نظام الإنذار باقتراب الصواريخ

يُعدّ توفير إنذار مبكر في الوقت المناسب ضدّ صواريخ الدفاع الجوي المحمولة بالأشعة تحت الحمراء تحديًا كبيرًا. فهي لا تُصدر أيّ إنذار بوجودها قبل الإطلاق، ولا تعتمد على الأشعة تحت الحمراء النشطة، أو التوجيه الراداري، أو مؤشر الليزر الذي قد يُصدر إشعاعًا قابلًا للكشف. وهي عادةً ما تعمل بنظام "أطلق وانسَ"، حيث يمكنها تحديد الهدف والاشتباك معه، والانطلاق بسرعة نحوه وتدميره في غضون ثوانٍ. ولها بصمة رادارية صغيرة ولكنها مرئية، بالإضافة إلى وقود دافع يحترق - عادةً لفترة قصيرة جدًا، وذلك حسب نوع الصاروخ.

تُعدّ صواريخ الدفاع الجوي المحمولة على الكتف أسلحة قصيرة المدى نسبيًا، يصل مداها عادةً إلى حوالي خمسة كيلومترات، مع وجود نطاق تدميري فعال يتراوح بين كيلومتر واحد وثلاثة كيلومترات. ولذلك، لا تسمح هذه الصواريخ بهامش خطأ يُذكر لمواجهتها بفعالية، إذ يبلغ زمن الارتطام بالهدف على بُعد كيلومتر واحد حوالي ثلاث ثوانٍ فقط. كما أن زمن الارتطام بالأهداف على بُعد ثلاثة وخمسة كيلومترات قصير نسبيًا أيضًا، حيث يبلغ سبع ثوانٍ فقط، وأكثر من إحدى عشرة ثانية بقليل على التوالي.

يجب أن يوفر نظام الإنذار الصاروخي إنذاراً موثوقاً وفي الوقت المناسب لتمكين الاستجابة المناسبة للتدابير المضادة. ويُعدّ احتمال الإنذار بنسبة تقارب 100%، بالإضافة إلى سرعة الاستجابة الفائقة للتصدي لإطلاق الصواريخ القريبة (في حدود ثانية واحدة)، أمراً بالغ الأهمية.

لن يعتمد طاقم الطائرة على النظام إلا إذا كانت لديهم ثقة عالية به. كما يجب أن يتمتع نظام الإنذار الجوي بمعدلات إنذار كاذب منخفضة بما يكفي ، حتى عند تعرضه لمصادر متعددة (قد تشمل تهديدات) من اتجاهات مختلفة.

تُعدّ سرعة الاستجابة وانخفاض معدل الإنذارات الكاذبة متطلبات متضاربة بطبيعتها. ويتطلب الحل الأمثل اتباع نهج متوازن لتحقيق أفضل النتائج دون المساس بسلامة العمليات. ونظرًا لأن زيادة وقت الإنذار قبل التأثير مرغوبة دائمًا، يُستنتج أن هناك ما يُشبه انخفاضًا مفرطًا في معدل الإنذارات الكاذبة: إذ تقوم جميع أنظمة الإنذار بجمع البيانات، ثم اتخاذ القرارات عند بلوغ مستوى معين من الثقة. وتمثل الإنذارات الكاذبة أخطاءً في اتخاذ القرار، والتي (بافتراض المعالجة المثلى) لا يمكن تقليلها إلا بجمع المزيد من المعلومات، ما يعني استغراق وقت أطول، ويؤدي حتمًا إلى تقليل وقت الإنذار قبل التأثير. ويتقبل معظم المستخدمين زيادة معدل الإنذارات الكاذبة (إلى حدٍّ ما يبدأ عنده بتقييد العمليات) بدلًا من تقليل وقت الإنذار قبل التأثير، لأن احتمالية بقائهم على قيد الحياة تعتمد بشكل مباشر على وقت الإنذار قبل التأثير، الذي يمثل الوقت المتاح لنشر التدابير المضادة.

تُعدّ معلومات السمت وزاوية الهجوم (AOA) الدقيقة من المتطلبات بالغة الأهمية. وتعتمد أنظمة التدابير المضادة بالأشعة تحت الحمراء الاتجاهية (DIRCM) على أنظمة MAW لتوفير توجيه أولي دقيق (حوالي درجتين) لضمان قدرة هذه الأنظمة على رصد الصواريخ القادمة والاشتباك معها في الوقت المناسب وبنجاح.

تُعدّ زاوية الهجوم الدقيقة مهمة أيضاً في تحديد اتجاه إطلاق الشراك الخداعية (الشعلات). من الضروري تجنّب بقاء كلٍّ من المنصة والشراك الخداعية ضمن مجال الرؤية اللحظي للصواريخ القادمة. في مثل هذه الحالات، قد تصطدم الصواريخ بالمنصة بعد تجاوزها الشراك الخداعية. يكتسب هذا الأمر أهمية خاصة عندما تطول المسافة الفاصلة بين الشراك الخداعية والمنصة، كما هو الحال مع الطائرات البطيئة.

تُعدّ زاوية الهجوم الدقيقة بالغة الأهمية، خاصةً عندما يُفضّل أن تُناور المنصة أثناء إطلاق الشراك الخداعية لزيادة مسافة الخطأ. وينطبق هذا بشكل خاص على الطائرات النفاثة السريعة، حيث تُقلّل سرعتها العالية من تأثير سرعة إطلاق الشراك الخداعية على المسافة الفاصلة. ويُعدّ الانعطاف باتجاه الصواريخ المُقتربة لزيادة الزاوية بين الشراك الخداعية والمنصة أمرًا بالغ الأهمية، لا سيما في حالة اقتراب صاروخ من الخلف بين زاويتي الساعة الخامسة والسابعة. فإذا لم تكن زاوية الهجوم دقيقة بما فيه الكفاية، فقد ينعطف الطيار في الاتجاه الخاطئ، مما يُعرّضه للموقف المذكور آنفًا.

يجب أن يكون النظام مؤتمتًا بالكامل أيضًا لأن وقت رد الفعل البشري في الحالات ذات الصلة (عمليات الإطلاق قصيرة المدى) طويل جدًا.

عادةً ما تتمتع الطائرات الخفيفة والمروحيات والطائرات المقاتلة بمساحة ووزن محدودين لاستيعاب معدات إضافية. وقد يتسبب النظام أيضاً في مقاومة هوائية سلبية، مما يستلزم تقليل الحجم المادي وعدد الصناديق. كما يجب الحفاظ على استهلاك الطاقة ضمن قدرة النظام الكهربائي للمنصة.

يُفضّل دمج وظائف العرض والتحكم لتجنب الازدواجية في لوحات العدادات ذات المساحة المحدودة. إذا كانت المنصة مُجهزة بنظامي رادار وإنذار صاروخي، فينبغي أن تعرض واجهة المستخدم الرسومية كلا التهديدين بوضوح ودون لبس.

يجب أن تشير واجهة المستخدم المتكاملة أيضًا إلى حالة تشغيل النظام، وحالة قابلية الخدمة، ووضع التشغيل، وكميات الشراك المتبقية، وما إلى ذلك. ولا يتم تبرير لوحات التحكم المنفصلة إلا لأغراض سلامة الطيران مثل تشغيل/إيقاف ECM ووظائف التخلص من الشراك.

إن شراء أنظمة الحماية الذاتية للحرب الإلكترونية له آثار مباشرة وغير مباشرة على التكاليف.

تشمل التكاليف المباشرة السعر الأولي للنظام وقطع الغيار بالإضافة إلى معدات الاختبار لضمان الحفاظ على أداء وتوافر الأنظمة طوال دورة حياتها بالكامل.

يُعد تركيب ودمج أنظمة الحرب الإلكترونية على الطائرات تكلفة مباشرة أخرى.

أما التكلفة غير المباشرة من ناحية أخرى فتتضمن تدهور أداء الطائرة نتيجة لوجود النظام على متنها، الأمر الذي يؤثر بدوره سلبًا على تكلفة تشغيل الطائرة.

لذا، فإنّ أقل سعر مبدئي للنظام لا يضمن بالضرورة أفضل حل، إذ يجب مراعاة جميع العوامل. وتُعدّ فعالية التكلفة الإجمالية للأنظمة، أي نسبة السعر إلى الأداء، العامل الأهم في اختيار النظام الأنسب.

المزايا

• يمكنه قياس مسافة وسرعة الصواريخ المقتربة. وبالتالي، يمكنه تحديد وقت الاصطدام (TTI) وتحسين توقيت إطلاق التدابير المضادة ( الشعلات الحرارية ).
• لا يعتمد ذلك على احتراق وحدة الدفع الخاصة بالصواريخ.
• أقل تأثراً بالظروف الجوية.

العيوب

• في بيئات التهديد المعقدة، يمكن للأنظمة النشطة أن تكشف عن وجود الطائرة من خلال إشعاع الرادار الصادر عن نظام الإنذار الجوي، وبالتالي زيادة قابليتها للتأثر.
• إن مدى الكشف للصواريخ الصغيرة ذات المقطع العرضي الراداري المنخفض مثل MANPADS محدود ويمكن أن يؤدي إلى وقت تحذير هامشي وما يترتب على ذلك من تأخر في إطلاق الشراك الخداعية.
• لا يمكن قياس الاتجاه بدقة كافية لتوجيه أنظمة DIRCM .
• عرضة للإنذارات الكاذبة الناتجة عن مصادر الترددات اللاسلكية الأخرى.
• قد يتسبب ذلك في حدوث تداخل مع رادارات مراقبة الحركة الجوية الأرضية إذا لم يتم اختيار تردد التشغيل بعناية.
• يُعد دمجها أكثر صعوبة من الأنظمة السلبية بسبب القيود المكانية.

المزايا

• في الظروف الجوية الجيدة، يميل انتقال الأشعة تحت الحمراء عبر الغلاف الجوي إلى أن يكون أفضل من انتقال الأشعة فوق البنفسجية غير المرئية للشمس .
• يمكن تحقيق نطاقات كشف أطول على ارتفاعات عالية حيث لا توجد عوائق أرضية.
• يمكن أن يكشف عن الحرارة الحركية للصواريخ بعد احتراق المحرك على ارتفاعات عالية، ولكن ربما ليس على مستوى منخفض بسبب التشويش الخلفي العالي للأشعة تحت الحمراء.
• يوفر معلومات جيدة حول زاوية الهجوم لتوجيه نظام DIRCM واتخاذ قرارات جيدة فيما يتعلق باتجاه إطلاق الشراك الخداعية والمناورة.

العيوب

• انخفاض نفاذية الأشعة تحت الحمراء عبر الماء السائل والجليد أمر بالغ الصعوبة، مما يحول دون تشغيلها في جميع الأحوال الجوية. حتى وجود بضعة عشرات من الميكرومترات من الماء على العدسة، أو في الغلاف الجوي بين مصدر التهديد والمستشعر، يكفي لتعطيل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء متوسطة الموجة وطويلة الموجة بشكل فعال.
• يجب أن تتنافس مع كميات هائلة من التشويش بالأشعة تحت الحمراء الطبيعية (الشمس) والصناعية.
• وبالتالي فإن معدل الإنذار الكاذب و/أو احتمال التحذير يمثل مشكلة كبيرة ضد الصواريخ أرض-جو بسبب التشويش الخلفي بالأشعة تحت الحمراء العالي الناجم عن الأرض.
• يتطلب الأمر قوة حاسوبية هائلة للتخفيف من مشكلة الإنذارات الكاذبة، الأمر الذي يؤدي بدوره إلى زيادة التكلفة.
• تُستخدم كاشفات لونية مزدوجة في بعض الأنظمة للمساعدة في تقليل تشويش الخلفية وخفض معدل الخطأ في التعرف الضوئي على الألوان. ورغم أن هذا يحل بعض المشاكل، إلا أنه يخلق مشاكل أخرى، إذ يزيد من تعقيد النظام بسبب متطلبات الحساسية البصرية ومعدل البكسل العالي للغاية، مما يؤثر سلبًا على التكلفة والموثوقية.
• لا يمكن تقديم معلومات المدى الفعلية.
• تتميز أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء تقليديًا بمجالات رؤية لحظية ضيقة جدًا لتحقيق نسبة إشارة إلى هدف جيدة. ولذلك، يلزم استخدام مصفوفات كاشفات كبيرة لتوفير تغطية سمتية بزاوية 360 درجة، وهو ما يمثل عاملًا آخر من عوامل التكلفة.
• يتطلب الأمر أجهزة كشف مبردة، مما يعقد الدعم اللوجستي لدورة الحياة ويؤدي إلى ارتفاع تكلفة الملكية.
• قد يكون نطاق الكشف محدودًا في مواجهة محركات الصواريخ المستقبلية ذات الانبعاثات المنخفضة للأشعة تحت الحمراء/فوق البنفسجية.

المزايا

• يعمل هذا النظام في نطاق الأشعة فوق البنفسجية غير المرئية للشمس، وبالتالي لا يصدر إنذارات خاطئة طبيعية (ناتجة عن الشمس). لذلك، فإن أنظمة الموجات الصوتية الدقيقة القائمة على الأشعة فوق البنفسجية تواجه مشكلة إنذارات خاطئة أقل بكثير مقارنةً بالأنظمة القائمة على الأشعة تحت الحمراء.
• احتمالية جيدة جداً للتحذير في بيئات الخلفية ذات التشويش العالي.
• يعمل في جميع الأحوال الجوية، لأنه غير قابل للتأثر بالتشويش الشمسي، ولا يتأثر تقريبًا بالماء السائل.
• مجال رؤية فوري واسع.
• توفير معلومات جيدة جداً حول زاوية الهجوم لاتخاذ قرارات جيدة بشأن إطلاق الشراك الخداعية والمناورة وتوجيه أجهزة DIRCM.
• يتميز بسرعة الاستجابة ضد عمليات إطلاق الصواريخ القريبة.
• هو نظام أبسط من تقنيات دوبلر النبضي والأشعة تحت الحمراء.
• لا يتطلب تبريدًا ويحتاج فقط إلى قدرة حاسوبية معتدلة.
• تكلفة دورة حياة منخفضة.

العيوب

• للكشف عن الصواريخ المقتربة، يجب أن يكون محرك الصاروخ مشتعلاً - وهذا يتطلب درجات حرارة الاحتراق الفعالة العالية المرتبطة بمحركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب.
• من المحتمل أن تكون الأنظمة القائمة على الأشعة تحت الحمراء أفضل على ارتفاعات عالية، لكن الأشعة فوق البنفسجية أفضل ضد صواريخ أرض-جو.
• لا يمكن تقديم معلومات المدى الفعلية ولكن يمكن استخلاص مؤشر TTI من الزيادة السريعة في سعة إشارة الصاروخ المقترب.
• قد يكون نطاق الكشف محدودًا في مواجهة محركات الصواريخ المستقبلية ذات الانبعاثات المنخفضة للأشعة تحت الحمراء/فوق البنفسجية.

إسرائيل

• EL/M-2160 (AN/ALQ-199) من شركة إلتا
• مجموعة Airborne من Elbit Systems

إيطاليا / المملكة المتحدة

• Amids من Selex و Elettronica (مكون من Praetorian DASS ، تم تطويره من PVS 2000) ^{[ 6 ]}

اليابان

• J/APQ-1 من شركة ميتسوبيشي إلكتريك

روسيا

• نظام LIP MAW (نظام قديم)
• أرباليت-دي من شركة فازاترون نير

كوريا الجنوبية

• K2 MWR من وكالة تطوير الدفاع (ADD) ^{[ 7 ]}

المملكة المتحدة

• PVS 2000 أصلاً من GEC-Marconi و Plessey Avionics (الآن Selex و Thales؛ نظام قديم) ^{[ 8 ]}

الولايات المتحدة

• AN/ALQ-127 أصلها من شركة وستنجهاوس (الآن نورثروب غرومان ؛ نظام قديم)
• AN/ALQ-153 أصلاً من شركة وستنجهاوس (الآن نورثروب غرومان؛ نظام قديم)
• AN/ALQ-154 من شركة AIL (نظام قديم)
• AN/ALQ-156 من شركة BAE Systems EI&S

فرنسا

• DDM-SAMIR/DDM-NG من Sagem و MBDA ^{[ 9 ]}
• MWS-20 Damien من شركة Dassault Electronique (الآن Thales ) ^{[ 10 ]}

فرنسا / ألمانيا

• ميراس من هينسولدت (هينسولدت هولدينغ جي إم بي إتش)، وتاليس، وإيرباص دي إس جي إم بي إتش

ألمانيا

• نظام PIMAWS من شركة BGT (حالة الإنتاج/التطوير غير مؤكدة)

الهند

• DCMAWS من DARE (مختبر DRDO ). ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

إسرائيل

• PAWS/PAWS-2 من شركة إليسرا (التابعة لشركة إلبيت)

إيطاليا

• ليوناردو ماير ^{[ 14 ]}

روسيا

• الرئيس (BKO) من KRET ومعهد البحوث العلمية إكران ^{[ 15 ]}

كوريا الجنوبية

• KUH/MUH MWR من شركة Huneed Technologies ^{[ 16 ]}

ديك رومى

• IRIS 200 من شركة أسيلسان ^{[ 17 ]}

المملكة المتحدة

• ELIX-IR من شركة Thales UK (حالة الإنتاج/التطوير غير مؤكدة)

الولايات المتحدة

• نظام الفتحة الموزعة AN/AAQ-37 (DAS) من نورثروب غرومان ورايثيون لطائرة إف-35 لايتنينغ 2 (تشغيلي)
• AN/AAR-44B من شركة L-3 Cincinnati Electronics لطائرة AC-130U Spooky II
• AN/AAR-47 من شركة لورال وآخرون.
• AN/AAR-56 من شركة لوكهيد مارتن لطائرة إف-22 رابتور (جاهزة للعمليات)
• نظام JATAS (نظام الوعي المشترك بالتهديدات والحلفاء) قيد التطوير من قبل شركتي Alliant Techsystems (ATK) وBAE Systems بموجب عقد مع البحرية الأمريكية ، ومن المقرر نشره التشغيلي الأولي في أواخر عام 2015.
• نظام MIMS من شركة نورثروب غرومان (حالة التطوير/الإنتاج غير مؤكدة)

ألمانيا

• AN/AAR-60 أو MILDS (نظام الكشف عن إطلاق الصواريخ) من شركة Hensoldt Holding GmbH. ^{[ 18 ]}

الهند

• UVMAWS من DRDO ^{[ 19 ]}

إسرائيل

• غيتار – 350 من رافائيل (حالة الإنتاج/التطوير غير مؤكدة)

روسيا

• 101KS-U جزء من نظام 101KS Atoll الكهروضوئي (EO) لطائرة Su-57 من الجيل الخامس التابعة للقوات الجوية الروسية.

جنوب أفريقيا / السويد

• MAW 300 من شركة Saab Avitronics ^{[ 20 ]}

ديك رومى

• IRIS 100 من شركة أسيلسان ^{[ 21 ]}

الولايات المتحدة

• AN/AAR-47 مع مستشعرات AN/AAR-47A(V)2 المطورة.
• طائرة AN/AAR-54 كانت في الأصل من شركة وستنجهاوس (الآن نورثروب غرومان).
• AN/AAR-57 أصلاً من شركة ساندرز (الآن BAE Systems EI&S) ^{[ 22 ]}