מדריך 101 לרחפנים בשטח

ניתוח והמלצות הגנה מרחפנים

מבוא

בעשור האחרון חלה עלייה חדה בשימוש ברחפנים וכלי טיס בלתי מאויישים על ידי מדינות, גורמים פליליים וארגוני טרור, לצורכי מודיעין, תקיפה, חדירה לשטחי אויב ופגיעה בתשתיות קריטיות. התפתחות הטכנולוגיה מאפשרת ייצור והפעלה של מערכות אוויריות זעירות, זולות ויעילות, בעלות חתימה נמוכה ויכולת פעולה מדויקת – מה שמציב אתגר משמעותי למערכי ההגנה המסורתיים.

מטרת מאמר זה היא לסקור את הסוגים ותצורות ההפעלה המרכזיות של רחפנים וכטב"מים, את סוגי האיומים הנגזרים מהם, ואת המענה האפשרי מול כל סוג איום. הדגש יושם על בחינת היבטי ההגנה – גילוי, שיבוש ונטרול – במטרה לגבש הבנה מבצעית ופתרונות ישימים להגנה על נכסים ותשתיות חיוניות.

יודגש כי מסמך זה רלוונטי לתצורת הגנה ובט"ש בלבד, ויש לפתח תו"ל מסודר להתגוננות מפני איום רחפנים וכטב"מים בהתקפה ובתמרון. ממליץ בחום על ערוץ "נחל איתן" למעוניינים להעמיק.

המסמך מסתמך בעיקר על המקורות הבאים:

ערוץ הטלגרם "נחל איתן" https://t.me/NahalEitan, ניתוחים שלו ומסמכים שהובאו ו/או תורגמו על ידו.

ערוץ הטלגרם "המרד האווירי" https://t.me/TheAirRebellion.

ערוץ הטלגרם של דוד ליסובצב https://t.me/david_lisovtsev.

חומרים שפורסמו באתר התחרות לתכנון מוצבים של כתב העת "מערכות" והתאחדות האדריכלים.

יובהר כי כל החומר הכתוב ששימש לכתיבת מסמך זה נלקח מרשת האינטרנט האזרחית, לא בוצע שימוש בחומרים מסווגים בכתיבת המסמך.

למסמך זה קיימת גרסה מסווגת הכוללת תקציר מנהלים, מסקנות והמלצות.

מבוא

תקציר מנהלים (הוסר מגרסה זו של המסמך)

תוכן עניינים

שיטה

פרק I - תצורות שונות של האמל"ח

פרק II - מתארי הפעלה

משימות תקיפה

משימות סיוע

פרק III – ניתוח שלבי המשימה על פי מודל ניתוח הפרעות

שלב 1: בניית יכולת

שלב 2: תכנון משימה

שלב 3: הפעלה ושיגור

שלב 4: ניהול משימה וטיסה

שלב 5: ביצוע

פרק IV - חלוקה של משאבי האמל"ח לתחומים

לוגיסטיקה ומעטפת

כלי והטסה

תקשורת

ניווט

מטע"ד ומשימה

פרק V - מסקנות והמלצות (הוסר מגרסה זו של המסמך)

גילוי

הגנה

שיטה

עקב התפתחות מהירה של התחום, הן טכנולוגית והן בתצורות ההפעלה, קשה מאוד לחזות את שיטות ההפעלה העתידיות, הפיתוחים הטכנולוגיים והתרחישים שעשויים להתממש. לכן נשתמש במודל ניתוח עץ הפרעות (Fault Tree Analysis), ונבנה תמונה מקיפה של האמל"ח על ידי פירוק שרשרת הפעולה שלו למרכיבים בסיסיים.

בפרקים I וII נציג שני מיפויים של תחום הרוק"ק, לכלי טיס שונים ותצורות הפעלה שונות. מיפויים אלה יסייעו לגבש תמונה טובה יותר של מנעד האיומים, היכולות והתצורות שנראו בעבר בשדה הקרב ועשויים לשמש לניסיון פגיעה בכוחות או נכסים שלנו.

בפרק III נבצע ניתוח מקיף של תהליך המשימה, ופירוק שלו לפעולות. כך נוכל לזהות נקודות שיבוש אפשריות ומשאבים שנדרשים לו לביצוע המשימה.

בפרק IV נחלק את המשאבים האלו לכמה תחומים מרכזיים, ונכיר לעומק את השימוש בהם לרוק"ק, מה שיעזור לנתח את דרכי ההתמודדות וההגנה בכל תחום בנפרד.

בפרק V נפרט שורה של מסקנות והמלצות שיעלו מהניתוח.

כמה נקודות חשובות להמשך:

• במסמך זה, המילה רחפן בדרך כלל תתייחס לכלי טיס עם להבים (רוטורים), והמילה כטב"ם תתייחס לכלי טיס בעל כנף קבועה. עם זאת, המונחים לא מחייבים ובשטח עשויים להופיע כלים שונים המשמשים למשימות מגוונות.
• במסמך ישנה הפרדה בין תקשורת לניווט, וכפועל יוצא גם בין שיבושי תקשורת, המכוונים לתקשורת בין כלי הטיס למפעיל, לבין שיבושי ניווט המכוונים למערכות GNSS ואחרות.
• רוב המידע עליו מבוסס מסמך זה הוא תוצר של למידה ממלחמת רוסיה-אוקראינה. פרטים כמו תוואי השטח, תנאי הסביבה וצורת הלחימה משפיעים על מנעד האיומים. השתדלתי להתחשב בכך ולבצע התאמות למענה מתאים בגזרתנו, אך עשויות להימצא טעויות ויש לקחת תמיד בחשבון את ההבדלים בין גזרות שונות.
• מושגים שונים:
• תנ"ס – תנאי סביבה. ערפל, גובה הים, טופוגרפיה, סופות חול וכל דבר טבעי או לא טבעי שהוא חלק מסביבת הפעולה. חופף בחלקו למזג אוויר.
• LOS (Line of Sight) – קו ראיה. תקשורת רדיו בטווחי תדרים מסוימים מוגבלת לקו ראיה ישיר בין האנטנות. אם הקו הזה נחסם, התקשורת תיפול.
• FPV (First Person View) – ברחפנים מסוג זה המפעיל חובש משקפיים ומטיס את הרחפן מנקודת המבט של המצלמה המותקנת עליו.
• מטע"ד – מטען ייעודי, הרכיב המשמש לביצוע המשימה. יכול להיות פצמ"ר או ראש נפץ אחר במשימות תקיפה, מוקש, מצלמה, אמצעי איסוף, סיוע לוגיסטי ועוד.
• רק"מ – רכב קרבי משוריין, כל טנק או רכב ממוגן שהוא.
• שח"מ – שטח חתימת מכ"ם, ככל שהשח"מ גדול יותר כך קל יותר לגלות את העצם.

הצגת תצורות האמל"ח ומתארי ההפעלה אינה חלק משיטת הניתוח. היא נועדה להעשיר את הניתוח שבפרק III, ולאפשר בחינה של רעיונות מול מתארי הפעלה ותצורות אמל"ח ידועות.

בנוסף לכך, התצורות והמתארים שבמסמך מובאים לטובת הקורא - שבחיבור לגזרה, לתעסוקה ולאתגרים המבצעיים שהוא מתמודד איתם, עשוי לחשוב על רעיונות ואמצעי הגנה חדשים.

פרק I - תצורות שונות של האמל"ח

הבנת האויב היא תנאי בסיסי לניצחון, ובמקרה של לוחמת רחפנים, הבנה זו מתחילה בסיווג נכון.

המונח הגנרי "רוק"ק/כטב"ם" מכסה מגוון רחב של פלטפורמות אוויריות, החל מרחפני FPV קטנים ומהירים ועד לכטב"מים אסטרטגיים כבדים. לכל פלטפורמה מאפיינים ייחודיים המשפיעים ישירות על אופן ההתמודדות היעיל ביותר נגדה.

פיתוח אסטרטגיית הגנה יעילה מתחיל במיפוי והבנה של "מטריצת איומים" מורכבת זו. האתגר אינו טמון רק בחלוקה לסוגים, אלא בשונות העצומה במאפיינים הפיזיים (מסה, מהירות, יציבות וכו'), המחייבת ארסנל הגנתי מגוון.

רחפני FPV קלים – מסה נמוכה, מהירות גבוהה. איום ישיר על חי"ר ורק"ם, ודורשים אמצעי הגנה עם זמן תגובה מהיר מאוד. מדובר על רחפנים פשוטים וקלים ככל האפשר, בבנייה עצמית (כלומר לא מסחריים), הנושאים מטען נפץ תקני, מאולתר או פצמ"ר. משמשים בדר"כ כרחפן מתאבד.

רחפן על סיב אופטי - בדרך כלל תת סוג של רחפן FPV. רחפן אופטי נושא גליל נפרש של סיב, ומשתמש בו להעברת התקשורת. רחפנים כאלה חסינים לשיבושי תקשורת, אבל תלויים בשלמות הסיב.

רחפנים מסחריים קלים (Mavic ודומיו) – לרחפנים כאלה יש מצלמות חזקות יחסית והם ישמשו בדרך כלל לאיסוף. המאפיינים שלהם במשימות איסוף הם פעולה בגובה רב ושהייה ארוכה באזור. הם קשים יותר לזיהוי וליירוט באמצעים קצרי טווח. משמשים גם כרחפני הטלה (ראה להלן) ועשויים לשמש גם כרחפנים מתאבדים.

רחפני הטלה, כולל מיקוש – רחפנים המשמשים לתקיפה בעזרת השלכת מטענים מאולתרים, פצמ"רים ופגזים. בדרך כלל ישמשו לתקיפת רק"ם או דברים נייחים כמו עמדות, מוצבים וכדומה. בגלל המטען יש להם טווח קצר יותר מהרגיל, והם מנמיכים ומאטים לפני הטלה, מה שמקל על יירוט.

רחפנים כבדים ("באבא יאגה", מכונים גם רחפנים חקלאיים) – קלים לזיהוי במכ"ם, בשמיעה ובעין, ולכן יפעלו בעיקר בלילה. יש להם כמה שימושים נפוצים:

• הברחות ומשימות הספקה והעברת ציוד אחרות.
• רחפן "ספינת אם": עשויים לשמש לנשיאת רחפנים קטנים יותר, כדי להגדיל את טווח הפעולה מבחינת סוללה וטווחי תקשורת.
• ממסר: ראה מטה, במתארי הפעלה.
• רחפן מטיל: רחפנים גדולים יכולים לשאת ולהטיל חימוש כבד יותר, כמו פגזים. בתצורה זו הם מהווים איום על ריכוזי כוחות, עמדות פיקוד וציוד.

רחפנים אוטונומיים – רחפנים שאינם זקוקים למפעיל ועובדים על בסיס מטרות שהוזנו מראש וניווט עצמאי. תת סוג זה קיים בעיקר בכלים גדולים יותר, רחפנים גדולים וכטב"מים, אך גם בכלים קטנים ומתקדמים טכנולוגית. שיבושי תקשורת לא רלוונטיים, שיבושי ניווט – תלוי בשיטת הניווט בה הרחפן משתמש. ראה פרק "ניווט".

מיירטים - רחפנים מהירים שנועדו ליירט רחפנים אחרים. ידונו במסמך זה כחלק ממאמצי ההגנה.

פרק II - מתארי ההפעלה

איסוף – איסוף נקודתי מתמקד בקבלת תמונת המצב הנתון בשטח או על ריכוז כוחות או פעולה מסוימת. איסוף מתמשך מיועד לגבש ידיעה על שגרת הפעילות, שינויים בסד"כ ועוד תהליכים מתפתחים. הוא מאופיין בגיחות חוזרות של רחפנים ולעיתים בשהייה ארוכה מעל אזור העניין.

תקיפה ישירה – תצורת התקיפה הקלאסית של רחפן מתאבד מהיר. עשויה להתבצע על ידי נחיל. רחפני FPV הם קשים ליירוט כיוון שהם יכולים להתחמק מירי ולהגיע מזוויות שונות.

הטיסה אל היעד תתבצע בדרך כלל בגובה כדי לאפשר קשר רדיו, והרחפן ינמיך בשלב הסופי לפני תקיפת המטרה בצלילה.

הטלה (מטען נפץ, מיקוש, הטלת ציוד ריגול ומעקב) - תקיפה עקיפה באמצעות הטלת מטען, מוקש או אמצעי ריגול. הפעולה מתבצעת לרוב מגובה בינוני–נמוך לצורך דיוק, ולעיתים תוך ריחוף מעל המטרה, מה שמגדיל את חלון הזיהוי והיירוט. מעבר לתקיפה "רגילה" בהטלת רימון או פצמ"ר, מתאר הפעלה זה מאפשר לאויב לשתול אמצעי האזנה בעורף, ולמקש צירים לוגיסטיים או שטחים שנחשבים בטוחים.

מארב – שיטה לביצוע תקיפות מהירות וללא התרעה מראש. רחפן מונחת מראש במקום מוסתר או שולט על יד אזור עניין. כשצצה מטרה – מזדמנת או מיועדת לתקיפה – הוא ממריא ותוקף מיידית. לעיתים הרחפן מוסתר לחלוטין, והאויב מבצע מארב באמצעות תצפית של צד שלישי, רחפן איסוף או תצפיתנים.

עבודת ספקטרום – סיגינט ול"א - רחפנים למשימות ספקטרום מופעלים לאיסוף מודיעין אותות על ידי האויב או לביצוע שיבוש ולוחמה אלקטרונית נגד כוחותינו. הפעלת משדרי ל"א ברחפני שיבוש הופכת אותם לקלים לגילוי, והאילוץ שלהם להישאר במרחב השיבוש מגדיל את סיכויי הגילוי והיירוט.

לוגיסטיקה – הברחה או העברת אספקה לקווים קדמיים, נקודות מסתור או כוחות מנותקים. הרחפנים פועלים לרוב במסלולים קבועים או חצי-אוטונומיים, ומנסים למזער חתימה באמצעות טיסה בגובה נמוך, טיסה לילית או מסלולים מתחת לקווי ראייה.

הפגיעויות העיקריות כוללות הסתמכות על ניווט מדויק (רגישות לשיבושי GPS או ל"א), יכולת נשיאה מוגבלת שדורשת כמה גיחות, וסיכון לחשיפת מסלולי אספקה עקב תנועה חוזרת באותו נתיב. הזיהוי יכול להתבסס על חתימות מכ"ם, חום ורעש גבוהות, ועל טיסות בנתיבים קבועים שיכולים להוביל לכוחות בקצות הציר הלוגיסטי.

ממסור (כולל Mesh) – שימוש ברחפן או כטב"ם כתחנת ביניים כדי להגדיל את טווחי התקשורת, או עקיפת ל"א על ידי המרה בין שני ערוצי תקשורת (תקש"ל ורדיו, לדוגמה). רחפן ממסר קולט תשדורת מצד אחד, מגביר ומשדר אותה לצד השני.

Mesh: פריסת רשת בה כל אחד מהחברים ברשת משמש כתחנת ממסר לאחרים. כך אפשר להתגבר על מגבלות טווח והפרעות תקשורת, כאשר רחפנים יכולים להסתמך אחד על השני לקבלת קישור לאחור. פריסה זו נפוצה בתצורת נחיל.

ספינת אם – ראה מעלה, תחת רחפנים כבדים.

נחילים (נשלט מרחוק ואוטונומי) – מתאר נחיל כולל הפעלה בו זמנית של מספר כלים, הנשלטים ידנית, בחצי-אוטונומיה או באוטונומיה מלאה. הנחיל מאפשר ריבוי חיישנים או ריבוי תוקפים הפועלים יחד, תוך שיתוף מידע או תיאום מסלולי טיסה. בתצורת נחיל ניתן לפצל משימות – חלק מבצעים איסוף או תיעוד, חלק תוקפים – או לייצר עומס על מערכות ההגנה.

חשוב להבדיל את מתאר הנחיל ממתארים אחרים בהם נעשה שימוש ביותר מרחפן אחד – נחיל פועל כיחידה אחת ונשלט מתשתית שליטה אחת. שילוב בין כלים שונים בשליטה שונה יכול לשמש בכמעט כל מתאר, בדומה לשיתוף הפעולה של כוחות שונים אך לא אורגניים.

• באופן כללי, כל רחפן עם תקשורת אחורה הוא גם רחפן איסוף. אם אתם רואים אותו, יתכן שהאויב רואה אתכם.
• משימת רחפן עשויה לכלול אחד או יותר ממתארי הפעולה הללו, כולל שילוב של רחפנים שונים בתפקידים שונים (רחפני תקיפה, רחפני איסוף ורחפן ממסור למשל). לחלופין, רחפן יחיד עשוי לבצע יותר ממתאר אחד, כמו במקרים של רחפני תקיפה או איסוף עם תקשורת מש, או רחפן איסוף שמבצע תקיפה בסיום משימת האיסוף.

פרק III – ניתוח שלבי המשימה

בפרק זה ננתח את משימת הרחפן דרך פירוק לפעולות. בחינה של התהליכים והפעולות האלו תאפשר לנו לזהות נקודות חלשות ואפשרויות להגנה או שיבוש של משימת האויב.

משימת הרחפן מורכבת מחמישה שלבים:

שלב בניית היכולת כולל את השגת או ייצור הכלי ותשתית השליטה. אפשרויות השיבוש בשלב הזה מתמקדות בעיקר בסיכול ומניעה ברמת שרשרת האספקה, כולל מוקדי ידע, צירי שינוע ופגיעה ברכיבי החומרה או התוכנה עצמם.

המטרה כאן היא למנוע מהאויב את היכולת, ולצמצם את מספר ואיכות המשימות שהוא מסוגל להוציא.

משאבים:

• משאבי כוח אדם: אנשי רכש ולוגיסטיקה, אנשי אלקטרוניקה והרכבה, מומחי תוכנה ומערך הכשרת מפעילים.
• משאבי תשתית: שרשרת אספקה – מחסנים, שינוע וקשר עם ספקים.
• משאבי טכנולוגיה: חומרת הרחפן, ציוד שליטה כמו אנטנות, מצלמות, מחשבים.

הפעולות החשופות ביותר לשיבוש הן שרשרת האספקה עצמה, הגורם האנושי והשינוע.

לחשיפה או תקיפה של שרשרת האספקה יש אפקט מקסימלי על כל פעולות האויב בתחום הרוק"ק, וכן לפגיעה במוקדי הידע השונים – מומחי הפעלה, אנשי תוכנה, אנשי רכש ולוגיסטיקה וטכנאים.

גם לתקיפת רכיבים דרך שרשרת האספקה (כמו חבלה בתוכנה או קושחה) יש פוטנציאל נזק גדול.

תכנון המשימה (והצלחת המשימה) מתבססים על איסוף מודיעין מדויק ותכנון נכון של ההפעלה. שיבוש תכנון המשימה של האויב יעסוק בעיקר בניסיון לשבש את המידע שהאויב אוסף, או להותיר יעדים מחוץ לטווח היכולות שלו.

שיטות הגנה עשויות לכלול, למשל, הסתרת מערכות הגנה בשטח, מכשולי תקשורת וניווט, הסוואה, ביצורים ודיסאינפורמציה.

משאבים:

• מודיעין, מפות, תחזית מזג אוויר, יכולות תקשורת וניווט.

בהתחשב בקושי להשפיע על הטופוגרפיה או על מזג האוויר, הפעולות החשופות ביותר הן המודיעין על המטרה ומערכות ההגנה, ומיפוי שגרת הכוחות. השפעה על התקשורת והניווט תיסקר בשלב הטיסה.

לגבי הנקודה הראשונה, הסוואת מערכות הגנה ויעדים, כמו גם יעדי דמה והסחות שונות עשויים לשנות לחלוטין את התכנון של האויב ולגרום לו לתקוף מערכות דמה, להשקיע משאבים מיותרים או לתכנן מסלול שגוי.

בנוגע למיפוי שגרת הכוחות, עיין בתו"ל הקלאסי לגבי שבירת שגרה ושינויים תכופים כדי להקשות על האויב בזיהוי שגרה.

בהקשרי טופוגרפיה ותכנון תקשורת כן אציין כי למיקום הכוחות, המוצב או כל מטרה שלא תהיה יש משמעות מכרעת לנגישות שלה לרחפנים. בטווחי התדרים הנפוצים יש צורך בתקשורת בקו ראיה ישיר, מה שהופך כל תקיפה "מעבר לרכס" למורכבת. בפרק הבא נתייחס לכך בהרחבה.

שלב ההפעלה והשיגור קצר יחסית. במידה ונעשו סיכולים בשרשרת האספקה או חבלה ברכיבים, כאן יורגש הנזק. בנוסף, אפקט מקסימלי בתקיפת תשתית השליטה יושג בנקודה זו, אחרי הפעלת התשתית ולפני ההמראה.

המשאבים בשלב זה הם הכלי, המטע"ד ותשתית השליטה, יחד עם הצוות המפעיל.

הפעולות החשופות הן פריסת התשתיות והפעלת המערכות (בעיקר מערכות קשר) שמאפשרות גילוי של תשתית השליטה.

שלב הטיסה הוא חלון הגילוי המרכזי של האיום, ולפעמים ניתן להסיק גם את הסוג והמשימה שלו.

כאן יש גם הזדמנות לסכל את האיום כשהוא רחוק מהמטרה, דרך מגוון נקודות תורפה בכלי עצמו או בשיטת ההפעלה, בתקשורת, בשיטת הניווט ועוד. רוב שיטות ההגנה שיוצעו בפרק V יעסקו בשלב זה ובשלב הבא.

המשאבים הם הכלי וצוות השליטה, ומשאבים נוספים בתלות בתצורת התקשורת ושיטת הניווט.

כל הפעולות הן פעולות חשופות ומאפשרות גילוי, שיבוש ויירוט של האיום.

גילוי מתאפשר במגוון דרכים: ויזואלית, באמצעות מכ"מ אם השח"מ גדול מספיק, יירוט התקשורת או שידור הוידאו, איכון מכשיר ניווט או בעזרת תצפיות וכוחות קרקע. דרכי גילוי שונות יפורטו בפרק המסקנות וההמלצות.

שיבוש יכולת הניווט, להסטת הכלי מהמטרה – יפורט תחת ניווט בפרק הבא.

שיבוש התקשורת לצורך הפלה או נטישת המשימה – יפורט תחת תקשורת בפרק הבא.

יירוט שלא באמצעות לוחמה אלקטרונית יכול להיעשות בצורה קינטית, באמצעות רחפנים אחרים או מערכות יירוט אחרות. יש לזכור שבשלב זה הכלי עדיין בדרך לביצוע המשימה ולא בתוך תהליך התקיפה או הסיוע. ביירוט קינטי במרחב הקרוב למטרה נעסוק גם בשלב הבא.

את שלב הביצוע חילקתי לשני סוגי המשימות.

במשימות תקיפה האפקט הוא מידי ונועד לפגיעה ביכולותינו.

המיקוד המרכזי בהגנה מול משימות תקיפה הוא מניעת הפגיעה או צמצום שלה, בין אם ביירוט של האיום או במיגון המטרה.

המשאבים הם הכלי והמטע"ד, המצלמה, יכולת התקשורת או הניווט הסופי למטרה, וצוות השליטה.

הפעולות החשופות ביותר הן הקרובות ביותר לביצוע, אך המחיר הוא סיכון גבוה של כוחותינו. בכל מקרה, ההגנה בשלב זה תתבסס כאמור בעיקר על יירוט קינטי (כלומר בנשק חם או פגיעה פיזית אחרת ברחפן), או מיגון של המטרה.

נקודה חשובה – צלילה בדרך כלל תתבצע בגלל קשיי תקשורת מול רחפן בגובה נמוך. במקרה של רחפן על סיב אופטי, בשימוש בממסר ובמתארים נוספים, המגבלה הזו לא חלה ולכן הרחפן יכול להגייע מכל כיוון ובכל גובה, גם קרוב לקרקע, בעיקר בתקיפה של מטרה נייחת.

במשימות סיוע האפקט הוא עקיף ונועד לתמוך בפעולות האויב.

לא תמיד אפשר לדעת האם מדובר במשימת סיוע או משימת תקיפה, לכן תמיד יש להתייחס לרחפן כאל תוקף.

אם הוחלט כי המשימה היא משימת סיוע ודאית, מכיוון שהסיכון לכוחותינו אינו מיידי, מיקוד ההגנה יהיה בסיכול המשימה או בניצול שלה כדי לאסוף מידע על כוונות האויב, יכולותיו ושיטות הפעולה שלו.

הפעולות החשופות ביותר לשיבוש או פגיעה בכלי הן שלבי הביצוע של משימות סיוע – התמקדות של הכלי והצוות באיסוף לסוגיו, אספקה לוגיסטית וכו'.

טבלת ניתוח עץ ההפרעות

בנספח א' מצורפת טבלת תהליך הניתוח, משלבי המשימה דרך פירוק הפעולות ועד ל(חלק מ)המסקנות.

טבלה זו היא עזר חשיבה לביצוע תהליך הניתוח על פי המתודולוגיה שהוזכרה. היא מצורפת כאן רק כדי לקשר בין טבלאות הזרימה לשיטות ההגנה והמסקנות שנראה בהמשך.

להעשרת הניתוח נעשה שימוש במודלGemini של גוגל, שעזר להרחיב את התמונה ולהעמיק את ניתוח השלבים. כפי שתראו, חלק מהפרטים הרשומים בטבלה לא רלוונטיים, ואפשר להתעלם מהם. אלו שכן רלוונטיים נכללים בגוף המסמך.

נספח א' אינו מצורף בגרסה זו של המסמך.

לאחר שסקרנו את תהליכי ההפעלה ואת הפעולות הנדרשות לביצוע המשימה, נעמיק במשאבים שהופכים את הפעלת האמל"ח לאפשרית. כפי שראינו למעלה, פגיעה במשאבים הנכונים או מניעה שלהם תוכל לשבש את משימת הרחפן ולהגן על כוחותינו.

פרק IV - חלוקה של משאבי האמל"ח לתחומים

כל המשאבים הנדרשים להפעלת האמל"ח – מקצה לקצה – מתחלקים לחמישה תחומים:

הכנה ומעטפת: בתחום זה נכלל המערך הלוגיסטי והאנושי התומך במשימה, כולל מערך תחזוקה ושרשרת אספקה, תשתיות תומכות וצוות השליטה.

כלי והטסה: בתחום זה נכללים המרכיבים הפיזיים של הכלי: גוף הכלי, המנועים, מקור הכוח (סוללות/דלק) ומערכות ההיגוי המכניות.

תקשורת: תחום זה עוסק בשליטה והעברת נתונים בין המפעיל לבין הכלי, וכן בין הכלי לתשתיות אחרות. הוא כולל את קישור השליטה, ערוצי בקרת טיסה ושידורי וידאו בלייב.

ניווט: תחום זה מתמקד באמצעי ההכוונה של הכלי למטרתו באופן אוטונומי או נשלט. הוא כולל מערכות ניווט לווייניות (כמו GPS), ניווט אינרציאלי, וכן יכולות ניווט עצמאיות מבוססות ראייה ממוחשבת, מדידות לייזר, מפות ועוד.

מטע"ד ומשימה: תחום זה מתייחס למטרה הסופית של המשימה – הפונקציה המבצעית שלשמה שוגר הכלי. המטע"ד עשוי להיות רש"ק נפץ, חיישנים למטרת איסוף, מערכות ל"א ועוד.

אינני בקיא בתחומי המעטפת, הכלי והמשימה, ולכן הם יהיו פחות מפורטים ומקצועיים מתחומי התקשורת והניווט. אם מישהו מעוניין לתרום ולהרחיב אשמח שיצור קשר.

• הכנה ומעטפת

תחום זה הוא הבטן הרכה של המשימה. בניגוד לכלי ולמטע"ד, תחום המעטפת מקיף המון אנשים ותשתיות שמייצרות את היכולת. פגיעה רצינית במעטפת יכולה לפגוע ביכולת האויב להוציא כל מתווה רחפנים שהוא.

שרשרת האספקה והרכש: בסיס היכולת נשען על זמינות רכיבים. רוב הרכיבים נחשבים לטכנולוגיה דו שימושית. מנועים, בקרים, שבבי GPS ומודולי תקשורת נרכשים לרוב בשוק האזרחי ומוקשחים או עוברים הסבה לשימוש צבאי, מה שמקשה על איתור הרכש במקור.

זה כולל את היכולת לרכוש ולשנע את הרכיבים ללא חשיפה, לעקוף בידוק בגבולות ולצבור מלאי שמאפשר להמשיך פעילות גם כשהשינוע נפגע בלחימה. יש גם מגמה של ייצור עצמי באמצעות מדפסות תלת ממד ועיבוד שבבי מקומי, מה שמקטין את התלות ברכש אבל מגדיל את "החתימה התעשייתית" של האויב – עוד מתקנים שאפשר לפגוע בהם.

הגורם האנושי והכשרה: המרכיב האנושי במעטפת הוא קריטי ולעיתים מהווה את צוואר הבקבוק המשמעותי ביותר. הפעלת רחפנים, ובפרט רחפני FPV או נחילי כטב"מים, דורשת מיומנות גבוהה, הבנה טכנית וניסיון. משאב ה"מפעיל המיומן" הוא יקר וקשה להחלפה. תהליך ההכשרה דורש סימולטורים, מדריכים מנוסים וזמן אימון מעשי – כל אלו הם כוח אדם מקצועי שניתן לאתר ולחסל. מעבר למפעיל ישנם טכנאים, אנשי אלקטרוניקה, תקשורת וניווט, אנשי חימוש ואנשי מודיעין, שגם הם משאבים חיוניים לבניית היכולת ולשילוח משימה.

תשתיות הפעלה ותחנת הקרקע: המעטפת הפיזית בשטח כוללת את כל הציוד הנדרש כדי לשגר ולשלוט בכלי. זהו המשאב הפגיע ביותר בזמן ההפעלה. הוא כולל את תחנת השליטה הקרקעית, שיכולה להיות שלט פשוט של רחפן מסחרי, לפטופ או תא שליטה מתקדם - מערכי אנטנות שמייצרים חתימה ויזואלית ואלקטרומגנטית, ומקורות אנרגיה כמו מטענים וסוללות לרחפנים, או גנרטורים שפגיעה בהם תשבית את תחנת השליטה.

• כלי והטסה

התחום הזה מתייחס לרחפן עצמו – כל החלקים הפיזיים שלו (למעט המטע"ד), ולצורת ההטסה, למשל אם מדובר בכלי עם כנף קבועה או ברחפן עם כמה מדחפים.

מערכות הנעה ומקור כוח: מערכת ההנעה, המנועים והמדחפים, הם נקודת התורפה העיקרית. אם הרחפן לא יכול לטוס אין משימה. בכלי כנף לא קבועה (רב-להבים), המנועים הם לרוב חשמליים, וצריכת האנרגיה מגיעה מסוללות ליתיום. לרוב, לרכיבים יש מעטפת פלסטיק והם חשופים לפגיעה. בכלי כנף קבועה (כטב"מים גדולים), מקור הכוח עשוי להיות מנוע בוכנה או מנוע סילון קטן על דלק נוזלי, שעשויים ממתכת. המנועים והמדחפים יוצרים חתימת חום וחתימת רעש שמאפשרות גילוי.

מבנה ויציבות אווירודינמית: המבנה הפיזי והעיצוב של הכלי קובעים את חתך המכ"ם שלו ואת יכולת השרידות. כלים קטנים המיוצרים מחומרים מרוכבים או פלסטיק קשים לגילוי במכ"ם ומרעישים פחות, אבל מסוגלים לשאת רק מטענים קלים והם יותר פגיעים. כשל מבני כמו שבר או פגיעה בציוד האלקטרוני יכולים להפיל את הרחפן בקלות. כלים גדולים יהיו עשויים מחומרים חזקים יותר, כמו ברזל, ולכן הנקודות החלשות שלהם יהיו המנועים, האלקטרוניקה או המטע"ד.

עמידות בתנאי סביבה: אם הכלי נחשף לתנאי סביבה קשים (רוח, גשם, טמפרטורה) נדרשת עמידות פיזית גבוהה. התחממות של הסוללות מורידה את הביצועים ואת טווח הפעולה, ומשקעים כמו גשם, ערפל או סופות חול עלולים להרוס את הציוד האלקטרוני או לפגוע במנועים.

• תקשורת

למעט בתצורות הפעלה אוטונומיות שהן "שגר ושכח", כל כלי חייב תקשורת רצופה כדי לאפשר שליטה של המפעיל ברחפן ושידור וידאו לאחור. רוב מוחלט של כלי הטיס מתבססים על תקשורת רדיו בטווחי תדרים שונים.

תקשורת רדיו היא פגיעה לשיבוש, ולעיתים אפשר גם להאזין לה או אפילו לפרוץ ולהשיג שליטה בכלי. שידור וידאו אנלוגי יכול להיות מיורט ולחשוף את התמונה מצד האויב, כולל מיקומי כוחות ויעדים. בדרך כלל על גבי הוידאו משודרת גם טלמטריה – נתונים על פעילות הכלי, סטטוס סוללה, GPS, מהירות, גובה ועוד.

רדיו:

במקור, רוב הרחפנים עובדים על תדרי WiFi, כלומר 2.4 או 5.8 ג'יגה. זה כולל את רוב הרחפנים המסחריים ולא רק. עם התפתחות השיבושים והחסימות התחלנו לראות הרחבה של תחומי התדרים בשימוש, בעיקר כלפי מעלה לוידאו אבל גם כלפי מטה לשליטה. נכון לחורף 2025, נצפו רחפנים שעובדים עד סביב ה8-10 ג'יגה בתקשורת ישירה מול תחנת בסיס. צריך לזכור גם שלתדר גבוה יש טווח קצר יותר והוא פגיע יותר להפרעות מהסביבה.

סלולר:

תקשורת סלולר פותרת את מגבלת הטווח בעזרת שימוש ברשת הסלולר הקיימת באזור. לרחפן יש sim והוא נרשם ברשת ויוצר קשר עם תחנת השליטה בדיוק כמו טלפון. סלולר גם מתגבר על חסימות ל"א רבות ועל טופוגרפיה קשוחה. לשימוש בסלולר יש חולשות משלו, עיין בהמלצות.

תקשורת לוויינית:

בגלל המחיר, המשקל והגודל של מודם ואנטנת תקש"ל, בדרך כלל הן לא ישמשו לרחפנים קטנים. בכלים גדולים או שמיועדים לשימוש חוזר זה קיים יותר, בין אם לשליטה ישירה בכלי או כתחנת ממסור (ראה להלן). תקשורת לוויינית ברחפנים תשתמש בדרך כלל במערכות אזרחיות כמו סטארלינק ואחרות, ולא במערכות תקש"ל צבאיות שנבנו ותוכננו לדברים אחרים. שוק האינטרנט הלווייני הולך ומתפתח גם לטלפונים, בעזרת רכיבים קטנים יותר. צפוי ששיטת התקשורת הזו תיכנס גם לרחפנים קלים וזולים יותר.

סיב אופטי:

רחפנים על סיב אופטי נושאים בנוסף לציוד שלהם גליל של סיב שנפרש במהלך הטיסה. כל התקשורת מתבצעת על הסיב ולכן רחפנים כאלה חסינים לשיבושי ל"א. נכון לזמן כתיבת שורות אלה, נצפה שימוש ברחפנים כאלה בטווח של עד כ40 ק"מ.

ממסור:

כמו שראינו, רחפן יכול לשמש תחנת ממסר כדי להגדיל את טווח הפעולה, על ידי קליטה של תקשורת מצד אחד ושידור לצד השני. מעבר לזה, רחפני ממסר יכולים לשמש להחלפת תווך תקשורת, לדוגמה כך:

המשימה היא משימת תקיפה. תחנת השליטה מחוברת לתקשורת לוויינית, כמו סטארלינק למשל. רחפן התקיפה משתמש בתקשורת רדיו בתדר 2.4 ג'יגה.

רחפן ממסר שנמצא בשטח, גבוה ומוגן, משמש כתחנת מעבר לתקשורת, ומתקשר ב2.4 ג'יגה מול הכלי התוקף ובסטארלינק מול תחנת השליטה.

במצב כזה, המפעיל יכול לשבת בכל מקום בעולם ואי אפשר לאתר אותו על ידי מעקב אחר השידור. בנוסף, כל עוד רחפן הממסר קרוב מספיק לרחפן התקיפה, הטווח הוא בלתי מוגבל וגם לא מאבדים את אנטנת התקש"ל שעל רחפן הממסר.

תצורה דומה יכולה לשמש להמרה בין תקשורת סלולרית לרדיו, בין תדרים מסוימים לאחרים ובאופן כללי בין כל שיטת תקשורת אחת לאחרת.

הסיכונים הם כמובן קושי במעקב ואיתור השליטה, קושי בשיבוש ובדרך כלל גם הסרה של מגבלת טווח הפעולה.

רשתות Mesh:

רשת שבה כל הצדדים מסתמכים אחד על השני, כלומר כל הכלים הם גם תחנות ממסר לכלים האחרים. בצורה כזו אפשר לפרוס כמות של כלים בשטח אחד אחרי השני ולהגדיל את טווח הפעולה, להתחמק משיבושי ל"א דרך כלים שמשדרים בטווחים שונים, או להשתמש בשיטות ניווט שונות כדי להתגבר על שיבושי GPS.

• ניווט

מהות הניווט היא להבין איפה אתה נמצא ואיך להגיע ליעד. בניווט הפשוט ביותר שאינו מבוסס מכשירים, המפעיל מנווט על פי הוידאו מהרחפן והיכרות עם השטח או מפות. אבל בדרך כלל הניווט מתבצע בעזרת מגוון של מערכות, חלקן ניתנות לשיבוש וחלקן פחות. שיטות הניווט שאינן בשליטה ישירה של המפעיל הן או מבוססות תקשורת – כלומר תלויות במערכות מחוץ לרחפן - או אוטונומיות.

מבוססות תקשורת:

GNSS/GPS: הניווט הקלאסי, לפי קליטת לווייני GPS או מערכות מקבילות של רוסיה, סין ועוד. ניווט GNSS נחשב יחסית קל לשיבוש ולכן התחילו לפתח ולהשתמש בשיטות ניווט נוספות, לפעמים ביחד ולפעמים במקום GNSS.

ניווט סלולרי: ניתן לנווט על פי רשת סלולר בשטח, על פי האנטנות שמספקות את הכיסוי כנקודות ייחוס לקביעת המיקום.

אוטונומיות:

ניווט אינרציאלי: מתבסס על קביעת מיקום מדויקת, וחישוב של התנועה משם והלאה על פי מצפן וחיישני תנועה ותאוצה הקיימים ברחפן. הרחפן יודע מה המיקום ההתחלתי, באיזה כיוון ומהירות הוא התקדם ומתוך כך מסיק איפה הוא נמצא כרגע. ניווט אינרציאלי תלוי מאוד בחיישנים מדויקים, שכן שגיאה קטנה בחישוב המהירות או הכיוון תביא למיקום שונה לחלוטין אחרי מרחק מספיק גדול.

ניווט ע"פ מפת גבהים: מפת גבהים של הסביבה נטענת לרחפן, ומד גובה וחיישן שמודד את המרחק מהקרקע מאפשרים לקבוע מיקום על פי מפת הגבהים. שיטה זו לא רלוונטית מעל ים, ובשטחים שטוחים גדולים או משתנים כמו דיונות במדבר.

ניווט מבוסס ראיה ממוחשבת: מצלמה טובה, כוח מחשוב ומידע ניווט שנטען לרחפן מראש מאפשרים לו לבנות בעצמו את המפה ולזהות את מיקומו. זה בעצם מקביל לניווט ידני של מפעיל, רק ממוחשב על 'סיפון' הרחפן, לעיתים עם בינה מלאכותית.

חשוב לזכור – כך או אחרת, כל חיישני הניווט ניתנים להטעיה/הסחה.

• מטע"ד ומשימה

כאן נתמקד בתכלית המבצעית של הכלי וברכיב שמבצע אותה. בגלל התכלית המבצעית השונה ממשימה למשימה קשה לבצע ניתוח מלא וכללי, אבל אשתדל להביא נקודות חשובות.

המטע"ד יכול להיות התקפי או לא התקפי – מה שמסווג את המשימה כמשימת תקיפה או סיוע, ומשפיע על המיקוד שלנו מולה כמו שהוסבר לגבי שלב הביצוע. חשוב לקבוע מה המיקוד שלנו מול סוגי משימה שונים, בהתחשב ברגישות היעדים, בתוכניות שלנו ובהיקף הנזק הפוטנציאלי. למשל, מפקד יכול להחליט לעקוב אחרי רחפן סיוע או איסוף של האויב ולא ליירט אותו.

אם מחליטים ליירט, חשוב להעריך את סיכויי היירוט לפני שחושפים יכולת או מיקום כוחות. פתיחה באש מסגירה מיקום של מערכות, והסיכוי לפגוע לא תמיד גבוה.

שיבוש של תקיפות עם מטען נפץ עשוי להתבצע באמצעות ייזום של המטע"ד באוויר באמצעות חימום, פגיעה או הטעיה של המפעיל.

אפשרות נוספת שרלוונטית גם למשימות סיוע היא להתמקד בפגיעה או שיבוש של יכולת ניהול המשימה – באמצעות סנוור של מצלמה רגילה או מצלמה תרמית, שיבוש תקשורת או דרכים אחרות.

פרק V - גיבוש מענה ההגנה, מסקנות והמלצות

בפרק זה יקובצו מסקנות והמלצות שונות שעלו מהניתוח לעיל, ומהלמידה שלי את התחום. הן נוגעות בצדדים שונים וסוגיות שונות בתחום – החל ממניעה, דרך גילוי והגנה ועד למיגון ותו"ל. חלק מהמסקנות יכולות לשמש תהליכי בניין כוח, חלקן יכולות להשתלב בתו"ל או בתצורות הגנה קיימות, וחלקן נועדו לפקוח עיניים מול אפשרויות נוספות שעלולות לאיים עלינו – או לחלופין יכולות לסייע לנו.

אני מקווה שהמסמך הזה יעזור לאנשים שמתעסקים בתחום או נוגעים אליו להבין יותר אספקטים מסוימים, ואולי להעלות כמה רעיונות שיוכלו לשפר את ההגנה על כוחות ונכסים של מדינת ישראל.

כמובן אשמח להיות לעזר בכל מה שאוכל, מוזמנים ליצור איתי קשר

(פרטי קשר)