شناسايي پهپادها با اثر انگشت مغناطيسي موتورها
پژوهشگران روش جديدي براي شناسايي پهپادها ابداع كرده‌اند كه از ميدان مغناطيسي موتورهاي آنها استفاده مي‌كند؛ اين روش ارزان‌تر و پنهان‌تر از رادارهاي سنتي است. با رايج‌ترشدن پهپادهاي كوچك در ميدان‌هاي نبرد، نياز به فناوري‌هاي ارزان و موثر براي مقابله با پهپادها افزايش يافته است.
پژوهشگران روش جديدي براي شناسايي پهپادها ابداع كرده‌اند كه از ميدان مغناطيسي موتورهاي آنها استفاده مي‌كند؛ اين روش ارزان‌تر و پنهان‌تر از رادارهاي سنتي است. با رايج‌ترشدن پهپادهاي كوچك در ميدان‌هاي نبرد، نياز به فناوري‌هاي ارزان و موثر براي مقابله با پهپادها افزايش يافته است. يافته‌هاي پژوهشگران دانشگاه بين‌المللي فلوريدا (FIU) كه در مجله آي‌تريپل‌اي سنسورز جورنال/ IEEE Sensors Journal منتشر شده، نشان مي‌دهد مي‌توان پهپادها را از روي يك نشانه طبيعي شناسايي كرد كه هنگام پرواز اجتناب‌ناپذير است: ميدان‌هاي مغناطيسي با فركانس بسيار پايين كه موتورهاي الكتريكي چرخان آنها توليد مي‌كنند. چيدمان موتورهاي هر مدل پهپاد متفاوت است. همين تفاوت باعث مي‌شود هر پهپاد، ميدان مغناطيسي مخصوص به خودش را داشته باشد؛ مانند يك اثر انگشت مغناطيسي كه نوع پهپاد را لو مي‌دهد. پژوهشگران اين دانشگاه با ثبت اين الگوها با يك آنتن ويژه و پردازش داده‌ها با يك مدل يادگيري ماشين، پهپادهاي فضاي باز را با دقت تا 98.52 درصد در فواصل تا ۱۵ متر شناسايي كردند؛ اين روش نه‌تنها حضور پهپاد را نشان مي‌دهد، بلكه مدل و نوع دقيق آن را هم تشخيص مي‌دهد.
چرا اين روش متفاوت است؟
فناوري ساخته‌شده در دانشگاه بين‌المللي فلوريدا برخلاف سامانه‌هاي معمول، هيچ سيگنالي ارسال نمي‌كند. آرجونا ماداناياكه (Arjuna Madanayake)، استاد دانشكده مهندسي و رايانش اين دانشگاه، مي‌گويد: اين روش مي‌تواند شناسايي پهپادها را براي دشمن دشوارتر كند. روش‌هايي كه اكنون پهپادها براي شناسايي استفاده مي‌كنند، به‌نوعي موقعيت خودشان را لو مي‌دهد. رادار سيگنال مي‌فرستد و دشمن مي‌تواند آن را رديابي كند. سامانه‌هاي صوتي هم با سر و صداي محيط از كار مي‌افتند. ما يك راه كاملا متفاوت را انتخاب كرديم. هرچند برد روش ما فعلا محدود است، هزينه توسعه آن فقط چند صد دلار است و مي‌تواند بدون هيچ پشتيباني تخصصي، پيوسته كار كند؛ و اين قابليتي است كه سامانه‌هاي راداري فاقد آن هستند. اين مطالعه به‌طور خاص روي پهپادهاي كوچك و قابل توليد انبوه متمركز بود؛ پهپادهايي كه مي‌توانند مواد منفجره حمل كنند يا بدون اينكه در رادارهاي معمولي ديده شوند، به دشمن جاسوسي كنند. چون دستگاه اين دانشگاه فقط تشعشعات فركانس پايين (امواج مغناطيسي ضعيف) را دريافت مي‌كند و هيچ سيگنالي نمي‌فرستد، هيچ ردي براي دشمن باقي نمي‌گذارد.
مزاياي اين فناوري
يكي از مهم‌ترين مزاياي اين روش، هزينه پايين آن است. سامانه‌هاي راداري معمولا به تجهيزات گرانقيمت نياز دارند و بايد به صورت دايمي نگهداري شود، اما دستگاه ساخته‌شده در اين دانشگاه با چند صد دلار ساخته مي‌شود و مي‌تواند بدون نظارت تخصصي، به‌طور پيوسته كار كند. همين ويژگي آن را براي استفاده در مناطق دورافتاده يا واحدهاي نظامي با بودجه محدود مناسب مي‌كند.
مزيت ديگر، پنهان‌بودن آن است. چون دستگاه هيچ سيگنالي ارسال نمي‌كند، دشمن نمي‌فهمد كه در حال رديابي است. اين موضوع در ميدان نبرد اهميت زيادي دارد، چون پهپادها مي‌توانند به سرعت موقعيت سامانه‌هاي راداري را پيدا كنند و آنها را هدف قرار بدهند. اين فناوري همچنين مي‌تواند در كنار ساير روش‌هاي شناسايي به كار رود؛ براي مثال، اگر رادار حضور يك پهپاد را تشخيص بدهد، اين دستگاه مي‌تواند نوع دقيق آن را مشخص كند و به مدافعان كمك كند تصميم بهتري بگيرند. تركيب اين روش‌ها مي‌تواند دقت سامانه‌هاي پدافندي را افزايش چشمگيري بدهد.
محدوديت‌ها و چشم‌انداز آينده
با وجود مزاياي فراوان، اين فناوري محدوديت‌هايي هم دارد. برد فعلي آن تنها ۱۵ متر است كه براي كاربردهاي عملياتي گسترده كافي نيست. پژوهشگران مي‌گويند در حال كار روي افزايش برد دستگاه هستند تا بتوانند آن را براي استفاده در پهنه‌هاي وسيع‌تر مناسب كنند.
همچنين دقت اين روش مي‌تواند تحت تأثير عوامل محيطي مانند وجود فلزات يا منابع ديگر ميدان مغناطيسي در اطراف قرار بگيرد. با اين حال، پژوهشگران معتقدند با بهبود آنتن و مدل يادگيري ماشين مي‌توان اين اثرها را كاهش داد.
چرا شناسايي نوع پهپاد مهم است؟
ماداناياكه مي‌گويد: دانستن نوع پهپادي كه در راه است، اهميت دارد. پهپادهاي مختلف محموله‌ها و سطح تهديد متفاوتي دارند. هرچه اطلاعات بيشتري به مدافع بدهيد، او بهتر مي‌تواند واكنش نشان بدهد.
گروه پژوهشي در حال حاضر با شركتي براي تجاري‌سازي اين فناوري همكاري مي‌كند تا اين روش از آزمايشگاه به ميدان عملياتي برسد. به گفته پژوهشگران، اين فناوري مي‌تواند در آينده به يكي از ابزارهاي مهم سامانه‌هاي پدافندي تبديل شود.
