پایان تونل M-Code نزدیک است؟ آزمایش گیرنده‌های مقاوم در برابر پارازیت برای کشتی‌ها و هواپیماها تا ۲۰۲۷ تکمیل می‌شود

مقام‌های نیروی هوایی آمریکا اکنون پیش‌بینی می‌کنند آزمایش عملیاتی کارت‌های تراشه M-Code برای تجهیز پلتفرم‌های دریایی و هوایی نیروهای مسلح به سیگنال‌های GPS مقاوم در برابر پارازیت و جعل سیگنال، در سال مالی ۲۰۲۷ به پایان برسد؛ تقریباً دو دهه پس از پرتاب نخستین ماهواره مجهز به M-Code. مدیریت برنامه پیچیده Military GPS User Equipment یا MGUE نیز در ۱۷ ژوئیه از فرماندهی سامانه‌های فضایی به مرکز مدیریت چرخه عمر نیروی هوایی منتقل شد. این برنامه که با تأخیرهای طولانی و مشکلات فنی مواجه بوده، در نهایت باید امکان استفاده گسترده از GPS مقاوم در برابر جنگ الکترونیک را برای حدود یک میلیون گیرنده در نزدیک به ۷۰۰ سامانه تسلیحاتی فراهم کند.

آزمایش عملیاتی تا سال مالی ۲۰۲۷

واشنگتن — مقام‌های نیروی هوایی آمریکا اکنون پیش‌بینی می‌کنند آزمایش عملیاتی کارت‌های تراشه‌ای که به پلتفرم‌های دریایی و هوایی نیروهای مسلح اجازه می‌دهد سیگنال‌های GPS مقاوم در برابر پارازیت و جعل سیگنال دریافت کنند، در سال مالی ۲۰۲۷ به پایان برسد؛ یعنی حدود دو دهه پس از پرتاب نخستین ماهواره حامل سیگنال M-Code. سرهنگ جیمسون لاکلیر، مدیر ارشد مواد در دفتر مشترک برنامه گیرنده‌های هوایی M-Code در مرکز مدیریت چرخه عمر نیروی هوایی (AFLCMC)، روز سه‌شنبه در گفت‌وگو با خبرنگاران در دیتون، اوهایو گفت که فعالیت توسعه‌ای این برنامه به پایان رسیده و اکنون برنامه در مرحله بررسی عملیاتی قرار دارد.

انتقال مدیریت برنامه MGUE

نیروی فضایی و نیروی هوایی آمریکا سال گذشته توافق کردند مدیریت برنامه چندبخشی Military GPS User Equipment (MGUE) را که برای تجهیز نیروهای مسلح به تجهیزات سازگار با M-Code طراحی شده است، از فرماندهی سامانه‌های فضایی (SSC) به AFLCMC منتقل کنند. این انتقال در ۱۷ ژوئیه نهایی شد. برآورد دفتر پاسخگویی دولت آمریکا (GAO) نشان می‌دهد نیروهای مشترک ممکن است به حداکثر یک میلیون گیرنده M-Code برای تجهیز حدود ۷۰۰ سامانه تسلیحاتی مشترک میان نیروها نیاز داشته باشند؛ از خودروهای زمینی ارتش و ناوشکن‌های نیروی دریایی گرفته تا جنگنده‌های نیروی هوایی و رادیوهای مورد استفاده تفنگداران دریایی در میدان نبرد.

یکی از مشکل‌دارترین برنامه‌های خرید دفاعی

برنامه M-Code یکی از پرچالش‌ترین برنامه‌های خرید وزارت دفاع آمریکا بوده است؛ موضوعی که در گزارش‌های متعدد GAO و همچنین گزارش‌های دفتر آزمایش و ارزیابی وزارت دفاع (DOT&E) به آن پرداخته شده است. تأخیرهای طولانی در فراهم کردن امکان استفاده نیروها از M-Code در شرایطی رخ داده که توانایی رقبای آمریکا برای ایجاد پارازیت و جعل سیگنال‌های فعلی GPS به‌طور مستمر در حال پیشرفت بوده است. این وضعیت نگرانی‌هایی درباره پیامدهای جدی در زمان درگیری، از گم‌شدن نیروها گرفته تا اختلال در تسلیحات هدایت‌شونده دقیق، ایجاد کرده است.

اهمیت عملیاتی M-Code در محیط الکترومغناطیسی مورد مناقشه

کلیتون سووپ، معاون مدیر پروژه امنیت هوافضا در مرکز مطالعات راهبردی و بین‌المللی (CSIS)، به Breaking Defense گفت: «وجود ماهواره‌ها در مدار اهمیتی ندارد اگر تجهیزات مناسب در اختیار رزمندگان روی زمین نباشد.» به گفته او، اثربخشی GPS در یک میدان نبرد که طیف الکترومغناطیسی در آن مورد مناقشه است، به عملیاتی‌سازی گیرنده‌های جدید در مقیاس گسترده وابسته است و این کار باید هرچه سریع‌تر انجام شود.

پیشینه توسعه M-Code

توسعه سیگنال M-Code در سال ۱۹۹۹ آغاز شد؛ دلیل آن نگرانی درباره آسیب‌پذیری سیگنال‌های اولیه GPS در باند L1 در برابر پارازیت و جعل سیگنال بود. این نگرانی شامل کد رمزگذاری‌شده نظامی Precision یا P(Y) نیز می‌شد. فرماندهی فضایی نیروی هوایی، که پیش از ایجاد نیروی فضایی فعالیت می‌کرد، در سال ۲۰۰۵ نخستین ماهواره GPS قادر به پخش M-Code را به فضا پرتاب کرد. این ماهواره توسط لاکهید مارتین ساخته شده بود. پنتاگون در ابتدا امیدوار بود قابلیت عملیاتی اولیه M-Code در سراسر نیروهای مسلح در سال ۲۰۰۹ محقق شود.

آغاز برنامه MGUE و مسئولیت نیروها

برنامه MGUE در سال ۲۰۱۲ و پس از شکست یک تلاش قبلی آغاز شد و پس از تأسیس نیروی فضایی در سال ۲۰۱۹، این نیرو مسئولیت برنامه را بر عهده گرفت. نیروی فضایی مسئول توسعه و خرید کارت‌های تراشه M-Code بود، در حالی که نیروی هوایی، ارتش، نیروی دریایی و تفنگداران دریایی مسئول یکپارچه‌سازی این گیرنده‌ها روی پلتفرم‌های مختلف خود هستند.

دو مرحله برنامه MGUE

برنامه MGUE شامل دو مرحله است. MGUE Increment 1 تراشه‌ها و کارت‌های مدار مجتمع کاربردی خاص نظامی (ASIC) پایه را برای یکپارچه‌سازی اولیه با پلتفرم‌های نیروهای مختلف فراهم می‌کند. در این مرحله دو نوع کارت وجود دارد: یک نوع برای خودروهای زمینی مانند Stryker و Joint Light Tactical Vehicle یا JLTV، و نوع دیگر برای پلتفرم‌های دریایی و هوایی که با اصلاحات برنامه‌ای و تأخیرهای قابل توجه روبه‌رو شده است.

قراردادهای اولیه شرکت‌ها

در سال ۲۰۱۲ سه شرکت برای توسعه کارت‌ها و گیرنده‌های تراشه‌ای قرارداد دریافت کردند. Rockwell Collins که در سال ۲۰۲۰ شرکت BAE کسب‌وکار GPS آن را خرید، قراردادی به ارزش ۲۷.۷ میلیون دلار برای کارت خودروهای زمینی دریافت کرد. Raytheon که اکنون زیرمجموعه RTX است، قراردادی ۲۵.۲ میلیون دلاری برای کارت دریایی و هوایی گرفت و L3Harris نیز قراردادی ۲۷.۵ میلیون دلاری برای کارت دریایی و هوایی دریافت کرد.

MGUE Increment 2

MGUE Increment 2 قرار است کارت‌های تراشه ASIC کوچک‌تر و سریع‌تری ارائه کند که امکان استفاده از نسخه به‌روزشده و قدرتمندتر سیگنال M-Code را که توسط جدیدترین مدل‌های ماهواره‌های GPS موسوم به GPS III Follow-On منتشر می‌شود، فراهم می‌کنند. این مرحله همچنین شامل توسعه یک گیرنده Miniaturized Serial Interface یا MSI برای سامانه‌هایی مانند موشک‌ها و مهمات هدایت‌شونده دقیق و یک رادیوی دستی مجهز به این گیرنده است.

قرارداد ۵۵۲ میلیون دلاری

فرماندهی سامانه‌های فضایی در سال ۲۰۲۰ سه قرارداد برای کارت‌ها و گیرنده‌ها با BAE، L3Harris و Raytheon به ارزش مجموع ۵۵۲ میلیون دلار صادر کرد و مهلت نخستین تحویل‌ها سال ۲۰۲۶ تعیین شد. با این حال، به گفته لاکلیر، در حال حاضر تنها BAE و L3Harris در این برنامه مشارکت دارند. Raytheon و AFLCMC تا زمان انتشار گزارش نتوانستند درباره زمان و علت خروج Raytheon از این تلاش اظهار نظر کنند.

مشکلات نرم‌افزاری در بخش هوایی

در چارچوب MGUE Increment 1، آزمایش کارت‌ها و گیرنده‌های M-Code برای خودروهای زمینی ارتش و تفنگداران دریایی تکمیل شده است. سخنگوی دفتر Capability Program Executive Intelligence and Spectrum Warfare یا CPE ISW ارتش ماه گذشته به Breaking Defense گفت ارتش همچنان در حال «توسعه و استقرار سریع» سامانه‌های M-Code در سراسر نیروهای مشترک است.

نزدیک به ۵۰۰۰ گیرنده در ارتش مستقر شده است

تا زمان انتشار گزارش، CPE ISW نزدیک به ۵۰۰۰ گیرنده M-Code را مستقر کرده بود که شامل واحدهای عملیاتی «با اولویت بالا» در ارتش می‌شد. پلتفرم‌های مجهز به کارت M-Code شامل Stryker، خودروهای تاکتیکی متوسط و Humvee بوده‌اند. ارتش همچنین کارت‌های M-Code را برای پلتفرم‌های پیاده از طریق سامانه‌ای توسعه‌یافته توسط TRX مستقر کرده است. سخنگوی ارتش افزود که این نیرو آماده است تا پایان سال مالی جاری ۲۰۲۶، ۲۰۰۰ گیرنده M-Code دیگر را روی پلتفرم‌های مشابه سوار و پیاده مستقر کند.

مشکل دقت پردازش سیگنال در Gray Eagle

با این حال، طبق جدیدترین بررسی GAO که در ۲ ژوئیه منتشر شد، پس از تکمیل برنامه توسعه کارت‌های دریایی و هوایی، مشکلات نرم‌افزاری شناسایی شد. مقام‌های ارتش و نیروی هوایی تأیید کردند که یک مشکل کلیدی مربوط به دقت پردازش سیگنال کارت برطرف شده است، اما هنوز برخی مشکلات نرم‌افزاری دیگر در حال رفع هستند. طبق گزارش GAO، مشکل دقت در جریان آزمایش اولیه کاربرد هوایی روی نخستین پلتفرم آزمایشی، یعنی پهپاد Gray Eagle ارتش، آشکار شد.

تغییر پلتفرم آزمایشی از B-2 به Gray Eagle

در ابتدا قرار بود نیروی هوایی نخستین نیروی آزمایش‌کننده کارت‌های MGUE Increment 1 باشد و این کارت‌ها را روی بمب‌افکن B-2 یکپارچه کند. اما همان‌طور که GAO در گزارش سپتامبر ۲۰۲۴ اعلام کرد، این نیرو به دلیل مشکلات مربوط به کارت ساخت Raytheon با مجموعه‌ای از تأخیرها مواجه شد. در اکتبر ۲۰۲۴، نیروی فضایی اعلام کرد برای پیشبرد آزمایش‌ها، پهپاد Gray Eagle ارتش به جای B-2 در اولویت آزمایش قرار خواهد گرفت.

اصلاح الزامات دقت

ارتش تشخیص داد که اگرچه دقت سامانه هوایی کاملاً به سطح الزامات برنامه نمی‌رسید، اما بر اساس استاندارد مورد استفاده ارتش کافی بود. بنابراین ارتش از شورای نظارت بر الزامات مشترک (Joint Requirements Oversight Council) درخواست تغییر الزامات را کرد. این تغییر تصویب شد. لاکلیر درباره این موضوع گفت: «معلوم شد که واقعاً به چیزی بهتر از آن نیاز نداشتیم.»

رفع یک نقص نرم‌افزاری دیگر

به گفته لاکلیر، یک نقص نرم‌افزاری متفاوت که بر دقت ناوبری دریایی و هوایی تأثیر می‌گذاشت نیز شناسایی و از طریق یک به‌روزرسانی برای Gray Eagle برطرف شده است. او گفت نرم‌افزار جدید چندین ماه پایدار بوده و انتظار می‌رود این پایداری ادامه داشته باشد. آزمایش M-Code روی Gray Eagle اکنون منتظر تأیید نهایی DOT&E است. لاکلیر گفت گزارش DOT&E هنوز منتشر نشده و این گزارش برای تصمیم‌گیری درباره ادامه مسیر یا اعمال تغییرات بیشتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت. او پیش‌بینی کرد نتیجه آزمایش نشان دهد سامانه عملکرد مورد انتظار را داشته است.

برنامه تأیید Gray Eagle

لاکلیر گفت به مسئولان برنامه اعلام شده است که گزارش DOT&E در سه‌ماهه چهارم سال مالی ۲۰۲۶ در اختیار آن‌ها قرار خواهد گرفت و بنابراین انتظار می‌رود این گزارش در هفته‌های آینده دریافت شود. برای سایر پلتفرم‌های هوایی ارتش، اجرای M-Code در حال پیشرفت است. ارتش اعلام کرده است تمام هواگردهای سرنشین‌دار «مدرن» ارتش، از جمله Black Hawk، Chinook، Apache و Cheyenne جدید، قابلیت M-Code را دریافت خواهند کرد. اما در هواگردهای بدون سرنشین، تنها Gray Eagle برای دریافت M-Code در نظر گرفته شده است، زیرا محدودیت‌های اندازه، وزن و توان مصرفی در پهپادهای کوچک به راهکارهای دیگری نیاز دارد.

آزمایش روی ناوشکن‌های نیروی دریایی

در بخش دریایی، آزمایش عملیاتی روی ناوشکن‌های کلاس DDG-51 Arleigh Burke نیروی دریایی بار دیگر به سال مالی ۲۰۲۷ موکول شده است؛ در حالی که مهلت قبلی سال ۲۰۲۵ بود. لاکلیر گفت AFLCMC هفته گذشته با همتایان خود در نیروی دریایی دیدار کرده است تا راهی برای در اختیار گرفتن یک ناوشکن پیدا شود و آزمایش‌ها با توجه به برنامه استقرار کشتی تا پایان سال مالی ۲۰۲۷ تکمیل شوند. او گفت به دلیل عملیات جاری، زمان دقیق هنوز مشخص نیست، اما نیروی دریایی متعهد شده است یک ناوشکن برای آزمایش فراهم کند.

ناوگان ۷۵ فروندی ناوشکن‌ها

سخنگوی نیروی دریایی به Breaking Defense گفت این نیرو اکنون ۷۵ فروند ناوشکن DDG در ناوگان دارد. طبق Fleet Tracker مؤسسه نیروی دریایی آمریکا، در ۲۷ ژوئیه ۱۶ فروند از این ناوشکن‌ها در دریا بودند. تعدادی از کشتی‌ها نیز همواره برای تعمیرات و آموزش در چرخه عملیاتی قرار دارند، اما سخنگوی نیروی دریایی تا زمان انتشار گزارش نتوانست مشخص کند چه تعداد از ناوشکن‌ها در این وضعیت قرار دارند.

سه برنامه برای هواپیماهای نیروی هوایی

طبق GAO، سه تلاش برای استقرار کارت‌های M-Code مربوط به MGUE Increment 1 در گیرنده‌های نیروی هوایی در جریان است. برنامه Resilient-Embedded GPS/Inertial یا R-EGI ابتدا F-16 و سپس F-15 و F-15EX را تجهیز خواهد کرد. برنامه Embedded GPS Inertial Navigation System – Modernized یا EGI-M برای تجهیز جنگنده F-22 نیروی هوایی و KC-130J و F/A-18 نیروی دریایی در نظر گرفته شده است. برنامه Miniature Airborne GPS Receiver 2000 – Modernized یا MAGR-2K-M نیز برای تجهیز B-2 است.

زمان‌بندی IOC برای هواپیماها

سخنگوی AFLCMC گفت انتظار می‌رود MAGR-2K-M در سال مالی ۲۰۲۷ روی دو پلتفرم، یکی متعلق به نیروی دریایی و دیگری متعلق به نیروی هوایی، به قابلیت عملیاتی اولیه (IOC) برسد. R-EGI و EGI-M هر دو در سال مالی ۲۰۲۸ «آماده نصب» خواهند بود و هر کدام قرار است در سال مالی ۲۰۲۹ روی یک هواپیمای نیروی هوایی به IOC برسند. با این حال، AFLCMC اعلام کرده است که برای تسریع یکپارچه‌سازی R-EGI و EGI-M در سراسر نیروهای مشترک تلاش می‌کند و برخی تاریخ‌های IOC ممکن است زودتر محقق شوند.

راهبرد نگهداری و به‌روزرسانی نرم‌افزار

لاکلیر گفت AFLCMC قصد دارد برای MGUE Increment 1 یک «راهبرد پشتیبانی و نگهداری» ایجاد کند تا نرم‌افزارها به‌روز باقی بمانند. او گفت چنین رویکردی قبلاً وجود نداشته است، اما از آنجا که نرم‌افزار عملاً هیچ‌گاه به‌طور کامل پایان نمی‌یابد، وجود سازوکاری برای تغییر و به‌روزرسانی نرم‌افزار در طول زمان ضروری است.

توسعه گیرنده نسل بعدی MAVRC

فرماندهی سامانه‌های فضایی در ۲۳ ژوئیه اعلام کرد که از طرف AFLCMC، دو توافق با BAE Systems و Trimble Military and Advanced Systems برای پشتیبانی از توسعه نسل بعدی کارت گیرنده دریایی و هوایی یا Maritime and Aviation Receiver Card (MAVRC) برای تجهیزات کاربری نظامی GPS منعقد کرده است. ارزش این توافق‌ها اعلام نشد. طبق اعلام SSC، این توافق‌ها از توسعه الزامات، مطالعات کاهش ریسک و مستندسازی برای مرحله بازبینی مفهومی طراحی پشتیبانی می‌کنند. این مرحله نخست یک رویکرد دو مرحله‌ای است که قرار است اطلاعات لازم برای نمونه‌سازی آینده، نمایش فناوری و یکپارچه‌سازی و آزمایش را فراهم کند تا در نهایت گیرنده GPS M-Code برای پلتفرم‌های دریایی و هوایی تولید شود.

Increment 2 همچنان در مرحله تحقیق و توسعه

در حالی که نیروهای مسلح برای نصب تراشه‌های MGUE Increment 1 تلاش می‌کنند، نسخه به‌روزشده و کوچک‌شده مربوط به Increment 2 همچنان در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارد. Increment 2 نیز شامل دو برنامه فرعی است. نخستین برنامه که طبق برآورد GAO در ابتدا ۱.۴ میلیارد دلار هزینه داشت، توسعه ASIC نسل بعدی و یکپارچه‌سازی آن با کارت M-Code کوچک‌تر را دنبال می‌کند. این تلاش در اواسط سال ۲۰۲۱ بازبینی‌های اولیه طراحی تراشه‌های سه شرکت اولیه را تکمیل کرد و در سال ۲۰۲۲ نیز بازبینی‌های اولیه طراحی کارت‌ها را انجام داد.

گیرنده دستی M-Code

برنامه دوم که GAO در سال ۲۰۲۰ هزینه آن را ۱۴۹.۲ میلیون دلار برآورد کرده بود، برای توسعه یک گیرنده دستی مجهز به M-Code بر اساس تراشه و کارت طراحی شده است. لاکلیر گفت BAE و L3Harris همچنان در حال توسعه کارت‌ها و گیرنده‌های Increment 2 هستند و AFLCMC نیز ترکیب‌های مختلف تراشه و کارت را بررسی می‌کند تا مشخص شود کدام گزینه بهترین عملکرد را خواهد داشت. او تأکید کرد که در این مرحله «یادگیری بسیار خوبی» در حال انجام است و هدف آن‌ها این است که در سراسر مجموعه برنامه، ریسک خرید را بدون ایجاد ریسک عملیاتی مدیریت کنند و همزمان تصمیم‌های هوشمندانه‌ای درباره سرمایه‌گذاری بگیرند.

ابهام درباره ادامه Increment 2

سخنگوی BAE از اظهارنظر درباره وضعیت گیرنده خودداری کرد و L3Harris نیز تا زمان انتشار گزارش به پرسش Breaking Defense پاسخ نداد. تا همین اواخر حتی درباره ادامه Increment 2 تردید وجود داشت. در ژوئن ۲۰۲۳، فرانک کالولی، که در آن زمان مسئول ارشد خرید نیروی فضایی بود، پیشنهاد کرد نیروی فضایی الزامات را بازطراحی کند یا برنامه‌های مربوط به کارت تراشه M-Code کوچک‌تر و گیرنده تخصصی GPS برای رادیوهای دستی را به‌طور کامل کنار بگذارد.

شکست در الزامات عملکردی و آزمایش گیرنده دستی

پیشنهاد کالولی بر اساس گزارش‌های GAO مطرح شد که نشان می‌داد کارت‌های MGUE Increment 2 نتوانسته‌اند الزامات عملکردی را برآورده کنند. GAO همچنین توصیه کرده بود توسعه رادیو به دلیل دنبال کردن راهکارهای مستقل توسط سایر نیروها، فاقد «مورد تجاری مستحکم» است. با وجود این، SSC در ژوئیه ۲۰۲۳ قراردادی با Technology Advancement Group برای گیرنده دستی صادر کرد. این فرماندهی در اوت سال گذشته اعلام کرد که نمونه اولیه این گیرنده، موسوم به Joint Modernized Handheld Next-Gen GPS receiver، در یک رویداد سه‌روزه در ژوئن ۲۰۲۵ آزمایش شده است. مقام‌های ارتش، تفنگداران دریایی، نیروی هوایی و نیروی فضایی و همچنین نیروهایی از نروژ و فرانسه در این آزمایش حضور داشتند. SSC جزئیات نتایج یا تاریخ قابلیت عملیاتی اولیه را اعلام نکرد.

چشم‌انداز قابلیت عملیاتی

دفتر DOT&E در بررسی سال ۲۰۲۵ خود از بخش‌های فضایی، زمینی و کاربری GPS اعلام کرد گیرنده رادیویی دستی MGUE Increment 2 تنها در سال ۲۰۲۸ در دسترس قرار خواهد گرفت.

خوش‌بینی نسبت به مدیریت جدید برنامه

سووپ از CSIS نسبت به توانایی AFLCMC برای موفقیت در استقرار M-Code در پلتفرم‌های سراسر نیروها، پس از ناکامی‌ها و تأخیرهای متعدد گذشته، ابراز خوش‌بینی کرد. او گفت AFLCMC سابقه مدیریت برنامه‌های بسیار پیچیده و خدمت‌رسانی به مجموعه‌ای از مشتریان را در تمام چرخه عمر آن‌ها، از ابتدا تا انتها، دارد و به نظر می‌رسد تخصص و تجربه مناسبی برای در اختیار گرفتن این برنامه داشته باشد.

به‌روزرسانی گزارش

این گزارش در ۴ اوت ۲۰۲۶ ساعت ۱۰:۴۲ صبح به وقت شرقی آمریکا به‌روزرسانی شد تا تعداد گیرنده‌های M-Code مستقرشده توسط ارتش روی پلتفرم‌های سوارشده و پیاده اصلاح شود. ارقام به‌روزشده پس از انتشار اولیه گزارش از سوی ارتش در اختیار Breaking Defense قرار گرفت. گزارش توسط ترزا هیچنز و کارلی ولچ تهیه شده است؛ دیانا استنسی در واشنگتن و مایکل مارو در دیتون، اوهایو نیز در تهیه گزارش مشارکت داشتند.

منبع