مصفوفة هوائيات مرتبة بشكل دائري

نظام تحديد الاتجاهات في جزيرة جاليتا ، بنما

مصفوفة الهوائيات الدائرية ( CDAA )، والتي تُعرف أحيانًا باسم مصفوفة ثنائية القطب الدائرية ( CDDA ) أو هوائي وولنويبر ، [ 1 ] هي مصفوفة هوائيات دائرية كبيرة تُستخدم لتحديد اتجاه الإشارات اللاسلكية . تستخدمها الوكالات العسكرية والحكومية لتحديد موقع الإشارات اللاسلكية لأغراض الملاحة اللاسلكية، وجمع المعلومات الاستخباراتية، والبحث والإنقاذ، وإنفاذ قوانين البث. ونظرًا لأن شاشاتها العاكسة الدائرية الضخمة تُشبه الأسوار الدائرية، فقد أُطلق على بعض هذه الهوائيات اسم " أقفاص الفيلة " بشكل عامي. وكان مصطلح " وولنويبر " مصطلحًا ألمانيًا استُخدم خلال الحرب العالمية الثانية للتغطية على برنامج البحث والتطوير السري الخاص بمصفوفة الهوائيات الدائرية؛ ولا علاقة لهذا الاسم بأي شخص شارك في البرنامج.

تستخدم العديد من الدول أنظمة CDAA هذه، بما في ذلك كندا وألمانيا واليابان وروسيا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة .

تاريخ

أصلها في ألمانيا خلال الحرب العالمية الثانية

طُوّرت تقنية CDAA من قِبل قيادة أبحاث الاتصالات التابعة للبحرية الألمانية (NVK) وشركة Telefunken ، وذلك خلال العمل على جهاز Wullenweber في السنوات الأولى من الحرب العالمية الثانية . وكان المخترع هو الدكتور هانز ريندفليش، رئيس مجموعة NVK، الذي عمل بعد الحرب مديرًا فنيًا للإذاعة الرسمية لشمال ألمانيا ( Norddeutscher Rundfunk (NDR)). وتولى قيادة الفريق الفني كلٌ من الدكتور يواكيم بيتزنر، والدكتور هانز شيلهوس، والدكتور ماكسيميليان فاختلر. وكان الأخير مؤسس شركة Plath GmbH عام 1954، وعمل لاحقًا مستشارًا لكلٍ من Plath وTelefunken.

بُني أول مرصد وولينويفر خلال الحرب في سكيبسبي، شمال شرق مدينة هيورينغ (بالألمانية: Hjörring)، الدنمارك ( 57°29′10″ شمالاً 10°00′38″ شرقاً ) . استخدم المرصد 40  عنصرًا إشعاعيًا رأسيًا، وُضعت على قوس دائرة قطرها 120 مترًا (390 قدمًا ) . وفي دائرة داخلية، وُضعت 40 عنصرًا عاكسًا خلف العناصر الإشعاعية، مُعلقة من هيكل من أعمدة خشبية دائرية قطرها 112.5 مترًا. ولتسهيل الحصول على الاتجاهات الجغرافية الدقيقة، وُضعت العناصر الشمالية والجنوبية بدقة على خط الزوال الشمالي الجنوبي.   

التطور في فترة ما بعد الحرب

على الرغم من تقاعد بيتزنر وشيلهوس وفاختلر في ألمانيا الغربية، فقد نُقل بعض الفنيين من المستوى الثاني التابعين لهم إلى الاتحاد السوفيتي بعد الحرب. وتم تركيب ما لا يقل عن 30 مصفوفة كروغ (كلمة روسية تعني دائرة) في جميع أنحاء الاتحاد السوفيتي والدول الحليفة في خمسينيات القرن الماضي، قبل وقت طويل من اهتمام الجيش الأمريكي بتطوير أنظمة الملاحة الراديوية الرقمية (CDAAs). وتم تركيب العديد من مصفوفات كروغ في أزواج على مسافة تقل عن 10  كيلومترات من بعضها البعض، على ما يبدو لأغراض الملاحة الراديوية. وتم تركيب أربع مصفوفات كروغ على الأقل بالقرب من موسكو؛ شمال وشرق وجنوب المدينة ( 55°27′51″ شمالاً 37 °22′11 شرقاً ) . استُخدمت مصفوفات كروغ لتتبع أقمار سبوتنيك الصناعية الأولى، باستخدام إشاراتها بتردد 10 و20 ميجاهرتز، وكان لها دورٌ أساسي في تحديد مواقع المركبات العائدة إلى الغلاف الجوي. كما تستخدم مصفوفات كروغ السوفيتية تكوين CDAA المكون من 40 عنصرًا. 

خضعت منظومة سكيبسبي لدراسة مكثفة من قبل البريطانيين، ثم دُمرت بعد الحرب وفقًا لاتفاقية جنيف.  رتب الدكتور فاشتلر لبناء منظومة ثانية، على نفقة شركة تيليفونكن، في لانغنارجن/بودنسي، لإجراء المزيد من التجارب بعد الحرب. في السنوات التي تلت الحرب، فككت الولايات المتحدة منظومة لانغنارجن/بودنسي وأعادتها إلى الولايات المتحدة، حيث عُرفت باسم منظومة " وولنويبر ".

كان الدكتور رولف فونت، أحد الباحثين الألمان في مجال الهوائيات،  من بين مئات العلماء الألمان الذين نقلهم الجيش الأمريكي إلى الولايات المتحدة بعد الحرب في إطار عملية مشبك الورق . وصل إلى نيويورك في مارس  1947 على متن السفينة نفسها التي كان على متنها فيرنر فون براون وزوجته ووالديه. عمل في البداية لدى  القوات الجوية الأمريكية، ثم انتقل للعمل في شركة جي تي آند إي  سيلفانيا لأنظمة الإلكترونيات في مشاريع الهوائيات، بما في ذلك مشروع تحليل الهوائيات الموجهة بالمجال (CDAA).

قاد البروفيسور إدغار هايدن، الذي كان آنذاك مهندسًا شابًا في مجموعة أبحاث تحديد اتجاه الراديو بجامعة إلينوي ، عملية إعادة تجميع جهاز وولنويبر ، ودرس تصميم وأداء مصفوفات HF/DF ، وبحث في فيزياء HF/DF بموجب عقد مع  البحرية الأمريكية من عام 1947 حتى عام 1960.

قاد هايدن تصميم وتطوير مصفوفة دائرية كبيرة في محطة بوندفيل رود الميدانية التابعة للجامعة، على بُعد بضعة أميال جنوب غرب بوندفيل، إلينوي. تألفت المصفوفة من حلقة تضم 120  هوائيًا أحادي القطب رأسيًا تغطي نطاق تردد من 2 إلى 20  ميجاهرتز. دعمت أعمدة خشبية طويلة شاشة دائرية من الأسلاك الرأسية بقطر 300 متر (1000 قدم) داخل حلقة الهوائيات أحادية القطب. لا تزال أبحاثه تُستخدم حتى اليوم لتوجيه تصميم واختيار مواقع مصفوفات تحديد اتجاه الترددات العالية . تتوفر سجلات أبحاثه في أرشيف الجامعة. لاحقًا، عمل هايدن في معهد ساوث ويست للأبحاث، حيث واصل إسهاماته في تقنية تحديد اتجاه الترددات العالية.  

طفرة البناء في الستينيات والسبعينيات وما تلاها من عمليات هدم

في عام 1959، تعاقدت البحرية الأمريكية مع شركة ITT Federal Systems لنشر شبكة عالمية من مصفوفات AN/FRD-10 HF/DF بناءً على الدروس المستفادة من مصفوفة بوندفيل التجريبية.

وكالة تحليل البيانات والاتصالات (CDAA) في قاعدة سوبي للاتصالات التابعة للبحرية الأمريكية، يوميتان ، أوكيناوا ، اليابان

كان نظام FRD-10 في قاعدة NSGA هانزا، أوكيناوا، أول نظام يتم تركيبه في عام 1962، وتلاه أحد عشر نظامًا إضافيًا، مع اكتمال آخر نظام في عام 1964 في قاعدة NRRF إمبريال بيتش، كاليفورنيا (سيلفر ستراند) والتي تم هدمها في عام 2014. نظرًا لحجمها الهائل، فإن موقع نظام بوندفيل ( 40°02′58″ شمالًا 88°22′51″ غربًا / 40.0494° شمالًا 88.3807° غربًا / 40.0494؛ -88.3807 ) وأنظمة الهوائيات الأخرى التي تم إنشاؤها بعد الحرب مرئية بوضوح في الصور الجوية عالية الدقة المتوفرة الآن على الإنترنت .

وفي عام 1959 أيضًا، تم منح عقد بناء نظام استقبال هوائي AN/FLR-9  الأكبر حجمًا من قبل القوات الجوية الأمريكية لشركة GT&E  Sylvania Electronics Systems (التي أصبحت الآن General Dynamics Mission Systems).

تم تركيب أول نظام FLR-9 في قاعدة تشيكساندز التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني ( 52°02′39″ شمالاً 0°23′21″ غرباً ) في المملكة المتحدة عام 1962. وتم تركيب النظام الثاني في قاعدة سان فيتو دي نورماني الجوية ( 40°38′49″ شمالاً 17 °50′20″ شرقاً ) في إيطاليا أيضاً عام 1962. وبعد إغلاق القواعد، تم تفكيك النظامين في تشيكساندز وسان فيتو عامي 1996 و1993 على التوالي .

مصفوفة هوائيات دائرية الشكل من طراز FLR-9 في قاعدة إلمندورف الجوية ، ألاسكا ، الولايات المتحدة الأمريكية، تم الانتهاء منها في عام 1966.

مُنحت شركة سيلفانيا عقدًا ثانيًا لتركيب أنظمة AN/FLR-9 في قاعدة ميساوا الجوية باليابان، وقاعدة كلارك الجوية في جزر الفلبين، وباكستان (لم تُبنَ قط)، وقاعدة إلمندورف الجوية في ألاسكا، وقاعدة كارامورسيل الجوية في تركيا. اكتمل تركيب النظامين الأخيرين عام 1966. أُغلقت قاعدة كارامورسيل الجوية وفُكّكت منظومة الأنظمة عام 1977 ردًا على تعليق المساعدات العسكرية الأمريكية لتركيا. أُخرجت منظومة قاعدة كلارك الجوية من الخدمة بعد  ثوران بركان جبل بيناتوبو عام 1991. حُوّلت لاحقًا إلى مدرج خارجي يُعد جزءًا من منتزه نايونغ بيليبينو كلارك الترفيهي. بدأ هدم منظومة ميساوا FLR-9 في أكتوبر  2014.

تم تركيب زوج من أجهزة FRD-10 غير المجهزة بتقنية HF/DF في عام 1969 في NAVRADSTA(R) Sugar Grove, WV ( 38°30′46″N 79°16′44″W / 38.5129°N 79.2790°W / 38.5129; -79.2790 )، للاتصالات البحرية عالية التردد، ليحل محل موقع استقبال NSS في محطة الاتصالات البحرية في تشيلتنهام، ماريلاند.

صورة جوية لقاعدة إلمندورف الجوية في ألاسكا ، في أواخر عام 2002. مصفوفة الهوائيات هي الدائرة الكبيرة في المنطقة المشجرة، في أعلى اليسار، وهي مماثلة في الحجم لمدرج الطائرات المجاور .

تم إيقاف تشغيل مصفوفة إلمندورف في مايو 2016 [ 2 ] [ 3 ] بسبب قدمها وعدم توفر قطع الغيار اللازمة لإصلاحها.

منح الجيش الأمريكي  عقدًا عام 1968 لشركة F&M  Systems لبناء أنظمة AN/FLR-9 لمحطة USASA الميدانية في أوغسبورغ ، ألمانيا، ومحطة راماسون في أودون ثاني ، تايلاند ( 17°17′31″ شمالًا 102 °52′06″ شرقًا ) . تم تركيب النظامين عام 1970. [ 4 ] تم تفكيك منظومة محطة راماسون عام 1975 بعد إغلاق القاعدة .

خلال سبعينيات القرن العشرين، قامت الحكومة اليابانية بتركيب مجموعتين كبيرتين من الهوائيات، تشبهان FRD-10، في تشيتوس وميهو .

المصفوفات المتبقية والبدائل

تم تركيب آخر مصفوفتين من هوائيات FRD-10 HF/DF في عام 1971 لصالح القوات الكندية في غاندر، نيوفاوندلاند ( 48°57′04″ شمالاً 54 °31′31″ غرباً ) وماسيت ، كولومبيا البريطانية ( 54°01′44″ شمالاً 132 °03′55″ غرباً ) . بعد إخراج مصفوفة هانزا من الخدمة في عام 2006، أصبحت القوات المسلحة الكندية هي المشغلة لإحدى آخر مصفوفتين متبقيتين من هوائيات FRD-10 .

في أواخر سبعينيات القرن العشرين، طورت شركة بليسي (التي تُعرف الآن باسم روك مانور ريسيرش ليمتد ) في المملكة المتحدة مصفوفة بوشر سي دي إيه إيه الأصغر حجمًا والأكثر اقتصادية.  وتم تركيب ما لا يقل عن 25 مصفوفة بوشر سي دي إيه إيه في العديد من دول العالم. كما تم تركيب عدة مصفوفات بوشر في منشآت عسكرية أمريكية، حيث تُعرف هناك باسم AN/FRD-13.

في عام ١٩٩٨، تم تسليم مصفوفة أوغسبورغ ( ٤٨°٢٧′٠٤″ شمالاً ١٠ °٥١′٤٦″ شرقاً ) -الواقعة في غابلينغن، وهي بلدة تقع شمال أوغسبورغ- إلى جهاز الاستخبارات الألماني (Bundesnachrichtendienst ) . ولا يزال دخول المجمع ممنوعاً على المتحمسين للتكنولوجيا والصحفيين، وحتى السياسيين المحليين، كما أن هناك القليل من التصريحات الرسمية حول الغرض منه. وقد تم تظليل المنطقة باللون الرمادي في طبقات الخرائط على خرائط جوجل [ ٥ ] وخرائط بينج. لذا، يُعتقد أنها لا تزال قيد الاستخدام من قبل جهاز الاستخبارات الألماني (BND) ووكالة الأمن القومي الأمريكية (NSA) كجزء من مجمع أكبر لتكنولوجيا المعلومات المشتركة.

مصفوفات ما بعد الحرب الباردة

صور الأقمار الصناعية لدائرة  نصف قطرها 0.8 كم Chernyakhovsk CDAA

اعتبارًا من نوفمبر 2020تعمل قيادة الاستطلاع الاستراتيجي التابعة للقوات المسلحة الألمانية كواحدة من كتائبها الثلاث الثابتة للاستخبارات الإلكترونية (Sigint ) في مصفوفة دائرية عرضها 410 أمتار (1350 قدمًا) في برامشتيدلوند . تم افتتاحها في عام 1995 بعد أن بدأ بناؤها في عام 1989. [ 6 ] 

في أغسطس 2025، أفادت وسائل الإعلام عن منظومة تشيرنياخوفسك للدفاع الجوي الدائري ، وهي منظومة شبه مكتملة،  يبلغ عرضها 1600 متر، وتقع على بعد حوالي 5  كيلومترات جنوب شرق قاعدة تشيرنياخوفسك الجوية في جيب كالينينغراد . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. الاسم الأصلي الذي قدمه الدكتور هانز ريندفليش كان Wullenwe v er
  2. إسكات الماموث القطبي مؤرشف في 2016-10-18 على موقع Wayback Machine ، موقع القوات الجوية الخامسة والعشرين ، 23 مايو 2016.
  3. "نظرة داخل موقع هوائي سري يعود إلى حقبة الحرب الباردة، مغلق الآن" . KTVA . 25 مايو 2016. مؤرشف من الأصل في 1 مايو 2017.
  4. يتميز تصميم نسخة الجيش بنفس تصميم نسخة القوات الجوية، إلا أن تصميم خطوط التأخير في شبكات تشكيل الحزم داخل المبنى المركزي يختلف. فقد استخدم الجيش تصميم خط تأخير "ثابت مُجمّع"، بينما استخدمت القوات الجوية تصميم خط تأخير "محوري".
  5. ملاحظة: كان ذلك واضحًا تمامًا في جوجل في 22 مايو 2015.
  6. ^ “عين Vierteljahrhundert “Kastagnette””[ ربع قرن من الاعتقال ] . الجيش الألماني (بالألمانية). 12 نوفمبر 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2025 .
  7. كينغ، جوردان؛ فينغ، جون (22 أغسطس/آب 2025). "صور الأقمار الصناعية تُظهر على ما يبدو أن روسيا لديها قاعدة تجسس جديدة على أعتاب الناتو" . newsweek.com . تاريخ الاسترجاع: 23 أغسطس/آب 2025 .
  8. ^ “بوتين آخر محطة عملاقة – مباشرة إلى حلف شمال الأطلسي!” . bild.de (باللغة الألمانية). 2025-08-20 . تم الاسترجاع 2025-08-22 .
  9. فلاديسلاف ف. (21 أغسطس 2025). "يجري بناء نظام هوائي ضخم في كالينينغراد لمراقبة حلف الناتو" . ميليتارني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أغسطس 2025 .