یک هواپیمای بدون سرنشین چگونه موقعیت،سرعت و زمان پرواز خود را از ماهواره ها می گیرد

هدایت بدون سرنشین از فضا

سیستم هدایت ماهواره ای چهره میدان نبرد را در قرن جدید تغییر داده و باعث ورود نسل جدیدی از جنگ افزارهای هدایت شونده دقیق به صحنه نبرد شده است.جی پی اس یک سیستم ماهواره ای است که توسط وزارت دفاع امریکا ساخته شده،گیرنده ای مخصوص که اطلاعات دقیقی از محل و زمان گیرنده را در اختیار قرار می دهد.

ماهواره های جی پی اس سیگنال هایی را ارسال می کنند که توسط گیرنده های جی پی اس روی یک هواپیمای بدون سرنشین دریافت می شوند و موقعیت مکانی،سرعت و زمان پرواز را در هر جای کره زمین و در هر موقع از روز یا شب و در هر شرایط اب و هوایی محاسبه می کنند.امروزه این سیستم هدایت بیشتر به عنوان هدایت کننده هواپیماهای بدون سرنشین دوربرد مورد استفاده قرار می گیرد و این هواپیماها را تا فاصله ای نزدیک به هدف،هدایت می کند.البته یک هواپیمای بدون سرنشین پیشرفته دوربرد پس از هدایت به نزدیکی هدف توسط ترکیبی از سیستم های هدایتی کنترل می شود که یکی از انها جی پی اس است.نکته اصلی اینجاست که گیرنده های جی پی اس نظامی مانند نمونه ای که در هواپیماهای بدون سرنشین استفاده می شود،بر خلاف گیرنده های عادی از یک نوع سیستم رمز گذاری شده برای ارتباط با ماهواره ها استفاده می کنند.

منظومه هدایت

نخستین بخش یک سیستم هدایت ماهواره ای شامل 24 ماهواره است که در حدود 20000 کیلومتری بالای زمین در مدار می چرخند.برای کسب اطمینان از اینکه ماهواره ها قادر به ردیابی و تشخیص در هر نقطه از روی سطح زمین باشند،انها را به شش گروه چهارتایی تقسیم می کنند.

سیستم هدایت ماهواره ای هواپیماهای بدون سرنشین چگونه کار می کند؟

دستگاه گیرنده جی پی اس روی هواپیمای بدون سرنشین اطلاعات به دست امده از ماهواره های اطراف زمین را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و موقعیت ،زمان محلی دقیق و سرعت لحظه ای هواپیما را محاسبه می کنند.

گیرنده های جی پی اس روی هواپیما اطلاعات ارسالی از ماهواره ها را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق هواپیما را محاسبه می کنند.در واقع گیرنده زمان فرستادن سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت ان مقایسه می کند.از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می شود.

گیرنده این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و به این ترتیب محل دقیق هواپیما را با اختلافی ناچیز محاسبه می کند.گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل سه ماهواره برای محاسبه دو بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی و همچنین دریافت اطلاعات حداقل چهار ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی (طول، عرض، ارتفاع و زمان) نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها،گیرنده اقدام به محاسبه سرعت،جهت،مسیر پیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد ، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر می کند.

انتن هوایی

گیرنده جی پی اس درون هواپیمای بدون سرنشین نظامی، هم علائم کد گذاری شده و هم علائم عمومی ازاد را از ماهواره های فضایی می گیرد. سیستم هایی درون هواپیما وجود دارند که از چهار ماهواره اطلاعات مربوط را گرفته و موقعیت ، زمان و سرعت پرواز را با دقت بالایی محاسبه می کنند.

کد گذاری

ایستگاه های زمینی داده ها را به مراکز اطلاعاتی و یا یک ایستگاه زمینی مرکزی ارسال می کنند. انتن تک جهته در هر محل،که بیشتر شبیه به انتن رادیویی یک ماشین عمل می کند،علائم ماهواره ای را جدا و به صورت جریان های الکتریکی به ایستگاه زمینی مرکزی ارسال می کند.سپس ایستگاه زمینی مرکزی علائم را به کانال های طراحی شده برای یک ماهواره و فرکانس خاص در زمانی خاص،جدا می کند . زمانی که علائم تفکیک شده باشد ،ایستگاه زمینی مرکزی می تواند انها را کد گذاری کرده و به فرکانس های مجزا تبدیل کند و به ماهواره هابفرستد. این علائم کد گذاری شده از طرف ماهواره ها به هواپیماهای بدوم سرنشین ارسال میشود.

چالشهای جدید برای پهبادهای سری

تکرار ماجرای هک شدن پرنده بدون سرنشین امریکایی در ایران و اینبار در خود ایالات متحده توسط روش اسپوفینگ موجب نگرانی بسیاری از جمله مقامات امریکایی شده است.استفاده از پرنده های بدون سرنشین کنترل از راه دور یکی از راه هایی است که می توان با ان هزینه های مربوط به نیروی انسانی را در ماموریت های گشت زنی و حتی در میدان جنگ کاهش داد.فرماندهی یک عملیات صدها کیلومتر دورتر از محل روشی است که در چند سال اخیر و به لطف چشمگیر پهباد ها مورد استفاده قرار می گیرد اما به نظر می رسد دوران استفاده از پهبادها با چالش جدیدی مواجه است.چالشی با عنوان هک شدن با روش اسپوفینگ (ایجاد اختلال)!

هک سیستم فضایی

خبرگزاری های خارجی پس از اتفاقی که چندی قبل در مرزهای شرقی ایران رخ داد، اعلام کردندکه پژوهشگران ایرانی توانستند یک پهباد امریکایی را هک کرده و با موفقیت فرود اورند. البته بعضی از کارشناسان هک کردن یک پهباد نظامی را غیر ممکن دانستند.این بار اما داستان فرق می کند،یک تیم دانشجویی امریکایی با همان روش هک کردن سیستم موقعیت یاب جهانی (جی پی اس) یک پهباد سبک دولتی را در تگزاس در میان اسمان ربودند.

روشی به نام ایجاد اختلال

حمله به روش اسپوفینگ (ایجاد اختلال )یک روش حمله سایبری است که در ان هکر با جازدن یک سیگنال به جای سیگنال دریافتی اصلی سیستم هک شونده کنترل ان را به دست می گیرد.از این روش پیش از این در هک کردن ایمیل ها،ای، پی وب سایت ها، صندوق های صوتی و جی، پی اس ها استفاده شده است. در جی پی اس ها هکر با ارسال یک سیگنال قوی تر از سیگنال دریافتی از ماهواره سبب می شود وسیله مورد نظر سیگنال دریافتی از ماهواره را گم کرده و طبق نظر سیگنال هکر مسیر خود را دنبال کند.نکته مهم در این قسمت این است که از انجا که ناوبری یک پهباد توسط جی پی اس بر پایه مدت زمان رسیدن سیگنال به دریافت کننده صورت می گیرد هکر قطعا باید محل دقیق پهباد قربانی را بداند تا تاخیرهای زمانی لازم برای ارسال سیگنال فریب دهنده را لحاظ کند. همچنین از دیگر نکات مهم این است که با توجه به اینکه پهبادها با سرعت بالایی در حال پروازند پس از لحظاتی ممکن است سیستم قفل دریافت کننده جی پی اس بر روی وسیله عملکرد خود را از دست بدهد و تنها سیگنال ارسالی از طرف هکر برای پرنده قابل قبول باشد. این همان اتفاقی است که گفته می شود برای پهباد آر.کیو-170 در مرزهای شرقی ایران رخ داد.

پهباد را از فضا نابود کن
در این شریط هک شدن یک پهباد حکومتی ایالات متحده در تگزاس موجب نگرانی مسولان دفاعی ایالات متحده شده است.پروفسور تاد همفری و یک تیم پژوهشی از ازمایشگاه ناوبری رادیویی دانشگاه تگزاس با همین روش یک پهباد کدگذاری نشده را هک و در میان اسمان ربودند. این استاد دانشگاه تگزاس پیش از این نیز بارها در مورد عدم امنیت سیستم های جی.پی.اس پهبادها در مقابل هک شدن هشدارداده بود.یکی دیگر از نگرانی هایی که در این زمینه وجود دارد این است که علاوه بر پهبادها وسایل نقلیه دیگری از جمله خودروها، کشتی ها و هواپیماهای مسافربری نیز از سیستم جی پی اس برای ناوبری خود استفاده می کنند و هک شدن این وسایل می تواند خطر بزرگی در اینده به حساب اید.پژوهشگران دانشگاه تگزاس هشدار داده اند در صورتی که فکری برای پر کردن این حفره امنیتی اندیشیده نشود در اینده نیز شاهد چنین حوادثی خواهیم بود.

یک هواپیمای بدون سرنشین چگونه موقعیت،سرعت و زمان پرواز خود را از ماهواره ها می گیرد

مطالب مشابه :

جزئیات بیشتر از چگونگی هک‌کردن جی.پی.اس پهپاد شناسایی آمریکایی توسط ایران + فیلم

رمزگشایی از سیستم‌های هواپیمای بدون سرنشین آمریکایی RQ-170

جی پی اس GPS با ای جی پی اس AGPS چه فرق هایی دارد؟

4 سناریو برای شکار پهپاد آمریکایی + عکس

یک هواپیمای بدون سرنشین چگونه موقعیت،سرعت و زمان پرواز خود را از ماهواره ها می گیرد