بخشی از مقاله
راهکارهای سخت افزاری فرماندهی و کنترل برای مقابله با موشکهای کروز
چکیده
با توجه به بودجه، توان علمی و تکنولوژی، جمعیت، وسعت و موقعیت جغرافیایی کشورها، روشهای مقابله با نیروهای مهاجم در تمام ابعاد، لزوماً یکسان نیست و باید توانایی ابداع، ابتکار و تغییر سریع در تاکتیکها و تجهیزات را داشته باشیم. برای این منظور ابتدا باید مسیر تحولات و تکامل تاکتیکهای قدیم و حاضر را بشناسیم و مسیر تکنولوژی و جنگهای آینده را ترسیم کنیم. در این مقاله ابتدا تهدیدات نظامی مختلف برای کشور تشریح شده و جایگاه حملات موشکهای کروز تبیین میشود. با توجه به لزوم شناسایی دشمن، مشخصات کلی و سیستمهای هدایت و ناوبری مورد استفاده در آنها معرفی می شوند. مقابله با موشکهای کروز به طرق مختلفی امکانپذیر است که در این کار به طور ویژه روشهای سخت افزاری مورد مطالعه قرار گرفتهاند. روشهای سختافزاری خود میتواند به گونههای مختلفی از جمله دفاع فعال، غیرفعال، تهاجمی و یا نقطهای انجام شود. فرآیند دفاع فعال و درگیری با موشکهای کروز با کشف آنها توسط رادارهای جستجو و ردگیری توسط رادار تعقیب آغاز میشود. پس از این مرحله مرکز فرماندهی و کنترل با توجه به پتانسیل سیستم دفاعی و مشخصات هدف رصدشده، تصمیم مناسب را اتخاذ نموده موشک پدافندی جهت درگیری پرتاب می شود. نکتهای که در این تصمیمگیری اهمیت پیدا میکند سطح مقطع راداری هدف و قدرت کشف تعقیب رادارهای مورد استفاده است. در مجموع با توجه به موقعیت استراتژیک و سوقالجیشی کشور، افزایش توانمندی دفاعی در مقابل موشکهای کروز امری ضروری است که روشهای سختافزاری معرفیشده در این مقاله میتواند به عنوان بخشی از استراتژیهای پدافندی مراکز فرماندهی و کنترل مورد استفاده باشد.
واژه های کلیدی: کروز، هدایت، آشکارسازی و تعقیب، دفاع سختافزاری
مقدمه
در حال حاضر تهدیدات هوایی یکی از اولین و مهمترین تهدیدات خارجی برای امنیت ملی کشور می باشد. بنابراین لازم است برای ایجاد توانمندی برای مقابله با این تهدیدات، تسلیحات تهاجم هوایی کشورهای متخاصم شناسایی و مورد بررسی قرار گیرد، تا آمادگی لازم جهت مقابله احتمالی فراهم گردد. بطور کلی تهدیدات به صورت نمودار شکل 1دسته بندی میشوند. بررسیهای انجامشده نشان میدهد که در حال حاضر طراحی و ساخت سیستمهای تهاجمی با دو دیدگاه کلی انجام میگیرد. دیدگاه اول استفاده از سیستمهای مخفی کار است. با این دیدگاه سیستم تهاجمی قادر است بدون شناسایی شدن توسط سامانههای پدافندی و یا تاخیر در شناساییشدن، عملیات خود را انجام دهد. استفاده از این تکنیک با هزینههای خیلی بالا در هواپیماهای نسل جدید مانند F-22 و F-35 پیادهسازی شده است.
دیدگاه دوم استفاده از سیستمهای تهاجمی بدون سرنشین است. این سیستمها شامل هواپیماهای بدون سرنشین، موشکهای کروز و موشکهای بالستیک است. استفاده از سیستمهای مخابراتی ماهوارهای و تعیین موقعیت GPS باعث شده است که خلبان هواپیماهای بدون سرنشین مهاجم از داخل اطاقی در کشور خود قادر به انجام عملیات شناسایی و شلیک موشک به سمت اهداف مختلف در کشوری دیگر باشد. همچنین استفاده از موشکهای کروز بدلیل دقت عالی و هزینههای کمتر عملیاتی در چند سال اخیر گسترش چشمگیری داشته است.
در درگیری های نظامی امروزی اهمیت تهدیدات از جانب سیستمهای موشکی کروز به موضوعی قابل بحث در مجامع آکادمیک نظامی تبدیل شده است. ویژگیهای برجسته سیستمهای موشکی کروز نظیر سرعت، دقت، برد و هزینه کمتر از جمله عواملی است که باعث نگاه ویژه کشورها به تکثیر موشکهای کروز شده است. این سلاح به دلایل مختلف مورد توجه کشورهای مختلف قرار گرفتهاست. از جمله این دلایل پایین بودن هزینه و آموزش مورد نیاز برای موشکهای کروز نسبت به هواپیماهای با بال ثابت است. همچنین فراوانی وجود موشکهای کروز در بازار جهانی سلاح،عدم وجود دفاع موثر در مقابل این سیستمها و قابلیت حمل کلاهکهای کشتار جمعی و هسته ای نیز از دلایل دیگر این موضوع هستند.این سیستم موشکی از اجزای اصلی مهمات جنگی ارتش امریکا و برخی کشورهای پیشرفته دیگر می باشد.در این مقاله سعی شدهاست با توجه به توانمندیهای موشک کروز، سیستم فرماندهی کنترل مناسبی برای مقابله با تهاجم این نوع موشکها طراحی و به اجرا درآید.
-2 موشکهای کروز
به طور کلی یک موشک هدایتشونده با ماموریت حمل محموله انفجاری که بخش عمدهای از مسیر پروازی به سمت هدف را با سرعت و ارتفاع تقریباً ثابتی طی کرده و از عکس العمل دینامیکی هوا جهت بلند شدن و به پرواز درآمدن استفاده میکند را موشک کروز مینامند. جدول زیر حاوی محدوده مشخصات کلی موشکهای کروز است.
با تعریف فوق موشکهای کروز امروزه طیف گستردهای از موشکها نظیر (استیکس روسی/ کرم ابریشم چینی/اگزوست فرانسه و هارپون امریکا) را در بر میگیرد. موشکهای کروز معمولاً از تکنولوژی هواپیما استفاده میکنند و دارای کلاهک مشابه، کوچکتر و ارزانتر از موشکهای بالستیک هستند.به کارگیری سیستمهای ناوبری و هدایت پیشرفته دقیق نظیرGPS باعث شده تا نسبت به موشکهای بالستیک دقت بیشتری را دارا بوده و به همین دلیل از توسعه و تولید بیشتری نیز برخوردار باشند. در سال 1970 پیشرفت هایی در میکرو الکترونیک، کامپیوتر و موتورهای توربوفن کوچک حاصل شد. بهرهگیری از این دو پدیده تکنولوژی ساخت موشکهای کروز با دقت بالا را امکانپذیر کرده است.
-2-1 توانمندی و کاستیها [1]
موشک کروز هم مانند هر سلاحی کاستیها و توانمندیهای منحصر به فردی دارند. اما صاحب نظران غربی در خصوص این سلاح دیدگاههای دو گانهای دارند. یکی آن زمان که موشک کروز را سلاحی تعیینکننده در دستان خود میدانند و دیگری زمانی که آن را سلاحی در دست کشورهای به اصطلاح تروریست قلمداد میکنند. در خصوص توانمندیها و کاستیهای این نوع موشکها دیدگاههای دوگانه و متناقضی وجود دارد که مجموع این دو دیدگاه عبارتند از:
الف-توانمندیها
· کشف و تعقیب مشکل به دلیل سطح مقطع راداری کوچک
· کوچکی ابعاد، کمی سرو صدا و علائم گرمایی
· پرواز در ارتفاع کم در پوشش عوارض زمین و در مسیرهای به سختی قابل پیش بینی
· برد طولانی با توانایی دور زدن منطقه دفاع هوایی دشمن و حمله به هدف
· متحرک بودن پرتابگرهای آن
· مقرون به صرفه بودن نسبت به هواپیما و موشکهای بالستیک در ماموریت مشابه
· امکان انجام حمله چندگانه و همزمان
ب-کاستیها
· دقت کم 10) تا 100 کیلومتر)
· ضعف در برابر فریب اطلاعاتی
· ناتوانی در انطباق با شرایط متغیر میدان نبرد
· گرانی (در مقایسه با انواع سایر سلاح ها)
· وقتگیر بودن طراحی برنامه ماموریت موشک
· ناتوانی در حمله به اهداف مستحکم و یا متحرک
· فاقد توانایی اختلال
· مانور پذیری اندک
· سر جنگی ثابت
-3 روشهای هدایت موشک کروز
موشکهای کروز در واقع مشابه یک هواپیمای بدون خلبان در همه مراحل پرواز دارای هدایت هستند. موشکهای کروزی که امروزه در دسترس هستند دارای انواع پرتابی از نوع زمین پایه، هواپایه و دریاپایه با برد 30 الی 3000 کیلومتر هستند. نکته مهم در مورد این موشکها این است که این موشک به دلیل این که اغلب برای رسیدن به هدف با سرعت کمتر از یک ماخ حرکت میکند به ساعتها پرواز نیاز دارد. با این وضعیت با توجه به هدایت اینرسی اولیه این امکان وجود دارد که موشک صدها متر از مسیر مورد نظر خود منحرف شود. اگر موشکی برای دقایقی کوتاه پرواز کند انحراف ناشی از هدایت اینرسی کوچک میباشد، اما برای موشکی که ساعتها باید ادامه مسیر دهد این نوع هدایت مناسب نمی باشد.
برای تصحیح انحراف مسیر در عمل باید نوعی مکمل به هدایت اصلی موشک اضافه شودهدایت. موشک کروز معمولاً در سه فاز صورت میگیرد: فاز پرتاب، فاز میانی، فاز نهایی. در فاز پرتاب موشک تنها به وسیله سیستم ناوبری اینرسی هدایت میشود. در فاز میانی موشک ازیک یا چند روش مکمل در کنار هدایت اینرسی استفاده میکند.در هنگام رسیدن به منطقه مورد نظر هدف، موشک تنها در صورتی عملکرد مناسبی خواهد داشت که بتواند با دقت بسیار زیاد به هدف برخورد کند. به همین دلیل پس از رسیدن موشک به نزدیکی هدف، برای دست یابی به دقت بیشتر از جستجوگر تصویری یا راداری استفاده میشود.در ادامه برخی از روشهای هدایتی ذکرشده با جزییات بیشتر معرفی خواهند شد.
-3-1 سیستم هدایت اینرسی[2]
اصلیترین سیستم هدایت موشکهای کروز سیستم هدایت اینرسی (INS) است که در آن از اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی جهت برآورد موقعیت موشک و هدایت آن به سمت هدف استفاده میگردد. در این سیستم مولفههای سهگانه شتاب لحظهای در دستگاه بدنی از خروجی شتابسنجهای نصبشده روی موشک به دست میآید. علاوه بر این بردار سرعت زاویهای موشک نسبت به دستگاه مرجع از خروجی ژیروسکوپها خوانده میشود. با داشتن بردارهایشتاب و سرعت زاویه ای، بردار سرعت لحظهای در دستگاه مرجع با استفاده از انتگرالگیری و تبدیل مختصات محاسبه میشود. همچنین موقعیت موشک به صورت مشابه از روی سرعت به دست خواهد آمد.
امروزه در سیستمهای هدایت و ناوبری اینرسی از ژیروسکوپهای لیزری استفاده میشود که از نظر دقت جانشین مناسبی برای انواع مکانیکی آن محسوب میشود. بهرهگیری از این ژیروسکوپها باعث شده است که سیستمهای ناوبری اینرسی، خطایی کمتر از 0/1 درجه بر سرعت پیدا کنند. برای کالیبره نمودن و کاهش خطای سیستم اینرسی، از سیستمهای مکملی مثلGPS استفاده می شود.
-3-2 سیستم [3] TERCOM1
این سیستم بر پایه اطلاعات دقیق توپوگرافی از زمین هدف استوار است. در این روش محوطهای از سطح زمین به طول 10 کیلومتر و به عرض 2 کیلومتر به مربعهای یک صد متری تقسیم و ارتفاع متوسط در هر کدام از آنها مشخص و به صورت ماتریس عددی به حافظه کامپیوتر وارد میشود. وقتی که موشک به محوطه مورد نظر رسید ارتفاع خود از سطح عوارض زمینی را اندازه گرفته و آن را با نقشههای ذخیرهشده مقایسه میکند تا موقعیت محل شناسایی شود.با مشخصشدن موقعیت موشک سیستم هدایت فرمان مناسب را محاسبه و در اختیار سیستم کنترل قرار میدهد.موشکهای موجود امکان ذخیره 20 نقشه را در حافظه خود دارند. این روش هدایت برای زمینهایی که از عوارض و ناهمواریهای زیاد برخوردارند مناسب میباشد.
-3-3 سیستم [3] DSMAC2
این هدایت مخصوص بخش پایانی مسیر موشک است. اساس تصمیمگیری در این روش گرفتن تصاویر تلویزیونی محلهای مورد نظر و مقایسه آن با تصاویر از قبل ذخیرهشده است. در این سیستم، پس از انجام عمل مقایسه و تطبیق، موشک موقعیت خود را تعیین و پس از محاسبه انحراف مسیر و انجام اصلاحات سرانجام موشک خود را به فاصله 10 متری هدف میرساند.نکته مهم در این روش توان بسیار زیادمقایسه تصاویر با تصاویر حقیقی است به طوری که مقایسهکنندههای تصویری آن قادر به مقایسه یک میلیون پیکسل نوری در چندین ثانیه هستند.
-3-4 سیستم [4] GPS3
سیستم موقعیتیاب جهانی GPS سیستم جامعی است شامل 27 ماهواره که 24 ماهواره آن عملیاتی و 3 ماهواره رزرو میباشند. این ماهوارهها در مداری که حدود 18 کیلومتری سطح زمین حرکت میکنند. موقعیت یابی GPS بر اساس محاسبه اختلاف زمانی ارسال و دریافت سینگال و فاصله یابی مبتنی بر آن استوار است. به این طریق در صورتی که گیرنده جیپیاس روی موشک حداقل 4 ماهواره را ببیند میتواند طول و عرض جغرافیایی و نیز ارتفاع محل را محاسبه کند و در صورتی که اطلاعات از تعداد بیشتری ماهواره گرفته شود، خطای محاسبات قابل کاهش خواهد بود.
-4 روشهای کشف موشکهای کروز
جهت مقابله با موشک کروز مهمترین واساسیترین نیاز آشکارسازی به موقع آن است. با توجه به پرواز این نوع موشکها در ارتفاع پایین و سطح مقطع راداری بسیار کم 0/01) تا 0/1 متر مربع) مشکلات زیادی در آشکارسازی آنها وجود دارد.بنابراین
