כלים חדשים ללוחמה אלקטרונית: פעולות רב-ספקטרליות וחיישנים הסתגלות למשימה

פיקוד ובקרה משותף לכל התחומים (JADC2) מתואר לעתים קרובות כהתקפי: לולאת OODA, שרשרת הרג, וחיבור בין חיישן לגורם. הגנה היא חלק בלתי נפרד מחלק ה-"C2" של JADC2, אבל זה לא מה שעלה בראש מלכתחילה.
אם להשתמש באנלוגיה של פוטבול, הקוורטרבק מקבל את תשומת הלב, אבל הקבוצה עם ההגנה הטובה ביותר - בין אם זו ריצה או מסירה - בדרך כלל מגיעה לאליפות.
מערכת אמצעי נגד למטוסים גדולים (LAIRCM) היא אחת ממערכות IRCM של נורת'רופ גרומן ומספקת הגנה מפני טילים מונחי אינפרא אדום. היא הותקנה ביותר מ-80 דגמים. למעלה מוצגת התקנת CH-53E. צילום באדיבות נורת'רופ גרומן.
בעולם הלוחמה האלקטרונית (EW), הספקטרום האלקטרומגנטי נתפס כשדה המשחק, עם טקטיקות כגון מיקוד והטעיה לצורך התקפה ואמצעי נגד כביכול לצורך הגנה.
הצבא משתמש בספקטרום האלקטרומגנטי (חיוני אך בלתי נראה) כדי לזהות, להטעות ולשבש אויבים תוך הגנה על כוחות ידידותיים. שליטה בספקטרום הופכת חשובה יותר ויותר ככל שאויבים הופכים ליותר מסוגלים והאיומים הופכים מתוחכמים יותר.
"מה שקרה בעשורים האחרונים הוא עלייה עצומה בכוח העיבוד", הסביר ברנט טולנד, סגן נשיא ומנכ"ל חטיבת הניווט, המיקוד והשרידות של נורת'רופ גרומן סיסטמס. "זה מאפשר ליצור חיישנים שבהם ניתן לקבל רוחב פס מיידי רחב יותר ויותר, מה שמאפשר עיבוד מהיר יותר ויכולות תפיסה גבוהות יותר. כמו כן, בסביבת JADC2, זה הופך את פתרונות המשימה המבוזרים ליעילים ועמידים יותר."
ה-CEESIM של Northrop Grumman מדמה נאמנה תנאי לוחמה אמיתיים, ומספק סימולציה בתדרי רדיו (RF) של מספר משדרים בו זמנית המחוברים לפלטפורמות סטטיות/דינמיות. סימולציה חזקה של איומים מתקדמים אלה, כמעט זהים, מספקת את הדרך החסכונית ביותר לבחון ולאמת את יעילותו של ציוד לוחמה אלקטרונית מתוחכם. צילום באדיבות Northrop Grumman.
מכיוון שהעיבוד דיגיטלי כולו, ניתן לכוונן את האות בזמן אמת במהירות המכונה. מבחינת מיקוד, משמעות הדבר היא שניתן לכוונן את אותות המכ"ם כדי להקשות על גילוים. מבחינת אמצעי נגד, ניתן גם להתאים את התגובות כדי להתמודד טוב יותר עם איומים.
המציאות החדשה של לוחמה אלקטרונית היא שכוח עיבוד גדול יותר הופך את מרחב שדה הקרב לדינמי יותר ויותר. לדוגמה, גם ארצות הברית וגם יריביה מפתחות תפיסות פעולה עבור מספר הולך וגדל של מערכות אוויריות בלתי מאוישות בעלות יכולות לוחמה אלקטרונית מתוחכמות. בתגובה, אמצעי הנגד חייבים להיות מתקדמים ודינמיים באותה מידה.
"נחילים בדרך כלל מבצעים משימת חיישנים כלשהי, כמו לוחמה אלקטרונית", אמר טולנד. "כאשר יש לך מספר חיישנים שטסים על פלטפורמות אוויריות שונות או אפילו פלטפורמות חלל, אתה נמצא בסביבה שבה אתה צריך להגן על עצמך מפני גילוי מגיאומטריות מרובות."
"זה לא רק להגנה אווירית. יש לך איומים פוטנציאליים מסביבך כרגע. אם הם מתקשרים אחד עם השני, התגובה צריכה להסתמך גם על פלטפורמות מרובות כדי לעזור למפקדים להעריך את המצב ולספק פתרונות יעילים."
תרחישים כאלה הם לב ליבה של JADC2, הן מבחינה התקפית והן מבחינה הגנתית. דוגמה למערכת מבוזרת המבצעת משימת לוחמה אלקטרונית מבוזרת היא פלטפורמה צבאית מאוישת עם אמצעי נגד בתדר רדיו ואינפרא אדום הפועלים במקביל לפלטפורמה צבאית בלתי מאוישת המשוגרת מהאוויר, המבצעת גם חלק ממשימת אמצעי הנגד בתדר רדיו. תצורה בלתי מאוישת מרובת ספינות זו מספקת למפקדים גיאומטריות מרובות לתפיסה והגנה, בהשוואה למצב שבו כל החיישנים נמצאים על פלטפורמה אחת.
"בסביבת הפעולה רב-תחומית של הצבא, אפשר לראות בקלות שהם בהחלט צריכים להיות בסביבתם כדי להבין את האיומים שהם הולכים להתמודד איתם", אמר טולנד.
זוהי היכולת לפעולות רב-ספקטרליות ודומיננטיות בספקטרום האלקטרומגנטי שהצבא, הצי וחיל האוויר כולם זקוקים לה. זה דורש חיישנים בעלי רוחב פס רחב יותר עם יכולות עיבוד מתקדמות כדי לשלוט בטווח רחב יותר של הספקטרום.
כדי לבצע פעולות מולטי-ספקטרליות כאלה, יש להשתמש בחיישנים המכונים "חיישנים אדפטיביים למשימה". מולטי-ספקטרלי מתייחס לספקטרום האלקטרומגנטי, הכולל טווח תדרים המכסים אור נראה, קרינה אינפרא-אדומה וגלי רדיו.
לדוגמה, מבחינה היסטורית, מיקוד בוצע באמצעות מכ"ם ומערכות אלקטרו-אופטיות/אינפרא אדום (EO/IR). לכן, מערכת רב-ספקטרלית במובן של מטרה תהיה כזו שיכולה להשתמש במכ"ם פס רחב ובחיישני EO/IR מרובים, כגון מצלמות צבע דיגיטליות ומצלמות אינפרא אדום רב-פסיות. המערכת תוכל לאסוף נתונים נוספים על ידי מעבר בין חיישנים המשתמשים בחלקים שונים של הספקטרום האלקטרומגנטי.
לייטנינג הוא פוד מיקוד אלקטרו-אופטי/אינפרא אדום המסוגל לצלם למרחקים ארוכים ולשתף נתונים בצורה מאובטחת באמצעות קישור נתונים דו-כיווני מסוג "חבר והפעל". תמונה של סמל בובי ריינולדס במשמר הלאומי האווירי של ארה"ב.
כמו כן, לפי הדוגמה לעיל, מולטי-ספקטרלי אינו אומר שלחיישן מטרה יחיד יש יכולות קומבינטוריות בכל אזורי הספקטרום. במקום זאת, הוא משתמש בשתי מערכות או יותר נפרדות פיזית, שכל אחת מהן חשה בחלק ספציפי של הספקטרום, והנתונים מכל חיישן בודד מתמזגים יחד כדי לייצר תמונה מדויקת יותר של המטרה.
"מבחינת שרידות, אתם כמובן מנסים לא להתגלות או להיות מטרה. יש לנו היסטוריה ארוכה של מתן שרידות בחלקי האינפרא אדום ובתדר הרדיו של הספקטרום ויש לנו אמצעי נגד יעילים לשניהם."
"אתה רוצה להיות מסוגל לזהות אם אתה נתפס על ידי יריב באחד מחלקי הספקטרום ולאחר מכן לספק את טכנולוגיית הנגד המתאימה לפי הצורך - בין אם זה RF או IR. מולטיספקטרלי הופך להיות חזק כאן כי אתה מסתמך על שניהם ויכול לבחור באיזה חלק של הספקטרום להשתמש, ואת הטכניקה המתאימה להתמודדות עם ההתקפה. אתה מעריך מידע משני החיישנים וקובע איזה מהם הכי סביר להגן עליך במצב זה."
בינה מלאכותית (AI) ממלאת תפקיד חשוב במיזוג ועיבוד נתונים משני חיישנים או יותר עבור פעולות רב-ספקטרליות. בינה מלאכותית מסייעת לעדן ולסווג אותות, לסנן אותות מעניינים ולספק המלצות מעשיות לגבי דרך הפעולה הטובה ביותר.
ה-AN/APR-39E(V)2 הוא הצעד הבא באבולוציה של ה-AN/APR-39, מקלט התרעת מכ"ם וחבילת לוחמה אלקטרונית שהגנה על מטוסים במשך עשרות שנים. האנטנות החכמות שלו מזהות איומים זריזים בטווח תדרים רחב, כך שאין מקום להסתתר בספקטרום. צילום באדיבות נורת'רופ גרומן.
בסביבה של איום כמעט עמית, חיישנים והשפעות יתרבו, כאשר איומים ואותות רבים יגיעו מכוחות ארה"ב והקואליציה. נכון לעכשיו, איומי נשק אלקטרוני ידועים מאוחסנים במסד נתונים של קבצי נתוני משימה שיכולים לזהות את חתימתם. כאשר מזוהה איום נשק אלקטרוני, מסד הנתונים מחפש במהירות מכונה אחר חתימה מסוימת זו. כאשר נמצאת הפניה מאוחסנת, יופעלו טכניקות אמצעי נגד מתאימות.
מה שבטוח, עם זאת, הוא שארצות הברית תתמודד עם מתקפות לוחמה אלקטרונית חסרות תקדים (בדומה למתקפות אפס-יום בתחום אבטחת הסייבר). כאן תיכנס לתמונה הבינה המלאכותית.
"בעתיד, ככל שאיומים יהפכו דינמיים ומשתנים יותר, ולא ניתן עוד לסווג אותם, בינה מלאכותית תהיה מועילה מאוד בזיהוי איומים שקבצי נתוני המשימה שלכם לא יכולים לזהות", אמר טולנד.
חיישנים ללוחמה רב-ספקטרלית ומשימות הסתגלות הם תגובה לעולם משתנה שבו ליריבים פוטנציאליים יש יכולות מתקדמות ידועות בלוחמה אלקטרונית ובסייבר.
"העולם משתנה במהירות, והעמדה ההגנתית שלנו משתנה לכיוון מתחרים קרובים, מה שמעלה את הדחיפות באימוץ המערכות הרב-ספקטרליות החדשות הללו כדי להתמודד עם מערכות מבוזרות ואפקטים", אמר טולנד. "זהו העתיד הקרוב של לוחמה אלקטרונית."
להישאר צעד אחד קדימה בעידן זה דורש פריסת יכולות מהדור הבא ושיפור עתיד הלוחמה האלקטרונית. המומחיות של נורת'רופ גרומן בלוחמה אלקטרונית, סייבר ולוחמה אלקטרומגנטית משתרעת על פני כל התחומים - יבשה, ים, אוויר, חלל, סייבר וספקטרום אלקטרומגנטי. המערכות הרב-ספקטרליות והרב-תכליתיות של החברה מספקות ללוחמים יתרונות בתחומים שונים ומאפשרות קבלת החלטות מהירות ומושכלות יותר ובסופו של דבר הצלחה במשימה.