Home גיאו-מרחבי GPS שעון אטומי חדש מאפשר לרשת מכ"מים לפעול ללא תזמון לווייני

שעון אטומי חדש מאפשר לרשת מכ"מים לפעול ללא תזמון לווייני

Image from Saab on YouTube
Image from Saab on YouTube

This post is also available in: English (אנגלית)

מערכי הגנה אווירית מודרניים מסתמכים יותר ויותר על מספר מכ"מים הפרוסים במיקומים שונים. שילוב המידע שמתקבל מהם יכול ליצור תמונה מדויקת יותר של מטוסים, טילים ורחפנים מזו שמסוגל לספק חיישן בודד. אלא שלשם כך נדרש תנאי חשוב: כל המכ"מים חייבים להיות מסונכרנים בזמן ברמת דיוק גבוהה. אם הסנכרון נפגע, קשה יותר לשלב את המדידות וביצועי המעקב עלולים להידרדר.

התלות הזו יוצרת נקודת תורפה כאשר מקור התזמון הוא GPS או מערכות ניווט לווייניות גלובליות אחרות (GNSS), שאותותיהן עלולים להיחסם או לעבור הטעיה במהלך פעילות צבאית.

הדגמה שנערכה לאחרונה בבריטניה בחנה חלופה המבוססת על טכנולוגיה קוונטית. החברות Saab ו־Aquark Technologies, יחד עם משרד הטכנולוגיות והיכולות המשבשות של הצי המלכותי הבריטי, חיברו מספר מכ"מי Giraffe 1X באמצעות השעון האטומי הקר AQlock של Aquark. כך הצליחו החיישנים המבוזרים לשמור על סנכרון ביניהם ללא תלות רציפה בתזמון לווייני.

על פי דיווח של NextGenDefense, במהלך הניסוי פעלו המכ"מים ממיקומים נפרדים, זיהו מטרות אמיתיות ועקבו אחריהן. לאחר מכן שולבו המדידות שלהם לכדי תמונת מצב אווירית אחת, והדגימו כי מקור זמן מקומי ומדויק יכול לתמוך בפעילות מתואמת של רשת מכ"מים.

במהלך ההדגמה שיבשו החוקרים במכוון את הסנכרון בין החיישנים. ביצועי רשת המכ"ם ירדו באופן צפוי, ולאחר החזרת הסנכרון התאוששה המערכת במהירות. בהמשך נבחנה המערכת גם בתנאים המדמים חסימה והטעיה של GNSS, שנועדו לייצג סביבה שבה אותות הלוויין אינם זמינים או עוברים מניפולציה מכוונת.

השעון האטומי הקר מספק את מקור התזמון שלו באמצעות אטומים קרים. האטומים מקוררים לטמפרטורות הקרובות לאפס המוחלט, מה שמפחית משמעותית את תנועתם ומאפשר להשתמש בתכונות האטומיות היציבות שלהם כנקודת ייחוס מדויקת לתדר. נקודת ייחוס זו משמשת לייצוב המתנד של השעון ולצמצום הסטייה ההדרגתית בתזמון האופיינית למערכות קונבנציונליות.

המכ"ם שהשתתף בהדגמה הוא מערכת מעקב תלת־ממדית קומפקטית שמשקלה פחות מ־150 קילוגרמים. היא מיועדת לזהות מגוון רחב של מטרות, ממטוסים ומסוקים ועד טילים, רקטות, פגזי ארטילריה ומרגמות, וכן כלי טיס בלתי מאוישים קטנים. ממדיה מאפשרים לשנע אותה על גבי טנדר, להטיס אותה באמצעות מסוק או להעביר אותה על נגרר.

עבור כוחות ביטחון, תזמון עמיד בפני שיבושים הופך לחשוב יותר ככל שהלוחמה האלקטרונית מתמקדת בשירותי הלוויין שעליהם נשענות מערכות ניווט, תקשורת וחישה. מערך מבוזר נגד רחפנים או מערכת הגנה אווירית עשויים להמשיך לזהות מטרות באמצעות כל חיישן בנפרד גם לאחר אובדן GPS, אך שמירה על סנכרון מדויק חיונית כדי שכל החיישנים יוכלו להמשיך לפעול יחד ביעילות.

ההדגמה אינה מבטלת את כל התלויות הקיימות בהפעלת רשתות מכ"ם מבוזרות, ושעונים קוונטיים עדיין יצטרכו להוכיח את מעשיותם בפריסות מבצעיות רחבות יותר. עם זאת, הניסוי ממחיש כיצד מקור זמן מקומי ומדויק עשוי להסיר נקודת תורפה חשובה אחת.

ככל שמערכי ההגנה האווירית הופכים למבוזרים יותר, היכולת לשמור על החיישנים מסונכרנים ולגרום להם לפעול כמערכת אחת גם כאשר אותות הלוויין נעלמים עשויה להפוך לחשובה לא פחות מביצועי המכ"מים עצמם.