×
إن تجميع حل فعّال للدفاع ضد الطائرات المُسيرة يعني دمج طرق كشف مختلفة تعمل معًا لتوفير تغطية شاملة وإنذارات مبكرة. وتتميّز أنظمة الرادار بمدى جيّد وقدرتها على الاكتشاف عبر الأحوال الجوية السيئة، حيث تلتقط الانعكاسات الصادرة عن الأجسام على مسافات تصل إلى ١٠ كيلومترات. ومن ناحية أخرى، هناك ماسحات الترددات الراديوية (RF) التي تكشف الإشارات الفعلية المستخدمة في الاتصال بين الطائرات المُسيرة ووحدات التحكم بها. وفي الوقت نفسه، تدخل أجهزة الاستشعار الكهروضوئية والحرارية حيز الاستخدام عندما نحتاج إلى إثبات بصري، وذلك باستخدام الذكاء الاصطناعي للتعرّف على الشكل المميّز للطائرة المُسيرة أو للكشف عن الأنماط الحرارية الخاصة بالأجهزة الطائرة. وعندما تعمل جميع هذه المكوّنات التقنية معًا بشكل منسق — بحيث يكتشف الرادار الأشياء أولًا، وتُحدّد ماسحات الترددات الراديوية نوع الإشارة، وتؤكّد أجهزة الاستشعار الكهروضوئية والحرارية بالضبط ما نراه — فإن النتيجة تكون احتمالية أعلى بكثير لرصد الطائرات المُسيرة غير المرغوب فيها قبل أن تتسبّب في أي مشاكل. ويقلّل هذا النهج الطبقي من تلك الفجوات المزعجة التي لا يعمل فيها أي نظام بشكل سليم، سواءً بسبب ملامح التضاريس أو العواصف المطرية أو غيرها من الظروف الصعبة التي قد تخدع الأنظمة الأبسط. ولفرق الأمن المسؤولة عن المناطق الحساسة، فإن هذا النوع من الترتيبات يشكّل بالفعل الخط الأمامي في مواجهة التسلّلات الجوية غير المصرح بها.
تُولِّد المدن جميع أنواع الإنذارات الكاذبة لأنظمة الأمن — فكِّر في انعكاسات المباني التي تنتشر هنا وهناك، أو أسراب الطيور التي تطير مارّةً، أو بالونات عشوائية تطفو في الجو، أو حتى مجرد حطامٍ عاديٍّ يتطاير مع الرياح. وهنا تظهر أهمية دمج أجهزة الاستشعار (Sensor Fusion). إذ يقوم النظام بالتحقق من الأمور من زوايا متعددة في وقت واحد: فالرادار يكشف الحركة والمسافة، بينما تبحث تقنية الترددات الراديوية (RF) عن إشارات تحكُّم فعلية يتم إرسالها، وفي الوقت نفسه تلتقط أجهزة الاستشعار الصوتية أو كاميرات الأشعة تحت الحمراء تفاصيل إضافية مثل الهَمْس المميَّز لشفَّافات طائرات الهليكوبتر أو شكل الطائرة. وتتفوَّق أجهزة الاستشعار الصوتية حقًّا على مقربةٍ من الهدف، عندما يصبح الرادار غير واضحٍ وتنقطع الإشارات الراديوية وسط الفوضى الحضرية. أما البرمجيات الذكية فهي تقوم بمعالجة جميع هذه النقاط البيانية في الزمن الحقيقي، مُقارنةً لكيفية حركة الجسم، ونوع الإشارات التي يُطلِقها، وموقع ظهوره مقارنةً بما نعرفه عن العناصر غير الضارة والتهديدات المحتملة. ويؤدي هذا الإجراء الشامل إلى خفض معدل الإنذارات الكاذبة بنسبة تزيد على النصف في المناطق الحضرية المزدحمة، مما يمكن موظفي الأمن من التركيز فعليًّا على المشكلات الحقيقية بدلًا من مطاردة الأوهام طوال اليوم.
تعتمد تقنيات الدفاع ضد الطائرات المُسيرة اليوم بشكلٍ كبير على الذكاء الاصطناعي لتحويل جميع تلك البيانات الأولية المستخلصة من أجهزة الاستشعار إلى معلومات قابلة للتنفيذ أمام فرق الأمن. أما نماذج التعلُّم الآلي التي تكمن وراء هذه الأنظمة، فهي تتلقى تدريبها من مصادر موثوقة جدًّا. فعلى سبيل المثال، تشمل هذه المصادر قواعد تصنيف الطائرات المُسيرة الصادرة عن وزارة الدفاع الأمريكية (DoD)، والفئات الحجمية المنصوص عليها في اللائحة الجزئية 107 الصادرة عن إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) (المجموعات من ١ إلى ٣)، إضافةً إلى قواعد البيانات المفتوحة المختلفة التي تُتَابَعُ فيها التهديدات المعروفة. وتقوم هذه الأنظمة، عند محاولة تحديد نوع الطائرة المُسيرة التي تتعامل معها، بتحليل عوامل متعددة: فتتفحَّص توقيعات الرادار، وتحلِّل طريقة تعديل الإشارات الراديوية، وتدرس الخصائص البصرية المسجَّلة بواسطة أجهزة الاستشعار الكهرو-بصرية أو تحت الحمراء. وبذلك، يمكنها التمييز بين نموذج استهلاكي مثل طائرة DJI Mavic، ونوعٍ أكثر إثارةً للقلق بكثيرٍ مثل الذخائر العسكرية المُحلِّقة. وقد أظهرت الاختبارات الميدانية التي أُجريت وفق معايير الناتو STANAG 4671 دقةً تبلغ نحو ٩٥,٢٪ حتى في البيئات المعقدة التي قد تؤدي فيها الإشارات الأخرى العديدة إلى تشويش النظام. لكن ما يمنح هذه الأنظمة فعاليتها الحقيقية هو مكوِّن تحليل السلوك. إذ تراقب الأنظمة بالفعل كيفية طيران الطائرات المُسيرة — كأن تبدأ في التحليق قرب المناطق المؤمنة أو تُجري تغييرات مفاجئة في الارتفاع — ثم تقارن هذه الأنماط مع البيانات التاريخية المتعلقة بالسلوكيات المشبوهة. وهذا يمكِّن المشغلين من الحصول على درجات إنذار مبكر بشأن التهديدات المحتملة، قبل وقتٍ طويلٍ من الحاجة إلى مراجعة اللقطات يدويًّا.
تتجمع مدخلات أجهزة الاستشعار المختلفة في منصات القيادة والتحكم المتكاملة (C2) هذه، والتي تعمل كجهاز عصبي مركزي للعمليات. وتعمل أنظمة الرادار جنبًا إلى جنب مع كواشف الترددات الراديوية (RF) وأجهزة الاستشعار الكهروضوئية/الحرارية (EO/IR) لإرسال تدفقات بياناتها إلى محركات الدمج التي تتبع معايير مستوى JDL 2. وهذا يعني أننا نحصل على تتبع دقيق لمواقع الأهداف مع تأخير أقل من نصف ثانية بين اكتشاف الهدف ومعالجته. ويُصنِّف النظام تلقائيًّا التهديدات المحتملة استنادًا إلى عدة عوامل، منها السرعة، والمسافة من الأصول القيّمة، ومدى ثقة النظام فيما يراه، وما إذا كان شيءٌ ما يطير في مكانٍ لا ينبغي أن يحلَّ فيه. وعندما يبدو أمرٌ ما خطيرًا جدًّا، يسلِّم النظام إما التحكم تلقائيًّا إلى تدابير الدفاع، أو يُظهر تنبيهات للموظفين العاملين على لوحة التحكم، مصحوبةً بطباقات مرئية مساعدة توضح بدقة ما يحدث بالضبط. كما أن كل هذه العمليات الآلية تقلل أوقات الاستجابة بشكل كبير — من نحو ١٢ ثانية عند القيام بها يدويًّا إلى ما يزيد قليلًا عن ٣ ثوانٍ. ومع كل هذه السرعة في الأداء، يظل النظام مع ذلك ملتزمًا بقواعد إدارة المجال الجوي الصادرة عن الإدارة الفيدرالية للطيران (FAA) واللوائح الدولية المتعلقة بالتداخلات في نطاق الترددات الراديوية.
يعمل تشويش الترددات الراديوية (RF jamming) عن طريق إرسال عدد كبير من الموجات الراديوية العشوائية التي تُعطل طريقة اتصال الطائرات المُسيرة ونقلها للبيانات عائدًا إليها. أما انتحال إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS spoofing) فهو يختلف عن ذلك، إذ يخدع في الأساس نظام الملاحة الخاص بالطائرة المُسيرة ليجعله يعتقد أن الطائرة توجد في مكانٍ آخر، وذلك عبر إرسال إشارات كاذبة مستمدة من الأقمار الصناعية. وقد أظهرت كلتا الطريقتين فعاليتهما إلى حدٍّ كبير ضد الطائرات المُسيرة الاستهلاكية العادية. وأجرت وزارة الأمن الداخلي الأمريكية بعض الاختبارات ووجدت أن نحو ٨٧٪ من هذه الطائرات المُسيرة المشتراة من المتاجر توقفت عن العمل عند تعريضها لهذه التقنيات أثناء وجودها ضمن مدى الرؤية البصرية. لكن ثمة قضايا قانونية كبيرة مرتبطة بهذا الأمر. فهيئة الاتصالات الفيدرالية (FCC) لا تسمح للمواطنين بتعطيل الإشارات عمداً في المجال الجوي الأمريكي، لأن ذلك قد يتسبب في مشكلات جسيمة لخدماتٍ حيوية مثل خدمات الطوارئ والملاحة الجوية وحتى معدات المستشفيات. كما أن انتحال إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS spoofing) ليس أفضل حالاً، إذ قد يُخلّ بالنظم الزمنية الدقيقة التي تعتمد عليها البنوك وأبراج الهواتف المحمولة. ولأي شخص يرغب في استخدام هذه التقنيات بشكل مسؤول، فإن الحصول على تصاريح خاصة أمرٌ ضروري، كما يصبح الرصد المستمر للترددات الراديوية أمراً لا غنى عنه، ويجب وضع خطط احتياطية جاهزة. وينطبق هذا بصفة خاصة على الطائرات المُسيرة الأحدث التي لا تعتمد في تحديد موقعها على إشارات الراديو أو نظام تحديد المواقع العالمي التقليدية، بل تستخدم بدلاً من ذلك الكاميرات أو أجهزة الاستشعار الداخلية.
لا تُجدي أساليب الإيقاف اللطيف دائمًا، لا سيما بعد أن تصبح النوايا العدائية واضحة. وهنا تأتي الليزرات عالية الطاقة مفيدةً جدًّا. فتعمل هذه الأنظمة عند أطوال موجية آمنة للعين البشرية، ويمكنها توصيل عدة كيلوواط مباشرةً إلى أهدافها. وبمجرد ثلاث ثوانٍ فقط، يمكنها تعطيل أنظمة الدفع أو مكوّنات الإلكترونيات الجوية دون إحداث ضررٍ كبيرٍ في المناطق المحيطة. وعندما يلزم إيقاف شيءٍ ما جسديًّا فورًا، يُفعِّل المشغِّلون طائرات درونز حاملةً لشباك أو يطلقون مقذوفات حركية مُوجَّهة تتوافق مع متطلبات السلامة الواردة في المعيار الدولي ISO 21384-3. وتتميَّز هذه الحلول الأكثر قوةً عادةً بنسبة نجاح تتجاوز ٩٠٪ في إيقاف التهديدات المتحركة، رغم أنها تُعقِّد بالفعل عملية التنبؤ بأنماط الحطام وإنشاء مناطق جوية محظورة في المدن. ووفقًا للتوجيهات العسكرية المنصوص عليها في توجيه وزارة الدفاع الأمريكية (DoD) رقم 3000.09، تُستخدم هذه أنظمة الدفاع فقط ضد الكيانات العدائية المؤكدة التي تظهر سمات الهجوم مثل حمل أسلحة أو الدخول إلى مناطق محظورة. ويُحتفظ بها كخيار أخير بعد فشل جميع تدابير الدفاع الأقل قوة أو ثبوت عدم كفايتها.
تشمل الطرق الأساسية المستخدمة لاكتشاف الطائرات المسيرة أنظمة الرادار، ومقاييس التردد اللاسلكي (RF)، وأجهزة الاستشعار الكهروضوئية والحرارية.
يساعد الذكاء الاصطناعي في تصنيف الطائرات المسيرة من خلال تحليل البيانات الأولية الواردة من أجهزة الاستشعار، وتحديد نوع الطائرة المسيرة وحجمها وسلوكها، ومقارنة هذه الأنماط مع بيانات التهديدات التاريخية.
تشمل المشكلات القانونية المتعلقة بالتشويش على الترددات اللاسلكية احتمال تعطيل خدمات الطوارئ والملاحة الجوية ومعدات المستشفيات. أما التزييف المزيف لنظام تحديد المواقع العالمي فقد يؤثر على أنظمة حيوية مثل أنظمة البنوك والشبكات الخلوية.
تُستخدم أنظمة الليزر والاعتراض الحركي عندما يتضح نوايا الطائرة المسيرة العدائية بوضوح، وتُطبَّق كملاذٍ أخيرٍ لتعطيل أو تدمير الطائرات المسيرة التي تمثِّل تهديدًا وشيكًا.
