תכנון הגנת רחפנים בסביבות משתנות: אתגרים ופתרונות מתקדמים

תכנון הגנת רחפנים בסביבות משתנות: אתגרים ופתרונות מתקדמים

בעשור האחרון, הרחפנים הפכו לכלי טכנולוגי רב-תכליתי בעל יישומים נרחבים, החל משימושים מסחריים ואזרחיים כגון לוגיסטיקה, חקלאות, ניטור סביבתי ואבטחה, ועד ליכולות צבאיות מתקדמות הכוללות איסוף מודיעין, תקיפה מדויקת לוחמה אלקטרונית וסייבר. הפופולאריות, הזולות והגמישות התפעולית הובילה לאיומים ואתגרי ביטחון משמעותיים, שכן רחפנים קטנים, זולים וקלים להפעלה מסוגלים לאיים על תשתיות קריטיות ולשמש כלי נשק בידי ארגוני טרור וגורמים עוינים. אירועים שונים שקרו בשנים האחרונות המחישו את רמת האיומים, החל מאירוע ההתרסה בנאומה של קנצלרית גרמניה, אנג'לה מרקל, עובר בהשבתת שדות תעופה (כדוגמת שדה התעופה הית'רו) כתוצאה מתנועת רחפנים, ועד לפגיעה בתשתיות קריטיות (כדוגמת הפגיעה בתשתית הנפט בארמקו ב- 2019). בשנתיים האחרונות הובילה ההבנה כי כלים אלו יעילים וזולים והם הפכו לפופולאריים יותר לשימושים קטלניים יותר (בשדה הקרב, תשתיות קריטיות וכנגד מטרות אזרחיות). במקביל להתפתחות האיומים, מתפתחים גם פתרונות טכנולוגיים חדשניים המציעים מענה אפקטיבי לשימושים המבצעיים של רחפנים. דוגמה לכך הוא רחפן ה- Corvo PPDS האוסטרלי, רחפן חסכוני וקל משקל אשר פותח במקור להעברת אספקה לאזורים קשים לגישה, אך הותאם למשימות מודיעין, סיור ותצפית בהתאם לצורכי הלחימה המודרנית. הרחפן, העשוי קרטון, משלב יכולת טיסה אוטונומית לטווח של עד 120 ק"מ, מה שמאפשר לו לפעול בתנאים מבצעיים קשים ללא צורך בשליטה ישירה מצד המפעילים. יתרון משמעותי נוסף טמון ביכולתו לפעול בשקט יחסי ובחתימה נמוכה, דבר המקשה על זיהויו ויירוטו באמצעים מסורתיים. היכולת לפרוס רחפנים מסוג זה במהירות, בעלות נמוכה ובכמות גדולה, משנה את אופייה של הלחימה המודרנית ומדגישה את הצורך בפיתוח אמצעי נגד-רחפנים מתקדמים שיתמודדו עם איומים בלתי צפויים ומתפתחים בשדה הקרב ובסביבות רגישות אחרות. הרפורמות בעולמות הרחפנים כמו גם הניסיון המצטבר אל מול איומים אלו בשנים האחרונות תרם משמעותית לטיוב מערכות הגנת גבולות והיכולת לאפיין מענים בהתאם לשיקולים הקשורים באיום עצמו, תנאי סביבה, שיקולי בטיחות ונוספים.

מאת: אור שלום – יועץ מומחה בתחום הדיפנסטק, ה- HLS וטכנולוגיות אבטחה מתקדמות

פופולאריות והשימוש הגובר לצרכים עוינים:

בשנים האחרונות, חלה עלייה משמעותית בשימוש עוין ברחפנים, הן בזירות צבאיות והן באזרחיות. הפופולריות הגוברת של רחפנים למטרות עוינות נובעת ממספר גורמים מרכזיים. ראשית, זמינותם ונגישותם הגבוהה עקב הייצור ההמוני הובילו לירידת מחירים ולהפיכתם לכלי נגיש גם לגורמים עוינים, לעיתים ללא צורך ברישום או פיקוח. בנוסף, הרחפנים כיום קלים יותר להפעלה, מימוש תכונות AI, הופך אותם למשימתיים, עוצמתיים, גמישים במשימות וחכמים יותר. כך גם מערכות ניווט מתקדמות ויכולת טיסה אוטונומית, המאפשרות גם למפעילים חסרי ניסיון להשתמש בהם ביעילות למטרות עוינות. תכונה חשובה נוספת היא יכולתם לשאת מטענים במשקלים שונים (באמצעות מטע"דים) ולמשימות שונות, כולל חומרי נפץ, סמים או אמצעי ריגול, מה שהופך אותם כיעילים לאמצעי הברחה, תקיפה או איסוף מודיעין. יתר על כן, איתורם ונטרולם מהווים אתגר משמעותי בשל גודלם הקטן, טיסתם בגבהים נמוכים ויכולת תמרון גבוהה, המאפשרת להם לפעול בסביבות עירוניות צפופות. גמישותם המבצעית מאפשרת להם לבצע משימות מגוונות, לרבות ריחוף ממושך, טיסה במסלולים מורכבים וחדירה לאזורים מוגבלים.  השילוב של כל התכונות הללו הופך את הרחפנים לכלי נשק פוטנציאלי עבור גורמים עוינים ומדגיש את הצורך בפיתוח מערכות מתקדמות לזיהוי, ניטור ונטרול איומים אלו. מעבר לאיומים הטכניים והתפעוליים שמקנים לרחפנים יתרון בשימוש עוין, ישנם היבטים אסטרטגיים וביטחוניים שהופכים אותם לכלי מועדף על מיליציות וארגוני טרור. הם משמשים אותם כאמצעי לחימה א-סימטרי, המאפשר להם לבצע תקיפות מדויקות בעלות השפעה משמעותית תוך השקעה מינימלית של משאבים וללא סיכון ישיר למפעילים. יכולת הפעלה מרחוק מאפשרת לבצע פיגועים אוויריים תוך טשטוש מקור השיגור, מה שמקשה על ייחוס התקיפה והפעלת תגובה מיידית. נוסף על כך, רחפנים משולבים באסטרטגיות לחימה מודרניות ככלי לשיבוש מערכות הגנה אווירית, בין אם באמצעות מתקפות נחיל מתואמות ובין אם בהסבת תשומת הלב למספר מוקדים בו-זמנית. בהיבט הביטחוני, החשש מפני שימוש ברחפנים בפעולות חבלה חורג מגבולות הלחימה הקלאסית – הם מסוגלים לחדור למרחבים רגישים, אירועים המוניים (אולימפיאדה, משחקי ספורט), מתקני תשתית קריטיים ומוקדי שליטה לאומיים, מה שמחייב גופי ביטחון להיערכות מתקדמת לאיתור ונטרול איומים בזמן אמת. נוסף על כך, העלייה בשימוש ברחפנים כחלק מהתעצמות מלחמות סייבר ולוחמה אלקטרונית מגבירה את מורכבות ההתמודדות עימם, שכן הם יכולים לשמש כפלטפורמות לפריצה לתשתיות תקשורת, לשיבוש אותות GPS ולפגיעה במערכות מכ"ם. מכלול היכולות הללו הופך את הרחפנים לכלי משמעותי בארסנל של ארגונים עוינים, ומדגיש את הדחיפות בפיתוח פתרונות מקיפים להתמודדות עם האיום ההולך וגובר.

טכנולוגיות ומעני הגנה נגד רחפנים:

הפתרונות האפשריים

כדי להתמודד עם האיומים השונים, פותחו מספר שיטות הגנה המשלבות טכנולוגיות שונות:

• מערכות גילוי והתראה – חיישנים אופטיים, מערכות מכ"ם מתקדמות ומערכות ניתוח וידאו מבוססות AI שמסוגלות לזהות רחפנים ולסווגם לפי דפוסי טיסה.
• לוחמה אלקטרונית– שיבוש מערכות הניווט של הרחפן (GPS) או חסימת התקשורת בינו לבין המפעיל.
• אמצעי הגנה אקטיביים– יצירת אזורי "כיפה אלקטרונית" סביב תשתיות קריטיות על ידי שילוב בין חיישנים ואמצעי נטרול חכמים.
• פתרונות פיזיים (Kinetic) – שימוש באמצעי יירוט כמו ירי תחמושת מיוחדת, מערכות לייזר להפלת רחפנים או רחפני יירוט שמסוגלים ללכוד את הרחפן העוין הינם פתרונות שהפכו להיות פופולאריים בשנתיים האחרונות, זאת עקב יכולות של חמקנות ומרכיב האוטונומיות של כלי טיס באופן המאפשר להתגבר על המערכות האחרות.

האתגר בתכנון הגנה נגד רחפנים (בהסתכלות גלובאלית):

מערכות הגנה נגד רחפנים ניצבות בפני אתגר מורכב בשל השילוב בין היכולות הטכנולוגיות המתקדמות של הרחפנים, אופני הפעולה הבלתי צפויים שלהם, ותנאי הסביבה המשתנים שבהם מתבצע האיום. האתגר המרכזי טמון בצורך לזהות, לעקוב ולנטרל רחפנים במהירות, תוך הימנעות מפגיעה בחפים מפשע או השפעה שלילית על מערכות אזרחיות וצבאיות קריטיות. הרחפנים מתאפיינים בגודל קטן, טיסה בגובה נמוך, חתימה רדארית נמוכה (או הונאות), יכולת תמרון גבוהה, מה שמקשה על איתורם באמצעות מכ"מים סטנדרטיים או מערכות הגנה אוויריות מסורתיות. מעבר לכך, רחפנים אוטונומיים מתקדמים יכולים לפעול ללא שידור אותות רדיו, מה שמצמצם את אפשרות יירוטם באמצעות מערכות שיבוש אלקטרוני.

כך, לדוגמא, אם ננתח ביחס לבאים נצליח להבין את השונות:

בתי כלא

בתי כלא מהווים יעד מועדף לשימוש עוין ברחפנים בשל האפשרות לאיסוף מודיעין, הברחת אמצעי לחימה, הברחת סמים, טלפונים סלולריים או מסרים לאסירים ללא מגע פיזי. אתגר ההגנה בבתי כלא הוא משמעותי, שכן המתחמים נמצאים, לרוב, בסביבה אורבנית או אזורית פתוחה שבה רחפן יכול להתקרב מבלי להיחשף בקלות. יתרה מכך, השימוש באמצעי לוחמה אלקטרונית לשיבוש רחפנים עלול לגרום להפרעות בתקשורת בתי הכלא עצמם, ולכן נדרש פתרון ממוקד שלא ישפיע על המערכות הפנימיות. בשל המיקום האורבני או הפתוח של בתי כלא, ניתן לבחון פתרון קינטי ממוקד שיאפשר נטרול רחפנים עוינים מבלי לגרום לנזק סביבתי, הפרעות לתקשורת או סיכון לאסירים ולסוהרים.

שדות תעופה

הגנה על שדות תעופה היא אחת המשימות המורכבות ביותר, מכיוון שכל שיבוש לא נכון עלול להשפיע על בטיחות טיסות אזרחיות. רחפן שנכנס לנתיב טיסה עלול לגרום להשבתת שדה תעופה שלם, בשל הסכנה להתנגשות עם מטוסים. במקרים אלו, קיימת רגישות גבוהה לשימוש באמצעי יירוט קינטיים כמו טילי יירוט או ירי חם, מכיוון שהם עלולים לסכן את המטוסים ואת צוותי הקרקע. בנוסף, השיבוש האלקטרוני חייב להיות מתוחכם דיו כדי למנוע שיבוש מערכות הניווט של המטוסים עצמם. הגנה על שדות תעופה מפני רחפנים היא אתגר מורכב הדורש פתרון טכנולוגי מדויק, אמין, וללא נזק משני. בשל הרגישות הרבה של מרחב אווירי אזרחי, לא ניתן להשתמש בטילים קינטיים או באמצעי שיבוש RF לא מבוקרים העלולים לשבש מערכות ניווט ותקשורת של מטוסים. לכן, הפתרונות האידיאליים מבוססים על גילוי מתקדם, ניטור מבוקר ונטרול מדויק (כדוגמת Takeover).

הגנת גבולות:

הגנה על גבולות מפני רחפנים היא משימה מורכבת הדורשת פתרון רב-שכבתי חכם, בשל השילוב בין אתגרי שטח, מגבלות טכנולוגיות, שיקולים מבצעיים ורגולציה בינלאומית. גבולות משתרעים לעיתים על מאות ואלפי קילומטרים, מה שהופך את כיסוי המרחב באמצעות מכ"מים וחיישנים לאתגר לוגיסטי וכלכלי, במיוחד באזורים הרריים, מדבריים או מיוערים. בנוסף, רחפנים בעלי חתימה נמוכה מקשים על איתורם באמצעים מסורתיים ורחפנים אוטונומיים שפועלים ללא שידור RF חומקים מגילוי על ידי מערכות ניתוח תדרים. איומים מתוחכמים כגון מתקפות נחיל  (Swarm Attacks) ושימוש ברחפני הטעיה (Decoy Drones) מחייבים פתרונות שמסוגלים לזהות ולנטרל רחפנים במהירות ובדיוק רב, מבלי לשבש תעבורה אזרחית או צבאית. יתרה מכך, מגבלות משפטיות על שיבוש RF ושיתוף פעולה בינלאומי הכרחי, מקשים על מימוש פתרונות המבוססים על שיבוש אלקטרוני בלבד. כמובן שהפתרון האפקטיבי ביותר לשמירה על גבולות הוא מערכת הוליסטית המשלבת מכ"מים ארוכי טווח, טכנולוגיות לניתוח RF ולצד אלו,  כמעגל משמעותי, גם טכנולוגיות ומענים קינטיים.

אבטחת אישים

איום הרחפנים על אישים בכירים הפך למציאות ממשית בשנים האחרונות, כפי שנראה בניסיון ההתנקשות בנשיא ונצואלה ניקולס מדורו בשנת 2018 ובאירוע נוסף בנאומה של קנצלרית גרמניה אנג'לה מרקל בשנת 2013 וכן ניסיון ההתנקשות בראש ממשלת עיראק ב- 2021. שני אירועים אלו ממחישים את האתגרים הייחודיים שמציבים רחפנים בתחום אבטחת אישים, תוך שילוב של יכולת חדירה למרחבים מאובטחים, פעולה בסביבה אורבנית רוויית קהל וזמן תגובה קצר שמגביל את אמצעי ההתמודדות. בעוד שבמקרה של מרקל, הרחפן שימש להפגנה פוליטית ולא נועד לפגיעה ישירה, הרי שבמקרה של מדורו נעשה שימוש ברחפנים נושאי מטעני נפץ כחלק מניסיון חיסול מתוכנן. המשותף לשני האירועים הוא הקושי בזיהוי מוקדם של האיום בשל גודלו הקטן של הרחפן ומהירות פעולתו, לצד האתגר המובנה במתן מענה מבצעי מיידי, מבלי לסכן אזרחים חפים מפשע. מגבלות אלה מדגישות את הצורך הקריטי בפיתוח ויישום של מערכות אבטחה חכמות, המשלבות מכ"ם מתקדם, חיישנים אלקטרו-אופטיים, ניתוח RF ובינה מלאכותית, כדי לאפשר זיהוי מוקדם, סיווג מדויק ותגובה אפקטיבית. כמובן שבאירועים אלו, יש להעדיף אמצעי נטרול לא קטלניים דוגמת רחפני יירוט, מערכות השתלטות, רובה רשתות (SkyWall 100), המספקים פתרון מיידי וללא נזק סביבתי. שילוב של טכנולוגיות אלו באבטחת אישים יהווה שכבת הגנה חיונית נגד איומי רחפנים וישפר משמעותית את יכולת ההתמודדות עם מתקפות עתידיות. כשמנתחים את האירועים סביב אישיות, יש לקחת בחשבון כי הסביבה בה פועל המאובטח משתנה לעיתים קרובות (החל מאירועים המוניים ועד אזורים פתוחים), ולכן יש צורך בפתרונות גמישים ומיידיים כמו מערכות יירוט ניידות שיכולות לפעול בכל רגע נתון.

תשתיות קריטיות בשטח פתוח

גם תכנון הגנה על תשתיות קריטיות מפני רחפנים מחייב גישה רב-שכבתית המשלבת גילוי, ניטור ונטרול תוך התאמה דינמית לאיומים המתפתחים. אירוע תקיפת מתקני הנפט של אראמקו בערב הסעודית ,(2019) בו נחילי רחפנים גרמו לשיבושים חמורים בתפוקת הנפט העולמית, המחיש את הפוטנציאל ההרסני של רחפנים ככלי נשק אסטרטגי. בנוסף, מלחמת רוסיה-אוקראינה הצביעה על שימוש רחב היקף ברחפנים לתקיפה, איסוף מודיעין ולוחמה אלקטרונית, מה שהוביל לצורך בפיתוח מערכות הגנה גמישות, אוטונומיות ומבוססות בינה מלאכותית. התובנות מהזירות הללו מדגישות את חשיבות השילוב בין מערכות מכ"ם וחיישנים אופטיים לזיהוי מדויק, פתרונות לוחמה אלקטרונית לשיבוש רחפנים ותקשורתם, ויכולת יירוט קינטית באמצעות לייזרים ורחפני יירוט אוטונומיים. ההגנה על מתקנים קריטיים דורשת תגובה מהירה ומדויקת , תוך איזון בין יעילות מבצעית לבין מזעור פגיעה בפעילות התקינה של המתקן. לאור האיום ההולך וגובר, גופי ביטחון ותעשיות ביטחוניות ברחבי העולם משקיעים בפיתוח מודלים חכמים של הגנה מבוזרת, המשלבים בינה מלאכותית, לוחמת סייבר ופתרונות תקיפה מונעת, על מנת להבטיח את חסינות התשתיות מפני תקיפות רחפנים עתידיות.

לסיכום,

האתגר שבתהליכי אפיון מערכות הגנה נגד רחפנים אינו מוגבל אך ורק להיבט הטכנולוגי, אלא משתרע גם על שיקולים מבצעיים, רגולטוריים, ואתיים. המגוון הרחב של שימושים עוינים ברחפנים – החל מהברחות ותקיפות נקודתיות, דרך פגיעה בתשתיות קריטיות ועד לוחמה א-סימטרית – דורש תכנון מודולרי ורב-שכבתי המשלב מערכות גילוי מתקדמות, אמצעי נטרול מדויקים, והתאמה דינמית לסוג האיום ולסביבתו.  בעוד שבעבר הפתרונות העיקריים התמקדו בזיהוי ונטרול באמצעות שיבוש אלקטרוני ויירוט קינטי, הרי שכיום ההבנה כי איומים שונים מחייבים מענה שונה הובילה לפיתוח מערכות מבוססות ,AI לייזרים ממוקדים, רחפני יירוט ולוחמה אלקטרונית מבוקרת. המורכבות הרבה שבהגנה מפני רחפנים באה לידי ביטוי בסוגי התרחישים השונים,  החל מבתי כלא הזקוקים לפתרונות ממוקדים שלא יפגעו בתקשורת המקומית, דרך שדות תעופה שבהם יש להימנע מכל הפרעה לניווטי המטוסים, וכלה בגבולות ותשתיות קריטיות בשטחים פתוחים המחייבים כיסוי רחב היקף והתמודדות עם איומים מתוחכמים כמו נחילי רחפנים ורחפנים אוטונומיים.  הגנה על אישים מוסיפה נדבך נוסף למורכבות זו, שכן יש צורך בפתרונות ניידים, מדויקים ומיידיים שיתמודדו עם רחפנים חמושים באירועים המוניים או באזורים אורבניים צפופים. על רקע זה,  ההתפתחות הטכנולוגית בשנים האחרונות מציבה אתגר כפול: מצד אחד, הרחפנים הופכים ליותר חמקמקים, עצמאיים ומסוגלים לשאת מטענים מגוונים; מצד שני, הפתרונות חייבים להיות גמישים, יעילים ומדויקים, תוך שמירה על איזון בין הגנה אקטיבית למניעת נזק משני. המאבק באיומי הרחפנים הוא דינמי ומתפתח,  וכפי שאיומי הרחפנים משתדרגים ומשתנים, כך גם מערכות ההגנה חייבות להישאר צעד אחד קדימה.  השקעה מתמשכת במו"פ, שיתוף פעולה בין מדינות וגורמי ביטחון, והתאמת פתרונות טכנולוגיים לכל תרחיש ספציפי – יאפשרו שמירה על יתרון מבצעי והתמודדות יעילה עם איום הולך וגובר זה.

הכותב הינו מומחה לתחומי הדיפנסטק, ה- HLS וטכנולוגיות אבטחה מתקדמות, יועץ למשרדי ממשלה, תעשיות ביטחוניות והמשק. בוגר תואר שני ובעל הסמכות ממלכתיות ואזרחיות בעולמות האבטחה והסייבר. בין היתר עוסק בייעוץ ופיתוח עסקי לגופים וחברות ביטחוניות בנושאי תיכנון ובניית הגנה, חדשנות וטכנולוגית אבטחה, תרגולים ואימונים בזירות האבטחה והסייבר.