سامانه‌های الکترواپتیک دوربرد ایرانی چگونه در زمین و آسمان رصد می‌شوند؟ + تصاویر

یکی از مهمترین مزیت‌های سامانه‌های الکترواپتیکی، پسیو یا غیرفعال بودن آنهاست، در واقع این سامانه‌ها توسط دشمنان تقریباً غیرقابل کشف هستند.

به گزارش مجله خبری نگار، با گذشت ۱۰ سال از تمرکز نیرو‌های مسلح بر پدافند هوایی، امروز توان دفاع هوایی کشور در تمام جنبه‌ها پیشرفت‌های کمی و کیفی چشمگیری داشته است. یگان‌های مختلف ارتش جمهوری اسلامی ایران و سپاه پاسداران انقلاب اسلامی که در سراسر کشور در بیش از ۳۶۰۰ نقطه گسترده شده‌اند به انواع سامانه‌های راداری، اپتیکی و سامانه‌های موشکی متنوع مجهز شده‌اند و به‌صورت لحظه‌ای در حال رصد آسمان کشور و حتی تا کیلومتر‌ها دورتر از مرز‌ها برای رصد بموقع تهدیدات احتمالی هستند.

در جریان بازدید چند ماه قبل امیر سرلشکر سیدعبدالرحیم موسوی فرمانده قرارگاه پدافند هوایی کشور، از یگان‌های پدافند هوایی جنوب غرب، یگان‌های مختلف مجهز به سامانه‌های اس‌ــ‌۳۰۰، طبس، رعد‌ــ ۱، مرصاد و هاوک و تور‌ــ‌ام‌ــ ۱ مشاهده شدند، در این میان تصویری از نمایشگر سامانه الکترواپتیکی به‌کاررفته کنار سامانه موشکی رعد‌ــ‌۱ منتشر شد که ردیابی یک هواپیمای رادار هواپایه و هشدار زودهنگام یا همان آواکس آمریکایی از نوع E-۳ را نشان می‌داد.

سامانه اپتیکی مذکور که برای اولین بار در نمایشگاه دستاورد‌های نیروی هوافضای سپاه در اردیبهشت ۱۳۹۳ مشاهده شد به «سپهر‌ــ‌۱۴» معروف است و برد آن نیز بیش از ۵۰ کیلومتر اعلام شده است.

همان‌طور که در تصویر مشخص است، سامانه فوق با دقت بالا موفق به ردیابی هدف خود شده و تصویر با وضوح بالایی نمایش داده شده است. یکی از نکات مهم پیرامون این تصویر، نحوه شناسایی اولیه آواکس دشمن از بین ده‌ها پرواز عبوری از منطقه جنوب غرب کشور در هر لحظه است، در واقع با توجه به اینکه هواپیما‌های نظامی در موارد متعددی با شناسه غیرنظامی پرواز می‌کنند امکان شناسایی بر اساس نظامی یا غیرنظامی بودن پرواز در تمام موارد وجود ندارد.

خصوصاً هواپیما‌های آواکس که از شرایط صلح سوءاستفاده و برای رصد هرچه عمیق‌تر آسمان ایران در نزدیک‌ترین فاصله از مرز هوایی کشور عبور می‌کنند برای حفظ این امکان، به‌احتمال زیاد در موارد متعددی از شناسه‌های جعلی استفاده می‌کنند، پس باید به‌روش دیگری از جمله ردیابی امواج رادار هواپیمای آواکس و سایر شیوه‌های شناسایی الکترونیکی، موقعیت پرواز هواپیمای مدنظر به اطلاع سامانه اپتیکی برسد و سپس این سامانه با زوم دوربین‌های خود در مراحل مختلف و به‌مرور با باریک کردن میدان دید، روی هدف قفل تصویری کند.

نکته جالب توجه دیگر این است که برای سامانه‌های اپتیکی، تفاوتی بین یک جنگنده نسل پنجم و یک آواکس یا هواپیمای ترابری نیست و این سامانه‌ها هم با دوربین‌های دید مرئی و هم با دوربین‌های حرارتی امکان رؤیت این اهداف را دارند. اما باید گفت که سامانه‌های الکترواپتیکی ساخت ایران، از دوربین‌های برد بلند با میدان دید وسیع برای جست‌وجوی خودکار آسمان نیز استفاده می‌کنند. این امر سبب می‌شود تا در صورت عدم شناسایی یک هدف توسط رادار، خود سامانه اپتیکی موفق به کشف اولیه اهداف شود.

* مزیت سامانه‌های الکترواپتیکی

سامانه‌های الکترواپتیکی همچون رادار‌ها قابلیت کشف، شناسایی و ردگیری اهداف مختلف زمینی، دریایی و هوایی را دارند. البته مزایا و معایبی نسبت به رادار‌ها برای ردیاب‌های الکترواپتیکی قابل بیان است که در مجموع سبب می‌شود تا در سامانه‌های پدافند هوایی از هر دوی این ردیاب‌ها به‌طور همزمان استفاده شود.

اما یکی از مهمترین مزیت‌های سامانه‌های الکترواپتیکی، پسیو (Passive) یا غیرفعال بودن آنهاست، در واقع این سامانه‌ها با توجه به اینکه هیچ‌گونه انتشار موج الکترومغناطیسی از خود ندارند، توسط دشمن تقریباً غیرقابل کشف هستند، این به آن معنی است که دشمن دیده می‌شود بدون آنکه بداند در حال دیده‌شدن است، در نتیجه در صورت واکنش پدافند هوایی، پرنده دشمن خیلی دیر متوجه خواهد شد.

نکته مهم دیگر در سامانه‌های نظارت و ردیابی الکترواپتیکی، عدم آسیب‌پذیری آن‌ها توسط جنگ الکترونیک دشمن است. سامانه‌های جنگ الکترونیک بسته به سطح فناوری و توان و کارایی خود امکان ایجاد اخلال در عملکرد‌های مختلف رادار‌ها را در یک ناحیه خاص یا گسترده دارند، این درحالی است که امکان اخلال در عملکرد سامانه الکترواپتیکی هرچند ناممکن نیست، اما بدون دانستن موقعیت سامانه عملاً ممکن نیست. در اینجا مزیت غیرفعال بودن سامانه الکترواپتیکی هم به کمک می‌آید و اخلال در عملکرد آن را بسیار دشوار می‌سازد.

سامانه‌های الکترواپتیکی از انواع دوربین‌های حرارتی نیز کنار دوربین‌های دید مرئی استفاده می‌کنند. این امر سبب می‌شود تا در تمام ساعات شبانه‌روز و نیز در هوای نامساعد با کمی کاهش برد، امکان کشف و ردیابی اهداف همچنان وجود داشته باشد، در نتیجه مهمترین ایراد سامانه‌های دید مرئی که به آن‌ها ردگیر‌های تلویزیونی هم گفته می‌شد، برطرف شده است.

با پیشرفت‌های حاصل‌شده در زمینه پردازش تصویر از یک سو و حسگر‌های دقیق‌تر و حساس‌تر در سامانه‌های الکترواپتیکی از سوی دیگر، امکان تشخیص نوع اهداف نیز توسط این نوع سامانه‌ها به‌صورت خودکار فراهم شده است، در نتیجه این سامانه‌ها امروزه به‌صورت هوشمند و با کمک یک بانک اطلاعاتی امکان شناسایی و تفکیک اهداف مختلف را دارند.

* معرفی تعدادی از سامانه‌های الکترواپتیکی ایرانی

با توجه به نیاز بالای کشور به گسترش هرچه بیشتر چتر پدافندی و تعدد سامانه‌های ردیابی از رادار‌های فعال و غیرفعال گرفته تا انواع تجهیزات الکترواپتیکی توسط وزارت دفاع و پشتیبانی نیرو‌های مسلح، سپاه و ارتش و در سال‌های اخیر توسط شرکت‌های دانش‌بنیان به تولید رسیده و به خدمت گرفته شده است.

گستره دوربین‌های حرارتی و سامانه‌های الکترواپتیکی ساخت ایران از برد‌های کوتاه و کاربرد برای سلاح‌های انفرادی و نیمه‌سنگین تا نمونه‌های مخصوص رصد اجرام فضایی را شامل می‌شود، در واقع نمونه‌های بسیار دوربرد این سامانه‌ها حتی قابلیت رصد ایستگاه فضایی را که در ارتفاع چندصدکیلومتری در حال گردش به دور زمین است نیز دارند.

در سال‌های اخیر انواع هواپایه سامانه‌های ردیابی الکترواپتیکی ساخت ایران عملکرد بسیار موفقی در عملیات‌های پهپاد‌های شاهد‌ــ‌۱۲۹ سپاه علیه تروریست‌های تکفیری و چندملیتی در عراق و سوریه داشته‌اند. کشف و ردیابی هواپیمای بدون سرنشین و فوق‌پیشرفته آمریکایی RQ-۱۷۰ در سال ۱۳۸۸ که از مقدمات تسخیر آن در سال ۱۳۹۰ بود نیز در کارنامه سامانه‌های الکترواپتیکی ساخت ایران می‌درخشد.

خانواده سامانه‌های زمین‌پایه «سداد» ساخت صنایع الکترونیک وزارت دفاع یکی از مجموعه‌های متنوع الکترواپتیکی ساخت ایران هستند. این سامانه‌ها از انواع دوربین‌های حرارتی، دید در روز و مسافت‌یاب‌های لیزری برخوردار بوده و برای کاربرد‌های مختلف مرزبانی، پایش سواحل و همچنین ردگیری اهداف هوایی توسعه یافته‌اند. قابلیت کنترل از راه دور روی همه نمونه‌های این خانواده و استقرار روی برجک‌هایی با قابلیت تنظیم ارتفاع هم در برخی انواع سامانه سداد مشاهده شده است.

سامانه «سپهر‌ــ‌۱۴» که در ابتدای این گزارش نیز به آن اشاره شد یکی از کاملترین مجموعه‌های الکترواپتیکی ساخت داخل است. دو دوربین چرخان در این سامانه کار جست‌وجو را به‌عهده دارند. یک آنتن هم وظیفه هدایت موشک را به‌عهده دارد که به‌صورت مستقل از دوربین‌ها قابلیت چرخش دارد.

نمونه دیگری از سامانه‌های اپتیکی که توسط پدافند نیروی هوافضای سپاه و به‌همراه موشک‌های «طائر‌ــ‌۲» در سامانه «رعد‌ــ‌۲» مورد استفاده قرار می‌گیرد از چهار دوربین چرخان با دید وسیع برای پوشش منطقه وسیعی استفاده می‌کند.

در اطلاعات قابل مشاهده از این سامانه در بازدید فرماندهی‌کل قوا از نمایشگاه نیروی هوافضا در سال ۹۳، برد ردگیری این سامانه ۸۰ کیلومتر عنوان شده است. همان‌طور که در تصاویر زیر قابل مشاهده است، دوربین‌های جست‌وجو، حرکت مستقل و بسیار سریعتری نسبت به آنتن راداری دارند.

در رزمایش پدافند هوایی سال ۱۳۹۷، ارتش از سامانه «سراج‌ــ‌۱» رونمایی کرد که به‌همراه توپ متحرک‌شده ۳۵ میلی‌متری اورلیکن که نمونه داخلی آن نیز با نام «سماوات» تولید می‌شود به‌کار گرفته می‌شود.

سامانه سراج از دو دوربین متحرک روی پایه دوران‌کننده برای پویش محیط اطراف استفاده می‌کند و دوربین‌های دیگری نیز برای قفل تصویری روی هدف دارد. همچنین مسافت‌یاب لیزری با برد بلند (احتمالاً تا ۲۰ کیلومتر) نیز روی این سامانه نصب شده است.

نمونه‌هایی از سامانه‌های چندمنظوره کشف و ردیابی الکترواپتیکی با کاربرد دریایی نیز در ایران ساخته شده است. این نمونه‌ها همچون انواع نصب‌شونده روی هواپیما‌ها و بالگرد‌ها روی سکو‌های پایدارشده دو درجه آزادی مستقر می‌شوند تا نوسانات ناشی از پرواز یا حرکت در دریا و نیز ارتعاشاتی که در خود وسیله حامل ایجاد می‌شود روی عملکرد سامانه الکترواپتیکی کمترین تأثیر را داشته باشد.

نمونه دریایی تصویر زیر به‌روی چند ناوشکن نیروی دریایی ارتش به‌کار گرفته شده است. با توجه به شرایط دینامیکی شناور‌ها روی آب که همواره با تکان‌ها و نوساناتی با دامنه‌ها و فرکانس‌های مختلف بسته به وضعیت دریا و سرعت شناور همراه است برای ایجاد عملکرد قابل اتکا در سامانه‌های الکترواپتیکی دریایی نیاز به پایدارساز برای حذف نوسانات وارده از شناور به سامانه است که پیچیدگی این دسته از تجهیزات دیده‌بانی و ردگیری الکترواپتیکی را دوچندان می‌نماید.

نمونه هواپایه فوق که با نام EOG۳۰۰۰-U معرفی شده دارای جرم کمتر از ۲۲ کیلوگرم، زوم ۳۶ برابر، مسافت‌یاب لیزری با برد ۲۰ کیلومتر، قطر بدنه ۳۰ سانتی‌متر است و امکان استفاده از حسگر سردشونده یا غیر سردشونده را دارد.

دقت پایدارسازی این سامانه بسیار بالا و در حدود ۲۰۰ میکرو رادیان است. این سامانه توانایی آشکارسازی هدفی مانند تانک را در برد بیش از ۷ کیلومتر داشته و قابلیت نصب روی انواع پهپاد و بالگرد را دارد. قابلیت شبکه شدن با رادار و سلاح و دریافت موقعیت هدف و جست‌وجو و قفل خودکار روی هدف بر اساس موقعیت از دیگر قابلیت‌های این سامانه است.

در جریان تحویل ناو رزمی البرز در ۱۲ آذر ۱۳۹۸ یک سامانه الکترواپتیکی به‌عنوان ردیاب اهداف در حلقه کنترل آتش توپ ۶ لوله «کمند» مشاهده شد. این سامانه پدافند نقطه‌ای در جریان بهسازی و ارتقای ناو مذکور به آن اضافه شده است، به‌علاوه یک سامانه الکترواپتیکی پایدارشده دیگر که قبلاً روی ناو‌های رزمی متعددی در ناوگان شمال و جنوب کشور به‌خدمت گرفته شده بود نیز به همین ناو اضافه شده که در تصویر زیر قابل مشاهده است.

دو نمونه از سامانه‌های الکترواپتیکی مهم ساخت وزارت دفاع که در زمینه دفاع هوایی کاربرد دارند، سامانه‌های TIC-S-۱ و ۲ هستند که البته در نمونه‌های صادراتی با این نام‌ها ارائه شده‌اند.

این سامانه‌ها به‌ترتیب برد ۵۰ و ۱۵۰ کیلومتر را برای کشف اهداف هوایی دارند. سامانه TIC-S-۱ از یک دوربین سردشونده استفاده می‌کند که از تشخیص‌دهنده با فناوری FPA برخوردار است. یک نرم‌افزار پردازش تصویر بی‌درنگ (Realtime) نیز به این سامانه مرتبط شده است که سبب ایجاد یک ردیاب الکترواپتیکی نسل سوم پیشرفته شده است. این سامانه از دو میدان دید پهن و باریک و حساسیت بسیار بالا در تشخیص حرارت تا میزان ۱۵ mk برخوردار است.

لازم به ذکر است که حسگر‌های دارای فناوری FPA یا Focal Plane Array امروزه در سامانه‌های پیشرفته و روز دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند تصاویری به‌خوبی دوربین‌های CCD ارائه دهد و البته نیاز به کار پردازشی بیشتری نسبت به جست‌وجوگر‌های تصویری حرارتی معمولی دارد. حسگر‌های FPA در واقع از مجموعه‌ای از حسگر‌های نوری تشکیل شده‌اند که به‌صورت ماتریسی قرار گرفته‌اند که قابلیت‌های بیشتری را نسبت به حسگر‌های نوری معمولی به دست می‌دهد. این فناوری چند سالی است که توسط محققان داخلی بومی‌سازی شده است.

سامانه الکترواپتیکی TIC-S-۲ که قابلیت نصب روی انواع وسائل متحرک مانند کشتی و هواپیما را دارد، همچون نمونه قبلی از حسگر سردشونده با فناوری FPA استفاده می‌کند. این نمونه دارای سه پهنای دید مختلف است و می‌تواند هدفی در ابعاد یک انسان را از فاصله ۱۵ کیلومتری تشخیص دهد که در حدود ۳ تا ۵ برابر نمونه‌های دیگر ساخت داخل است. همچنین برد تشخیص تانک توسط آن ۳۰ کیلومتر است در حالی که بسیاری از نمونه‌های دیگر با ابعاد و وزن مشابه این سامانه، در برد ۶ تا ۸ کیلومتر قابلیت کشف تانک را دارند.

از همه مهمتر قابلیت کشف هدف نزدیک‌شونده برای این سامانه ۱۵۰ کیلومتر و برای اهداف دورشونده تا ۳۰۰ کیلومتر اعلام شده است. این سامانه دارای طول ۶۰ و عرض و ارتفاع ۲۶ و ۳۰ سانتی‌متر بوده و با توجه به قابلیت کار در دمای منفی ۴۰ درجه تا مثبت ۶۰ درجه سانتی‌گراد می‌تواند به‌روی هواپیما‌های جنگنده نیز نصب و به‌کارگیری شود.

با توجه به اینکه امروزه جنگنده‌های نسل چهار پیشرفته و نسل پنجم در دنیا از ردیاب‌های الکترواپتیکی با برد‌های بیش از ۸۰ کیلومتر استفاده می‌کنند، TIC-S-۲ سبب ارتقای قابل توجه توانایی جنگنده‌های کشورمان در زمینه کشف و ردیابی الکترواپتیکی می‌شود.

همان‌طور که اشاره شد موارد فوق تعداد اندکی از گستره بسیار وسیع سامانه‌های جست‌جو، کشف و ردیابی الکترواپتیکی ساخت کشورمان است که امروزه به یکی از زمینه‌های مهم صادراتی کشور نیز تبدیل شده‌اند.

حضور شرکت‌های دانش‌بنیان در این بازار نیز از جمله دستاورد‌های موفق علمی و تجاری کشورمان در این عرصه است. نقش این سامانه‌ها در افزایش اقتدار دفاعی کشور چه در عملیات‌های پهپادی علیه تروریست‌ها، نظارت دائمی روی شناور‌های عبوری در منطقه خلیج فارس و تنگه هرمز و چه با کمک به مستحکم‌تر شدن دفاع هوایی کشور با افزایش اشراف اطلاعاتی نیرو‌های مسلح به تحرکات هوایی دشمنان در منطقه نیز بسیار مهم و اثرگذار بوده است.

منبع: تسنیم