آشنایی با ۱۰سامانه‌الکترواپتیک ایرانی برای رصد چشم‌چران‌ های چشم آبی

سامانه‌های کشف و ردگیری الکترواپتیکی از مهمترین انواع سامانه‌های غیرفعال (Passive) هستند که در سامانه‌های پدافند هوایی توپخانه ای و موشکی، شناورهای دریایی، پاسگاه‌های مرزبانی و انواع هواگردهای سرنشین‌دار و بی سرنشین مورد استفاده قرار می گیرد.

دفاعی و امنیتی

 استفاده از سامانه‌های ردیابی غیرفعال یا پسیو برای کشف و ردگیری اهداف، امروزه به یکی از روش های قابل اتکا برای انواع سامانه‌های مستقر بر سطح (زمین و دریا) و نیز هواگردهای مختلف تبدیل شده است.رصد اهداف هوایی با تجهیزاتی غیر از رادار در ایران به طور گسترده در زمان جنگ تحمیلی ۸ ساله عراق علیه ایران مورد استفاده قرار گرفت که با ابتکار شهید ستاری، مغز متفکر پدافند هوایی ایران، شبکه دیده‌بانی در نواحی جنگی خصوصاً در مرزها ایجاد شد که دیده‌بان‌های آموزش دیده پس از شناسایی اهداف به صورت چشمی و با دوربین، اطلاعات کسب شده را به مراکز پدافند هوایی ارائه می دادند.

هر چند در آن زمان هدف از این کار پوشش نقاط کور راداری با توجه به عدم امکان تأمین سامانه‌های راداری بیشتر بود اما ارزش بالای این شبکه دیده‌بانی و سایر مزیت های آن از جمله عدم اطلاع دشمن از دیده شدن توسط پدافند نیز خیلی زود آشکار گردید.

در نتیجه در سال های بعد نیز تقویت شبکه دیده‌بانی، مسلح سازی آنان و تجهیز به لوازم پیشرفته همچنان در دستور کار قرار داشت. اما در سال های اخیر نیز که پدافند هوایی به گفته فرمانده کل قوا و مقام معظم رهبری در اولویت اول قرار دارد و خصوصاً با تأکیدات ایشان بر اهمیت ویژه بخش دیده‌بانی، یگان های پدافندی کشور با کمک متخصصان وزارت دفاع و سایر بخش های تحقیقاتی نیروهای مسلح موفق به توسعه نمونه‌های مختلفی از سامانه‌های دیده‌بانی و رصد الکترواپتیکی اهداف هوایی و سطحی شده اند.

سامانه‌های کشف و ردگیری الکترواپتیکی از مهمترین انواع سامانه‌های غیرفعال (Passive) هستند که در سامانه‌های پدافند هوایی توپخانه ای و موشکی، شناورهای دریایی، پاسگاه‌های مرزبانی و انواع هواگردهای سرنشین‌دار و بی سرنشین مورد استفاده قرار می گیرد. این سامانه‌ها با استفاده از قابلیت‌های پردازش تصویر امکان ردگیری اهداف متحرک را نیز داشته و امکان ارسال داده‌های حرکتی هدف را به مراکز فرماندهی و سامانه‌های تسلیحاتی دارند.

 ۱- سامانه حرارتی دیده‌بان

این سامانه که محصولی بومی از صنایع الکترونیک وزارت دفاع است به صورت استاندارد دارای یک دوربین حرارتی غیرسرد شونده بوده و دوربین به همراه تجهیزات کنترل از راه دور آن بر روی یک سه پایه مشابه گونه مورد استفاده در پرتابگر زمینی موشک های ضد زره توفان نصب شده است. با استفاده از سامانه کنترل از راه دور قابلیت حرکت در تمام جهات و باز و بسته شدن پوشش دوربین آن ایجاد می شود.

«دیده‌بان» ضمن برخورداری از قابلیت زوم خودکار برای کاربردهای نظارتی، بازرسی، دیده‌بانی و حفاظت از محیط پیرامونی طراحی شده و امکان تجهیز به دوربین دید در روز، فاصله یاب و موقعیت یاب را نیز دارد. به نظر می رسد دوربین استاندارد این سامانه از نوع «تابش۱۵۰» باشد که این دوربین ۷ کیلوگرمی دارای ۲ میدان دید مجزا، قابلیت زوم الکترونیکی، امکان قطبش تصویر و توانایی تنظیم بهره (Gain) و روشنایی تصویر به صورت دستی و خودکار است.

 ۲- سداد۱۰۲

سامانه سداد۱۰۲ به عنوان یک سامانه برد بلند نظارت الکترواپتیکی در ۲ نوع ساخته شده است: نوع ۱۰۲CT دارای دوربین دید در روز و شب و نوع ۱۰۲C فقط با دوربین دید در روز. این سامانه برای عملکرد بالا در محیط های عملیاتی سخت و خشن، طراحی شده و به سامانه‌های گرمایش و سرمایش نیز مجهز است.

از دیگر توانمندی های سداد۱۰۲ باید به پایدارساز تصویر، قابلیت ضبط و پخش تصاویر، کنترل رایانه ای تصاویر CCD، توانایی تشخیص اهداف متحرک، عدم وارد کردن ضربه توسط موتور در موقعیت های مختلف حرکت با بهره گیری از یک نرم افزار ویژه کنترلی، ردگیری اهداف با استفاده از ۴ الگوریتم مختلف و توانایی تحلیل و ارتقاء تصویر با روش super view اشاره کرد.

دوربین CCD دید در روز و شب این سامانه قابلیت زورم تا ۱۰۰ برابر را داشته و لنز آن بین ۱۰ تا ۱۰۰ میلیمتر تغییر طول می دهد. میدان دید این دوربین نیز از ۰٫۲۶ تا ۲۶ درجه متغیر است. دوربین حرارتی نصب شده در مدل ۱۰۲CT نیز از نوع میکروبلومتر با میدان دید ۶ درجه بوده و فاصله کانونی آن ۱۵۰ میلیمتر است. این سامانه در دو محور افقی و عمودی قابلیت حرکت با میزان دقت تفکیک کنترل موقعیت ۰٫۰۰۷۲ درجه را داشته و سرعت دوران آن حول محورها تا ۸ درجه بر ثانیه، دامنه چرخش آن در افق، ۳۴۰ و در بلندا ۴۰ درجه به هر یک از جهات بالا و پائین است.

 ۳- سداد۱۰۳

این سامانه نیز در رده برد بلند برای نظارت الکترواپتیکی بر محیط های خشکی و دریایی خصوصاً مرزها، حفاظت از ساختمان های بسیار مهم و تأمین امنیت فرودگاه ها و اماکن نظامی ساخته شده است. طراحی ماژولار یا بخش-بخش آن سبب می شود تا برای تغییر و تطبیق با پارامترهای مأموریتی متنوع کارایی بالایی داشته باشد. حسگرها و تجهیزات کنترلی مختلفی با آن قابل ترکیب بوده که شامل دوربین‌های دید مرئی و فروسرخ دیجیتال دارای لنز و فاصله کانونی متغیر و مسافت یاب لیزری (به صورت امکان اضافه) می شود.

نصب، راه اندازی و تغییر تجهیزات این سامانه ساده بوده و از الگوریتم‌های جدید و پیشرفته پردازش تصویر بهره می برد. این سامانه قابلیت نظارت روی نقاط از پیش تعیین شده در اطراف خود را داشته و از قابلیت بالایی در شبکه شدن با سایر سامانه‌های نظارتی و کنترلی برخوردار است. سداد۱۰۳ قابلیت حذف لرزش تصویر را تا درصد بسیار بالایی از ارتفاع و عرض تصویر داشته و توانایی بهبود تصویر با الگوریتم‌هایی همچون Super view و DDE را دارد.

میدان دید حسگر سرد شونده آن در حالت وسیع ۷٫۳*۹٫۲ درجه بوده و قابلیت تنظیم بهره و روشنایی را به هر دو صورت دستی و خودکار دارد. قابلیت عملکرد این سامانه در محدوده دمایی ۴۰- تا ۵۰+، زمان مورد نیاز برای راه اندازی آن کمتر از ۷ دقیقه و توان مصرفی آن ۱۴ وات است. دوربین مرئی این سامانه قابلیت زوم تا ۱۱۰ برابر را داشته و فاصله کانونی لنز آن از ۱۰ تا ۱۱۰۰ میلیمتر تغییر می کند.

۴- سداد۲۰۱ T

سداد۲۰۱T نیز یک سامانه نظارت الکترواپتیکی برد بلند بوده که برای دیده‌بانی خودکار مرزهای زمینی، دریایی و ساحلی در تمام شرایط آب و هوایی طراحی و ساخته شده است. این سامانه به کمک بهره مندی از الگوریتم‌های پیشرفته از قابلیت تشخیص و ردیابی خودکار اهداف هوایی و عمل به عنوان سامانه کنترل آتش نیز برخوردار است. همچنین با استفاده از نرم افزار مخصوصی این سامانه می تواند با دقت بالا مسیر حرکت ۳ بُعدی اهداف را از اطلاعات تصویری آن استخراج نماید.

حسگر دید مرئی آن یک دوربین CCD با قابلیت عملکرد در روز و شب بوده که فاصله کانونی لنز آن از ۱۰ تا ۱۰۰۰ میلیمتر و زوم تا ۱۰۰ برابر قابلیت تغییر داشته، میدان دید آن از ۰٫۲۶ تا ۲۶ درجه بوده و دوربین حرارتی به کار رفته در سداد۲۰۱T نیز از نوع سرد شونده با قالب آرایه ۲۵۶*۳۲۰ است. این سامانه قابلیت دوران در دو محور افقی و عمودی با دقت ۰٫۰۰۳۶ درجه با نرخ دوران قابل توجه تا ۲۰۰ درجه بر ثانیه، بازه دوران افقی ۳۶۰ درجه و دوران عمودی ۹۰ درجه به هر یک از دو سمت بالا و پائین را دارد که همین مشخصات عملکردی به ایفای نقش آن به عنوان یک سامانه کارامد در برابر اهداف هوایی کمک می نماید.

گونه های دیگری از خانواده سامانه‌های مراقبت و شناسایی الکترواپتیکی هوشمند سداد مانند نمونه‌های استقراری سداد۴۰۲ و ۴۰۳ و نمونه متحرک خودرویی سداد۴۰۴ نیز توسعه یافته است که قابلیت نظارت خودکار در محیط پیرامونی ۳۶۰ درجه را دارند. نمونه سداد۴۰۴ که به دوربین دید مرئی، حرارتی و مسافت یاب لیزری و یک دوربین هدفگیری دقیق «جویا» مجهز است بر روی یک دکل باز شونده به صورت تلسکوپی نصب شده که امکان زیرنظر داشتن مسافت های بیشتری را به آن می دهد.

۵- راصد۳۲

راصد۳۲ یک سامانه کشف و شناسایی با تجهیزات الکترواپتیک است که با همکاری مشترک متخصصان قرارگاه پدافند هوایی خاتم الأنبیاء و وزارت دفاع طراحی و ساخته شده. با استفاده از راصد۳۲، دیده‌بان‌های پدافند هوایی می توانند اطلاعاتی همچون سمت، ارتفاع، سرعت و نوع اهداف پرنده را در محدوده بیش از ۱۵ کیلومتر به مراکز کنترل منطقه ای پدافند هوایی در یک لحظه و تنها با فشردن یک کلید انتقال دهد.

بدین ترتیب سامانه‌های راصد۳۲ در بخش کشف و شناسایی، تکمیل کننده شبکه دیده‌بانی در کل کشور بوده که اطلاعات حیاتی اهداف را بدون اطلاع یافتن آنها با دقت، سرعت بالا و بدون خطا ارسال کرده و نفرات دیده‌بان بصری را از برقراری ارتباط با بیسیم بی نیاز می کنند. در نتیجه اطلاعات شبکه یکپارچه پدافند هوایی از وضعیت تهدیدات هوایی در زمان بسیار کوتاهی به روز می شود.

این سامانه برای اولین بار در رزمایش مدافعان آسمان ولایت۴ در سال ۱۳۹۱ عملیاتی شد اما هنوز تصاویر و مشخصات کاملی از آن اعلام نشده است. راصد۳۲ که به تولید انبوه رسیده و در اختیار یگان های پدافند هوایی در سراسر کشور خصوصاً مناطق حساس و مراکز هسته ای قرار گرفته با تکمیل کردن اطلاعات حاصله از رادارها سبب ایجاد اشراف کاملی از صحنه نبرد برای فرماندهان و کمک به تصمیم گیری بهتر توسط آنان می شود.

 ۶- صافات

سامانه الکترواپتیکی صافات دارای چند نوع است که به نظر می رسد اصلی ترین کاربرد آن در آتشبار توپ های پدافند هوایی ۱۰۰ میلیمتری است که در ارتفاعات متوسط عمل می کند. گونه ای از سامانه صافات نیز برای اولین بار در فروردین ۱۳۹۰ به نمایش در آمد که به عنوان ردگیر اپتیکی به آتشبار توپ های ۳۵ میلیمتری اورلیکن افزوده شد.

به کمک این سامانه، هدایت آتش به سمت هدف در زمان مناسب با توجه به شرایط دینامیکی آن و اصابت با احتمال زیاد با حجم آتش و دقت بالا توسط توپ های ضد هوایی ممکن می شود. این در حالی است که به دلیل ماهیت غیرفعال بودن عملکرد صافات در زمان عدم استفاده از مسافت یاب لیزری، این سامانه به هیچ وجه توسط دشمن کشف نمی‌شود اما به راحتی دشمن را کشف می‌کند. این سامانه به دلیل ابعاد نه چندان بزرگ و وزن مناسب از تحرک بالایی برخوردار بوده و عملکرد آن برای شرایط رزمی در رزمایش مدافعان آسمان ولایت۴ سنجیده شده است.بر اساس تصاویر منتشر شده صافات علاوه بر دوربین‌های دوربرد دید در روز و شب، از مسافت یاب لیزری و دوربین جویا برای افزایش دقت هدفگیری برخوردار بوده و در نرم افزارهای این سامانه انواع تکنیک های بهینه برای عملکرد مؤثرتر و افزایش هوشمندی در برابر تغییر شرایط لحاظ شده است.

 ۷- ردگیر الکترواپتیکی سامانه‌های موشکی میانبرد

این سامانه برای اولین بار در نمایشگاه دستاوردهای نیروی هوافضای سپاه در اردیبهشت ۱۳۹۳ به عنوان بخشی از سامانه پدافند هوایی رعد-۲ و سپس در نمایشگاه دستاوردهای وزارت دفاع در شهریورماه همین سال مشاهده شد.در سامانه رعد-۲ برای ایجاد قابلیت عملکرد مؤثر در شرایط جنگ الکترونیک سنگین دشمن و نیز اجرای عملیات بدون انتشار علائم و غافلگیر کردن دشمن از سامانه‌های الکترواپتیکی مختلفی برای کشف هدف در برد حدود ۸۰ کیلومتر و ردگیری در برد بالای ۵۰ کیلومتر که برای سامانه‌های اپتیکی برد بالایی محسوب می شود استفاده شده است.

سامانه ردگیری برد بلند مشاهده می شود که از ۴ دوربین اصلی تشکیل شده که در کنار هم زاویه دید مناسبی را فراهم می کنند. همچنین با گردش سامانه حول محور عمودی خود، پویش در صفحه افقی نیز ممکن شده و در نتیجه سامانه می تواند ۳۶۰ درجه پیرامون خود را پوشش دهد. سایر تجهیزات کشف و شناسایی اپتیکی سامانه رعد-۲ نیز در تصویر زیر نمایش داده شده است.

۸- سامانه نظارت الکترواپتیکی و راداری

این سامانه یک مجموعه دوربرد است که هم به صورت خودکار و هم با رایانه از دور کنترل و برای عملکرد در شب و روز و تمام شرایط جوی طراحی شده است. این سامانه شامل یک رادار بصیر-۱۱۰ و دوربین‌های دید در روز، دوربین حرارتی، مسافت یاب، جهت یاب و زیرسامانه‌های کنترل و نمایش اطلاعات است. البته نمونه‌های مختلفی از این سامانه برای کاربردهای نظامی، انتظامی و حتی غیرنظامی توسعه یافته که قابلیت نصب روی سکوهای ثابت و خودروها را دارد.

سامانه نظارت الکترواپتیکی (EOSS: Electro-Optical Surveillance System) از یک دوربین دید در روز با قدرت تفکیک بالا که قابلیت زوم لنز با فاصله کانونی متغیر، دوربین حرارتی تصویرساز سردشونده با کارایی بالا و قابلیت کنترل از راه دور در دو محور افقی و عمودی برای کل مجموعه تشکیل شده است. این مجموعه می تواند بر روی یک برج بازشونده به صورت تلسکوپی یا روی ۳ پایه ثابت پایدار نصب شود. سامانه EOSS از قابلیت بسیار بالایی در شبکه شدن با سایر سامانه‌های نظارتی برخوردار است.

رادار این مجموعه نیز برای استفاده در مأموریت‌های مراقبت زمینی و پایش مرزها ساخته شده. با کمک داده‌های تولیدی این رادار کار مدیریت منطقه تحت پوشش و دیده‌بانی سامانه‌ای ممکن شده و حتی نوع اهداف نیز تشخیص داده می‌شود.

رادار بصیر-۱۱۰ به سامانه مکانیابی جهانی نیز مجهز بوده و توانایی تشخیص سرعت اهداف را دارد. شبکه‌سازی و کنترل از راه دور، فرستنده و گیرنده از نوع نیمه هادی، برخورداری از کنسول و سامانه پردازش رایانه‌ای و کارکرد در باند X از دیگر قابلیت‌های رادار بصیر است. برد آشکارسازی بصیر برای نفر پیاده ۶ کیلومتر، برای خودروی سبک ۱۲، خودروی سنگین ۲۰ و برای بالگردها ۲۵ کیلومتر است.

 ۹- تجهیزات الکترواپتیکی سامانه یا زهرا-۳

سابقه سامانه پدافند هوایی موشکی کوتاه برد یا زهراء به دهه ۱۳۷۰ باز می گردد. پس از کسب تجارب عملیاتی مختلف در رزمایش‌ها نمونه روزآمد شده نیمه متحرک آن با نام یازهراء-۳ و نمونه تمام متحرک با نام حرز نهم به ترتیب در سال‌های ۹۱ و ۹۲ رونمایی شدند.

از جمله بهسازی‌های اجرا شده روی این سامانه، افزودن مجموعه کاملی از سامانه‌های الکترواپتیکی شامل دوربین‌های دید در روز و شب برای ردگیری موشک و هدف و مسافت یاب لیزری است. این سامانه‌ها که امکان کشف و ردگیری اهداف هوایی را در برد کوتاه به صورت بسیار سریع و با دقت بالا فراهم می کنند.با این تجهیزات الکترواپتیکی سامانه‌های یازهراء-۳ و حرز نهم می توانند بدون نیاز به بهره گیری از رادار برای غافلگیر کردن دشمن، یا در شرایطی که به دلیل هجمه سنگین جنگ الکترونیک دشمن یا خطر موشک های ضد رادار امکان کار آن فراهم نیست فرایند کشف و ردگیری هدف و هدایت موشک به سمت آن را بر عهده بگیرد. این سامانه‌ها در یازهراء-۳ در سمت چپ آنتن رادار و در حرز نهم در سمت چپ و بالای آن چیده شده اند.

 ۱۰- سامانه‌های دریایی

مزیت های سامانه‌های الکترواپتیکی آن قدر قابل توجه است که متخصصان دفاعی کشورمان برای تجهیز یگان های دریایی کوچک و بزرگ نیز دست به کار شده و نمونه‌هایی از سامانه‌های دیده‌بانی و ردگیری الکترواپتیکی را برای کار در محیط دریا و نصب روی شناورهای دریایی توسعه داده اند.

در این سامانه‌ها علاوه بر انواع دوربین‌ها، مسافت یاب لیزری و سامانه کنترل از راه دور با ۲ درجه آزادی، یک نیاز بسیار مهم دیگر نیز وجود دارد و آن هم پایدارسازی کل مجموعه دستکم در ۲ محور است. با توجه به شرایط دینامیکی شناورها روی آب که همواره با تکان ها و نوساناتی با دامنه ها و فرکانس های 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 می نماید.لازم به ذکر است هر چند آب و هوای دریا خصوصاً در شرایط طوفانی عموماً مانع عملکرد دوربین‌های دید در روز می شود اما دوربین‌های حرارتی موجود با کمی کاهش برد همچنان به کار خود در این شرایط ادامه می دهند.

۳ نمونه سامانه کشف و الکترواپتیکی ایرانی برای شناورهای دریایی تا کنون مشاهده شده که یک نمونه بر روی چندین فروند از ناوچه های رده سینای تولید ایران و نیز ناوچه گرز که از خریدهای قبل از انقلاب نیروی دریایی است نصب شده و نمونه دیگر که جدیدتر و بزرگتر بوده و تجهیزات بیشتری نیز دارد روی دومین فروند از ناوشکن های بومی رده جماران یعنی ناوشکن دماوند نصب شده است.

همچنین بر روی هر یک ناوشکن های سبلان و الوند نیز تا کنون به تعداد ۲ دستگاه، گونه ای از سامانه‌های ردگیری الکترواپتیکی مشاهده شده که ممکن است از خانواده سداد باشد. در شناورهای دریایی یکی از مهمترین تسلیحاتی که از اطلاعات تولیدی این سامانه‌ها بهره می برد توپ اصلی نصب شده در جلوی ناو است که هم کاربردهای ضد هوایی و هم ضد سطحی دارد.

سامانه‌های معرفی شده در این گزارش تمام دستاوردهای صنعت دفاعی کشور در این زمینه نبوده و برخی انواع چنین تجهیزاتی هنوز رونمایی نگردیده و یا اطلاعات کافی از آنها منتشر نشده است. با این وجود تولید انبوه و استفاده از آنها در مناطق غرب و شرق کشور در مواجهه با تهدیدات مختلف نه تنها کارامدی آنها را اثبات نموده بلکه سبب بهسازی و توسعه نمونه‌های بهتر نیز شده است به طوری که امروزه حتی سامانه‌های الکترواپتیکی نصب شده روی پهپادهای ایرانی قابلیت ردگیری اهداف متحرک زمینی و حتی هوایی را دارند.

کارایی بالای سامانه‌های مراقبت و شناسایی الکترواپتیکی ایرانی البته پیش از این در میدان عمل نیز نشان داده شده که از مهمترین نتایج عملیاتی این تجهیزات باید به ردگیری پهپاد فوق پیشرفته RQ-170 آمریکایی برای اولین بار در سال ۱۳۸۸ یعنی ۲ سال قبل از تصرف آن توسط نیروهای مسلح کشورمان اشاره نمود.ترکیب این تجهیزات با نبوغ برنامه‌نویسان جوان ایرانی نیز در نهایت به خلق سامانه‌هایی با هوشمندی بالا و قابلیت تطبیق و حفظ کارایی عملیاتی در حد مطلوب با شرایط مختلف شده که ساز و برگ رزمندگان اسلام را کامل تر نموده است.

مشرق