הבינה המלאכותית של סין מסיימת את עידן הצוללות הבלתי נראות - האם עתיד הצוללות ללא הסוואה תת-ימית מתקרב לסיומו?

### סוף עידן: מדוע הנשק החזק ביותר של חיל הים פגיע לפתע ### איום על שלום העולם? כיצד בינה מלאכותית מטה את מאזן ההרתעה הגרעינית ### מסונר לציד קוונטי: מהפכת ההיי-טק המתרחשת מתחת למים ###

האם צוללות עדיין יכולות להסתתר? טכנולוגיה חדשה אומרת לא חד משמעי

במשך עשרות שנים, הם נחשבו לציידים הבלתי נראים של הים העמוק, הערובה האולטימטיבית ליכולת הגרעינית השנייה של אומה: צוללות. יכולתן לגלוש מבלי להתגלות דרך האוקיינוסים הפכה אותן לאחד הכלים האסטרטגיים החזקים ביותר של מעצמות העולם. אבל עידן החמקנות הבלתי ניתן לערעור הזה מגיע לסיומו. מהפכה טכנולוגית, המונעת על ידי בינה מלאכותית (AI), מאיימת להפוך את האוקיינוסים לשדה קרב מזכוכית שבו אין מקום מסתור.

בחזית הפיתוח הזה נמצאים חוקרים סינים שפיתחו מערכת הנתמכת על ידי בינה מלאכותית אשר כותבת מחדש את כללי הלוחמה התת-ימית. סימולציות מחשב מציירות תמונה קודרת: סיכויי ההישרדות של צוללת אויב עלולים לרדת לחמישה אחוזים בלבד. באמצעות רשת חכמה של מצופי סונאר, חיישני קוונטים ונתונים אוקיינוגרפיים, הבינה המלאכותית יכולה לחזות תמרונים, לחשוף הטעיות ולהתאים אסטרטגיות ציד בזמן אמת - בצורה יעילה יותר מכל מפקד אנושי.

לקפיצה טכנולוגית זו השלכות מרחיקות לכת. היא לא רק מאתגרת את תוכניות החמקנות של ציי המערב, בעלות מיליארדי דולרים, אלא גם מערערת את יסודות ארכיטקטורת הביטחון העולמית. אם צוללות חמושות גרעיניות, שנחשבו בעבר לבלתי פגיעות, יוכלו להתגלות ולפעול לפתע, האיזון העדין של ההרתעה הגרעינית יערער. הסעיפים הבאים מאירים את הטכנולוגיות העומדות מאחורי צורה חדשה זו של ציד צוללות, מנתחים את השלכותיה על לוחמה ימית, ומדגימים כיצד מדינות המערב מגיבות לאיום קיומי זה.

כיצד בינה מלאכותית משנה את גילוי צוללות?

לפיתוח הבינה המלאכותית יש פוטנציאל לשנות באופן מהותי את הלוחמה התת-ימית. חוקרים סינים פיתחו מערכת נגד צוללות מבוססת בינה מלאכותית, אשר על פי סימולציות מחשב עדכניות, עשויה להפחית את שיעור ההישרדות של צוללות האויב לחמישה אחוזים בלבד. משמעות הדבר היא שמתוך 20 צוללות, רק אחת תימנע מגילוי ומהתקפה שלאחר מכן.

המערכת פועלת כמפקדת חכמה באוקיינוסים, תוך מינוף נתונים מחיישנים שונים כגון מצופי סונאר, חיישנים תת-ימיים, מכ"ם ופרמטרים אוקיינוגרפיים כגון טמפרטורת מי הים ומליחות. בניגוד לשיטות חיפוש מסורתיות, הבינה המלאכותית יכולה לקבל החלטות בזמן אמת ולהסתגל לאמצעי הנגד של צוללות.

אילו טכנולוגיות עומדות מאחורי גילוי הצוללות החדש?

גילוי צוללות מודרני מבוסס על מספר טכנולוגיות מתקדמות המחוברות ביניהן באמצעות בינה מלאכותית. המערכת הארכיטקטונית בת שלוש השכבות כוללת שכבת תפיסה המשלבת נתונים בזמן אמת מחיישנים שונים, רכיב קבלת החלטות ושכבת אינטראקציה בין אדם למכונה.

מצופי סונאר ממלאים תפקיד מרכזי בכך. מכשירים אלה, ברוחב של כ-13 סנטימטרים ובאורך של 91 סנטימטרים, מוטלים למים ממטוסים או ספינות ופורסים משדר רדיו על פני השטח וגם הידרופונים מתחת למים. מערכות מודרניות כמו מצופי הסונאר DIFAR יכולות לזהות אותות אקוסטיים בטווח התדרים שבין 5 ל-2,400 הרץ ולפעול עד שמונה שעות בעומקים של עד 305 מטרים.

גילוי אנומליות מגנטיות הוא מרכיב מפתח נוסף. צוללות עשויות בעיקר מחומרים פרומגנטיים ומעוותות את השדה המגנטי של כדור הארץ בסביבתן. ניתן למדוד חתימה מגנטית זו מכלי טיס, כאשר מערכות בינה מלאכותית מודרניות מסייעות להבחין בין אותות חלשים להפרעות.

מדוע שיטות הסוואה קודמות של צוללות הפכו פחות יעילות?

טכנולוגיות התגנבות מסורתיות של צוללות התמקדו בהפחתת החתימה האקוסטית באמצעות חומרים לבלימת רעש, צורות גוף זוויתיות ומדחפים עטופים. שיטות אלו היו יעילות למדי כנגד מערכות סונאר קונבנציונליות, אך הן מגיעות לגבולותיהן כנגד מערכות מרובות חיישנים בסיוע בינה מלאכותית.

מערכות הבינה המלאכותית החדשות מגיבות גם לאמצעי נגד אופייניים של צוללות כמו תמרוני זיגזג, שימוש בפיתיונות או הסתתרות בתנוחות מנוחה. גם כאשר צוללות משתמשות ברחפנים בלתי מאוישים לצורך הטעיה, הבינה המלאכותית שומרת על יכולות הגילוי שלה.

בעיה מסוימת נובעת משינויי האקלים, אשר משנים את האקוסטיקה התת-ימית. עליית טמפרטורות הים ושינוי ברמות המליחות משפיעים על התפשטות הקול במים, ויוצרים הזדמנויות וסיכונים כאחד לפעולות צוללות.

איזה תפקיד ממלאים חיישנים קוונטיים בגילוי צוללות?

סין פיתחה גם חיישנים קוונטיים המופעלים על ידי רחפנים המסוגלים לזהות אנומליות מגנטיות תת-ימיות בדיוק גבוה. מערכות אלו משתמשות במגנטומטרים קוהרנטיים של אטומי מלכודת אוכלוסייה עם אטומי רובידיום, שרמות האנרגיה שלהם מושפעות משדות מגנטיים.

בניסויים ימיים ליד וויהאי, המערכת השיגה דיוק גילוי של 2.517 ננו-טסל, אשר שופר ל-0.849 ננו-טסל לאחר תיקון. טכנולוגיה זו יעילה במיוחד באזורים בקווי רוחב נמוכים כמו ים סין הדרומי, שם השדה המגנטי של כדור הארץ כמעט מקביל לפני השטח וחיישנים קונבנציונליים מפגינים חולשות.

כיצד פועלת ארכיטקטורת בינה מלאכותית בת שלוש שכבות לציד צוללות?

המערכת, שפותחה על ידי חוקרים סינים, פועלת באמצעות מבנה מורכב בן שלוש שכבות. שכבת התפיסה משלבת נתונים בזמן אמת מסונר, מכ"ם, גלאי אנומליות מגנטיות וחיישנים אוקיינוגרפיים כדי ליצור מפות סביבה תת-ימיות דינמיות.

שכבת קבלת ההחלטות מנתחת את הנתונים הללו וקובעת אסטרטגיות חיפוש ותגובות נחוצות לתמרוני צוללות. השכבה השלישית מאפשרת תקשורת בשפה טבעית בין המערכת למפעילים אנושיים, ובכך מפחיתה את העומס הקוגניטיבי על החיילים.

המערכת יכולה לתאם סוכני בינה מלאכותית שונים לצורך קבלת החלטות אוטומטיות ומאפשרת מעקב משולב מלא ורב-תחומי על פני פלטפורמות אוויריות, עיליות ותת-ימיות.

מוקד לאבטחה והגנה - תמונה: xpert.digital

מרכז האבטחה וההגנה מציע ייעוץ ומידע עדכני מבוסס על מנת לתמוך ביעילות בחברות וארגונים בחיזוק תפקידם במדיניות הביטחון והביטחון האירופית. בקשר הדוק לקבוצת העבודה של SME Connect, הוא מקדם חברות קטנות ובינוניות (SME) בפרט שרוצות להרחיב עוד יותר את כוחן והתחרותיות החדשנית שלהן בתחום ההגנה. כנקודת קשר מרכזית, הרכזת יוצרת גשר מכריע בין SME לאסטרטגיית הגנה אירופאית.

מתאים לכך:

• ההגנה בקבוצת העבודה של SME מתחברת - חיזוק חברות קטנות ובינוניות בהגנה אירופאית

מה המשמעות של זה לגבי הרתעה גרעינית?

צוללות הן מרכיב מרכזי בשלישייה הגרעינית, המורכבת מטילים יבשתיים, מפציצים אסטרטגיים ומערכות ימיות. צוללות טילים בליסטיים (SSBN) נחשבות למרכיב ההישרדותי ביותר בשלישייה זו משום שקשה לאתר אותן ומספקות יכולת אמינה של מכה שנייה.

ארצות הברית מפעילה כיום 14 צוללות מסוג אוהיו, שכל אחת מהן מסוגלת לשאת עד 20 טילים בליסטיים המשוגרים מצוללות עם מספר ראשי נפץ המכוונים באופן עצמאי. צוללות אלו תוכננו במיוחד לחמקנות ולשיגור מדויק של ראשי נפץ גרעיניים.

אם צוללות יאבדו את יכולתן לפעול באופן יחסי מבלי להתגלות, יהיו לכך השלכות משמעותיות על פוטנציאל ההרתעה שלהן. משרד ההגנה מתכנן לפרוס עד 70 אחוז מראשי הנפץ הגרעיניים של המדינה על גבי טילים מסוג SSBN, מה שמדגיש את חשיבותן האסטרטגית.

כיצד מגיבים ציי המערב להתפתחות זו?

חיל הים האמריקאי כבר החל לפתח מערכות משלו לגילוי צוללות מבוססות בינה מלאכותית. חברת Charles River Analytics זכתה בחוזה של מיליון דולר לפיתוח מערכת MAGNETO, המשתמשת בבינה מלאכותית כדי לזהות צוללות אויב על סמך חתימותיהן המגנטיות.

מערכת MAGNETO משתמשת בגישה היררכית אשר משפרת בהדרגה את זיהוי האותות דרך שלבים עוקבים. זה מאפשר עיבוד נתונים בזמן אמת ומבטיח שרק אותות רלוונטיים מועברים לניתוח מפורט יותר.

חברת אולטרה מריטיים פיתחה את Sea Spear, מערכת סונאר קלת משקל וניתנת לפריסה, המשפרת במהירות ובעלות-תועלת את יכולות גילוי הצוללות. ניתן לפרוס את המערכת מפלטפורמות מאוישות או בלתי מאוישות, הן על פני השטח והן מתחת למים, והיא מתרחבת למערך סונאר רחב היקף בעל ביצועים גבוהים.

איזו השפעה יש לטכנולוגיה הזו על לוחמה ימית?

הכנסת לוחמה נגד צוללות בסיוע בינה מלאכותית עשויה לבשר את סוף עידן הצוללות ה"בלתי נראות". זה ייצג שינוי מהותי באסטרטגיה הימית, שכן צוללות מילאו תפקיד מכריע בדומיננטיות הימית מאז מלחמת העולם השנייה.

צוללות חמקניות מודרניות כמו הגרמנית מסוג 212CD, עם גוף חיצוני זוויתי שנועד למזער את חתימת הסונאר, או צוללת Blekinge מסוג A-26 השוודית, עלולות להיות פחות יעילות כנגד מערכות גילוי חדשות אלה. התאמת עקרונות החמקנות מהתעופה לתחום התת-ימי מתגלה כמורכבת יותר משחשבו בתחילה.

שילוב כלי טיס תת-ימיים בלתי מאוישים (UUV) עם צוללות גרעיניות מסדרת וירג'יניה כבר משנה את הלוחמה התת-ימית. טכנולוגיה פורצת דרך זו משפרת את פעולות השיגור וההצלה האוטונומיות ומחזקת את פעולות הלוחמה האלקטרונית ואת המודיעין, המעקב והסיור.

כיצד מתפתחים אמצעי הנגד ואסטרטגיות ההגנה?

פיתוח טכנולוגיות גילוי מתקדמות מוביל במקביל לאמצעי נגד חדשניים. כשם שמערכות מכ"ם התפתחו כדי להילחם במטוסי חמקן, גם מערכות סונאר הופכות מתוחכמות יותר בגילוי צוללות חמקניות.

סין עובדת על טורפדו מונחה בינה מלאכותית שיכולים להבחין בין צוללות אמיתיות לבין פיתיונות תת-ימיים. ניסויים ראשוניים מראים שהמערכת יכולה להבחין בין מטרות אמיתיות לבין פיתיונות בדיוק ממוצע של 92.2 אחוזים. המערכת שיפרה את שיעורי הגילוי מכ-61 אחוזים ליותר מ-80 אחוזים, אפילו כנגד פיתיונות מתקדמים.

הצי המלכותי מתכנן את פרויקט קאבוט, מחסום מתמשך בצפון האוקיינוס ​​האטלנטי המורכב מכלי רכב בלתי מאוישים המחוברים לרשת עם מערכות חיישנים מתקדמות. מחסום זה מבטיח משמעות אסטרטגית טרנספורמטיבית ומהירות פיתוח מהפכנית.

מהם האתגרים של היישום?

יישום מערכות נגד צוללות מבוססות בינה מלאכותית מציב אתגרים טכניים ואסטרטגיים שונים. אותות השדה המגנטי של צוללות חלשים ביותר - כ-0.2 ננו-טסל במרחק של 600 מטרים, או 13.33 ננו-טסל במרחק של 500 מטרים עבור צוללת באורך 100 מטרים.

הפרעות מחפצים מתכתיים אחרים ומכשירים חשמליים מציבות בעיה נוספת. בינה מלאכותית ולמידת מכונה עוזרות לבודד ולחלץ אותות רלוונטיים מרעש שמסביב.

חיל הים האמריקאי נוקט בגישה הדרגתית ליישום לוחמה טקטית ואבולוציונית נגד צוללות המונעת על ידי בינה מלאכותית. במקום להחליף מפעילים אקוסטיים במכונות, המטרה היא לתמוך בהם בטכנולוגיה בסיוע בינה מלאכותית במהלך אימונים ופעולות.

איזו השפעה בינלאומית ניתן לצפות?

פיתוח טכנולוגיות מתקדמות נגד צוללות על ידי סין כבר עורר תגובה בינלאומית. מומחים רואים במערכות אלו גורם חיוני ליכולתה של סין להגן על נושאות המטוסים שלה ולהבטיח פעולות אמפיביות מוצלחות.

חשוב גם לציין שצוללות סיניות המשוגרות מהאוויר מופקדות על הגנה על צוללות טילים בליסטיים סיניות כשהן מגיעות לאזורי הסיור והשיגור שלהן. סין רואה בלוחמה נגד צוללות המשוגרות מהאוויר גורם חשוב לאפשר את ההרתעה הגרעינית שלה בים.

חברת Thales פיתחה את BlueScan, מערכת אקוסטית משולבת המאפשרת מיזוג נתונים מרובי חיישנים בזמן אמת וניתוח של נתונים הטרוגניים. המערכת, המופעלת על ידי בינה מלאכותית, משפרת לוחמה שיתופית נגד צוללות כדי למקם אסטרטגית את ציי הים לקראת האתגרים המורכבים של המחר.

איך עשוי להיראות עתיד הלוחמה התת-ימית?

עתיד הלוחמה התת-ימית יעבור מהפכה בזכות שילוב פלטפורמות אוטונומיות ושילוב נתונים בזמן אמת. בינה מלאכותית, פלטפורמות אוטונומיות ושילוב נתונים בזמן אמת משנים את האופן שבו ציים מזהים, עוקבים ומנטרלים צוללות.

פיתוחם של רחפנים תת-ימיים אוטונומיים בעלי יכולת חמקנות פותח אפשרויות חדשות. כלי רכב אלה יכולים להשתמש בצליל שהם מייצרים באופן עצמאי כמקור סונאר פסיבי למיפוי קרקעית הים מבלי שייצטרכו לפלוט אותות סונאר פעילים.

התגובה החשובה ביותר לפלטפורמות ומערכות AUV תהיה חיזוק השליטה הימית על ידי שדרוג והרחבת היכולות הנוכחיות בתחום ההגנה הימית, התת-ימית והאווירית. הדבר דורש כיוון מחדש מקיף של אסטרטגיות ההגנה הימית והשקעות משמעותיות בטכנולוגיות חדשות.

עידן הצוללות ה"בלתי נראות", שהיה זה מכבר אבן יסוד בהרתעה הימית, אכן עלול להסתיים עקב התפתחויות טכנולוגיות אלו. הדבר ישנה באופן מהותי לא רק את הלוחמה הימית, אלא גם את כל מאזן ההרתעה הגרעינית, וידרוש שיקולים אסטרטגיים חדשים מכל המעצמות הימיות בעולם.

מרקוס בקר

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

ראש פיתוח עסקי

יו"ר SME Connect Connect Group

לינקדאין

Konrad Wolfenstein

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

קשר תחת וולפנשטיין ∂ xpert.digital

התקשר אלי מתחת +49 89 674 804 (מינכן)

לינקדאין