چگونه پهپادها به مکالمات صدها مایل دورتر گوش می دهند

به گزارش فارس، پهپادهای جاسوسی با استفاده از شاخه ای از جنگ الکترونیک به نام SIGINT یا اطلاعات سیگنالی این امواج را شکار می کنند. در زیر، فناوری‌های کلیدی را بررسی می‌کنیم که به پهپاد اجازه می‌دهد از صدها کیلومتر دورتر به مکالمات گوش دهد.

1. فناوری گیرنده باند پهن و اسکن طیفی

اولین گام در گوش دادن، یافتن فرکانس مورد نظر از میان میلیاردها موج در حال گردش 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 محدوده فرکانس وسیعی را اسکن می کند (به عنوان مثال از 30 مگاهرتز تا 40 گیگاهرتز). الگوریتم: الگوریتم‌های DSP (پردازش سیگنال دیجیتال) نویز پس‌زمینه استاتیک را از سیگنال‌های مدوله‌شده (مانند پچ پچ یک رادیو نظامی) در کسری از ثانیه جدا می‌کنند. این سیستم ها همچنین جهش فرکانس را دنبال می کنند. به عبارت دیگر، اگر فرستنده دائما فرکانس خود را تغییر دهد، پهپاد نیز فرکانس خود را در همان زمان تغییر می دهد. به زبان ساده: تصور کنید در یک استادیوم شلوغ 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 کنترل می کند. این رادیو به‌طور خودکار گپ‌های غیرضروری را قطع می‌کند و فقط در فرکانس‌هایی متوقف می‌شود که می‌توانید صحبت کردن یا پیام‌رسانی افراد را بشنوید. حتی اگر فرد مورد نظر دائماً صندلی خود را تغییر دهد (فرکانس را تغییر دهد)، 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 دستگاه بی سیم دستی برای پهپاد بسیار ضعیف است. تحلیل تکنیکال: قلب تپنده سیستم شنود یک قطعه الکترونیکی به نام LNA است. این قسمت معمولاً در نزدیکترین فاصله به آنتن نصب می شود. چالش: تقویت یک سیگنال ضعیف اغلب 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 حدی است که می توانند سیگنال هایی با قدرت کمتر از -110 دسی بل را تشخیص دهند. این بدان معناست که به دنبال سیگنال‌های LPI (احتمال کم رهگیری) باشید که دشمن عمداً ضعیف می‌فرستد تا از شناسایی جلوگیری کند.

به زبان ساده: فرض کنید می خواهید مکالمه بین دو نفر را در آن طرف خیابان بشنوید. اگر از سمعک معمولی استفاده کنید، صدای بوق و باد ماشین به قدری بلند می شود که حتی نمی توانید صدای پچ پچ را بشنوید. فناوری LNA مانند یک سمعک جادویی عمل می کند که فقط پچ پچ را تقویت می کند اما صدای محیط را تقویت نمی کند. این فناوری به پهپاد اجازه می دهد تا صدای ضعیف رادیو سرباز را از هزاران نویز الکترونیکی دیگر تشخیص دهد.

3. توالی های فازی و محلی سازی منبع

شنود 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 به قسمت های مختلف بدنه پهپاد متصل می شوند. 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 زاویه دقیق و مختصات جغرافیایی فرستنده را بر اساس سرعت حرکت خود پهپاد (که فرکانس را به دلیل اثر داپلر تغییر می دهد) روی نقشه دیجیتال ترسیم می کند.

به زبان ساده: چرا ما دو گوش داریم؟ برای درک اینکه صدا از سمت راست می آید یا چپ. اگر صدا ابتدا به گوش چپ برسد، مغز متوجه می شود که منبع صدا گوش چپ است. پهپاد دقیقاً همین کار را انجام می دهد اما چندین گوش الکترونیکی بسیار حساس دارد. محاسبه می کند که سیگنال بی سیم شما ابتدا به کدام آنتن می رسد و با کمی ریاضی سریع انگشت خود را دقیقاً روی نقشه می گذارد و می گوید: این بی سیم در حال حاضر در این مختصات روشن است.

4. اینترنت و ردیابی تلفن ماهواره ای

امروزه بسیاری از مکالمات مهم از طریق تلفن های ماهواره ای یا داده های تلفن همراه انجام می شود، نه شبکه های بی سیم ساده. تجزیه و تحلیل فنی: پهپادهایی مانند گلوبال هاوک به دلیل پرواز در ارتفاع بسیار بالا (استراتوسفر) در خط دید مستقیم با آنتن های ارتباطی ماهواره ای قرار دارند. فناوری رهگیری Uplink: هنگامی که شخصی با تلفن ماهواره ای صحبت می کند، سیگنال تقویت می شود (شکاف). پهپاد بالای سر خود این سیگنال را قبل از رسیدن به ماهواره یا به محض 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 از طریق ماهواره یا تلفن همراه صحبت می کنید، صدای شما به بسته های دیجیتالی تبدیل می شود و به آسمان (مستقیم یا ماهواره ای) ارسال می شود. یک پهپاد جاسوسی مانند یک پستچی فضول است که در جاده نشسته است. حروف دیجیتال (بسته های صوتی) شما را به سمت بالا کپی می کند. از آنجایی که پهپاد بسیار بالاتر از کوه ها و ابرها است، این مانع از دریافت نامه ها نمی شود.

5. پردازش و رمزگشایی اطلاعات محرمانه در فضای ابری

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. اتصال پهن باند: سپس این داده ها 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: ابررایانه‌ها در سراسر جهان از فرهنگ‌های رمزنگاری برای رمزگشایی کلیدهای دزدیده شده و تلاش برای باز کردن مکالمه استفاده می‌کنند. تحلیلگران گاهی اوقات در نبردهای امنیتی تنها به ابرداده های سیگنال رمزگذاری شده ضعیف تر و سریع تر (چه کسی، چه زمانی، کجا تماس گرفته است) تکیه می کنند.

به زبان ساده: فرض کنید پهپاد نامه ای را پیدا می کند که به زبانی عجیب و مرموز نوشته شده است. پهپاد خودش یک زبان شناس نیست و نمی تواند آن را بخواند. پس از آن بلافاصله از نامه عکس گرفته و از طریق اینترنت پرسرعت به مرکز فرماندهی ارسال می کند. هزاران کارشناس قدرتمند کامپیوتر و رمزنگاری در این مرکز روی نامه کار می کنند تا قفل آن را باز کنند و بفهمند داخل آن چه نوشته شده است.

بالاخره جاسوس های پرنده، گل سرسبدهای جنگ اطلاعاتی

پهپادهای جاسوسی با ترکیب چهار فناوری اصلی گیرنده های دقیق، آنتن های جهت دار، ارتفاع پرواز بالا و پیوند داده های ماهواره ای، جو بالای منطقه نبرد را به یک فرماندهی جنگ اطلاعاتی تبدیل می کنند. آنها نه تنها حرف شما را می شنوند، بلکه می فهمند که کجا هستید و آن را به قوی ترین رایانه های جهان منتقل می کنند تا رمزگشایی شوند، حتی اگر کلمات شما رمزگذاری شده باشند.

این پرندگان ثابت کرده‌اند که تسلط بر طیف الکترومغناطیسی (امواج) در جنگ‌های مدرن به اندازه تسلط بر مجموعه‌های زمینی اهمیت دارد و امروزه در بعد اطلاعاتی جنگ نقش محوری دارند.