3. التطور في الأنظمة اللاسلكية

أ. تقنية الطيف القفز الترددي

تعدّ تقنية استخدام الطيف القفز الترددي F.H في الاتصالات، جديدة نسبياً، وهي لا تستخدم تردداً واحداً لبث الرسائل، بل عدة ترددات موزعة على نطاق ترددي واسع تنتقى عشوائياً، وتشمل تقنية "الطيف المنفلت" أنماط بث عدة أهمها: "البث القافز، والبث في فترات متغيرة بتردد متغير النغم يطلق عليه "النظام المنغم بالزقزقة" CHIRPING، والبث بمزيج من تلك الأنماط".

لكن تقنية البث القافز باستخدام "الطيف القفز الترددي" هي الأكثر استخداماً وتتضمن بث التغيير عشوائياً من طريق شفرة خاصة، تتولد آلياً داخل جهاز البث، والمحطة المستقبلة في الوقت نفسه، وتتطلب تقنية البث القافز القدرة على التحكم في توقيت دقيق متزامن لعمل كل من أجهزة البث والاستقبال. وتتم في الواقع عمليات التوقيت الدقيق من خلال مقياس معياري يستخدمه المستخدم العسكري لقياس فعالية أجهزة التردد القافز وجودتها، وباستطاعة أي مرسل، أو مستقبل ضمن هذه الشبكة، أو الشبكات، أن يعمل، إما لمراقبة البث، أو مركزاً لتقوية البث، وهذه الميزة تجعل نظام الاتصالات فائق الفاعلية، وذو حظ أوفر في البقاء، فحين يدمر العدو أحد المراكز يتولى مركز آخر، آلياً، سد الفراغ، فيؤدي مهام المركز المدمر.

ويتركز التطور المنتظر في هذا المجال في زيادة سرعة التغير للترددات القافزة، وبما أن عمال تشغيل أجهزة تشويش العدو يجهلون عادة حيز التردد القافز، وكيفية تتابع البث عند الخصم، تصبح حماية البث مؤمنة لدرجة كبيرة، ولكن ذلك، لن يتحقق إلا إذا كان معدل قفز التردد، أسرع من طاقة أجهزة استقبال معدات الإجراءات الإلكترونية المضادة الخاصة بمعدات الإعاقة Electronic Counter Measures: ECM التي لا تستطيع، آنذاك، تتبع الإشارة المرسلة في أثناء حركتها خلال مشع الطيف الترددي أو الزمني. لذلك، يلزم أن ينفلت البث على أوسع نطاق ترددي ممكن، بحيث تصبح الإعاقة عليه غير ذات جدوى؛ إذ من المعروف أن الإعاقة على البث المعادي أمر صعب، ولكنه غير مستحيل، ويعتمد في نجاحه على ثلاثة أمور أساسية: "بعد جهاز الإعاقة عن مركز البث، وعرض نطاق التردد المستخدم للبث الذي ينبغي الإعاقة عليه، وأخيراً، طاقة جهاز الإعاقة.

بمجرد ارتياب العدو في أن الخصم يستخدم تقنيات بث منفلتة، فإنه يضطر إلى توزيع طاقة أجهزة الإعاقة لديه، لتشمل حيزات تردد أوسع من التي يعتقد أن الخصم يستخدمها في بثه "القافز"، لأن حيزات التردد المستخدمة في البث القافز تختارها أجهزة البث الحديثة آلياً، بشكل عشوائي، وهكذا تنخفض قدرة الإعاقة آلاف المرات فتفقد فعاليتها.

ب. نظم ذات احتمالية التقاط منخفضة Low Probability Intercept

وتعني أنها نظم ذات احتمالية تنصت منخفضة؛ إذ يمكن دعمها باستخدام تقنية التشفير Ciphering، وعلى أية حال، بات التشفير من الضروريات، لأنه لا يمكن لأية جهة أن تتنبأ بنوعية معدات الخصم وقدراته لشن الحرب الإلكترونية المضادة "الإعاقة الإلكترونية". ولذلك، فمن أجل أمن الاتصالات، يفترض، دائماً، أن لدى الخصم القدرة على تتبع إشارات البث، ومن ثم، يحرص مصممو معدات الإجراءات المعاكسة للحرب الإلكترونية المضادة ECCM، على أن يكون عدد قفزات البث فيها أكبر، ولو بقفزة واحدة One hop، عن أفضل معدات الإجراءات الإلكترونية المضادة ECM، أو معدات الدعم الإلكتروني التنصت/ الاستطلاع الإلكتروني ESM المحتمل، وجودها لدى الخصم، لحرمانه من الإعاقة والتنصت عليها. وتجدر الإشارة، في هذا السياق، إلى أن معدل الترددات القافزة تحدده سرعة أداء جهاز التردد المعياري Synthesizer، الذي يولد حيزات التردد في جهاز البث، إضافة إلى طريقة تصميم جهاز التناغم في الهوائي.

ج. نظم الاتصال من طريق ظاهرة الشهب Meteor Burst Communication

يقدر عدد الشهب، الصغيرة والكبيرة التي تدخل جو الأرض، يومياً، بما يتراوح بين 1.5 و2 بليون وحدة، وهي حين تحترق توفر "ممراً طويلاً" من الغازات المتأينة، تمتد على مسافات تتراوح بين 10 و15 ميلاً، وتبقى مكثفة لفترة عدة مئات من الجزء من الألف من الثانية، وباستطاعة هذه الممرات عكس البث اللاسلكي، تماماً كالمرآة على مساحة في حدود 20 ميلاً طولاً، و5 أميال عرضاً. وقد أكدت الأبحاث أن الحد الأقصى لاستمرار بعض هذه "الممرات" المتأينة لا تتعدّى 20 ثانية، قبل أن يتلاشى وتتوقف فترة بقاء "الممر" متأيناً بشكل مركز بعد احتراق الشهب على المناخ وحالة الطقس والمنطقة التي تستخدم فيها نُظُم الاتصال الطيفي من طريق الشهب.

أما كيفية الاتصال نفسها، فبسيطة؛ إذ تبث إحدى محطات البث VHF إشارات اختيارية على زاوية معينة بين الأفق والسمت Zenith، في اتجاه المناطق الصديقة، وتحدد الزاوية المختارة المسافة التي على الإشارة قطعها قبل التلاشي، وهنا، يُعَدّ جو منطقة الغازات المتأينة مرآة تنعكس عليها الإشارات وتلتقط مراكز الالتقاط في منطقة الاستقبال الإشارات الواردة، وقد دلّت التجارب على أنه يمكن تسجيل ما بين 70 و100 كلمة في الدقيقة باستخدام خصائص "الممر المتأين" المعروف، علمياً، باسم "بصمة القدم" Foot Print.

أما الاعتراض الوحيد على استخدام طريقة البث باستخدام "الممر المتأين أي من طريق الشهب، فهو أن دخول هذه الأخيرة إلى الغلاف الجوي، ومن ثم الاحتراق وتوليد "الممر المتأين"، قد لا يحدث حين تدعو الحاجة الملحة إليه، وعلى الرغم من أن فترة الانتظار القصوى لحدوث التأين في الجو لا تتعدى العشرين ثانية، على الأكثر، فإن هذه الفترة، على قصرها، لا تناسب المتطلبات العسكرية، ولكن إذا آل الحال إلى توقف شبه كامل لشبكة الاتصالات من جراء الإجراءات الإلكترونية المضادة ECM، فحتى لو بلغت فترة الانتظار دقيقة كاملة عند الاتصال من طريق "الظاهرة الشهبية" فهذا أفضل للتأكد من وصول الرسائل الحيوية من الوحدات المقاتلة في الخطوط الأمامية وإليها. وهكذا يتوقع أن يصبح لنظام الاتصال من طريـق "الظاهرة الشهبية" الداعم الرئيسي في نظام اتصالات فاعل قد لا يتأثر بالإجراءات الإلكترونية المضادة: التنصت، والإعاقة الإلكترونية ECM.

إلا أن بعض الجيوش المتقدمة تستخدم بالفعل شبكات اتصالات ميدانية متعددة أساليب البث والاستقبال؛ إذ تستخدم فيها معدات تقاوم الإعاقة، كما تستخدم الموجات المنمنمة "المتناهية في الصغر"، والألياف البصرية "الضوئية"، ووصلات المعلومات المتقدمة.

وبما أن هذه الشبكات ليست ملائمة لحرب تمتد على مساحات واسعة، ونظراً إلى المشكلات المعقدة المتصلة بمعدات الاتصال من طريق "الظاهرة الشهبية"، فقد يدفع ذلك مستخدمي هذه الشبكات إلى الاعتماد، مرة أخرى، على معدات الاتصالات VHF وHF التقليدية.

د. دور "الظاهرة الشهبية" في تأمين الاتصالات

أما فيما يتعلق بمقاومة الإعاقة وخفض احتمالات الاعتراض "التنصت"، فاستخدام "الظاهرة الشهبية" للاتصالات يوفر فرص نجاح لم يسبق لها مثيل في هذا المجال؛ إذ إن تعدد قنوات الاتصال واستحالة تحديد مكان تولد "الممر المتأين" يجعلان احتمالات النجاح في الإعاقة على البث ضعيفة للغاية، ولكن البث من طريق "الظاهرة الشهبية" يتطلب إنشاء شبكة متخصصة، ومكثفة العدد من حيث معدات البث والاستقبال لمراقبة الجو، تكون على اتصال دائم، بمختلف مراكزها من طريق وصلات المعلومات، أو الكابلات، أو الاتصال اللاسلكي، وذلك نظراً إلى تعدد قنوات البث، واستحالة توقع مكان حدوث "الممر المتأين" في مناطق واسعة من الجو. وقد أصبحت مثل هذه الشبكات جزءاً لا يتجزأ من نُظُم الاتصالات الشاملة في الجيوش الحديثة.

وفي حال اكتشاف منطقة "ممر متأين" ضمن نطاق عمل الشبكة، ترسل المعلومات "البيانات" التي تحدد مكانه في الجو إلى كافة محطات الإرسال التي تكون في حاجة إليه، كما تخطر محطات الاستقبال المعنية بذلك، وبما أن مقاومة الإعاقة، مضمونة من بداية البث حتى الاستقبال ضمن الشبكات البعيدة عن الجبهة، يصبح من الممكن الإعاقة على البث وحتى اعتراضه داخل الشبكة، إذا كانت قريبة من مسرح القتال. ولذلك، يستخدم البث من طريق "الظاهرة الشهبية" في المناطق الخلفية؛ إذ يصل بشكل آمن إلى مراكز الاستقبال. وتستخدم شبكات الاتصال هذه بنجاح ومن دون إشكالات رئيسية حتى مسافات تصل إلى 25 ميلاً بين مراكز البث والاستقبال وهو متوسط طول "الممر المتأين" أو بصمة القدم.