إدراك الوضع التكتيكي في العربات المدرّعة
يثابر الإلمام بالوضع التكتيكي للعربات المدرعة على تحسّنه بازدياد، وبخاصة بعد استقدام مجموعة من المستشعرات الجديدة المستضيفة التي باستطاعتها مراقبة النشاط خارج المنصة، ومع التحسينات في تكنولوجيا الهندسة الرقمية والمعالج المستنِد على دمج المستشعرات، فإن هذه المستشعرات المختلفة بإمكانها أن تنبه الطاقم إلى الأخطار المحتملة خارج العربة، وإلا قد تذهب سُدىً من دون ملاحظتها.
في السابق، وقبل انتشار التكنولوجيات الرقمية، غالباً ما يتطلب ذلك مئفاق معزز بمرايا مع زاوية رؤية محددة، أو وضع جندي لمراقبة الوضع المحيط خارج العربة من خلال إحدى الفتحات العربة. مع ذلك فهي تشكل مخاطر على الطاقم أثناء ترجّلهم من العربة حيث يفقدون الحماية الدرعية والتي قد ينجم عنها إصابات.
وكانت العمليات الليلية على وجه الخصوص تشكل تحديات للعربة، وبخاصة عندما لا يتوافر لدى السائقين مناظير المكثفات الضوئية أو الصور الحرارية للملاحة عبر التضاريس الأرضية، فيما كانت الرؤية الليلية للطاقم على مدار 360 درجة غير مسموعة افتراضياً. إن هذا الوضع تغير على مدى العقدين السابقين وذلك مع استقدام مناظير رؤية ليلية وكاميرات نهارية كجزء من التحديثات المتزايدة للعربة، إضافة إلى كون هذه المعدات قد أصبحت من الأنظمة المعيارية في برامج العربات الجديدة.
والهدف اليوم، إذن، هو ضمان احتفاظ الأفراد بقدرات الاطلاع على الوضع التكتيكي تماماً كما كان الأفراد يراقبون الوضع فيزيائياً خارج العربة – مع المحافظة على البقاء تحت الحماية الدرعية لضمان النجاة أو البقاء. وتم إنجاز ذلك بعدة طرق، بما فيها كاميرات رؤية ليلية نهارية على مدار 360 درجة باستطاعتها تكوين صورة للبقعة المحيطة بالعربة؛ وبصريات مراكن الأسلحة المشغّلة عن بُعد؛ مساعِدات رؤيوية للسائقين ذات أداء عالي؛ مستشعرات صوتية أو تلك الراصدة للطلقات ومستشعرات كهرومغناطيسية لمراقبة أنشطة الترددات الراديوية وحتى الإشعاعات الرادارية ذات الإرسال الضعيف.
وتشبه هذه المساعدات، إلى حد كبير، مقاتلات الجيل الخامس وعربات القتال الحديثة التي يدمجون مغذيات هذه المستشعرات من خلال هندسة رقمية لضمان تلقي الطواقم حد أدنى من الإنذارات الزائفة ورصد أقصى كمّ من البيانات المتوافرة. وتسمح قوة المعالجة هذه أيضاً لعناصر الطاقم التحول باستقلالية ما بين مغذيات الاستشعار التي تستخدم سلسلة من شاشات العرض المشتركة حول العربة، ما يسمح لتقاطع بسيط في البيانات، إلى جانب الوظيفية الذكية المتزايدة على غرار رصد الهدف وتعقّبه. ولكنها لم تكن دائماً على هذا النحو.
أوضح راي هوبكنز Ray Hopkins، نائب رئيس القدرات في قسم الإلكترونيات البرية والدفاع البحري لشركة Leonardo: «في المملكة المتحدة، نرغب بشراء أنظمة كانت كلياً منفصلة بعضها عن بعض». وأضاف: «قد تجلس مع أحد أفراد الطاقم الذي سيستخدم نظام الاتصالات BOWMAN، وهكذا فهو يجلس ولديه محطة اتصالات BOWMAN خاصة بالطاقم، ولكن في الوقت نفسه يصدر أمراً قيادياً ولديه محطات تحكم مختلفة لهذا الغرض، ومحطة أخرى مختلفة لأنظمة الأسلحة. إنها بالفعل أنظمة أشبه بشجرة الميلاد».
ولمعالجة ذلك، استخدمت المملكة المتحدة معيار «هندسة شاملة للعربة» GVA، والتي تشترط، من بين متطلبات أخرى، أن تتضمن العربة نظاماً رقمياً مفتوحاً لضمان أن تكون الأنظمة الثانوية الإلكترونية للعربة قابلة للدمج بسهولة وعلى وجه الخصوص في مكوّنات الاطلاع على الوضع التكتيكي.
وتابع Hopkins قائلاً: «نود أن نكون قادرين، من خلال شبكة الأنظمة المفتوحة، إثبات إن تكون أية محطة لأي طاقم قادرة على تنفيذ الدور نفسه». وأضاف: «باستطاعة السائق الاطلاع على الصور المرسَلة من المكونات المركّبة على السارية، أو من مراكن الأسلحة المشغلة عن بُعد حيث يشاطر الرامي نظام الرؤية للسائق أو يستخدم نظام رؤية مستقل خاص به».
واستخدم حلف شمال الأطلسي معياره الخاص به، ألا وهو STANAG 4754، والذي تأثر على نحو كبير ببرنامج «هندسة العربة الشاملة» GVA. وهناك معضلة رئيسية يتوجب التغلب عليها في الهندسات الرقمية الجديدة ألا وهي استجابة المستشعر وضمان أن لا يحدث تأخراً عندما يتلقى الطاقم المغذيات البيانية. وهذا الأمر مهم جداً، وعلى وجه الخصوص، بالنسبة لأنظمة إدراك الوضع التكتيكي للسائق، حيث أن التأخير ولو ثانية واحدة قد يؤدي إلى إضرار قاتلة. واعتمدت Leonardo هندسات تستند إلى البرامج الثابتة والتي تضمن أنه عندما يدخل فوتون واحد داخل المستشعر سيخرج لاحقاً منه في شاشة العرض الملازمة بمهلة 80 مل سكند من الثانية.
وأوضح Hopkins: «إن الإدراك الإنساني هو أقل من 100m Second، لذلك لا يمكنك أن تتوقع ذلك».
وقدّمت Leonardo أيضاً حلول هندسية رقمية للعربة مجزية الكلفة، بما فيها شاشات عرض مع مفاتيح أثيرية مبيتة والتي لا تتطلب أعمال دمج مدمرة. ويمكن مطابقتها بحسب نوع ومهمة العربة. وخلال معرض DVD 2018 أماطت الشركة اللثام عن نظام شاشة عرض أكبر مساحة التي باستطاعتها أن تعطي طواقم العربات القدرة على رؤية المعلومات باستبانة عالية قياساً بشاشات العرض السابقة.
وكجزء من جهد الأسطول الحالي، تعمل Leonardo مع «المنظمة الدانماركية للوجستيات والحيازة» على دمج الهندسات الرقمية في ستة أنواع من عربات الجيش، بما فيها برامج تحديث أنظمة الرؤية للعربة.
وتميّزت العربات، على غرار دبابة القتال الرئيسية Leopard 2، وعربة Piranha IV ثمانية الدفع، وعربتي Wisentو Eagle، ببنية تحتية رقمية، فيما المدفع الذاتي الحركة الجديد CAESAR وشاحنات Scania أضيفت مؤخراً إلى برامج التحديث. تستخدم معظم هذه العربات نظام رؤية ليلية للسائق صنع Leonardo UK والذي تم ميدنته بكثرة من قِبَل الجيش البريطاني وغيره من الجيوش، إضافة إلى أنظمة Citadel Panoramic و Compact وذلك من شركة «كوبنهاغن لتكنولوجيا المستشعرات» CST.
ويقوم نظام التسديد Citadel Panoramic بدمج الصور من كاميرتين يبلغ حقل الرؤية لكل منها 85.5 درجة ويشكّلان معاً حقل رؤية لِـ 170 درجة في العمليات النهارية والليلية. وتعني وظيفة الاختراق الضبابية أن الكاميرات مخصصة لزيادة الرؤية أوتوماتيكياً في ظروف على غرار الضباب والدخان، بحسب ما أعلنت الشركة. صمم نظام Citadel Panoramic حول الجيل الأحدث من مستشعرات صور شاشة العرض البلورية وبصريات مفصلة بحسب متطلبات العميل، وذلك لتزويد صورة حقل رؤية بانورامي سلسة وخالية من التشوه وبزاوية 170 درجة. ويتألف طراز Compact في الوقت عينه من كاميرا منفردة بحقل رؤية يراوح بين 47 و 95 درجة.
تتطلع عدة جيوش أخرى أيضاً لتحديث أنظمة الرؤية الليلية لأساطيل عرباتها المتنوعة. ويقوم الجيش الألماني حالياً بتحديث دفعة أولى من 272 عربة «بوكسر» Boxer إلى المعيار A2 الذي سيتضمن سلسلة من التعديلات المرتبطة بالعمليات الحديثة بما فيها نظام رؤية ليلية جديد للسائق لزيادة السلامة وضمان قيادة العربة بأمان في الطرق الحقلية. أما الدفعة الثانية والأخيرة المؤلفة من 131 حاملة جند مدرعة Boxer فهي الآن قيد الإنتاج لصالح الجيش الألماني وستتلقى هذه التحديثات المعيارية، ضمن ما يسمى بالمعيار المشترك A2.
وفي حزيران/ يونيو 2018، أعلنت شركة PSM أيضاً، وهي مشروع مشترك بين KMW و Rheinmetall، سلسلة من برامج التحديث المتزايدة لعربة قتال المشاة PUMA المجنزرة، والتي سلمت بالكامل إلى الجيش الألماني. ويتضمن برنامج التحديث PUMA S1 تكنولوجيا جديدة للاطلاع على الوضع التكتيكي، على غرار كاميرات الرؤية الليلية الخلفية الجديدة وبصريات ليلية نهارية أمامية لتوفير رؤية محسّنة للسائق، إضافة إلى تحسينات في بصريات الأسلحة والمآفق (جمع مئفاق).
تم شراء عربات مدرعة حديثة، في العام الفائت، لصالح الجيش الفرنسي، بما فيها عربات VBMR Griffon، و VBMR-L Serval، و EBRC Jaguar، بموجب مبادرة تحديث العربات الشاملة Scorpion مستفيدة بذلك من طقم متكامل من المستشعرات لزيادة قدرات الاطلاع على الوضع في ميدان القتال. وفي ما خص البصريات، لدى عربة Jaguar كاميرتان في كل جانب من العربة وكاميرا رؤية خلفية، وباستطاعة السائق استخدام المئفاق المركزي للأشعة تحت الحمراء (إلى جانب مئفاقين للرؤية المباشرة في كل جانب) للقيادة الليلية.
وهناك أيضاً ثلاث عربات لديها بعض المستشعرات المشتركة بما فيها استخدام النظام البصري الإلكتروني Antares 360 الخاص بِـ Thales والذي يوفر رؤية بانورامية متكاملة حول العربة. ومن مجرد رأس بصري واحد، يزود Antares صوراً عالية الاستبانة بقوة 18 مليون بيكسل في الوقت الحقيقي، مع نظام رصد ذكي للبشر على مسافة 150 متر وللعربات على مسافة 500 متر. أما الفيديو الذي يوفره هذا النظام بالإمكان استغلاله من قِبَل جميع أفراد الطاقم، والأماكن المختلفة على مدار 360 درجة يمكن رؤيتها منفصلة، على سبيل المثال، بإمكان السائق استخدامها في الاطلاع على الوضع العام فيما يعمل فرد آخر من الطاقم على كشف الأهداف بالتزامن.
وتثابر فرنسا أيضاً على استغلال المستشعرات الصوتية في أشكال Pilar - المعروفة بِـ Slate في الجيش الفرنسي - من شركة Metravib والتي هي الآن منشغلة في تصميم الجيل الخامس. ويزود هذا الكاشف للطلقات المطلقة تغطية على مدار 360 درجة، ما يسمح بإنذار طاقم العربة لمعرفة اتجاه التهديد ومداه. وباستطاعة النظام أيضاً التعرف على نوع الهجوم (طلقة منفردة أو هطلة من طلقات) إضافة إلى عيار السلاح المستخدم، إلى جانب وظيفة (استدر وارمِ) تسمح باستدارة أنظمة الأسلحة الموجودة على متن العربة لخفض زمن الاشتباك مع الهدف.
ويتجه الجيش البريطاني إلى اعتماد المستشعرات الصوتية لعائلة عربة الاستطلاع المجنزرة الأحدث لديه Ajax. وأعلن في أوائل العام 2018 بأن شركة Thales ستزود 735 من أنظمة Acusonic إلى شركة GDLS-UK، لتجهز بها جميع الـ245عربة لطرز مشتقة من Ajax. ويفترض أن تكون العربة CT40 قد سّلمت خلال العام الحالي إلى الجيش البريطاني مجهزة بنظام Acusonic.
وستجهز كل عربة بثلاثة مستشعرات لتأمين قدرة رصد على مدار 360 درجة. وأخبر كيفين كونيل، نائب رئيس GDLS-UK، الزميلة Military Technology بأن هذا النظام سيكون مدمجاً على عربات عائلة Ajax مع رؤية دائرية موزّعة على مدار 360 درجة والتي يمكن استغلالها من قِبَل كل الطاقم من خلال العمود الفقري الرقمي لهذه المنصات. وأضاف: «والآن سيكون السائق جزءاً مكملاً للطاقم، بسبب إذا كان هو أو هي يراقب شيئاً ما بإمكانه أن يلمس شاشة العرض والحصول على صورة أو شريط فيديو قصير وتمريره كنقطة تدعو إلى اهتمام القائد التكتيكي، الذي سيقول فوراً «ألقِ نظرة على هذا» وهي تظهر أيضاً على شاشة العرض، وبإمكانه أخذ نظرة وتقرير ما إذا كان شيء ما يدعو للاهتمام وإذا ما أرادو ترقيتها كهدف ليصار إلى إرساله إلى عربة القيادة والسيطرة، أو إلغاؤه».
تثابر «الوحدة المدرعة للتجارب والتطوير» ATDU، التابعة للجيش البريطاني، على إجراء تجارب بكلفة مجزية في زيادة الاطلاع على الوضع للطواقم. بما في ذلك استخدام المناظير الحرارية للأسلحة والتي تتغير أدوارها في العمليات التي تقوم بها العربة.
وقال مصدر في وحدة ATDU للزميلة Military Technology: إن التجارب الأخيرة أظهرت جنوداً وهم يستخدمون نظام التهديف الحراري من صنع HENSOLDT مع صور منزّلة في شاشة عرض لتوفير مساعدات رؤية ليلية بصورة بسيطة. ومن شأن استخدام جهاز إرسال صغير موصول بمُدخِل فيديوي، فإن هذه الصورة ترسل أيضاً إلى الرعائل القيادية الأخرى باستخدام طرفية Zibra، المصنّعة من قِبَل Airbus Defence& Space من خلال كوكبة من سواتلSKYNET التي تعمل عبر الراديوهات العاملة على خط النظر.
وتعمل شركة HENSOLDT الألمانية أيضاً المتخصصة بالمستشعرات في تطوير نظام الرؤية للعربات المجنزرة والمدولبة المدمجة على السواء والمعروف تحت مسمى «نظام الاطلاع على الوضع المحلي» LSAS، الذي كُشِف النقاب عنه في العام 2018. وباستطاعة نظام LSAS أن يستوعب ستة مستشعرات في كل عربة، وكل واحدة منها مجهز بكاميرا نهارية شديدة الاستبانة (حقل رؤية 90 درجة) وكاميرتين مبرّدتين للتصوير الحراري (حقل رؤية لكل منها 50 درجة). واستعانت الشركة بالتكنولوجيا المتوافرة والمطوّرة لكاميرات الرؤية الخلفية وأنظمة الرؤية للسائق لدمجها في النظام الجديد.
وقال Mark Krause، القيادي لدى HENSOLDT في برنامج LSAS: «لقد أدركنا على مدى العقود القليلة الماضية بأن العربات تتغير والدرع يزداد وزناً إلى جانب السلامة، ولكن إمكانية الرؤية المباشرة محدودة جداً». وأضاف: «وهكذا، قلنا إنه يتوجب توافر فرصة لاستخدام تكنولوجيات الاستشعار عبر الكاميرات الجديدة لتعطي الجندي إمكانية البقاء تحت الدرع ولكن مع رؤية وتوجيه كاملين».
وقال Krause: «إن العين البشرية قادرة على التعرف على شخص حتى مسافة 300 متر خلال النهار، وهي العلامة الفارقة لنظام LSAS»، وأضاف: «إن هناك اعتبار رئيسي آخر لأنظمة الرؤية على مدار 360 درجة وهو الكيفية التي ستركّب فيها الأنظمة على المنصة لخفض بقعة الزوايا الثاوية، وعلى وجه الخصوص الأماكن الأقرب للعربة». وأوضح Krause: «وهي تعتمد أيضاً على المهمة مع بعض العملاء الذين يودون رؤية جانب العربة». مشيراً إلى أن التوضيع النهائي للمستشعرات يحبذ تنفيذه من قِبَل المستخدمين بأنفسهم.
ويمكن أيضاً استخدام مستشعرات إضافية، تتضمن كاميرات نصف كروية Hemispheric لمراقبة التهديدات من علٍ على غرار العربات الجوية غير الآهلة أو الأهداف للأبنية الشاهقة الارتفاع. تجدر الإشارة إلى أن الدمج يتم بصورة مسهلة، فيما أنظمة LSAS تمتثل لمعايير STANAG 4754.
وأوضح Krause بأن أنظمة LSAS لديها فريق تطوير جديد بالكامل لتنفيذ هذا الجهد، مقروناً بهدف استكمال عروض العربة في العام 2019. وتبقى واحدة من المسائل الرئيسية للاستجابة وضمان سرعة الفوتونات من المستشعر إلى الرابط «إنسان – عربة» أن يكون سريعاً قدر الإمكان. ويشير Krause: «هدفنا أن نصل إلى 100 millisecond في مرحلة العروض الأولية».
وبالنسبة إلى المستقبل، تأمل HENSOLDT بإدماج إعدادات أكثر ذكاءً على غرار مؤشرات الأهداف المتحركة إلى جانب وظائف التعقب والروابط مع المستشعرات الصوتية. وهناك مفهوم آخر يتعلق بتغذية البيانات المجمعة من نظام LSAS إلى شاشة العربة الرأسية أو الواقعية الممزوجة مثل النظارات الذكية على غرار Microsoft Hololance. وهذا ما يسمح بتأثير على أعضاء الطاقم للنظر من خلال العربة وإعطائهم توجيهاً مباشراً متصلاً بموقع العربة الحالي.
وعلى الساحة الأميركية، تقوم وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة DARPA بتمويل برنامج تكنولوجيات Ground X-Vehicle (GXV-T) لضمان تطوير الجيل التالي من أنظمة الرؤية للعربات المدرّعة. وفي العام 2016 تعاقدت DARPA مع Honeywell لاستكشاف مفاهيم لوحة أدوات الواقعية الافتراضية، التي من شأنها أن تزود الطاقم رؤية محسّنة على مدار 360 درجة حول العربة. وفي العام 2018 تحركت التكنولوجيا نحو الجيش الأميركي للبدء بإجراء التجارب لطراز اختباري على عربة قتال المشاة Bradley. وسينفذ آلياً مركز أنظمة العربات الأرضية التابع لقيادة الأبحاث والتطوير والهندسة في الجيش الأميركي TARDEC، تجارب في ثكنة Grayling في ميشيغان فيما تقوم اختبارات المستخدم النهائي في ثكنة Fortstewart، جورجيا.
«إن هذه القدرة الناشئة لهي تطوير طبيعي لبيئة الفتحات المغلقة، ونحن جد مسرورون حول هذا الجهد الجبار ليصار إلى تطبيق هذا النوع من القدرات بعربات الجيش البرية الحالية والمستقبلية»، بحسب ما علق John Vala، من «قيادة تعزيز الطاقم من خلال المحاكاة والاختبار» التابعة لِـ TARDEC.
ويرى حل الرؤية المركّبة على الخوذة الخاصة بشركة Honeywell، البيانات من خلال سلسلة من كاميرات الرؤية الأمامية والتي ستغذي العينين اليمنى واليسرى من خلال العناصر البصرية الثلاثية الأبعاد. وبحسب Honeywell، فإن هذا الحل يسمح لأفراد الطاقم، وعلى وجه الخصوص السائق، إلى التحسس بالعمق ويعطي رؤية واسعة من دون تأثيرات سلبية على غرار الغثيان وإجهاد العين.
وهناك خطط تجارب أخرى للتكنولوجيات لإثبات صحة المفهوم مع رسميين يأملون بأن ذلك قد يشكل جزءاً من توليفة الاطلاع على الوضع في البرامج المستقبلية على غرار عربة قتال الجيل التالي الخاصة بالجيش الأميركي.
وهناك مفهوم آخر للاطلاع على الوضع يزداد شعبية لدى مصنّعي المعدات الأصليين OEM وهو يتمثل بإدماج العربات الجوية غير الآهلة UAV في منصة العربة، ما يعطي القادة خياراً إضافياً لتقييم التهديدات المحتملة على مسافة معقولة أو لرؤية الزوايا الثاوية بما فيها الأهداف المتدرئة والمحتجبة Defilade. وفي العام 2018، كشفت شركة FLIR Systems النقاب عن «نظام عربة الاستطلاع» VRS الأحدث «بلاك هورنت3» Black Hornet 3 أو العربة الجوية الصغرية Nano UAV. ويتألف هذا النظام، الذي عرض خلال فعاليات معرض «رابطة الجيش الأميركي 2018» AUSA 2018، من أربعة قواذف التي يمكن إدماجها بسهولة في تشكيلة واسعة من العربات - عربات قتال المشاة IFV ثقيلة؛ وناقلة جند مدرعة ومنصات حركية تكتيكية – إما من خلال هندسة رقمية أو نظام مستقل كلياً.
وهناك إعداد آخر محتمل عرضته شركة Kongsberg خلال الفعالية ذاتها أدمجته في «حل القتال المدمج» وهو العمود الفقري للعربة الرقمية وركّبته على «العربة التكتيكية الخفيفة المشتركة» JLTV.
وفيما لا يزال الاطلاع على الوضع يقدم تحديات مهمة لطواقم العربات، هناك اليوم كثرة من التطورات التكنولوجية التي ما زالت تخاطب هذا العجز التكنولوجي.
تشكل أنظمة الرؤية الليلية والنهارية ذات الاستبانة العالية الآن واحدة من المستمكنات الرئيسية هنا، إلى جانب العمود الفقري للعربة الرقمية، في أغلب برامج العربات الجديدة وهي الآن تدمج بعض من أشكال أنظمة الكاميرات التي تعمل على مدار 360 درجة والتي تسمح لجميع أفراد الطاقم بالرؤية حول محيط العربة بوضوح أفضل في أي وقت أو في أية أحوال جوية. وهذا يضمن ليس فقط للعربات أن تناور بأمان في ميدان القتال فحسب، ولكن أيضاً فإن التهديدات المجهولة بما فيها الجنود الراجلون من عرباتهم المسلحون بأسلحة مضادة للدبابات، يعرف عنها بدقة للطاقم لاتخاذ الاستجابات المناسبة.
