מאת: אמיר בר שלום.
“הגידול בצריכת הסמים בכלל והחשיש בפרט צובר תאוצה בשנים האחרונות, כתוצאה מכך עלה הצורך במעקב יעיל ומהיר של אזורי הגידול. כלי החישה מרחוק משמש כדרך יעילה מהירה וזולה למעקב אחר תופעות הקשורות בצמחיה, אך לא נבדק עבור זיהוי ממוקד של צמחי קנביס. מטרת מחקר זה היא לפתח שיטה לאפיון פרטני של צמח הקנביס ביחס לצמחים מסביבות אקולוגיות שונות בעזרת חיישנים היפרספקטראלים ומולטיספקטרלים” .
לא. לא נפלנו על הראש, הציטוט המעניין הזה שמגיע מדוח “איתור שדות הקנביס באמצעות כלים של חישה”. דוח שנכתב על ידי שלושה חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ומשרד החקלאות, והוגש לרשות למלחמה בסמים. מתברר שהקשר בין המחקר הזה לשימושים הצבאיים במערכות היפר-ספקטראליות הדוק מאד.
תצ”א להמחשת היכולות של המערכת ההיפר-ספקטראלית
הרמס 900
החודש הודיעה חברת אלביט מערכות כי פיתחה מטען יעודי מיוחד (מטע”ד), היפר-ספקטראלי שנוסה בהצלחה על מל”ט של החברה, הרמס 450 ובעתיד הקרוב יותקן גם על הרמס 900. על פי הודעת החברה ניתן בהחלט להבין כי המוצר הזה מיועד ראשית כל לשוק הצבאי: “היכולת החדשה מעניקה מימד חדש לנושא האיסוף המודיעיני, על ידי זיהוי, מדידה ומעקב אחר מטרות, על בסיס החומר ממנו הן מורכבות. אלביט מערכות הגדילה לאחרונה את מגוון המטעדים שלה עם השקתו של מטע”ד היפר-ספקטראלי מוטס וקטן מימדים המעניק יכולת מודיעינית מהפכנית חדשה”. עופר בראון, ממפתחי המערכת באלביט מסביר: “למעשה הרעיון שעומד מאחורי המערכת הזו היא זיהוי טביעת אצבע של חומרים על פי החזר האור שלהם. זוהי טכנולוגיה שנוסתה לראשונה כבר בשנות ה-70 ויעודה היה למחקר גיאולוגי. אחר כך בשנות ה-80 הטכנולוגיה הזו עברה למערכות מוטסות ולחלל, שם נעשה בה שימוש בעיקר לצרכי חקלאות ומים. האפיון הצבאי שלה פותח רק בשנים האחרונות. באופן ציורי, המוצר הזה הוא למעשה מעבדה ניידת שמאפשרת בעזרת הטכנולגיה ההיפר-ספקטראלית, יצירת תמונה מודיעינית בטווחי זמן קצרים מאד”.
על המטע”ד שפיתחה “אל- אופ”, מוצבות למעשה שתי מצלמות. מצלמה היפר- ספקטראלית שמודדת את החזרי האור, ומצלמה סטראוסקופית שמצלמת את תא השטח בשני מימדים. התמונות מועברות למערכת קרקעית והיא שיוצרת את הפענוח של שתי המצלמות. בפענוח עצמו מוצג תצלום אוויר שבו מתורגמת התמונה ההיפר-ספקטראלית. כלומר, במידה ולדוגמא החיפוש שהוגדר הוא אחרי שרידי אורניום, התצלום המפוענח יצבע את כל האזורים בהם מופיע החומר על פני הקרקע.
“המערכת הזו מאפשרת למפעיל שלה יכולות שלא קיימות עד היום”, אומר אריה צ’רנוברוב, סמנכ”ל ומנהל חט’ מודיעין חזותי באלאופ. ”בתמונת מכ”מ קשה מאד להבחין מיד בשינויים על פני הקרקע, חייבים לנתח אותה ולא תמיד זה ברור. המצלמה שלנו חדשנית וייחודית מסוגה ומאפשרת לצלם תא שטח במספר אורכי גל בו-זמנית. שלא כמו בצילום רגיל, המיועד לאתר את קווי המתאר של אוביקט/יעד כלשהו. במצלמה ההיפר-ספקטראלית אפשר להגדיר בדיוק מה מחפשים והתוצאות קופצות מיד אחרי פענוח. כך לדוגמא ניתן להבחין במחפורות חדשות מיד, בשל שוני המבנה המינראלי של הקרקע. התחום הספקטראלי שפיתחנו באלביט, רחב מאד ביחס למוצרים מקבילים בעולם, מה שמאפשר למעשה קשת יכולות גדולה מאד למפעיל המערכת”.
הטכנולוגיה ההיפר- ספקטראלית מודדת למעשה את אורכי הגל החוזר מעצמים, חלקיקים וצמחים שעל פני הקרקע או נעים באוויר. כל אובייקט שבו פוגעת הקרן “סופח” לעצמו חלק מהאנרגיה, ואת חלקה השני “פולט”. המצלמה קולטת את הקרן הנפלטת, מודדת אותה ומחשבת את החלק החסר. על פי פענוח מעבדתי מוקדם שבו מוגדרת טביעת האצבע של כל חומר (כלומר, מידת האור שהוא סופג), יוצרים במערכת הפענוח מסד נתונים קבוע. המערכת יודעת להתאים את תוצאות גיחת הצילום למאגר “טביעות האצבע” שמוגדר לה ולמקם אותו באופן מדויק על תצלום האוויר.
אופטיקה, ביולוגיה ומה שביניהן
ארצות הברית מפעילה כיום מערכת היפר-ספקטראלית מלווין בשם ארטמיס ARTEMIS. על פי פרסומים בעיתונות האמריקנית, השימוש בלווין הזה נעשה בעיקר לגלות מטרות צבאיות המוסתרות תחת רשתות הסוואה. המערכת שעל הלווין כוללת טלסקופ, בנק “טביעות אצבע” ספקטראליות וכן מערכת פענוח. הרעיון שמאחורי הצבת כל המערכות על הלווין הוא להימנע משליחת קבצי נתונים גדולים לתחנת הקרקע, ובכך לאבד זמן יקר בקבלת התמונה המפוענחת. לכן, בשונה מהמערכת של אלביט, שבה מועברת תמונה לתחנת הקרקע ושם נמצא המפענח, בשימוש הלוויני כל המערכות נמצאות בחלל. משך הזמן ממתן הפקודה ללווין ועד קבלת תמונה מפוענחת ליחידה שעל הקרקע הוא כ-10 דקות, כך על פי נתונים של חיל האוויר האמריקני. במהלך האפיון המבצעי בארצות הברית, עלו כמה אפשרויות לשימוש במערכת, והצבתה על מל”ט או מטוס קרב. מיד עלה החשש כי מטוסים למיניהם חשופים לאש נ.מ, ולכן להצבת המערכת בחלל, יש יתרון גדול. בארצות הברית עדיין בוחנים את המערכת ואם הניסוי יצליח, מתכוון חיל האוויר האמריקני לפרוס בחלל מספר מערכות כאלה. על פי הנתונים מהפנטגון, עלות כל לווין כזה זולה יחסית, כ-90 מיליון דולר.
טכנולוגיית הפענוח ההיפר-ספקטראלי מוצבת ככל הנראה גם על המל”ט החמקן של ארצות הברית, ה-R Q 170 , אותו מל”ט שהופל על ידי אירן בסוף 2011. על תחקיר של הלוס אנג’לס טיימס, המל”ט הזה הוא בעל מכ”מ מיוחד לזיהוי פעילות רדיואקטיבית. חיזוק לטענה הזו ניתן לראות בפרסומים כי ה-R Q 170, טס מעל אירן ונראה גם בגבול קוריאה. כלומר בשני המקרים הוא טס מעל מדינות בעלות יכולת גרעינית שארצות הברית נזהרת מאד מלהפר את ריבונותן. החשש של חיל האוויר האמריקני, להציב את המערכת ההיפר-ספקטראלית על מטוס או מל”ט (כפי שפרסם בשנת 2009 השבועון דיפנס ניוז), מחזק את ההערכה כי הוצבה בסופו של דבר על מל”ט חמקן.
בצה”ל ללא ספק מביעים ענין במערכות הללו, גורמים במפא”ת עוקבים כבר כמה שנים אחרי ביצועי המערכת בארצות הברית, וסביר להניח שגם המערכת הנוכחית של אלביט, כבר נבחנה, אם כי כל הצדדים שותקים בעניין הזה.
אריה צ’רנוברוב, סמנכ”ל, מנהל חטיבת מודיעין חזותי באלאופ
עופר בראון, מנהל פיתוח עסקי מערכות חלל והיפר-ספקטראלית באלאופ - ומהראשונים בארץ לפתח את התחום ההיפר-ספקטראלי
פיתוח ייחודי של אלביט מערכות: יכולת
היפר-ספקטראלית חדשה למל"טים מסוג
הרמס 450 ו-900
היכולת החדשה מעניקה מימד חדש לנושא האיסוף המודיעיני, על ידי זיהוי, מדידה ומעקב אחר מטרות, על בסיס החומר ממנו הן מורכבות
אלביט מערכות חשפה לאחרונה יכולת מודיעינית מהפכנית חדשה – צילום היפר-ספקטראלי, באמצעות מל”טי הרמס 450 והרמס 900 מתוצרתה.
טכנולוגיית הצילום ההיפר-ספקטראלית, פרי פיתוח מקורי של החברה הבת אלביט מערכות אלקטרואופטיקה-אלאופ, מובילה עולמית בתחום הצילום המודיעיני, הנה חדשנית וייחודית מסוגה ומאפשרת לצלם תא שטח במספר אורכי גל בו-זמנית. שלא כמו בצילום רגיל, המיועד לאתר את קווי המתאר של אוביקט/יעד כלשהו, הצילום ההיפר-ספקטראלי מאפשר לעקוב אחר ה”חתימה” הספקטרלית של החומר המצולם (הקשר בין האור והחומר הינו ייחודי לכל חומר בטבע, ממש כמו טביעת אצבע). החישה מרחוק מתבצעת בעזרת מערכות צילום רגישות ביותר המבחינות בצבעים, בטווח ספקטרלי רחב ביותר וברזולוציה גבוהה ביותר.
המטעד המתקדם מאפשר לאסוף מידע באמצעות זיהוי, מדידה ומעקב אחר חומרים ואובייקטים תוך גילוי, בין היתר, של פעילות צבאית בחתימה נמוכה וכן גילוי אמצעי הסוואה, מכשולים בלתי-נראים לעין וזיהוי חומרים מסוכנים. כל זאת בדיוק מירבי וכן תיעוד ברזולוציה גבוהה, בטווח ספקטרלי רחב ביותר – עד 2,500 ננומטר.
המערכת ההיפר-ספקטראלית, אשר זכתה לשם המסחרי “מרכבות האש”, הינה מערכת צילום אווירי אוטונומית המאפשרת איסוף מודיעיני רציף ללא צורך במפעיל, קומפקטית במיוחד (פחות מ-55 ק”ג), וניתנת להתקנה על גבי מגוון פלטפורמות אוויריות שונות – מטוסים, ומל”טים.
המערכת כוללת, בנוסף למטעד המוטס, מקטע קרקעי לפענוח אוטומטי של התמונות והמידע, מערכת תכנון משימה מתקדמת, מצלמה פאנכרומטית ברזולוציה גבוהה (0.5 מטרים), מערכת הדמאה היפר-ספקטראלית (2 מטרים), זכרון פנימי של 250 ג’יגה-בייט, GPS אינטגרלי, מכשיר הקלטה המאפשר תיעוד ותחקור, וכן יכולות ניתוח מודיעיני אוטומטי.
היכולת ההיפר-ספקטראלית החדשה מאפשרת לקבל תמונה סטריאוסקופית של השטח – מודל תלת-מימדי של אזור העניין, ובאמצעות הניתוח הפיזיקלי של הספקטרום מאפשרת הטכנולוגיה החדישה הכנסת מימד חדש ונוסף לעולם האיסוף המודיעיני והוא איתור וזיהוי יעדים מודיעיניים שלא ניתן היה לזהות עד כה, וזאת על המבנה המולקולרי הספציפי ובסיס החומר ממנו הם מורכבים.
המערכת בעלת יכולות זיהוי רגישות וייחודיות, כיסוי שטח נרחב – כיסוי אווירי של 100 קמ”ר לשעה בגבהים של עד 25,000 מטר ובמהירות של עד 120 קשר, יכולת לזהות כמות של משקעים וחומרים – וכן לעקוב אחר שינוי התוואי לאורך זמן.
למערכת אופציה לשידור המידע הנאסף באמצעות החיישנים בזמן-אמת ובמהירות גבוהה במיוחד (עד 140 מגה-ביט לשניה) לתחנת פענוח קרקעית מתקדמת, המאפשרת הצגה, פענוח וניתוח מורכב של המידע שנאסף.
שילובה של המערכת הנ”ל במערכי המל”טים הטקטיים והאסטרטגיים של אלביט תאפשר מתן יכולות חישה מרחוק ייחודיות במתארים מגוונים.
יש לציין כי טכנולוגיה זו אפקטיבית גם לשימושים אזרחיים כגון איתור זיהומים, דגימת מים, איתור מחצבים שונים, לרבות שימושים חקלאיים כמו מעקב אחר צמיחה למתן תחזית יבול, זיהוי אדמה חקלאית ועוד.
החברה סיימה את פיתוח המערכת והשלימה לאחרונה סדרת טיסות ניסוי מוצלחות להוכחת יכולות אלו.
מאת: מסנורי טנימורה וראימונד וגנר ROHM Semiconductor GmbH
