تصور رایج از پهپادهای جاسوسی مانند گلوبال هاوک، دوربین های قدرتمندی است که روی زمین زوم می کنند. اما واقعیت ترسناک تر این است که این پرندگان بیشتر شنونده هستند تا تماشاگر. در جنگ های مدرن، اطلاعات ارسال شده از طریق امواج رادیویی (مکالمات خلبانان، فرمان های بی سیم فرماندهان و حتی سیگنال های داده تلفن همراه) از ارزش حیاتی برخوردار است.
به گزارش فارس، پهپادهای جاسوسی این امواج را با استفاده از شاخه ای از جنگ الکترونیک به نام SIGINT یا هوش سیگنال شکار می کنند. در ادامه، فناوریهای کلیدی را بررسی میکنیم که به پهپاد اجازه میدهد مکالمات را از صدها کیلومتر دورتر شنود کند.
1. فناوری گیرنده های باند پهن و اسکن طیفی
اولین قدم برای گوش دادن، یافتن فرکانس مورد نظر در میان میلیاردها موج سرگردان در فضا است. تحلیل فنی: پهپادهای پیشرفته مجهز به سیستم های مدیریت طیف هستند. این سیستم ها از گیرنده های سوپرهتروداین یا گیرنده های دیجیتال مدرن استفاده می کنند. عملکرد: سیستم فوراً طیف گسترده ای از فرکانس ها را جارو می کند (به عنوان مثال از 30 مگاهرتز تا 40 گیگاهرتز). الگوریتم: الگوریتم های DSP (پردازش سیگنال دیجیتال) نویز پس زمینه ایستا را از سیگنال های مدوله شده (مانند مکالمه یک رادیو نظامی) در کسری از ثانیه جدا می کند. این سیستم ها همچنین جهش فرکانس را دنبال می کنند. یعنی اگر فرستنده مدام فرکانس خود را تغییر دهد پهپاد نیز فرکانس خود را همزمان تغییر می دهد. به عبارت ساده: تصور کنید در استادیوم شلوغی هستید که هزاران نفر فریاد می زنند. شما به دنبال یک شخص خاص هستید. فناوری اسکن طیف در پهپاد مانند یک رادیو فوق هوشمند است که دکمه تنظیم آن با سرعت نور می چرخد و همه ایستگاه ها را بررسی می کند. این رادیو به طور خودکار گپ های غیر ضروری را قطع می کند و فقط در فرکانس هایی که می توانید صحبت کردن یا تبادل پیام های افراد را بشنوید متوقف می شود. حتی اگر فرد مورد نظر مدام صندلی خود را تغییر دهد (تغییر فرکانس)، این رادیو او را از دست نخواهد داد.
2. تقویت کننده های نویز ضعیف
سیگنال های رادیویی با دور شدن از منبع به شدت ضعیف می شوند. در ارتفاع 18 کیلومتری، سیگنال بی سیم دستی به پهپاد بسیار ضعیف است. تحلیل تکنیکال: قلب تپنده سیستم شنود یک قطعه الکترونیکی به نام LNA است. این قطعه معمولا در نزدیک ترین فاصله به آنتن نصب می شود. چالش: تقویت یک سیگنال ضعیف معمولاً نویز را نیز تقویت می کند. راه حل: LNAهای ساخته شده از مواد نیمه هادی پیشرفته (مانند آرسنید گالیم) سیگنال ورودی را بدون اضافه کردن نویز حرارتی قابل توجه تقویت می کنند. حساسیت این گیرنده ها به قدری بالاست که می توانند سیگنال هایی با توان کمتر از -110 دسی بل را تشخیص دهند. این به معنای شکار سیگنال های LPI (احتمال رهگیری کم) است که حریف عمداً ضعیف ارسال می کند تا رهگیری نشود.
به زبان ساده: فرض کنید می خواهید حرف دو نفر را در آن سوی خیابان بشنوید. اگر از سمعک معمولی استفاده کنید، بوق ماشین و باد آنقدر بلند می شود که حتی صدای پچ پچ را نمی شنوید. فناوری LNA مانند یک سمعک جادویی عمل میکند که فقط پچ پچ را تقویت میکند اما صدای محیط را تقویت نمیکند. این فناوری پهپاد را قادر میسازد تا صدای ضعیف بیسیم یک سرباز را از میان هزاران نویز الکترونیکی دیگر تشخیص دهد.
3. آرایه های فازی و محلی سازی منبع
استراق سمع مکالمه بدون اطلاع از مکان گوینده ارزش عملیاتی کمی دارد. پهپاد باید بداند صدا از کدام ساختمان یا ماشین می آید. تجزیه و تحلیل فنی: پهپادها از تکنیک های TDOA (تفاوت زمان رسیدن) و FDOA (تفاوت فرکانس ورود) استفاده می کنند. آنتن های آرایه ای: چندین آنتن بر روی بدنه پهپاد در مکان های مختلف نصب می شود. هنگامی که سیگنال صوتی ارسال می شود، به دلیل سرعت محدود نور، این سیگنال با اختلاف زمانی نانوثانیه به آنتن های مختلف پهپاد می رسد. محاسبات: پردازنده پهپاد این اختلاف زمانی را محاسبه می کند و با توجه به سرعت حرکت خود پهپاد (که فرکانس را به دلیل اثر داپلر تغییر می دهد)، زاویه دقیق و مختصات جغرافیایی فرستنده را روی نقشه دیجیتال ترسیم می کند.
به زبان ساده: چرا ما دو گوش داریم؟ برای اینکه بفهمید صدا از سمت چپ می آید یا راست. اگر ابتدا صدایی به گوش چپ برسد، مغز متوجه می شود که منبع صدا در سمت چپ است. پهپاد دقیقاً همین کار را انجام می دهد، اما با چندین گوش الکترونیکی بسیار دقیق. او محاسبه می کند که سیگنال وایرلس شما اول به کدام آنتن رسیده و با یک محاسبه سریع ریاضی انگشتش را دقیقا روی نقشه می گذارد و می گوید: این وایرلس فعلا در این مختصات روشن است.
4. اینترنت و ردیابی تلفن ماهواره ای
امروزه بسیاری از مکالمات مهم با بی سیم ساده انجام نمی شود، بلکه از طریق تلفن های ماهواره ای یا داده های تلفن همراه انجام می شود. تجزیه و تحلیل فنی: پهپادهایی مانند گلوبال هاوک به دلیل پرواز در ارتفاع بسیار بالا (استراتوسفر) در خط دید مستقیم با آنتن های اتصال ماهواره ای قرار دارند. فناوری رهگیری Uplink: هنگامی که شخصی با تلفن ماهواره ای صحبت می کند، سیگنال بالا می رود (فضا). پهپاد بالای سر او این سیگنال را قبل یا همزمان با رسیدن به ماهواره دریافت می کند. فناوری دمدولاسیون: این پهپاد دارای دمدولاتورهای ویژه برای پروتکل های مخابراتی استاندارد GSM، LTE، SATCOM است که می تواند بسته های داده را بازسازی کند. به زبان ساده: وقتی با ماهواره یا تلفن همراه صحبت می کنید، صدای شما به بسته های دیجیتالی تبدیل شده و به آسمان (دکل یا ماهواره) ارسال می شود. یک پهپاد جاسوسی مانند یک پستچی فضول است که در جاده نشسته است. او حروف دیجیتالی شما (بسته های صوتی) را کپی می کند. از آنجایی که پهپاد بسیار بالاتر از کوه و ابر است، هیچ مانعی برای دریافت این نامه ها ندارد.
5. پردازش ابری و رمزگشایی اطلاعات محرمانه
نکته مهم اینجاست: بیشتر ارتباطات نظامی مدرن رمزگذاری شده است. پهپاد با این کدهای نامفهوم چه می کند؟ تحلیل فنی: پهپادها معمولاً قدرت پردازش کافی برای شکستن کدهای پیشرفته در آسمان را ندارند. ضبط و ارسال: پهپاد سیگنال رمزگذاری شده را دقیقاً همانطور که هست ضبط می کند. پیوند پهن باند: این داده ها سپس از طریق لینک های ماهواره ای باند Ku یا Ka با سرعت بسیار بالا (چند مگابیت در ثانیه) به ایستگاه های زمینی مانند پایگاه های NSA یا CIA ارسال می شود. ابررایانهها: در زمین، ابررایانهها از فرهنگهای رمزنگاری برای رمزگشایی کلیدهای دزدیده شده استفاده میکنند و سعی میکنند مکالمه را باز کنند. تحلیلگران گاهی اوقات تنها به ابرداده سیگنال (چه کسی تماس گرفته، چه زمانی، کجا) تکیه می کنند، که در نبردهای امنیتی رمزگذاری ضعیف تر و سریعتر است.
به عبارت ساده: فرض کنید پهپاد نامه ای را پیدا کند که به زبانی عجیب و مرموز نوشته شده است. پهپاد خودش یک زبان شناس نیست و نمی تواند آن را بخواند. بنابراین بلافاصله از نامه عکس می گیرد و با اینترنت پرسرعت به مرکز فرماندهی می فرستد. در مرکز، هزاران کامپیوتر قدرتمند و متخصص رمزنگاری روی آن کار می کنند تا قفل نامه را بشکنند و بفهمند داخل آن چه نوشته شده است.
بالاخره جاسوسان پرنده، گل سرسبدهای جنگ اطلاعاتی
پهپادهای جاسوسی با ترکیب چهار فناوری اصلی گیرنده های حساس، آنتن های جهت دار، ارتفاع پروازی بالا و پیوند داده های ماهواره ای، جو بالای منطقه نبرد را به طور موثری به یک فرماندهی نبرد اطلاعاتی تبدیل می کنند. آنها نه تنها حرف های شما را می شنوند، بلکه می فهمند کجا هستید و حتی اگر کلمات شما رمزگذاری شده باشد، آن را برای رمزگشایی به قوی ترین رایانه های جهان منتقل می کنند.
این پرندگان ثابت کرده اند که در جنگ های مدرن تسلط بر طیف الکترومغناطیسی (امواج) به اندازه تسلط بر خاکریزهای زمینی اهمیت دارد و امروزه در بعد اطلاعاتی جنگ ها نقش محوری دارند.
