بچه گربه خشمگین؛ سامانهای برای از پا درآوردن رادارهای دشمن
«بچه گربه خشمگین» سامانهای هوشمند برای جنگ الکترونیک است که با هوش مصنوعی و رادیوهای نرمافزارمحور، تهدیدهای دشمن را شناسایی و پاسخ میدهد و هواگردها را محافظت میکند.
غلافهای جنگ الکترونیک Angry Kitten (بچه گربه خشمگین) که توسط مؤسسه تحقیقاتی فناوری جورجیا (GTRI) توسعهیافته، علاوه بر آنکه یک ابزار دفاعی برای محافظت از هواگردها در برابر رادارهای دشمن محسوب میشود، بهنوعی نشانهای از گذار از سختافزارهای غیرقابل تغییر به سمت معماریهای نرمافزار محور و مبتنی بر هوش مصنوعی است.
از شبیهساز آموزشی تا ابزار رزمی پیشرو
ایده پروژه در اوایل دهه ۲۰۱۰ آغاز شد. در آن زمان، محققان GTRI متوجه شدند که سامانههای جنگ الکترونیک موجود، به دلیل وابستگی شدید به سختافزارهای خاص، در برابر رادارهای نرمافزارمحور دشمن که بهسرعت تغییر امضا میدهند، کارایی خود را ازدستدادهاند.
به همین خاطر بچه گربه خشمگین، در ابتدا بهعنوان یک ابزار آموزشی برای اسکادرانهای متخاصم طراحی شد تا نقش نیروهای قرمز را در رزمایشها ایفا کرده و با شبیهسازی دقیق سیگنالهای پارازیت دشمن، نیروهای خودی را به چالش بکشد.
تحول اساسی آنجایی بود که کارایی این سیستم در تمرینات نظامی آنقدر خیرهکننده بود که نیروهای خودی درخواست کردند تا این سیستم در مأموریتهای واقعی هم مورداستفاده قرار بگیرد. مارک کلی، ژنرال بازنشسته و فرمانده سابق فرماندهی نبرد هوایی آمریکا در سال ۲۰۲۲ به این نکته اشاره کرد که گربه خشمگین در ابتدا یک ابزار آموزشی بود ولی ناگهان به سیستمی تبدیل شد که نیروهای عملیاتی بهشدت به آن نیاز داشتند.
دوره گذار از یک بستر آزمایشی به یک سامانه رزمی، تحت برنامه سیستم رزمی بچه گربه خشمگین (AKCS) و با بودجه حدوداً ۶۴ میلیون دلاری صورت گرفت و تمرکز اصلی بر توسعه پروتوتایپهایی برای جنگندههای نسل چهارم و پنجم با قابلیت برنامهریزی مجدد سریع بود.
معماری فنی: حافظه دیجیتال و رادیوهای نرمافزارمحور
چیزی که گربه خشمگین را از سیستمهای سنتی و قدیمی مثل AN/ALQ-۱۸۴ متمایز میکند، بهرهگیری از فناوری حافظه فرکانس رادیویی دیجیتال (DRFM) و رادیوهای نرمافزارمحور (SDR) است.
سامانههای کلاسیک، معمولاً با تولید نویز گسترده در رادار دشمن اختلال ایجاد میکردند؛ اما این کار باعث افشای موقعیت هواگرد پارازیت کننده میشد؛ اما در سیستم گربه خشمگین، سیگنال رادار دشمن با استفاده از DRFM دریافت، دیجیتالی و ذخیره میشود.
در ادامه این سامانه میتواند با فرآیندی به نام فریب (Spoofing)، سیگنال ذخیرهشده را دستکاری کرده و نسخه تغییریافته آن را به سمت رادار دشمن بازگرداند. بدین ترتیب رادار دشمن موقعیتهای کاذب، سرعتهای غیرواقعی یا اهداف متعددی را مشاهده میکند و اینگونه، قدرت تصمیمگیری از اپراتور پدافند سلب خواهد شد.
در این ساختار از قطعات الکترونیکی تجاری (COTS) استفاده میشود که علاوه بر کاهش هزینهها، امکان جایگزینی سریع قطعات با تکنولوژیهای جدید فراهم خواهد بود.
درعینحال برخی شرکتها هم به تولید فیلترهای پیشرفته میپردازند که این ماژولها با تقسیم طیف پهن باند به باندهای باریکتر، دقت شناسایی سیگنال را افزایش داده و از تداخل سیستم با رادارهای خودی جلوگیری میکنند. همین ویژگیها و یکپارچگی سختافزاری و نرمافزاری، باعث شده تا گربه خشمگین تبدیل به یک «جنگجوی الکترونیک» شود که علاوه بر دفاع کردن، با تحلیل محیط، به سیستمهای شناسایی دشمن حمله میکند.
هوش مصنوعی در قلب نبرد
مفهوم «جنگ الکترونیک شناختی» قلب تپنده گربه خشمگین است.در جنگهای مدرن، تهدیدهای راداری بهصورت نرمافزاری کنترل میشوند و بدین ترتیب امکان تغییر پارامترها در کسری از ثانیه وجود دارد تا بتوانند از شناسایی شدن توسط سیستمهای پارازیت سنتی درامان بمانند. در چنین شرایطی، سیستمهای قدیمی فلج میشوند؛ چرا که بهروزرسانیشان در حالت عادی هفتهها یا ماهها طول میکشد.
گربه خشمگین با بهرهگیری از الگوریتمهای یادگیری ماشین، این چرخه را بهصورت خودکار و در چند لحظه طی میکند. این فرآیند شامل سه مرحله کلیدی است:
- شناسایی و تحلیل: دریافت سیستم سیگنالهای راداری جدید و ناشناخته و تحلیل ویژگیهای آنها
- پاسخ تطبیقی : انتخاب یا تولید بهترین تکنیک اختلال یا فریب از میان گزینههای موجود
- ارزیابی اثربخشی: بررسی مداوم اینکه که آیا تکنیک استفادهشده باعث سردرگمی رادار دشمن شده یا خیر. اگر رادار دشمن همچنان موفق عمل کند، گربه خشمگین بلافاصله با تغییر تکنیک، برای رسیدن به نتیجه مطلوب تلاش میکند.
این قابلیت مخصوصاً برای جنگندههای تکسرنشینی مثل F-۱۶ حیاتی است. چرا که در این جنگندهها، خلبان فرصت ندارد که بهصورت دستی تنظیمات جنگ الکترونیک را انجام دهد و سیستم گربه خشمگین این امکان را برای خلبان فراهم میکند که تمرکزش را بر مدیریت مأموریت و شلیک تسلیحات قرار داده و این سیستم بهصورت هوشمند از او در برابر تهدیدهای نامرئی محافظت میکند.
قابلیت برنامهریزی مجدد سریع
یکی از بزرگترین موفقیتهای گربه خشمگین در ارزیابیهای عملیاتی سال ۲۰۲۲، اثبات توانایی بهروزرسانی نرمافزاری بین پروازها بود. در طول یک دوره تست دو هفتهای، مهندسان موفق شدند تا فایلهای داده مأموریت را هر شب بر اساس مشاهدات تهدیدها در پروازهای همان روز بهروزرسانی کنند.
این فرآیند که در سیستمهای قدیمی غیرممکن بود، به لطف استفاده از زبان توصیف تکنیک و کدهای برنامهنویسی متنباز میسر شده است. چنین ویژگیای این امکان را برای نیروهای هوایی فراهم میکند تا در یک نبرد واقعی، هرروز تاکتیکهای جنگ الکترونیکشان را براساس آنچه دشمن در میدان جنگ به کار گرفته، بهینهسازی کنند و همین باعث افزایش عمر مفید بدنه هواپیماها خواهد شد. چرا که برای مقابله با تهدیدهای جدید نیازی به بازگشت به کارخانه برای تغییرات سختافزاری سنگین نخواهد بود و این کار تنها با یک آپدیت نرمافزاری، امکانپذیر است.
پلتفرمهای میزبان: از F-۱۶ تا پهپاد و غولهای ترابری
تطبیقپذیری گربه خشمگین، یکی از نقاط قوت اصلیاش در دکترین جنگهای شبکه-محور است.
البته این سیستم در ابتدا با بدنه استاندارد AN/ALQ-۱۶۷ برای جنگندههای F-۱۶ ساخته شد ولی حالا میتوان آن را بر روی پلتفرمهای مختلفی نصب کرد. ازجمله این پلتفرمها میتوان به این موارد اشاره کرد:
-
جنگنده F-۱۶
استفاده از سیستم گربه خشمگین، جنگندههای F-۱۶CJ که متخصص سرکوب پدافند هوایی دشمن (SEAD) هستند را به یک جنگجوی الکترونیک تبدیل میکند. این جنگندهها معمولاً با خطرناکترین رادارهای دشمن درگیر میشوند تا مسیر را برای سایر هواپیماها باز کنند و گربه خشمگین با فراهم کردن یک لایه دفاعی فعال، زمان قرارگیری جنگنده در معرض رادار دشمن را کاهش داده و به خلبان اجازه میدهد تا با اطمینان بیشتری موشکهای ضد رادار HARM را شلیک کند.
سیستم گربه خشمگین نصب شده برروی جنگنده F-16
-
پهپاد MQ-۹ Reaper
در سال ۲۰۲۳ و با ادغام سیستم گربه خشمگین با پهپاد ریپر، پتانسیلهای جدیدی در جنگهای نامتقارن ایجاد شد. یک پهپاد ریپر با ۱۵ ساعت مداومت پروازی میتواند بهعنوان یک ایستگاه پارازیت مداوم در منطقه عمل کرده و با ایجاد نویز هوشمند، برنامهریزیهای پدافندی دشمن را برای مدت طولانی مختل نماید. این کار نهتنها باعث افزایش بقای پهپاد میشود، بلکه بهعنوان یک نیروی پشتیبان برای هواپیماهای سرنشین دار عمل میکند.
-
هواپیماهای C-۱۳۰ و سوخترسانها
تستهای انجامشده بر روی HC-۱۳۰J از یک تفاوت جدی در نحوه استفاده از گربه خشمگین خبر میدهد. در هواپیماهای بزرگتر که فضای کافی برای حضور مهندسان جنگ الکترونیک وجود دارد، میتوان تکنیکهای پارازیت را در حین پرواز و بهصورت دستی تغییر داد. درعینحال تلاشهایی هم برای مجهز کردن تانکرهای KC-۱۳۵ و KC-۴۶ به این سیستم در جریان است تا از این سیستم در برابر موشکهای دوربرد زمین به هوا محافظت شود.
گربه خشمگین برروی هواپیمای HC-۱۳۰J
سیستم گربه خشمگین علاوه بر نقش هجومی، بهعنوان یک جاروبرقی اطلاعاتی عمل میکند. فناوری DRFM به این سیستم اجازه میدهد تا امضاهای راداری جدید دشمن را ثبت کرده و برای تحلیلهای آینده ذخیره کند.
این دادهها سپس برای بهبود الگوریتمهای هوش مصنوعی و طراحی تاکتیکهای جدید به کار گرفته خواهند شد و بدین ترتیب، هر پرواز گربه خشمگین، باعث هوشمندتر شدن کل شبکه جنگ الکترونیک میشود.
