Ný tæki fyrir rafræna hernað: Fjölrófsaðgerðir og skynjarar sem aðlagast aðferðum

Sameiginleg allsherjarstjórn og eftirlit (JADC2) er oft lýst sem sóknarhreyfing: OODA lykkja, drápskeðja og skynjari-til-áhrifavaldur. Vörn er órjúfanlegur hluti af „C2“ hluta JADC2, en það var ekki það sem fyrst kom upp í hugann.
Til að nota fótboltalíkingu, þá fær leikstjórnandinn athyglina, en liðið með bestu vörnina - hvort sem það er hlaup eða sendingar - kemst venjulega í meistaratitilinn.
Gagnrýnikerfið fyrir stór flugvélar (LAIRCM) er eitt af IRCM kerfum Northrop Grumman og veitir vörn gegn innrauðastýrðum eldflaugum. Það hefur verið sett upp í meira en 80 gerðum. Hér að ofan sést CH-53E uppsetningin. Mynd með leyfi Northrop Grumman.
Í heimi rafeindahernaðar er rafsegulsviðið litið á sem leikvöllinn, með aðferðum eins og skotmörkum og blekkingum til sóknar og svokölluðum mótvægisaðgerðum til varnar.
Herinn notar rafsegulrófið (nauðsynlegt en ósýnilegt) til að greina, blekkja og trufla óvini og vernda jafnframt vinveitta heri. Að stjórna litrófinu verður sífellt mikilvægara eftir því sem óvinir verða færari og ógnir verða flóknari.
„Það sem hefur gerst á síðustu áratugum er gríðarleg aukning í vinnsluorku,“ útskýrði Brent Toland, varaforseti og framkvæmdastjóri leiðsögu-, markmiðs- og lifunardeildar Northrop Grumman Mission Systems. „Þetta gerir kleift að búa til skynjara þar sem hægt er að fá sífellt meiri samstundis bandvídd, sem gerir kleift að vinna hraðar og skynja betur. Einnig, í JADC2 umhverfinu, gerir þetta dreifðar lausnir fyrir verkefni skilvirkari og endingarbetri.“
CEESIM frá Northrop Grumman hermir nákvæmlega eftir raunverulegum hernaðaraðstæðum og býður upp á útvarpsbylgjulíkan (RF) fyrir marga samtímis senda sem tengjast kyrrstæðum/virkum kerfum. Öflug líking á þessum háþróuðu, nánast jafningjaógnum er hagkvæmasta leiðin til að prófa og staðfesta skilvirkni háþróaðs rafræns hernaðarbúnaðar. Mynd með leyfi Northrop Grumman.
Þar sem vinnslan er öll stafræn er hægt að aðlaga merkið í rauntíma á hraða vélarinnar. Hvað varðar markmiðun þýðir þetta að hægt er að aðlaga ratsjármerki til að gera þau erfiðari að greina. Hvað varðar mótvægisaðgerðir er einnig hægt að aðlaga viðbrögð til að takast betur á við ógnir.
Nýi veruleikinn í rafrænum hernaði er sá að meiri vinnsluafl gerir vígvöllinn sífellt kraftmeiri. Til dæmis eru bæði Bandaríkin og andstæðingar þeirra að þróa hugmyndir um aðgerðir fyrir vaxandi fjölda ómönnuðra loftkerfa með háþróaðri rafrænni hernaðargetu. Til að bregðast við verða mótvægisaðgerðir að vera jafn háþróaðar og kraftmiklar.
„Sveimar sinna yfirleitt einhvers konar skynjaraverkefnum, eins og rafrænni hernaði,“ sagði Toland. „Þegar þú ert með marga skynjara á flugi á mismunandi loftpöllum eða jafnvel geimpöllum, þá ertu í umhverfi þar sem þú þarft að vernda þig gegn uppgötvun frá mörgum rúmfræðigreinum.“
„Þetta á ekki bara við um loftvarnir. Það eru hugsanlegar ógnir allt í kringum þig núna. Ef þeir eru að eiga samskipti sín á milli þarf viðbrögðin einnig að reiða sig á marga vettvanga til að hjálpa yfirmönnum að meta aðstæður og veita árangursríkar lausnir.“
Slíkar aðstæður eru kjarninn í JADC2, bæði í sókn og vörn. Dæmi um dreifð kerfi sem framkvæmir dreifða rafræna hernaðaraðgerð er mannaður herpallur með útvarps- og innrauða mótvægisaðgerðum sem vinna í samvinnu við loftförðan ómannaðan herpall sem einnig framkvæmir hluta af útvarpsmótvægisaðgerðunum. Þessi fjölskipa, ómannaða stilling veitir hershöfðingjum margar rúmfræðistillingar fyrir skynjun og vörn, samanborið við þegar allir skynjarar eru á einum palli.
„Í fjölþættu starfsumhverfi hersins er auðvelt að sjá að þeir þurfa algerlega að vera nálægt sjálfum sér til að skilja þær ógnir sem þeir munu standa frammi fyrir,“ sagði Toland.
Þetta er möguleikinn á fjölrófsaðgerðum og yfirráðum rafsegulsviðsins sem herinn, sjóherinn og flugherinn þurfa allir. Þetta krefst skynjara með breiðari bandbreidd og háþróaðrar vinnslugetu til að stjórna breiðara svið litrófsins.
Til að framkvæma slíkar fjölrófsaðgerðir verður að nota svokallaða skynjara sem aðlagast verkefninu. Fjölróf vísar til rafsegulsviðsins, sem inniheldur tíðnisvið sem nær yfir sýnilegt ljós, innrauða geislun og útvarpsbylgjur.
Til dæmis hefur sögulega verið notað ratsjár- og rafsegulfræðilega/innrauða (EO/IR) skotmörk til að ná markmiðum. Þess vegna er fjölrófskerfi, í þeim skilningi sem skotmark er, kerfi sem getur notað breiðbandsratsjá og marga EO/IR skynjara, svo sem stafrænar litmyndavélar og fjölbands innrauðar myndavélar. Kerfið mun geta safnað meiri gögnum með því að skipta fram og til baka á milli skynjara sem nota mismunandi hluta rafsegulrófsins.
LITENING er raf-ljósfræðilegur/innrauður skothylki sem getur tekið myndir langar leiðir og deilt gögnum á öruggan hátt í gegnum tvíátta gagnatengingu sína. Mynd af liðsforingjanum Bobby Reynolds í bandaríska flugvarðliðinu.
Einnig, með því að nota dæmið hér að ofan, þýðir fjöllitrófsgreining ekki að einn skynjari hafi samsetningargetu á öllum svæðum litrófsins. Í staðinn notar hann tvö eða fleiri líkamlega aðskilin kerfi, þar sem hvert skynjar á ákveðnum hluta litrófsins, og gögnin frá hverjum skynjara eru sameinuð til að framleiða nákvæmari mynd af skotmarkinu.
„Hvað varðar lífslíkur, þá ertu augljóslega að reyna að forðast að vera uppgötvaður eða skotmark. Við höfum langa sögu í að veita lífslíkur í innrauða og útvarpsbylgjusviðinu og höfum árangursríkar mótvægisaðgerðir fyrir hvort tveggja.“
„Þú vilt geta greint hvort andstæðingur sé að ná tökum á þér í öðrum hvorum hluta litrófsins og síðan geta veitt viðeigandi gagnárásartækni eftir þörfum – hvort sem það er útvarpsbylgjur eða innrautt bylgjur. Fjölvíddarbylgjur verða öflugar hér vegna þess að þú treystir á báða og getur valið hvaða hluta litrófsins á að nota og viðeigandi tækni til að takast á við árásina. Þú ert að meta upplýsingar frá báðum skynjurum og ákvarða hvor þeirra er líklegastur til að vernda þig í þessari stöðu.“
Gervigreind (AI) gegnir mikilvægu hlutverki í að sameina og vinna úr gögnum frá tveimur eða fleiri skynjurum fyrir fjölrófsaðgerðir. Gervigreind hjálpar til við að fínstilla og flokka merki, aðgreina áhugaverð merki og veita hagnýtar tillögur um bestu aðgerðir.
AN/APR-39E(V)2 er næsta skref í þróun AN/APR-39, ratsjárviðvörunarbúnaðarins og rafeindahernaðarbúnaðarins sem hefur verndað flugvélar í áratugi. Snjallloftnet þess greina ógnir á hraða yfir breitt tíðnisvið, þannig að það er hvergi að fela sig í litrófinu. Mynd með leyfi Northrop Grumman.
Í umhverfi þar sem ógn er nánast eins og jafningi munu skynjarar og áhrifavaldar fjölga sér, og margar ógnir og merki koma frá Bandaríkjunum og bandalagsherjum. Eins og er eru þekktar ógnir frá sprengivopnum geymdar í gagnagrunni með verkefnaskrám sem geta borið kennsl á undirskrift þeirra. Þegar ógn frá sprengivopnum greinist er leitað í gagnagrunninum á vélarhraða að þeirri tilteknu undirskrift. Þegar geymd tilvísun finnst verða viðeigandi mótvægisaðgerðir notaðar.
Það sem er þó víst er að Bandaríkin munu standa frammi fyrir fordæmalausum rafrænum hernaðarárásum (svipað og núlldagsárásir í netöryggi). Þá mun gervigreind koma til sögunnar.
„Í framtíðinni, þegar ógnir verða sífellt breytilegri og ekki lengur hægt að flokka þær, mun gervigreind vera mjög gagnleg við að bera kennsl á ógnir sem ekki er hægt að greina úr gagnaskrám verkefna,“ sagði Toland.
Skynjarar fyrir fjölrófshernað og aðlögunarleiðangra eru svar við breyttum heimi þar sem hugsanlegir andstæðingar búa yfir vel þekktum háþróuðum getu í rafeindahernaði og netöryggi.
„Heimurinn er að breytast hratt og varnarstaða okkar er að færast í átt að samkeppnisaðilum sem eru nánast jafningjar, sem eykur brýnni þörf á að við notum þessi nýju fjölrófskerfi til að takast á við dreifð kerfi og áhrif,“ sagði Toland. „Þetta er nálæg framtíð rafrænnar hernaðar.“
Að vera á undan á þessum tímum krefst þess að nýta næstu kynslóðar getu og efla framtíð rafeindahernaðar. Sérþekking Northrop Grumman í rafeindahernaði, nethernaði og rafsegulfræðilegri hernaði nær yfir öll svið – land, sjó, loft, geim, netrými og rafsegulsvið. Fjölnota kerfi fyrirtækisins veita hermönnum yfirburði á öllum sviðum og gera kleift að taka hraðari og upplýstari ákvarðanir og að lokum ná árangri í verkefnum.


Birtingartími: 7. maí 2022
WhatsApp spjall á netinu!