استخدام الليزر في الكشف عن الألغام البحرية والغواصات
تتيح
قدرة شعاع الليزر الأزرق الأخضر على اختراق ماء البحر وتكوين صورة ذات
درجة تحليل مناسبة عن حجم وشكل الشئ تتيح استخدامه لكشف الغواصات والألغام
البحرية. يعتبر الليدار وسيلة فعالة لكشف وتصنيف الأهداف المغمورة تحت سطح
الماء. بعد غرق القطعة البحرية الأمريكية صامويل. ب. روبرتس (Samuel B.
Roberts) في الخليج العربي عام 1988م بواسطة لغم بحري غير متقدم قامت شركة
كامان إيروسبيس (Kaman Aerospace) بتطوير نظام الليدار ماجيك لانترن
(Magic Lantern) لكشف الألغام. بعد تدمير القطعتين البحريتين الأمريكيتين
تريبلي (Tripli) وبرنستون (Princeton) أثناء حرب تحرير الكويت تم التفكير
في وسيلة فعالة للإجراءات المضادة ضد الألغام وأوضحت التجارب الأولية نجاح
الأنواع التجريبية التي استخدمت وفي عام 1996 بدأت البحرية الأمريكية في
استخدام النظام ماجيك لانترن. يقوم احتياطي البحرية بتجهيز أحد سربيه من
الحوامات سوبر سي سبرايت (Super Seasprite) من النوع SH-2G بثلاثة أنواع
من نظام الإجراءات المضادة للألغام المحمول جواً ماجيك لانترن الذي تنتجه
شركة كامان أيروسبيس ويستخدم الليزر الأزرق الأخضر ومصفوفة من آلات
التصوير وذلك لمسح الماء أسفل الحوامات من السطح وحتى قاع القطع البحرية.
يقوم هذا النظام بعد القيام بعدة عمليات مسح بمقارنتها والربط بينها لكشف
الألغام الطافية أو الغاطسة ويتم تحديد موقع تلك الألغام بواسطة جهاز
استقبال للنظام العالمي لتحديد الموقع (GPS).
قامت
شركة ساندرز (Sanders) بتطوير نظام مشابه طراز ATD-111 لصالح برنامج تجارب
الحرب ضد الغواصات في عام 1989. يتم تحميل هذا النظام داخل مستودع وتم
تجربته مع الحوامات سي هوك (Sea Hawk) حيث تم تجميع البيانات من هذا
النظام في وضع العمل على الكشف عن الألغام. من المتوقع أن يكون النظام
ماجيك لانترن و النظام ATD-111 قد دخلا في منافسة في أواخر عام 1998 وذلك
لاختيار أفضلهما لصالح برنامج نظام الليزر للكشف عن الألغام المحمول جواً.
الاستخدامات الأخرى لأشعة الليزر
يستخدم
الليزر في أغراض مدنية كثير سواء في الطب أو الصناعة ولكننا سنناقش هنا
الاستخدامات التي يمكن أن تكون مدنية وفي نفس الوقت يمكن استغلالها في
الأغراض العسكرية. من هذه الاستخدامات الكشف عن مكونات الهواء الجوي
وبالتالي الإنذار عن استخدام غازات الحرب الكيميائية، ودراسة التغيرات
الجوية مثل العواصف والدوامات الهوائية، تجنب الهيئات الأرضية المرتفعة
والعوائق بمختلف انواعها.
يستخدم
جهاز ليدار الامتصاص التفاضلي (Differential Absorption Lidars) في مراقبة
آثار الغازات والجزيئات الجوية الأخرى. تستخدم تلك الوحدات مصدرين لأشعة
الليزر يعملان على طولي موجة متجاورين. يقوم المصدر الأول بتوليد أشعة
ليزر لها طول موجة قريب من طول الموجة الذي يحدث عنده أقصى امتصاص للأشعة
بواسطة الغاز المطلوب الكشف عنه. بينما يقوم المصدر الثاني بتوليد أشعة
ليزر لها طول موجة في الحيز الذي لا يمتصه الغاز المطلوب الكشف عنه. نظراً
لأن كل نوع من جزيئات الغازات له شكل محدد لامتصاص أشعة الليزر كما أن قوة
وعرض وخطوط الامتصاص تعتمد على كثافة، وضغط، ودرجة حرارة الغاز مما يتيح
استخدام مثل تلك الأجهزة مراقبة المكونات الغريبة بالجو.
في
أوائل التسعينات قامت شركة هيوز للطائرات بتطوير جهاز استشعار بالليزر له
قدرة على كشف وتحديد نوع الغازات الكيميائية الموجودة في
دان
القتال وذلك لذمة عقد تم توقيعه مع قيادة الدفاع الكيميائي والبيولوجي
التابعة للجيش الأمريكي وتم اختبار هذا الجهاز بنجاح وذلك باستخدام غازات
كيميائية مشابهة للغازات الحقيقية. يستخدم هذا الجهاز وحدة إرسال لأشعة
الليزر له ترددات مختلفة ويمكنه إرسال 16 تردد في دفعة الليزر الواحدة. في
سبتمبر 1988 اتفقت فرنسا والولايات المتحدة الأمريكية على التعاون في
تطوير جهاز للكشف عن الغازات الكيميائية الحربية. قامت أيضاً شركة مجرية
بتطوير الجهاز VTB-1 الذي يعمل من بعد لكشف الغازات الحربية ويستخدم ليزر
ثاني أكسيد الكربون ويمكن ضبط ترددات أشعة الليزر الناتجة منه في حدود 40
تردد ينحصر طول موجاتها بين 9 و 11 ميكرومتر.
تستخدم
أجهزة الليدار لمراقبة حال الجو بقياس سرعة الريح وذلك بواسطة قياس التشتت
المنعكس من على جزيئات الهواء الصلبة الموجودة بالجو وعادة ما تكون تلك
الانعكاسات ضعيفة وذلك يلزم استخدام جهاز استقبال له حساسية عالية. يعتمد
قياس سرعة الريح كما هو الحال مع رادار دوبلر على قياس الفرق في التردد
بين الموجات المرسلة والموجات المنعكسة. قام الباحثون في مركز البحوث
الدفاعية البريطاني بتصنيع جهاز ليدار يمكنه قياس الفرقعات البسيطة التي
تحدث نتيجة لاحتكاك الهواء، والدوامات الهوائية التي تتكون خلف الطائرة
وهي ظواهر يمكن أن تعرض الطائرات التي تواجهها للخطر. في حالة استخدام مثل
تلك الأجهزة على مدرجات الطائرات فإنه من الممكن زيادة أمن الطائرات.
يمكن
أن توفر قدرة جهاز الليدار على كشف الدوامات الهوائية نظماً لتجنب
الدوامات سواء للطائرات المدنية أو العسكرية. تعتمد النظم الحالية لتجنب
الدوامات الهوائية على جزء له شكل مقاوم للهواء مركب على جهاز لقياس
التسارع ولذلك فمثل تلك الأجهزة لها فاعلية محدودة. لكي يكون نظام تجنب
الدوامات الهوائية فعالاً يجب أن يكون قادراً على قياس شدة الدوامات قبل
أن تواجهها الطائرة. يتم حالياً استكشاف إمكانية تحقيق هذا المفهوم بواسطة
برنامج وكالة ناسا (NASA) الفضائية الأمريكية لتطوير نظام ليدار متطور
محمول جواً لقياس المتغيرات المختلفة أثناء الطيران.
من
المشاكل التي تواجه توجيه قنابل الطائرات والذخائر من الارتفاعات العالية
مشكلة سرعة الريح التي يمكن أن تغير مكان سقوط القنبلة أو المقذوف. تحاول
حالياً القوات الجوية الأمريكية حالياً مواجهة تلك المشكلة بواسطة إضافة
مجموعة توجيه على ذيل القنبلة تعمل إما بالقصور الذاتي أو بالنظام العالمي
لتحديد الموقع (GPS) ولكن مثل هذا الحل سيضيف تكلفة أخرى لكل قنبلة يتم
إسقاطها. من الحلول الأخرى البديلة التي تحاول القوات الجوية الأمريكية
استخدامها هو وضع جهاز ليدار على الطائرة يوفر معلومات فورية عن الريح
ولقد بدأت تجارب هذا النظام في عام 1995 باستخدام لطائرة C-141 ولكن
المشكلة تمثلت في استخدام مكونات صغيرة جداً حتى يكون مثل هذا الجهاز
مناسباً. يهدف هذا الحل إلى قياس سرعة الريح على فترات تصل إلى عدة مئات
من الأمتار بين الطائرة والأرض وتوفر الإطلاق الدقيق للقنابل من على
ارتفاعات تصل إلى 10000 قدم.
من الاستخدامات الهامة الأخرى لأجهزة
الليدار هي تجنب العوائق. تقوم عدة شركات بتطوير أجهزة ليدار لتجنب
العوائق لاستخدامها مع الحوامات. تقوم شركة نورثروب جرومات بتطوير نظام
لتجنب العوائق (Obstacle Avoidance System - OASYS) لصالح الجيش الأمريكي
لاستخدامه مع الحوامات في العمليات منخفضة الارتفاع. يوفر هذا النظام
المعلومات الخاصة بالعوائق الأرضية على شاشة العرض الرأسية للطيار (Head -
Up Display) أو على خوذة مجهزة بشاشة عرض (Helmet Mounted Display -
HMD)بالرغم من أن النظام قد تم اختباره على نوعين من الحوامات إلا أن
الجيش الأمريكي ليس له خطط حالياً لتوفيره.
في يناير 1999 طلب حرس
الحدود الألماني 25 جهازاً لكشف العوائق من النوع هيلاس (Hellas) الذي
تنتجه شركة دايملر بنز أيروسبيس وذلك لاستخدامها مع حواماتها الجديدة
يوروكبتر. يعتبر جهاز هيلاس جهاز ليدار للتصوير بالليزر الذي له طول موجة
1.54 ميكرومتر غير ضار للعين ويمكنه كشف العوائق مثل الأسلاك وغيرها وله
مجال رؤية 32 × 32 درجة ويمكنه كشف السلك الذي له قطر سنتمتر واحد على
مسافة 300 500 متر.
قامت مجموعة مشتركة من
شركات داسلت الكترونيك، جي. إي. سي ماركوني. وزايس بتطوير نظام الليدار من
النوع(Eloise) الذي يعمل بليزر ثاني أكسيد الكربون ويستخدم كجهاز لتحذير
الحوامات من العوائق. يقوم هذا النظام بتحذير الحوامات لمدة 10 ثوان عن
وجود سلك قطره (5) ملم ويمكن استخدامه حتى في الظروف الجوية السيئة. تقوم
أيضاً شركة ماركوني بإنتاج جهازها الخاص بتجنب العوائق الذي يطلق عليه
Loam ويستخدم مع الحوامات. يستخدم هذا الجهاز الليزر غير الضار بالعين
ويمكن كشف العوائق مثل الأسلاك والأشجار والصواري. يستقبل طاقم الطائرة
الإنذار بصرياً وبالصوت وتعرض شاشة العرض شكل، وموقع، ومسافة العائق.
يختلف
جهاز الليدر للإنذار عن العوائق الموجودة مع القاذفة B-2 Spirit التي
تنتجها شركة نورثروب جرومات يختلف من حيث مهمته غير العادية للإنذار حيث
يقوم بالإنذار عن وجود دوامات خلف الطائرة يمكن أن تكشف وجودها المخي.
يقوم نظام الطيار للتحذير (Pilot Alert System - PAS) الذي يوجد به جهاز
لإرسال الليزر وجهاز استقبال له بكشف بداية ظهور الدوامات الهوائية ويحذر
طاقم الطائرة منها.
B-2 Spirit 
موضوع: الليزر واستخداماته العسكرية 
الأحد 22 فبراير 2009 - 21:48
