۳۶ ساعت پرواز چشم بسته

آشنایی با انواع شیوه های کنترل پهپادها

سیستم هدایت انواع مختلف هواپیماهای بدون سرنشین، بسته به نوع و هدفی که هواپیما را برای آن طراحی می‌کنند و از همه مهم‌تر، قیمت تمام‌شده آنها؛ با یکدیگر متفاوت است با این حال اصول پایه هدایت آنها یکی است. پهپادهای امروزی را عموما خلبان‌هایی کنترل می‌کنند که صدها کیلومتر، آن‌سوتر در اتاق کنترلی حاوی مانیتورهای متنوع نشسته‌اند و هواپیمایشان را به صورت مستقیم یا به‌وسیله ماهواره هدایت می‌کنند.

از زمان پیدایش نخستین پهپادهای پیشرفته در دهه‌های پایانی قرن بیستم به این سو، از دو شیوه برای هدایت هواپیماهای بدون سرنشین استفاده می‌کنند.

روش نخست هدایت خودکار است که نیازمند برنامه‌ریزی و وارد‌کردن مسیر پرواز به کامپیوتر مرکزی هواپیمای بدون سرنشین، پیش از پرواز است و دیگری هدایت مستقیم یا نیمه‌مستقیم که معمولا برای هواپیماهای بدون سرنشین کوچک‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. تا سال‌های اوج جنگ سرد، به دلیل محدودیت‌های هدایت ماهواره‌ای، هدایت خودکار محبوبیت زیادی داشت.البته تعریف آن زمان از هدایت خودکار با امروز بسیار تفاوت داشت، مثلا هواپیماهای بدون سرنشین خودکار و پیشرفته‌ای چون D۲۱ که برای پرواز بر فراز شوروی طراحی شده بودند، عملا یک‌بار‌مصرف بودند و از نظر هدایت، بسیار شبیه موشک‌های هدایت‌شونده بودند. اما رفته‌رفته هدایت مستقیم، محبوبیت خود را از دست داد و هدایت نیمه‌مستقیم جای آن را گرفت. هدایت مستقیم این امکان را فراهم می‌کرد تا خلبان یا کنترل‌کننده وضعیت پرواز هواپیما را بر اساس موقعیت اهداف و شرایط تغییر دهد. این موضوع به‌خصوص در عملیات‌های شناسایی نقش ویژه‌ای ایفا می‌کرد.تا پیش از توسعه سیستم‌های مکان‌نمای جهانی، رادارها برخی از انواع اولیه این دست هواپیماهای بدون سرنشین را ردگیری می‌کردند و به این ترتیب خلبان می‌توانست با استفاده از ارتباط رادیویی از اتاق کنترل خود در پایگاه مادر، مسیر پرواز را اصلاح کند. اما هدایت رادیویی، مشکل این شیوه هدایت بود. امواج رادیویی برد محدودی داشتند و در عین حال در نتیجه پارازیت، تدابیر متقابل الکترونیکی (جنگ الکترونیک) یا شرایط بد آب و هوایی دچار اختلال می‌شدند.

در چنین شرایطی با قطع یا اختلال در ارتباط رادیویی، هواپیما یا ساقط می‌شد یا در بهترین حالت، بدون هدایت به مسیر مستقیم خود ادامه می‌داد. برای حل اینگونه مشکلات، مثلا در جنگ ویتنام گونه‌ای از هواپیمای ترابری تاکتیکی هرکولس نقش رله را برای هواپیماهای بدون سرنشین ایفا می‌کرد. با توسعه سیستم‌های ناوبری و هدایت ماهواره‌ای و پیشرفت کامپیوترها، در فاصله تنها دو دهه از پایان جنگ سرد، داستان به‌کلی تغییر کرد. پهپادهای امروزی در هنگام پرواز در فواصل دور، زمانی که هیچ خط مستقیمی با مرکز کنترل وجود ندارد، توسط ارتباط ممتد ماهواره‌ای کنترل می‌شوند. در نتیجه همانند بیشتر هواپیماهای سرنشین‌دار، پهپادها هم برای هدایت خود به جی‌پی‌اس یا همان سامانه مکان‌نمای جهانی وابسته‌اند. با این تفاوت که پهپادها از جی‌پی‌اس‌های نظامی استفاده می‌کنند. جی‌پی‌‌اس‌های غیرنظامی از اطلاعات کد نشده استفاده می‌کنند که امنیت آن کمتر است اما جی‌پی‌اس‌های نظامی از اطلاعات تماما رمزنگاری شده با یک سیستم رمزنگاری خاص استفاده می‌کنند.

گیرنده جی‌پی‌اس با دریافت اطلاعات به صورت همزمان از حداقل سه ماهواره، طول و عرض جغرافیایی محل پرواز خود را محاسبه می‌کند. در عین حال، عموما هواپیماهای بدون سرنشین را علاوه بر جی‌پی‌اس، توسط دو سیستم ناوبری ترکام و آی‌ان‌اس نیز کنترل می‌کنند. پهپادها، به‌خصوص در زمان قطع ارتباط ماهواره‌ای برای هدایت به این دو وابسته‌اند. به این صورت که سیستم ناوبری اینرسیایی یا آی‌ان‌اس، اطلاعات تقریبی مورد نیاز برای ناوبری را تامین می‌کند و اطلاعات دقیق‌تر توسط سیستم ترکام تامین می‌شود. به این ترتیب هواپیما با استفاده از اطلاعات سیستم آی‌ان‌اس خود در مسیر تقریبی و سپس با استفاده از سیستم ترکام روی مسیر دقیق قرار می‌گیرد. بر این اساس، هواپیمای بدون سرنشین می‌تواند تمام مراحل عملیات را به صورت کاملا خودکار و بر اساس نقشه‌های گرافیکی وارد شده به سیستم ترکام طی کنند.

البته باید پیش از آغاز پرواز، این نقشه‌های با قدرت تفکیک بسیار بالا را به حافظه کامپیوتر هواپیما داد چرا که هیچ یک از دو سیستم آی‌ان‌اس و ترکام در هنگام پرواز تبادل اطلاعاتی با بیرون ندارند، همین موضوع هم کارآیی این سیستم را بدون کمک جی‌پی‌اس محدود می‌کند. استفاده از جی‌پی‌اس به پهپاد امکان می‌دهد تا بدون توجه به عوارض زمینی، آزادی عمل بیشتری در انتخاب مسیر خود داشته باشد. عموما خلبان‌ها پهپادهای شناسایی و تهاجمی کوچک را در طول بیشتر مراحل پرواز کنترل می‌کنند، اما پهپادهای بزرگ‌تر اگرچه باز هم در برخی مراحل پرواز (مثل برخاستن و فرود) وابسته به خلبان‌اند، اما در باقی شرایط به صورت خودکار زیر نظر ناظر زمینی پرواز می‌کنند. این مزیت به هواپیماهای بدون سرنشین متوسط و بزرگ امکان می‌دهد تا بین ۲۴ تا ۳۶ ساعت مداومت پروازی داشته باشند.البته دارپا (آژانس تحقیقات پیشرفته آمریکا) در چند سال اخیر حسابی سرگرم تحقیق روی طراحی پهپادهای متفاوتی با مداومت پروازی بیشتر (از چند هفته تا چند ماه) بوده است.از سوی دیگر به‌زودی شاهد ظهور نخستین نسل هواپیماهای بدون سرنشین پنهانکار با توانایی‌های بیشتر برای رقابت با بمب‌افکن‌های سرنشین‌دار خواهیم بود؛ پهپادهایی نظیر «Neuron» شرکت داسو، «X-۴۷B» گرومن، «فانتوم ری» بویینگ و «Sea Eagle» لاکهیدمارتین که در اصل به‌عنوان نخستین پهپادهای بزرگ پنهانکار در دست توسعه قرار دارند.

محمدحسین جهان‌پناه