ما هي أنظمة مقاومة التشويش (Anti-Jam)؟ وكيف تحمي الملاحة والاتصالات؟

أنظمة مقاومة التشويش (Anti-Jam) هي مجموعة تقنيات في الهوائيات والمستقبِلات والبرمجيات تُبقي أجهزة الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GNSS) وأجهزة الاتصال تعمل رغم وجود تداخل متعمّد. إشارات الأقمار الصناعية تصل إلى الأرض ضعيفة جداً بحكم بعد مصدرها، ولذلك يكفي مصدر أرضي أقوى بكثير لإغراق المستقبِل بضجيج يحجب الإشارة الحقيقية. وتعالج أنظمة Anti-Jam هذه المشكلة بعدة طبقات، أشهرها هوائي متعدد العناصر يُعرف باسم CRPA يوجّه «فراغاً» في مخطط استقباله نحو اتجاه التداخل، وتُكمَّل بالملاحة بالقصور الذاتي والإشارات المشفّرة وتقنيات القفز الترددي في الاتصالات.

لماذا تحتاج الأنظمة إلى مقاومة التشويش؟

تعتمد منظومات كثيرة على GNSS، وهي التسمية العامة لأنظمة الملاحة بالأقمار الصناعية مثل GPS الأمريكي وGalileo الأوروبي وBeiDou الصيني وGLONASS الروسي. فالمسيّرات والطائرات والسفن والذخائر الموجّهة تستعمل الموقع والتوقيت الدقيقين، وكذلك محطات الاتصالات وشبكات الطاقة والمصارف التي تستمد توقيتها من الأقمار. وتذكر الصفحة الرسمية لنظام GPS أن مصادر التداخل تشمل انبعاثات في نطاقات قريبة، والتشويش المتعمّد أو غير المتعمّد، والطقس الفضائي، وأن الجهات الأمريكية تراقب التداخل عالمياً. وتعامل وثائق الطيران المدني، ومنها تقييم أعدّه الاتحاد الدولي للنقل الجوي (IATA) عن التداخل في إشارات GNSS، هذه الظاهرة بوصفها خطراً على السلامة.

وتفيد تحليلات مراكز الأبحاث، ومنها مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية (CSIS) في دروس حرب أوكرانيا، بأن تعطيل GPS أثّر بوضوح على المنصات ذاتية القيادة والذخائر الموجّهة، ودفع إلى البحث عن ملاحة بديلة كالملاحة بالقصور الذاتي. ومن هنا صار تحصين الملاحة والاتصالات أولوية في الدفاع الحديث، وهو مكمّل لما شرحناه عن التشويش الإلكتروني وECM وECCM.

الفرق بين التشويش والانتحال

• التشويش (Jamming): بثّ ضجيج يحجب الإشارة الحقيقية، فيفقد المستقبِل «قفله» على الأقمار ويتوقف عن إعطاء موقع.
• الانتحال (Spoofing): بثّ إشارة مزوّرة تشبه إشارة القمر، بهدف إقناع المستقبِل بموقع أو وقت خاطئ. وهو أخطر من التشويش لأن الجهاز قد لا يعلم أنه خُدع.

وتعالج أنظمة Anti-Jam الأول أساساً، بينما تعتمد مقاومة الانتحال على المصادقة وفحص اتساق الإشارات، وسنشير إليها في موضعها.

كيف تعمل طبقات المقاومة؟

1. هوائي CRPA: توجيه «فراغ» نحو التداخل

اختصار CRPA هو Controlled Reception Pattern Antenna، أي «هوائي مخطط الاستقبال المتحكَّم فيه». يتكوّن من عدة عناصر هوائية صغيرة (تتراوح غالباً من أربعة إلى ثمانية أو أكثر) موزعة في مصفوفة، وتصل إشارة كل عنصر إلى معالج رقمي. عندما يصل تداخل من اتجاه معين، تصل الموجة إلى العناصر بفروق طور وزمن صغيرة، فيدمج المعالج إشارات العناصر بأوزان محسوبة تجعل مخطط الاستقبال يضعف كثيراً في اتجاه مصدر التداخل، أي يشكّل «فراغاً» (Null) نحوه، مع إبقاء الاستقبال جيداً في اتجاهات الأقمار الصناعية. ويُعدّ هذا أساس ما تصفه المراجع المفتوحة بأنه تعديل ديناميكي لمخطط الهوائي استجابة للتداخل. ويحدّد عدد العناصر عدد مصادر التداخل التي يمكن مواجهتها في وقت واحد، كما يزداد حجم الهوائي وكلفته ومتطلباته مع عدد العناصر.

وقد أعلنت شركة الصناعات الجوية الإسرائيلية (IAI) عام 2017 نظاماً من هذا النوع لطائرات سلاح الجو الإسرائيلي بحجم يقارب 20×20 سم يتألف من مصفوفة هوائيات ووحدة معالجة رقمية، بحسب مركز DSIAC التابع للدفاع الأمريكي. وفي تركيا أعلنت شركة EDGE Microwave أواخر عام 2025 بدء مبيعات نظام HEDGE-8008 ذي الثمانية عناصر الموجّه للمسيّرات والمنصات الأخرى، مع حجم صغير ووزن يقارب 275 غراماً، بحسب ما نشره موقع Defence Blog.

2. المعالجة الرقمية والتنقية

حتى دون هوائي متعدد العناصر، يمكن للمستقبِل أن يستعمل مرشحات رقمية تكتشف التداخل الضيق النطاق وتُضعفه، وأن يستفيد من سعة تحمّل الإشارة. كما تفيد المستقبِلات المتعددة الترددات والمتعددة المنظومات (تستقبل GPS وGalileo وغيرهما معاً) في تقليل فرص فقدان الإشارة، لأن التداخل قد لا يغطي كل النطاقات بالقوة نفسها.

3. الإشارات المصادَقة والمشفّرة

تُصمَّم إشارات عسكرية مثل M-code في GPS بحيث تصعب محاكاتها وتحمل قدرة أعلى وتحمّلاً أفضل للتداخل، كما أدخلت أنظمة مدنية آليات مصادقة للرسائل. وتفيد هذه الميزات في مواجهة الانتحال أساساً، وتحسّن كذلك الحساسية أمام التداخل. وقد ذكرت تقارير مفتوحة تأخراً في نشر مستقبِلات M-code، ما يعني أن الانتقال بين الأجيال يستغرق سنوات.

4. الملاحة بالقصور الذاتي والمصادر البديلة

عند فقدان إشارة الأقمار مؤقتاً، تواصل وحدة القياس القصوري (IMU) تقدير الموقع بحساب حركة المنصة نفسها دون أي إشارة خارجية، لكنها تتراكم عليها الأخطاء مع الزمن، وتُصحَّح حين تعود الأقمار. راجع شرحنا عن نظام الملاحة بالقصور الذاتي INS وعمله مع GNSS. وتُستكمل هذه الطبقة أحياناً بالملاحة بمطابقة التضاريس أو الصور، وبالمصادر الفلكية أو ساعات دقيقة تحفظ التوقيت، وهذا ما يعرف بمفهوم «الموقع والملاحة والتوقيت البديل» (Alternative PNT).

5. مقاومة التشويش في الاتصالات

لا تقتصر المقاومة على الملاحة. ففي الاتصالات العسكرية تُستعمل تقنيات مثل:

• الطيف المنتشر (Spread Spectrum): توزيع الإشارة على نطاق أعرض، فيحتاج التداخل إلى طاقة أكبر ليؤثر.
• القفز الترددي (Frequency Hopping): تغيير التردد بسرعة وفق نمط متفق عليه بين الطرفين، فلا يبقى على تردد واحد يمكن استهدافه.
• الهوائيات الموجّهة والفراغات: تضييق اتجاه الاستقبال أو الإرسال.
• التشفير وتصحيح الأخطاء: يعوّضان بعض الفاقد من الرسائل.
• بدائل عن الوسط اللاسلكي: مثل المسيّرات ذات الألياف البصرية، وقد شرحناها في مقالنا عن المسيّرة العاملة بالألياف البصرية، وتتقاطع مع وصلات البيانات التي تُصمَّم لتحمّل التداخل.

أين تُستخدم؟

أمثلة من العالم ومن تركيا ومن العالم العربي

عالمياً، برزت هذه التقنيات في أنظمة أمريكية وأوروبية وإسرائيلية، ومنها مثال IAI المذكور. وفي تركيا يعكس ظهور منتج مثل HEDGE-8008 توجهاً وطنياً لتطوير هوائيات CRPA مصغّرة للمسيّرات، ضمن منظومة صناعية تضم أسيلسان وتوبيتاك وشركات ناشئة. وفي الدول العربية، تشير المصادر المفتوحة إلى اهتمام متزايد بالتوقيت والملاحة الآمنة في الطيران المدني والبحري بعد حوادث تداخل في المنطقة، لكننا لا ننسب هنا نظاماً محدداً لدولة عربية بعينها لعدم توفر مصدر مفتوح موثوق يثبته.

كيف يبدو «الفشل الآمن» في هذه الأنظمة؟

يُصمَّم المستقبِل الجيد بحيث يعرف متى يفقد الثقة في الإشارة، وهنا يأتي دور «الكشف عن الانحراف». فإذا قفز الموقع المحسوب فجأة بما لا تسمح به حركة المنصة، أو اختلف كثيراً عن تقدير الملاحة القصورية، يرفع النظام إنذاراً ويتحول إلى المصدر الأوثق بدل أن يتابع الإشارة المشكوك فيها. وتُعرف هذه الفكرة باسم فحص السلامة (Integrity Monitoring)، وهي معتمدة أصلاً في الطيران المدني. ويُضاف إليها قياس مستوى الضجيج في النطاق، فارتفاعه المفاجئ مؤشر على وجود تداخل حتى قبل فقدان الموقع.

الفرق بين التحصين والتخفيف

يفرّق المختصون بين التحصين (Hardening) الذي يعني رفع قدرة المستقبِل على الاحتمال، مثل الهوائيات المتعددة العناصر، وبين التخفيف (Mitigation) الذي يعني تقليل الأثر التشغيلي عند حدوث الفقدان، مثل الاعتماد على القصور الذاتي أو تبديل خطة المهمة. الأنظمة الناضجة تجمع الاثنين. كما يهمّ في المقابل التدريب: فالمشغّل الذي يعرف علامات التداخل، كاختفاء الأقمار من الشاشة أو تذبذب الموقع، يتصرف أسرع من المشغّل الذي يعتمد على الجهاز فقط. وللقارئ الراغب في فهم الإطار العام للحرب الإلكترونية دفاعاً وهجوماً يمكنه الرجوع إلى مقالنا المشار إليه أعلاه.

الحدود: لماذا لا يوجد حل كامل؟

• عدد العناصر والحجم: الهوائيات الصغيرة تقدّم مقاومة أقل من الكبيرة، فالمسيّرة الصغيرة لا تتحمل هوائياً كبيراً.
• الكلفة والوزن والطاقة: كل طبقة إضافية تزيد الثمن والاستهلاك.
• الأخطاء التراكمية في القصور الذاتي: الملاحة البديلة تتدهور مع الوقت.
• تطور الطرف الآخر: المقاومة والتشويش سباق تقني متبادل.
• الانتحال: يحتاج حلولاً مختلفة عن الحجب، كالمصادقة وفحص الاتساق.

ولا يعني هذا أن الملاحة عبر الأقمار غير موثوقة، بل إن الاعتماد عليها وحدها هو موضع الخطر. لذلك تتجه الجيوش والقطاع المدني إلى «الدفاع بالعمق» في الملاحة: هوائي جيد، ومستقبِل ذكي، وقصور ذاتي، ومصادر بديلة. وللاطلاع على المفاهيم القريبة انظر موسوعة المصطلحات الدفاعية.

الأسئلة الشائعة

المصادر

• GPS.gov: Spectrum & Interference Issues (جهة حكومية أمريكية)
• DSIAC (وزارة الدفاع الأمريكية): IAI Unveils Multichannel CRPA GPS Anti-Jam Solution
• Defence Blog: شركة تركية تطوّر نظام Anti-Jam مدمج للمسيّرات (ديسمبر 2025)
• CSIS: Lessons from the Ukraine Conflict
• IATA: Safety Risk Assessment, GNSS Radio Frequency Interference
• مرجع مفتوح: Controlled reception pattern antenna