فازی جدید در ارتباطات نظامی

وبسایت سایبربان - محمدحسین مظفریان: پروژه جدید سازمان دارپا با هدف ایجاد فناوری آرایه فازی دیجیتال چند پرتویی در مقیاس ۱۸ تا ۵۰ گیگا هرتز استفاده می شود.

علاقه روز افزون به استفاده فراگیرتر از اشعه های میلیمتری در راستای برقراری ارتباط روی بستر ابزارهای ارتباطی کوچک که با ارتعاش پرتوهای آنتن باریک، امنیت ارتباطات را برقرار می کنند، در سازمان دارپا دیده می شود؛ گرچه سامانه های میلیمتری امروزی به دلیل عدم وجود قابلیت همکاری، کاربرپسند نبوده و تنها برای بسترهای بسیار پیچیده به کار می رود.

برای گسترش کابردی اشعه های یاد شده در سراسر وزارت دفاع ایالات متحده، باید بسیاری از چالش ها از جمله پوشش گسترده، دقت نقطه پرتو، اکتشافات کاربر و شبکه های مش (mesh networking) اشاره شود.کاربرد نوآوری مذکور و پیشرفت در رادیوهای دیجیتال و اشعه ها میلیمتری، دنیای فناوری را به وضعیت کنونی سوق داده، این پیشرفت موجب یک تغییر راهبردی در ارتباطات و بسترهای ابزارهای ارتباطی شبکه شد.

آرایه فازی فعال در اشعه های میلیمتری یا فرکانس های بسامد بالا به وسیله بازار۵G بستری فعال در حوزه پزوهش قلمداد می شود. در درجه اول نرم افزارهای تبلیغاتی، مشکلات پایانه های ارتباطی که مصرف کنندگان خواستار پهنای باند بیشتر با کارایی بالا و با حداقل موانع کشف کاربر را برطرف می کنند. در طرف مقابل بسترهای های وزارت دفاع امریکا دارای چارچوب های بسیار پیچیده ای هستند. این بسترها اغلب به دسته های ده تایی یا صدتایی در مقیاس مایل دریا از یکدیگر جدا شده که از این رو، بسترهای نظامی فعلی در سه بعد با گرایش های ناشناس در حرکت هستند. این محیط چالش منحصر به فرد تبادل سیگنال را ایجاد می کند که به راحتی با رویکردهای ارتباطاتی کنونی برطرف نمی شود.

تیموتی هنکاک (Timothy Hancock) مدیر پروژه دارپا در این رابطه گفت:

تصور کنید که دو هواپیما با سرعت بالا در حال حرکت به طرف یکدیگر باشند. آنها باید با پیدا کردن یکدیگر در فضا راهی برای برقراری ارتباط از طریق آنتن های تبادل پرتو (directional antenna beams) اتخاذ کنند که در این صورت با چالشی دشوار که با راه حل های آرایه فازی نوظهور در بازار برطرف نمی شود روبرو هستند.

به منظور برطرف سازی این چالش ها، سازمان دارپا در حال راه اندازی پروژه « فرکانس های میلیمتری آرایه دیجیتال یا میداس» (MIDAS) است. میداس، برای توسعه فناوری سطح عنصر آرایه فازی دیجیتال به کار می رود که نسل آینده سامانه اشعه ها میلیمتری وزارت دفاع را راه اندازی می کند. به منظور کمک به مشکلات تبادل سیگنال انطباقی و حصول اطمینان از راه حل های کاربردی، پروژه بالا به دنبال ایجاد یک آرایه متحد برای فعال سازی ارتباطات هدایت شده چند پرتویی است. تلاش های تحقیقات با تمرکز روی کاهش ابعاد و قدرت دستگاه های فرستنده و گیرنده و توانمندسازی فناوری آرایه فازی برای بسترهای ابزارهای ارتباطی و ارتقای دستگاه های قابل حمل، ترافیک فرکانس های ملیمتری را کاهش می دهد.

پیشرفت ها در حوزه فناوری های یاد شده باعث توانمند سازی برنامه های جدید ارتباطات چند پرتویی در راستای کمک به کاهش زمان کشف گره و ارتقای توان عملیاتی می شود. هنکاک در این رابطه افزود:

در حالیکه نسل آینده آرایه فازی، حائز اهمیت است، تبادل سیگنال های دیجیتال امروزی به فرکانس های پایین محدود می شود که این امر باعث ایجاد آرایه های خروجی بیش از حد بزرگ بر بستر دستگاه های ارتباطی کوچک می شود.

به منظور کوچک ساختن ابعاد آرایه ها، پیشرفت در فناوری اشعه های میلیمتری، فرکانس های پهنای باند بالا را رو به جلو هدایت کرده و توانایی آنتن های هدایتی را به ابزارهای کوچک ارتباطی تیدیل می کند. مدیر پروژه دارپا افزود:

با بکارگیری پروژه میداس، محققان دارپا به دنبال تلفیق پیشرفت های انجام شده در اشعه ها میلیمتری و فناوری تبادل سیگنال های دیجیتال برای تولید رادیوهایی برای ارسال ارتباطات امن استفاده می شود.