چین تکنولوژی تشخیص زیردریایی با برد ۱۲ مایل زیر آب را رونمایی کرد
تیمی از دانشمندان دانشگاه شانگهای جیاتونگ در چین ادعا کرده‌اند که تکنولوژی جدیدی برای تشخیص زیردریایی توسعه داده‌اند که می‌تواند نظارت زیرآبی را تغییر دهد.
این دستگاه که ادعا شده است در عمق‌های دریای جنوبی چین آزمایش شده است، توانایی بالقوه‌ای برای تشخیص حتی ساکت‌ترین زیردریایی‌ها در مسافت طولانی را نشان داده است، که قبلاً امری غیرممکن به نظر می‌رسید.
پیشرفت در تشخیص الکترومغناطیسی
تکنولوژی تشخیص جدید در ساختاری شبیه به وانت بزرگ قرار دارد و از آنتن‌ها برای تشخیص سیگنال‌های الکترومغناطیسی بسیار ضعیف ارسالی از پروانه‌های زیردریایی استفاده می‌کند. آزمایش اخیر شامل یک پروانه گردان بود و دستگاه توانست سیگنال‌های کم‌فرکانس را در فاصله تقریباً ۱۲ مایل (۲۰ کیلومتر) شناسایی کند، طبق گزارش South China Morning Post ( SCMP ).
جیانگ ویکانگ، استاد در آزمایشگاه کلیدی سیستم مکانیکی و ارتعاش در دانشگاه شانگهای جیاتونگ، اهمیت این توسعه را توضیح داد.
او نوشت: «گرچه برد تشخیص و مکان‌یابی ۱.۸۶ مایل (۳ کیلومتر) خود یک پیشرفت بزرگ است، اما هنوز برای تشخیص و مکان‌یابی اهداف در دریای باز کافی نیست.»
او تأکید کرد که این تکنولوژی جدید می‌تواند برد تشخیص این سیگنال‌های الکترومغناطیسی را تا بیش از ۳۱ مایل (۵۰ کیلومتر) افزایش دهد، مسافته‌ایی که با برد مدرن تورپیدوها قابل مقایسه است.
این دستاورد نسبت به رکوردهای قبلی بهبود قابل توجهی را نشان می‌دهد. تا کنون، دورترین فاصله شناسایی زیردریایی‌ها با استفاده از تکنولوژی مشابه تنها کمی بیش از ۱.۵ مایل (۲.۵ کیلومتر) بود، که آن نیز توسط دانشمندان چینی به دست آمده بود.
تشخیص از بستر دریا: رویکردی جدید
به‌طور سنتی، تشخیص زیردریایی‌ها با استفاده از سیگنال‌های الکترومغناطیسی به دلیل ماهیت آب دریا که تمایل به ضعیف کردن امواج الکترومغناطیسی دارد، چالش برانگیز بوده است. هنگامی که پروانه‌ها از میدان‌های الکتریکی اطراف ناوهای دریایی عبور می‌کنند، تشعشات الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند، اما این سیگنال‌ها در آب دریا کوتاه‌برد هستند.
با این حال، دانشمندان شانگهای رویکرد متفاوتی را اتخاذ کردند — بجای دریافت سیگنال‌ها از آب، آنها را از بستر دریا جمع‌آوری کردند.
هنگامی که یک زیردریایی حرکت می‌کند، پروانه‌های آن هر ثانیه یک بار می‌چرخند و امواج الکترومغناطیسی کم‌فرکانس ایجاد می‌کنند که به بستر دریا می‌روند و در طول لایه‌های صخره گسترش می‌یابند. این امواج در بستر دریا با نرخ بسیار کمتری نسبت به آب دریا ضعیف می‌شوند، که به دلیل آن برد تشخیص به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
به گفته دانشمندان، نرخ ضعف در بستر دریا تنها ۰.۲۷۸ دسی‌بل بر مایل (۰.۱۷۳ دسی‌بل بر کیلومتر) است، در مقایسه با نرخ بسیار بالاتر در آب دریا.
دانشمندان اشاره کردند که «زمین‌شناسان دریایی سال‌ها از این روش برای کشف مخازن نفت و گاز زیر دریا استفاده کرده‌اند»، و افزودند که این روش قبلاً هرگز برای تشخیص زیردریایی استفاده نشده بود.
پتانسیل این رویکرد بسیار زیاد است، اما چالش‌های متعددی نیز به همراه دارد، به‌ویژه از آنجا که امواج الکترومغناطیسی از پروانه‌ها تا زمان رسیدن به بستر دریا بسیار ضعیف هستند.
علاوه بر این، بستر دریا مملو از نویز الکترومغناطیسی از منابع طبیعی و غیرنظامی است.
غلبه بر چالش‌ها با الگوریتم‌های پیشرفته
تیم تحقیقاتی یک الگوریتم پیشرفته ایجاد کردند تا سیگنال‌های بسیار ضعیف را در محیط نویزی و پیچیده بستر دریا جدا کنند. دقت مکان‌یابی یکی دیگر از موانع بود.
برای مشخص کردن یک هدف، دستگاه به سنسورهای دقیق زیاد پراکنده در یک منطقه ۰.۶۲ مایل (۱ کیلومتر) نیاز دارد که با حاشیه خطای نه بیشتر از یک میلیاردیم ثانیه همزمان باشند — که در شرایط دریای عمیق چالش برانگیز است.
مقاله نشان داد (از طریق SCMP ) که «امواج الکترومغناطیسی کم‌فرکانس داده‌های فیزیکی محدودی حمل می‌کنند، و محققان هنوز در حال کار بر بهبود استفاده از آنها برای شناسایی و مکان‌یابی دقیق‌تر اهداف هستند.»
علیرغم این، محققان معتقدند که تکنولوژی دارای پتانسیل فراوانی است، به‌ویژه در تشخیص زیردریایی‌ها که به طور فزاینده‌ای با روش‌های صوتی مرسوم دشوار است.
خود دستگاه با ابزارها و محفظه‌های باتری برای عملیات بلندمدت زیرآبی مجهز شده است و به یک بویی سطحی متصل است. در حالی که عمدتاً برای تشخیص زیردریایی طراحی شده است، سیستم می‌تواند کشتی‌های سطحی را نیز با تشخیص پی‌تاب پروانه‌های آنها ردیابی کند.
مقاله بیان کرد: «ما به تشخیص دقیق اهداف در دریای باز دست یافته‌ایم.»
تأثیرات بر جنگ زیرآبی جهانی
فناوری جدید در زمانی بحرانی می‌آید که جنگ زیرآبی به یک حوزه کلیدی برای قدرت‌های نظامی بزرگ تبدیل شده است. زیردریایی‌ها به طور فزاینده‌ای پنهان شده‌اند، تولید صداهایی که تقریباً از نویز پس‌زمینه اقیانوس قابل تمیز نیستند. این مساله یک چالش بزرگ برای سیستم‌های تشخیص صوتی متداول ایجاد می‌کند.
همزمان با تشدید تنش‌ها در دریای جنوبی چین و تنگه تایوان ، چین و ایالات متحده به سرمایه‌گذاری‌های سنگینی در قابلیت‌های جنگ ضدزیردریایی روی آورده‌اند.
در حالی که آمریکا به عنوان رهبر در فناوری زیردریایی شناخته می‌شود، چین در حوزه‌های مربوطه همچون دتکتورهای ناهنجاری گرانشی، رادارهای تراهرتز، سیستم‌های زیرآبی بدون سرنشین (UUV) و ماهواره‌های ضدزیردریایی مجهز به هوش مصنوعی پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است.
یافته‌ها در نشریه Journal of Vibration and Shock ، یک ژورنال بررسی‌همتا چینی، منتشر شده است.
