اثر انگشت نامرئی پهپادها لو رفت؛ شناسایی با دقت ۹۸.۵۲ درصد و بدون رادار

به گزارش مجله خبری نگار، وبگاه تِک‌اکسپلور در گزارشی آورده است:

با رایج‌ترشدن پهپاد‌های کوچک در میدان‌های نبرد، نیاز به فناوری‌های ارزان و مؤثر برای مقابله با پهپاد‌ها افزایش یافته است. یافته‌های پژوهشگران دانشگاه بین‌المللی فلوریدا (FIU) که در مجله آی‌تریپل‌ای سنسورز جورنال/ IEEE Sensors Journal منتشر شده، نشان می‌دهد می‌توان پهپاد‌ها را از روی یک نشانه طبیعی شناسایی کرد که هنگام پرواز اجتناب‌ناپذیر است: میدان‌های مغناطیسی با فرکانس بسیار پایین که موتور‌های الکتریکی چرخان آنها تولید می‌کنند.

چیدمان موتور‌های هر مدل پهپاد متفاوت است. همین تفاوت باعث می‌شود هر پهپاد، میدان مغناطیسی مخصوص به خودش را داشته باشد؛ مانند یک اثر انگشت مغناطیسی که نوع پهپاد را لو می‌دهد.

پژوهشگران این دانشگاه با ثبت این الگو‌ها با یک آنتن ویژه و پردازش داده‌ها با یک مدل یادگیری ماشین، پهپاد‌های فضای باز را با دقت تا ۹۸٫۵۲ درصد در فواصل تا ۱۵ متر شناسایی کردند؛ این روش نه‌تنها حضور پهپاد را نشان می‌دهد، بلکه مدل و نوع دقیق آن را هم تشخیص می‌دهد.

چرا این روش متفاوت است؟

فناوری ساخته‌شده در دانشگاه بین‌المللی فلوریدا برخلاف سامانه‌های معمول، هیچ سیگنالی ارسال نمی‌کند. آرجونا مادانایاکه (Arjuna Madanayake)، استاد دانشکده مهندسی و رایانش این دانشگاه، می‌گوید: این روش می‌تواند شناسایی پهپاد‌ها را برای دشمن دشوارتر کند. روش‌هایی که اکنون پهپاد‌ها برای شناسایی استفاده می‌کنند، به‌نوعی موقعیت خودشان را لو می‌دهد. رادار سیگنال می‌فرستد و دشمن می‌تواند آن را ردیابی کند. سامانه‌های صوتی هم با سر و صدای محیط از کار می‌افتند. ما یک راه کاملاً متفاوت را انتخاب کردیم.

هرچند برد روش ما فعلاً محدود است، هزینه توسعه آن فقط چند صد دلار است و می‌تواند بدون هیچ پشتیبانی تخصصی، پیوسته کار کند؛ و این قابلیتی است که سامانه‌های راداری فاقد آن هستند.

این مطالعه به‌طور خاص روی پهپاد‌های کوچک و قابل تولید انبوه متمرکز بود؛ پهپاد‌هایی که می‌توانند مواد منفجره حمل کنند یا بدون اینکه در رادار‌های معمولی دیده شوند، به دشمن جاسوسی کنند. چون دستگاه این دانشگاه فقط تشعشعات فرکانس پایین (امواج مغناطیسی ضعیف) را دریافت می‌کند و هیچ سیگنالی نمی‌فرستد، هیچ ردی برای دشمن باقی نمی‌گذارد.

مزایای این فناوری

یکی از مهم‌ترین مزایای این روش، هزینه پایین آن است. سامانه‌های راداری معمولاً به تجهیزات گران‌قیمت نیاز دارند و باید به صورت دائمی نگهداری شود، اما دستگاه ساخته‌شده در این دانشگاه با چند صد دلار ساخته می‌شود و می‌تواند بدون نظارت تخصصی، به‌طور پیوسته کار کند. همین ویژگی آن را برای استفاده در مناطق دورافتاده یا واحد‌های نظامی با بودجه محدود مناسب می‌کند.

مزیت دیگر، پنهان‌بودن آن است. چون دستگاه هیچ سیگنالی ارسال نمی‌کند، دشمن نمی‌فهمد که در حال ردیابی است. این موضوع در میدان نبرد اهمیت زیادی دارد، چون پهپاد‌ها می‌توانند به‌سرعت موقعیت سامانه‌های راداری را پیدا کنند و آنها را هدف قرار دهند.

این فناوری همچنین می‌تواند در کنار سایر روش‌های شناسایی به کار رود؛ برای مثال، اگر رادار حضور یک پهپاد را تشخیص دهد، این دستگاه می‌تواند نوع دقیق آن را مشخص کند و به مدافعان کمک کند تصمیم بهتری بگیرند. ترکیب این روش‌ها می‌تواند دقت سامانه‌های پدافندی را افزایش چشمگیری دهد.

محدودیت‌ها و چشم‌انداز آینده

با وجود مزایای فراوان، این فناوری محدودیت‌هایی هم دارد. برد فعلی آن تنها ۱۵ متر است که برای کاربرد‌های عملیاتی گسترده کافی نیست. پژوهشگران می‌گویند در حال کار روی افزایش برد دستگاه هستند تا بتوانند آن را برای استفاده در پهنه‌های وسیع‌تر مناسب کنند.

همچنین دقت این روش می‌تواند تحت تأثیر عوامل محیطی مانند وجود فلزات یا منابع دیگر میدان مغناطیسی در اطراف قرار بگیرد. با این حال، پژوهشگران معتقدند با بهبود آنتن و مدل یادگیری ماشین می‌توان این اثر‌ها را کاهش داد.

چرا شناسایی نوع پهپاد مهم است؟

مادانایاکه می‌گوید: دانستن نوع پهپادی که در راه است، اهمیت دارد. پهپاد‌های مختلف محموله‌ها و سطح تهدید متفاوتی دارند. هرچه اطلاعات بیشتری به مدافع بدهید، او بهتر می‌تواند واکنش نشان دهد.

گروه پژوهشی در حال حاضر با شرکتی برای تجاری‌سازی این فناوری همکاری می‌کند تا این روش از آزمایشگاه به میدان عملیاتی برسد. به گفته پژوهشگران، این فناوری می‌تواند در آینده به یکی از ابزار‌های مهم سامانه‌های پدافندی تبدیل شود.