خامساً: وصلات نقل البيانات

توفر وصلات نقل البيانات Data Links الاتصال عالي السرعة لمعرفة الوضع الميداني، بين أجهزة المراقبة والكشف، من جهة، ونظم الأسلحة، من جهة أخرى. ومع استخدام الأجهزة المتوافقة، يمكن الجمع بين الأسلحة والمستشعرات والقادة ضمن شبكة يمكن من خلالها الوقوف على الوضع القتالي.

وتعد وصلة نقل البيانات إحدى المكونات الرئيسية لمنظومة القيادة والسيطرة. وتعرف هذه الوصلة بأنها وسيلة ربط ترسل إشارات رقمية على شكل موجات لاسلكية، تستقبلها وحدات التشكيل القتالي المشتركة في الوصلة، ليتولى الحاسب في الوحدات المستقبلة تحويل هذه البيانات الرقمية إلى بيانات تظهر على شاشات الرادار في هذه الوحدات. وبذلك ترسل أي وحدة بيانات عن الأهداف التي تكتشفها ولا تراها الوحدات الأخرى في التشكيل، وتصبح إمكانيات الاستشعار لكل وحدة في التشكيل غير قاصرة على أجهزة الاستشعار الخاصة بها. ويعد استخدام هذا النوع من ربط البيانات من مظاهر الحرب الحديثة؛ لأن التهديدات الحالية من صواريخ وطائرات سريعة منخفضة الارتفاع، لا تعطى وقتا لنقل البيانات بالطريقة التقليدية التي كانت تعتمد على البلاغات الصوتية.

ويجري تطوير وصلة نقل البيانات، التي تستخدمها الولايات المتحدة الأمريكية ودول حلف شمال الأطلسي "ناتو" NATO دورياً، حيث استخدمت الوصلة (16) Link-16 بدلا من الوصلة (11) Link-11، والتي تتميز بالمعدل العالي لإرسال البيانات، كما أنها تستخدم التشفير داخل النظام، وجارى استخدام الوصلة (22)   Link-22، التي تستخدم تقنية القفز الترددي Frequency Hopping.

وفي نظام رادار المراقبة الأرضية المحمول جوا "جستارز" JSTARS (أنظر صورة طائرة تحمل نظام "جستارز")، يمكن لوصلات نقل البيانات الرقمية إعطاء صورة عن التحركات الأرضية للقوات المعادية، ونقلها إلى القادة في مواقعهم، وذلك في ظروف استخدام العدو لأعمال الإعاقة، فيرسل القادة طلباتهم من الصور عبر الوصلات، وتتبع المركبات المتحركة، على مساحة 40 ألف كم مربع، كما يمكن للنظام، كذلك، نقل صور المركبات الثابتة على الأرض.

أتاحت وصلة البيانات ذات السرعة العالية تقدماً من ناحية قدرة الاشتباك التعاوني؛ لكن مع ازدياد عدد الدول التي تدرس إمكانية حيازة قدرة الدفاع ضد الصواريخ البالستية، يبدو من المرجح أن هناك المزيد من المستخدمين الدوليين لهذه الوصلة. وتحتاج وصلات البيانات عالية القدرة خطاً بصرياً دون عوائق بين أجهزة الإرسال والاستقبال، ولذلك، كان منحى استخدام وصلات البيانات مستقراً من على متون المنصات الجوية والبحرية. ومع حقيقة أن بيانات الاستخبار والمراقبة والاستطلاع ذات حيوية كبيرة لتوفير التفوق الحاسم لكل القوات، فإن دور وصلات البيانات البرية يستمر في التعاظم.

ظلت الاتصالات البحرية التكتيكية منذ زمن طويل هي الهم الأساسي للقادة، لرغبتهم في الحصول على معلومات دقيقة عن مواقع القوات الصديقة والمعادية، حتى يتمكنوا من اتخاذ القرارات التكتيكية المناسبة، في الوقت المناسب. وشرعت في البداية، جميع البحريات الكبيرة في تطوير وصلات البيانات التكتيكية واستعمالها في الحرب البحرية؛ لكنها دخلت الخدمة الفعلية لأول مرة في أوائل ستينيات القرن العشرين في البحريات التابعة لحلف شمال الأطلسي "ناتو" NATO ، وسمحت لقادة الأساطيل أن يتشاركوا المعلومات عن النشاطات تحت الماء، وعلى السطح، وفي الجو. وأسهمت هذه التجربة في تقدم وتطور تكنولوجيا وصلات البيانات التكتيكية. وظهر هذا التطور في السبعينيات والثمانينيات، بعد أن نشر الحلف على سفنه، في البداية، طائفة وصلات البيانات التكتيكية، المعروفة باسم Link-11، وتطورت من بعدها إلى Link-16، الأكثر تقدما.

ولتلبية طموحات القوات البحرية الأمريكية والأوروبية، عمدت عدة شركات إلى ربط نظم التحكم بنيران الأسلحة بكل وحدات الأسطول على شبكة وصلة البيانات نفسها، لتمكن كبار القادة من الرؤية والتدخل في الاشتباكات من بعد، في وقت واقعي. ويطلق على هذه التكنولوجيا اسم: "قدرة الاشباك التعاونية".

تستخدم البحرية الأمريكية النظام المشترك لتوزيع البيانات التكتيكية Joint Tactical Information Distribution System JTIDS، الذي يعمل على توزيع المعلومات بالطريقة المباشرة (من نقطة إلى نقطة)، ويوفر سلامة إرسال المعلومات، إذ يرسلها على دفعات، تفصل بينها فترات زمنية قصيرة، إضافة إلى القدرة على تشفير الإشارات لحمايتها من التنصت. كما يحتوي النظام على تقنية لتنقية الرسائل المشوشة وتصحيحها.

أما النظام الأوروبي MIDS المتعدد الاستخدامات لتوزيع المعلومات، فيُستخدم في الاتصال عن طريق الصوت، أو الإرسال السريع للمعلومات، ويتمتع بقدرة عالية على مقاومة التشويش والتنصت، ويستخدم حاليا على متن السفن الحربية والطائرات المقاتلة، وفي مراكز القيادة والتحكم الأرضية، وفي القذائف الهجومية أرض/ جو، ويبلغ وزنه 29 كيلوجراما فقط، ما يجعله مناسبا للاستعمال على الطائرات F-16 و F/A-18  و"تورنادو" TORNADO.

وتستخدم وحدات حلف شمال الأطلسي نظام نقل البيانات الرقمية، الذي يُستخدم، كذلك، في الأساطيل البحرية لدول عدة. وينحصر عمل هذا النظام في إرسال المعلومات التكتيكية من مكان إلى آخر، ويوفر للطائرات والسفن الحربية الحصول على صورة تكتيكية للموقف العسكري، كما يمكن السفن الحربية المنتشرة في مساحات واسعة من عرض المعلومات نفسها على الشاشات في مراكز التجمع العسكري، وهو بذلك ضرورة لازمة للتنسيق بين عمليات الهجوم والدفاع.

وكانت وصلات البيانات من الطراز القديم تتضمن فجوات في تغطيتها الرادارية، ما يعني عدم القدرة في الحصول على معلومات موثوقة عن الأهداف المعادية. واستطاعت البحرية الأمريكية التغلب على هذه المشاكل باستعمال حاسب متقدم، يمزج البيانات الخام لتشكل صورة أكثر دقة. ومع أواخر القرن العشرين وبداية القرن الحادي والعشرين، ومع هذا المسار الذي تعزز تدريجيا بالخدمات الالكترونية وشبكة الانترنت ووسائط الاتصال المختلفة، أمكن صهر وصلات البيانات التكتيكية مع التقنيات الحديثة، وأعطت النتيجة، صوراً تكتيكية تظهر بوضوح مواقع القوات الصديقة والمعادية. وأتاحت وصلات البيانات، أيضاً، لكل الوحدات الصديقة، من برية، وبحرية، وجوية، المرتبطة بالشبكة، أن تشاهد الصور نفسها، في الوقت الفعلي. وهذا ما يساعد كثيراً على تفهم مشترك بين الوحدات عما يجري في ساحة المعركة.

وتستخدم البحرية الأمريكية شبكة تعاونية لكل الوحدات السطحية الرئيسية في أسطولها. والمبدأ الأساسي لها هو وصل النظم القائمة معاً. وهذه التقنية تتيح صورة عن المجموعة القتالية المدمجة، تخول قادة القوة البحرية اتخاذ قرار سريع ومناسب في الوقت الفعلي، حول الاستجابات للتهديدات التي تشكلها الصواريخ والطائرات المعادية. ولتصميم الشبكة التعاونية، يلزم  جمع وتخزين وعرض مدخلات متعددة من المستشعرات في كل السفن المجهزة بالشبكة، لتتمكن مجموعات السفن المنتشرة من مواجهة التهديدات الجوية بالعمل كمستشعر ومجموعة سلاح واحدة، بما يمكّن من أخذ التدابير الدفاعية المناسبة من أي منصة، ويعطي من ثم قدرات دفاعية كبيرة وأوقات رد قصيرة. لذلك، يمكن للسفن المشتركة في الشبكة تعقب عدد كبير من الطائرات، مع تلاحم دقيق بين منصات القوة البحرية المتحركة.

وتجرى معالجة البيانات المقدمة محلياً من مستشعرات كل الوحدات الأخرى في الشبكة التعاونية، لتشكيل قاعدة بيانات، مع الأخذ بعين الاعتبار الخطوط الزمنية والهندسية ودقة تلاحم الشبكة والمستشعرات للتحكم بالنيران. ويُدمج نظام معالجة البيانات ضمن مجموعة نظم القتال في السفينة، مع نظام القيادة والتحكم على المتن؛ ليضمن ارتباطا مع عمليات النظام القتالي المحلي، لضمان تحكم دقيق بالنيران.

أما نظام توزيع البيانات DDS، فهو يشكل شبكة واسعة للبيانات، بقدرة عالية، وبسرية كبرى، بين معالجات الاشتباك التعاوني. وهو يوزع بيانات استشعارية رئيسية لكل أعضاء القوة البحرية في وقت فعلى، بحيث يسمح لجميع المنصات بالتحكم بالنيران. كما أن قوة البث العالية الفعالية، وانتشار طيف الترددات الواسعة، والتوقيت الدقيق، كلها عناصر مطلوبة، ومن أجلها يستخدم نظام توزيع البيانات DDS مجموعة هوائيات تدار الكترونيا لإرسال واستقبال البيانات المشفرة.

هذه الآليات كانت مطروحة على بساط البحث منذ عام 1987، غير أن اتخاذ المبادرات العملية بشأنها أتى بعد سنتين من الدراسات المسبقة حول جدوى الدخول في معادلات جديدة في مجال الاتصالات العسكرية ذات الطابع التكتيكي. وكانت أولى التجارب لإطلاق النار عام 1996، أما الإنتاج الفعلي فقد بدأ عام 2002، مع مخططات لتجهيز 250 وحدة بحرية بمعالج قدرة الاشتباك المشترك لتجهيز سفن السطح، وطائرات المراقبة، ومواقع التدريب والتجارب، ومنصات مشاة البحرية الأمريكية.

وفي هذا الإطار، شكلت آلية الاشتباك المشترك النقلة النوعية المطلوبة، وعبرت الأطلسي لتصل إلى المملكة المتحدة، الشريك القديم والدائم للولايات المتحدة في أوروبا، للتعاون بهذا البرنامج الحديث المتقدم، بهدف إعادة تأهيل أول نظام على فرقاطات من فئة Type-23. أما مدمرات البحرية الملكية من فئة Type 45 وحاملات الطائرات الجديدة، فستجهز بقدرة الاشتباك المشترك، الجاهزة.

وستعتمد نُظم القتال المستقبلية Future Combat Systems FCS على هذه الوصلات، حيث تصبح هذه النظم قادرة على الاعتماد على جهاز الراديو الشبكي، الذي يعمل على نطاق ترددي واسع، لتوفير بيانات لا يحدها سوى قدرة وصلات البيانات، مع المحافظة على نوع الاتصالات الأكثر مرونة على المستوى التكتيكي.

وتوصّف وحدة نقل البيانات من خلال الوسط الناقل، التشفير، ومعدل إرسال البيانات، وعدد المشتركين، وشكل الرسالة، والوحدات المستخدمة للوصلة، والاستخدام التكتيكي، ونوع الربط والمواءمة مع الأجهزة الأخرى، وأقصى مدى للوصلة. أما مكونات وصلة نقل البيانات، فهي الوصلة، وحدة التشفير، وأجهزة اللاسلكي التي تنقل رسالة الوصلة. وتشمل المعدات التي تُربط مع وصلة نقل البيانات تشمل أجهزة اللاسلكي، وجهاز التوقيع الملاحي بالأقمار الصناعية، وأجهزة التعارف، وأجهزة الدعم الإلكتروني.

وتعمل معظم وصلات نقل البيانات بنظام تقسيم الوقت بين الوحدات المشتركة في الشبكة، حيث يتيح هذا النظام لكل وحدة بحرية أو جوية مشتركة مدة معينة من الزمن تُسمى "شريحة الوقت" Time Slot، وخلالها يسمح لهذه الوحدة فقط بأن ترسل؛ بينما تكون باقي الوحدات المشتركة على وضع استقبال. ويكون مجموع شرائح الوقت الكلى لجميع الوحدات هو "دورة الشبكة" Net Cycle. وبما أن هذه الدورة لا تتعدى ثوانٍ معدودة من الزمن، فإن جميع الأهداف تظهر وكأنها ترسل جميعها في آن واحد في الشبكة، لتعطى صورة تكتيكية مستمرة.

وتتضمن الرسالة، التي تنقل بواسطة وصلة نقل البيانات، بداية الرسالة، ورقم الهدف المكتشف، ومسافته، ورقم الوحدة المرسلة أو موقعها، واتجاه الهدف المُكتشف، وسرعته، وبيانات التعارف عنه (صديق/ معادى/ غير معروف)، وموقع المرسل (كخط طول ودائرة عرض)، ونهاية الرسالة.

1. مميزات نظام نقل البيانات الرقمي

يتميز نظام نقل البيانات الرقمي بعدة مميزات، منها:

أ. السرعة في نقل البيانات، حيث ترسل في الوقت الحقيقي.

ب. تجديد بيانات حركة الأهداف باستمرار، وتلقائيا.

ج. استخدام البيانات في شكل صورة تكتيكية، تماثل صورة الرادار، أو لوحة بيانات الموقف التكتيكي.

د. السرية في تداول البيانات، إذ إن الإشارات رقمية ومشفرة.

هـ. الدقة في تداول البيانات.

و. تجنب الخطأ البشرى في إرسال البيانات صوتياً.

2. أشهر وصلات نقل البيانات

إن نمو استخدام وصلات البيانات أمر لا مفر منه؛ لأنه يتماشى مع الاحتياج العسكري العام لمزيد من التوسع في عرض النطاق الترددي في الاتصالات. وأصبح هناك عدد من وسائل نقل البيانات، التي أشهرها:

أ. وصلة نقل البيانات بواسطة المجيب Transponder الراداري، وهى تعد أقدم وصلة لنقل البيانات، إذ صممت واستخدمت منذ سبعينيات القرن العشرين. تسمى هذه الوصلة[1]  VESTA-VC، وتستخدم قنوات الصوت المتاحة، وهى تستخدم غالبا بين الوحدات البحرية والطائرات العمودية، كما تستخدم بين وحدات الصواريخ الساحلية والطائرات العمودية، وتعتمد على وجود مجيب راداري بالطائرات العمودية لتحديد مكان الطائرة على شاشة رادار الوحدة البحرية، أو وحدة الصواريخ الساحلية طوال طيرانها، وعندما تكتشف الطائرة العمودية هدفاً خلف الأفق، لا تراه الوحدة البحرية براداراتها، ترسل الطائرة بيانات هذا الهدف، كمسافة واتجاه، إلى الوحدة البحرية، من خلال وصلة نقل البيانات التي تعمل على الحيز الترددي UHF، فتظهر بيانات الهدف على شاشة رادارات الوحدة البحرية، أو رادار وحدة الصواريخ الساحلية. ويجري تتبع هذه الأهداف على شاشة الرادار، ثم التعامل معها بإطلاق الصواريخ عليها، دون رؤيتها بالرادار، اعتماداً على بيانات هذه الأهداف، التي وصلت من خلال وصلة نقل البيانات.

ب. وصلة نقل البيانات المحمولة Portable Data Link System PDLS، وهى وصلة عادية، ولكن يمكن فكها وتركيبها على الوحدة البحرية. ولكن هذه الوصلات من أجهزة نقل البيانات تكون غير مربوطة مع بقية مستشعرات السفينة.

ج. وصلة نقل البيانات Interoperable Data Link System IDLS ، وهى وصلة عامة، أي يمكن مواءمتها مع أي وصلة نقل بيانات أخرى، وذلك باستخدام وحدة مواءمة.

د. الوصلة (16) Link 16، وهى تعد أفضل نموذج لعمليات الحلفاء، لأنها الوسيلة الأمثل لتتبع مواقع الطائرات لدى الولايات المتحدة وحلف شمال الأطلسي "ناتو". وقد طورت هذه الوصلة في الأصل من قبل الولايات المتحدة الأمريكية، والمستخدم الأكبر لها خارج الولايات المتحدة هو بريطانيا، التي تجهز بها أساطيل طائرات الحرب الإلكترونية المحمولة جواً من طراز "سى هارير" Sea Harrier ، و"سى كبنج" .Sea King واستتبع ذلك عمل إضافي بتجهيز الطائرات " نيمرود" Nimrod  و"تورنادو" Tornado ونظام الاستطلاع المحمول جواً "أستور" ASTOR، والمحطات الأرضية، بهذه الوصلة.

شهد الاستخدام المستمر لوصلات البيانات انتشار استخدام الوصلة Link 16، خارج نطاق طائرات القتال وطائرات القيادة والسيطرة والمراقبة. وكان ثمة إدراك متزايد لمدة طويلة أن طائرات النقل، وخصوصا طائرات الصهريج، ينبغي أن تكون مزودة بهذه الوصلة. ووسعت الولايات المتحدة استخدام وصلة البيانات Link 16 عبر أسطولها القتالي منذ عام 1996. وهذه الوصلة ليست واسعة الانتشار، بسبب كلفتها الباهظة التي تتعدى النصف مليون دولار للطائرة الواحدة.

وتعمل وصلة البيانات Link 16 عن طريق تجزئة كل يوم إلى عدد من الفترات الزمنية، ثم تقسّم كل  فترة زمنية إلى عدد من إطارات الأحداث، ثم ينقسم كل إطار إلى 1536 فترة زمنية للإرسال، ثم تقسّم  هذه الفترات الزمنية حسب تصميم الشبكة. ويعرف كل جهاز طرفي في الوصلة موعد الإرسال والاستقبال.  ويهدف تصميم هذا التقسيم وهذه المواصفات إلى تمكين النظام من العمل بشكل فعال، وتحاشي الإعاقات.

هـ. الوصلة (11) Link 11، هي وصلة نقل بيانات تكتيكية، تُستخدم لتبادل البيانات بين منظومات القيادة والسيطرة وبين الوحدات الحاملة للمستشعرات. وهى الوصلة الأساسية لبحرية الولايات المتحدة ودول حلف شمال الأطلسي، وتوفر مدى 300 ميل بحري باستخدام البث على التردد HF، ويغطى هذا المدى، أيضاً، باستخدام التردد UHF، الذي يعيقه انحناء الأرض والتضاريس. ويمكن أن تعمل مع الأقمار الصناعية، وهى ذات مدى كبير، ومشفرة. وللوصلة معدلان لإرسال البيانات: المعدل السريع  (2250 نبضة/ ثانية)، والمعدل البطيء (1364 نبضة/ ثانية).

ولقوات حلف شمال الأطلسي البحرية، تعد وصلة البيانات Link 11، وخليفتها المحسنة  Link 22، مرادفة للوصلة Link 16، في القطاع البحري. وهي مصممة لتأمين الاتصال مع المنصات الجوية والبحرية والبرية، وتتيح العمل ضمن ما يصل إلى أربع شبكات اتصالات مستقلة بشكل متزامن، ويمكن تسجيلها على ما يصل إلى ثماني شبكات اتصال.

3. وصلات بيانات تحملها المقذوفات

مع إطالة مدى بعض المقذوفات، وزمن طيرانها فوق منطقة الهدف، تُجهز هذه المقذوفات بوصلات نقل البيانات، ما يتيح إعادة تحديد مهامها أثناء الطيران. ويستخدم الصاروخ الأوروبي الجوال "ستورم شادو" Storm Shadow وصلة بيانات تعمل أثناء الطيران، كجزء من عملية تحديثه. وتتعاون عدة شركات في إجراء اختبارات على قنابل "بيفواى 2" Paveway II المحسنة، باستخدام وصلة البيانات.

وسوف يزود الجيل الجديد من قذائف المدفعية بوصلات نقل البيانات. وعلى سبيل المثال، فان الولايات المتحدة تحدث مدافع الهاوتزر ذاتية الحركة، طراز M109 عيار 155 مم، لتحمل عشر قذائف ذكية، سويدية الصنع، تحمل هذه الوصلات. ويجرى تزويد نظم الدفاع الجوي النرويجية من نوع  II AMRAAM NASAMS بوصلات البيانات التكتيكية Link 16.