הבינה המלאכותית של סין מסיימת את עידן הצוללות הבלתי נראות - האם עתיד הצוללות ללא הסוואה תת-ימית מגיע 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 חד משמעית לא

במשך עשרות שנים, הם נחשבו לציידים הבלתי נראים של הים העמוק, הערובה האולטימטיבית ליכולת הנשק הגרעיני השני של אומה: צוללות. יכולתם לגלוש מבלי שיבחינו בהם דרך האוקיינוסים הפכה אותם לאחד הכלים האסטרטגיים החזקים ביותר של מעצמות העולם. אך עידן הסוואה בלתי חדיר זה מתקרב לסיומו. מהפכה טכנולוגית, המונעת על ידי בינה מלאכותית (AI), מאיימת להפוך את האוקיינוסים לשדה קרב מזכוכית שבו אין עוד מקום מסתור.

בחזית הפיתוח הזה נמצאים חוקרים סינים שיצרו מערכת המופעלת על ידי בינה מלאכותית, אשר כותבת מחדש את חוקי הלוחמה התת-ימית. סימולציות מחשב מציירות תמונה קודרת: שיעור ההישרדות של צוללת אויב עלול לצנוח לחמישה אחוזים בלבד. באמצעות רשת חכמה של מצופי סונאר, חיישנים קוונטיים ונתונים אוקיינוגרפיים, הבינה המלאכותית יכולה לחזות תמרונים, לזהות הטעיות ולהתאים אסטרטגיות ציד בזמן אמת - בצורה יעילה יותר מכל מפקד אנושי.

לקפיצה טכנולוגית זו יש השלכות מרחיקות לכת. היא לא רק מעמידה בספק את תוכניות החמקנות של ציי המערב, בעלות מיליארדי דולרים, אלא גם מערערת את יסודות ארכיטקטורת הביטחון העולמית. אם ניתן לאתר ולפעול לפתע את הצוללות הגרעיניות, שכביכול בלתי פגיעות, ומוכנות להפעלתן, האיזון העדין של ההרתעה הגרעינית עומד בסכנה. הסעיפים הבאים בוחנים את הטכנולוגיות העומדות מאחורי צורה חדשה זו של ציד צוללות, מנתחים את השפעתה על לוחמה ימית, ומראים 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 המופעלת על ידי בינה מלאכותית, אשר על פי סימולציות מחשב עדכניות, עשויה להפחית את סיכויי ההישרדות של צוללות האויב לחמישה אחוזים בלבד. משמעות הדבר היא שמתוך 20 צוללות, רק אחת תימנע מגילוי ומהתקפה לאחר מכן.

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

אילו טכנולוגיות עומדות מאחורי מערכת גילוי הצוללות החדשה?

גילוי צוללות מודרני מבוסס על מספר טכנולוגיות מתקדמות המחוברות זו לזו באמצעות בינה מלאכותית. מערכת הארכיטקטורה 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, נפרסים במים ממטוסים או ספינות ופועלים הן כמשדר רדיו על פני השטח והן כהידרופונים מתחת למים. מערכות מודרניות כמו מצופי הסונאר DIFAR יכולות לזהות אותות אקוסטיים בטווח תדרים של 5 עד 2,400 הרץ ולפעול עד שמונה שעות בעומקים של עד 305 מטרים.

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

מדוע שיטות הסוואה צוללות קודמות הפכו פחות יעילות?

טכנולוגיות התגנבות מסורתיות של צוללות התמקדו בהפחתת החתימה האקוסטית באמצעות חומרים לבלימת רעש, צורות גוף זוויתיות ומדחפים עטופים. בעוד ששיטות אלו היו יעילות למדי כנגד מערכות סונאר קונבנציונליות, הן מגיעות לגבולותיהן כנגד מערכות מרובות חיישנים המופעלות על ידי 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, ומציגים הזדמנויות וסיכונים כאחד לפעילות צוללות.

איזה תפקיד ממלאים חיישנים קוונטיים בגילוי צוללות?

סין פיתחה גם חיישנים קוונטיים מבוססי 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, שניתן לשפר אותו ל-0.849 ננו-טסל לאחר תיקון. טכנולוגיה זו יעילה במיוחד בקווי רוחב נמוכים כמו ים סין הדרומי, שם השדה המגנטי של כדור הארץ פועל כמעט במקביל לפני השטח ולחיישנים קונבנציונליים יש חולשות.

כיצד פועלת ארכיטקטורת הבינה המלאכותית בת שלוש השכבות 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 וכן תגובות 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 בפלטפורמות אוויריות, עיליות ותת-ימיות.

מרכז הביטחון וההגנה מציע ייעוץ מקצועי ומידע עדכני כדי לתמוך ביעילות בחברות ובארגונים בחיזוק תפקידם במדיניות הביטחון וההגנה האירופית. בשיתוף פעולה הדוק עם קבוצת העבודה SME Connect Defence, הוא מקדם במיוחד עסקים קטנים ובינוניים (SMEs) המעוניינים לפתח עוד יותר את יכולת החדשנות והתחרותיות שלהם במגזר הביטחון. כנקודת קשר מרכזית, המרכז יוצר גשר מכריע בין עסקים קטנים ובינוניים לאסטרטגיית ההגנה האירופית.

קשור לזה:

• קבוצת העבודה SME Connect Defence – חיזוק עסקים קטנים ובינוניים בהגנה האירופית

מה המשמעות של זה לגבי הרתעה גרעינית?

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

ארה"ב 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 אלה 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 המופעלות על ידי בינה מלאכותית. חברת Charles River Analytics קיבלה חוזה בשווי 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 ארוך טווח בעל ביצועים גבוהים.

איזו השפעה תהיה לטכנולוגיה זו על לוחמה ימית?

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

צוללות חמקניות מודרניות כמו הגרמנית מסוג 212CD עם גוף הזוויתי 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 מהצפוי 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 פעולות שיגור וחילוץ אוטונומיות ומחזקת לוחמה אלקטרונית כמו גם פעולות מודיעין, מעקב וסיור.

כיצד מתפתחים אמצעי נגד ואסטרטגיות הגנה?

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

סין עובדת על פיתוח טורפדו הנשלט על ידי 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 מקושרים המצוידים במערכות חיישנים מתקדמות. מחסום זה מבטיח חשיבות אסטרטגית טרנספורמטיבית ומהירות פיתוח מהפכנית.

מהם האתגרים ביישום?

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

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

חיל הים האמריקאי נוקט בגישה הדרגתית ליישום לוחמה טקטית ואבולוציונית נגד צוללות באמצעות טכנולוגיית בינה מלאכותית. המטרה אינה להחליף מפעילים אקוסטיים במכונות, אלא לתמוך בהם באמצעות טכנולוגיה בסיוע בינה מלאכותית במהלך אימונים ופעולות.

אילו השלכות בינלאומיות צפויות?

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

כמו כן, חשוב לציין כי מטוסי לוחמה אווירית נגד צוללות סיניים מופקדים על הגנה על צוללות טילים בליסטיים סיניות כשהן נוסעות לאתרי הסיור והשיגור שלהן. סין רואה בלוחמה אווירית נגד צוללות גורם מפתח להרתעה הגרעינית הימית שלה.

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

איך יכול 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 בנוף הצלילים שהם מייצרים באופן עצמאי כמקור סונאר פסיבי למיפוי קרקעית הים מבלי שידרו 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 התאמה מחדש מקיפה של אסטרטגיות ההגנה הימית והשקעה משמעותית 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, ויחייב שיקולים אסטרטגיים חדשים עבור כל המעצמות הימיות ברחבי העולם.

אשמח לשמש כיועץ האישי שלך.

ראש מחלקת פיתוח עסקי

יו"ר קבוצת העבודה להגנה של SME Connect

לינקדאין

 

 

אשמח לשמש כיועץ האישי שלך.

ניתן ליצור איתי קשר בכתובת wolfenstein∂xpert.digital או

פשוט התקשרו אליי למספר +49 7348 4088 965 .

לינקדאין