذه التهديدات، وتتكيف مع التكتيكات الجديدة في الوقت الفعلي. يعمل التعلم الآلي على تعزيز قدرات الحرب الإلكترونية، مما يسمح بالتشويش أو الانتحال الأكثر دقة لاتصالات الطائرات بدون طيار مع تقليل مخاطر التداخل مع الأنظمة الصديقة. أصدر فريق Dedrone by Axon المخصص للذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي التابع لشركة Dedrone by Axon مؤخراً نموذجاً من الجيل التالي للرؤية الحاسوبية (CV) الذي يعمل الآن على تشغيل جميع منتجات Dedrone by Axon، بما في ذلك أحدث حلولها لحماية الطائرات بدون طيار ذات المستشعرات الاندماجية. يجب أن تجتمع ثلاث لبنات أساسية معًا لإنشاء الحل الأمني للمجال الجوي الأسرع والأكثر دقة في العالم الذي يدعمه الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي. وتشمل هذه العناصر الأجهزة القوية، وبنية الشبكات العصبية المتعلمة، والبيانات القوية. في كل حالة، جمعت Dedrone من Axon بين أكثر المكونات المتاحة قدرة على تحقيق زيادة في سرعة تعقب الفيديو بنسبة 20% في المتوسط بالإضافة إلى تحسن كبير في الدقة، مما أدى إلى خفض كل من النتائج الإيجابية الخاطئة والسلبيات الخاطئة. وقد نتج عن ذلك تحسن بنسبة 24.3% في متوسط الدقة (mAP) و12.8% في متوسط الاسترجاع (mAR). لا تزال تكنولوجيا المنظومات الجوية المضادة للطائرات بدون طيار المدعومة بالذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي في مراحلها الأولى، وستستمر بلا شك في تحسين دقة الكشف وسرعة الكشف، مما يسمح بتخفيف الآثار بشكل أكثر فعالية.
تم تصميم تقنيات الدفاع السرب الدفاعي، وهو تطور مهم آخر، لمكافحة التهديد المتزايد لأسراب الطائرات بدون طيار. ستكون هذه الأنظمة قادرة على تحييد العديد من الطائرات بدون طيار في وقت واحد، إما باستخدام أساليب حركية أو غير حركية مثل التشويش أو إطلاق طائرات بدون طيار اعتراضية.
على الرغم من أن تكنولوجيا الاستشعار الكمي لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أنها تعد بإحداث ثورة في الكشف عن الطائرات بدون طيار، خاصة في الظروف التي قد يفشل فيها الرادار التقليدي. من المحتمل أن تكشف أنظمة الرادار الكمي عن الطائرات بدون طيار المتخفية التي تتفادى الكشف التقليدي، مما يوفر مستوى جديد من القدرة الدفاعية.
الصواريخ الاعتراضية الفائقة الصوتية هي تطوير آخر متطور مصمم للاستجابة السريعة لتهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة سريعة الحركة وعالية الارتفاع، مما يضمن إمكانية اعتراض حتى أكثر الطائرات بدون طيار المراوغة بفعالية.
يعمل ظهور شبكات الجيل الخامس على تعزيز استراتيجيات الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار من خلال توفير اتصال أسرع وأكثر موثوقية بين أجهزة الاستشعار والتدابير المضادة، مما يحسن سرعة الاستجابة وكفاءتها.
تشمل التطورات الإضافية أنظمة التشويش الذكية المصممة للتكيف بشكل ديناميكي مع ترددات الأنظمة الجوية غير المأهولة المتطورة، ومواجهة أكثر الطائرات بدون طيار تطوراً، وتكنولوجيا النانو لخلق حلول أصغر حجماً وأكثر سرية للأنظمة الجوية غير المأهولة. كما يتم دمج الواقع المعزز (AR) في أنظمة الجنود والمركبات، مما يوفر بيانات في الوقت الحقيقي عن تهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة لتعزيز الوعي الظرفي وأوقات الاستجابة.
وتمثل هذه التقنيات المتطورة مجتمعةً مستقبل استراتيجيات الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار C-UAS، حيث توفر مستويات جديدة من الدفاع تجمع بين الابتكار والمرونة. ومع ظهور هذه التطورات إلى حيز التنفيذ، فإنها ستمكّن قوات الدفاع من البقاء في طليعة التهديدات المتطورة، مما يضمن اتباع نهج استباقي وشامل للحماية من الأنظمة الجوية غير المأهولة في ساحة المعركة الحديثة.
استنتاج
يتطلب المشهد المتطور لتهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة أكثر من مجرد الابتكار التكنولوجي - فهو يتطلب جهداً تعاونياً عميقاً من ألمع العقول في هذا المجال. نحن في تاليس أستراليا وشركة ديديرون من أكسون، ندرك أن مستقبل استراتيجيات الطائرات بدون طيار لا يكمن في أي حل منفرد، بل في نهج متعدد الطبقات وقابل للتكيف يجمع بين الخبرة الميدانية والتكنولوجيا المتطورة والابتكار التشغيلي. لا تتمثل مهمتنا في الاستجابة للتحديات الناشئة بل في استباقها، والبقاء متقدمين بخطوة واحدة في بيئة سريعة التغير لا يمكن التنبؤ بها.
ولهذا السبب نحن ملتزمون بتعزيز ثقافة مراكز التفكير - أي الجمع بين أذكى الأشخاص في الغرفة من أجل تحسين استراتيجياتنا في مجال الأنظمة الجوية المضادة للطائرات بدون طيار وتكييفها وتعزيزها باستمرار. من خلال الاستفادة من وجهات النظر المتنوعة والخبرات العميقة، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل الطيف الكامل لتهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة وبناء حلول قوية تتجاوز الاستجابات السطحية. نحن نهدف إلى تمكين عملائنا وشركائنا من الازدهار في عالم تتسم فيه هذه التهديدات بالثبات والتعقيد والتطور.
من خلال الجمع بين الحرفية الميدانية العملية والتكنولوجيا المتطورة، يمكننا بناء إطار دفاعي جاهز للمستقبل لا يتصدى لتهديدات الأنظمة الجوية غير المأهولة فحسب، بل يشكل مستقبل الحرب الجوية. معاً، وبوجود أفضل العقول التي تتولى القيادة، سنحمي قواتنا ونضمن نهجاً مرناً ومستقبلياً للحماية من تقنيات الغد.
تأليف: جايسون موريارتي، مدير خط الإنتاج، تاليس أستراليا، ومايكل روش، مدير التسويق الدفاعي العالمي، ديديرون من أكسون
تمثل هذه المقالة جهداً تعاونياً بين شركتي Thales Australia وDedrone by Axon، حيث تعرض الخبرات المشتركة والرؤى المبتكرة لأنظمة الطائرات بدون طيار الثابتة والثابتة والاستكشافية المركبة على متن الطائرات بدون طيار التابعة لكلتا المؤسستين.