یادداشت : سرعت پیشرفت چین در ایجاد و بکارگیری فناوریهای جدید ، باعث نگرانی، دلهره و حسادت دشمنانش شده است. بعضی از این فناوریها فقط در چین بکار گرفته شده و برخی نیز بمراتب جلوتر از سایر کشورهای پیشرفته است. از تبعات سیاسی این پیشرفتها هم که بگذریم ، نتایج فناورانه آنها بزودی طوفان بزرگی میشود که از مرزها میگذرد. در این گزارش یک نوآوری جدید چین با کاربرد نظامی را مرور میکنیم.
رونمایی چین از فناوری شگفت‌انگیز شناسایی زیردریایی‌ها :
چین از فناوری شناسایی زیردریایی با برد ۲۰ کیلومتر زیر آب رونمایی کرد. این دستگاه نوآورانه از سیگنال‌های الکترومغناطیسی بستر دریا برای گسترش دامنه تشخیص زیردریایی استفاده می‌کند و بر محدودیت‌های سنتی ناشی از آب دریا غلبه می‌کند. گروهی از دانشمندان دانشگاه شانگهای جیائو تونگ در چین ظاهراً شکل جدیدی از تشخیص زیردریایی را توسعه داده‌اند که می‌تواند نظارت زیر آب را تغییر دهد. این دستگاه که ادعا می‌شد در اعماق دریای چین جنوبی آزمایش شده است، پتانسیل شناسایی ساکت‌ترین زیردریایی‌ها را در یک برد طولانی نشان داده است، شاهکاری است که قبلا غیرممکن تلقی می‌شد.
پیشرفت در تشخیص الکترومغناطیسی : این فناوری شناسایی جدید در اندازه یک خودروی وانت است و از آنتن‌هایی برای تشخیص سیگنال‌های الکترومغناطیسی بسیار ضعیفی که پروانه‌های زیردریایی ساطع می‌کنند، استفاده می‌کند. آزمایش اخیر شامل یک پروانه چرخان بود و آشکارساز با موفقیت سیگنال‌های فرکانس پایین آن را در فاصله نزدیک به ۱۲ مایل (۲۰ کیلومتر) شناسایی کرد. جیانگ ویکانگ(Jiang Weikang)، استاد آزمایشگاه سیستم مکانیکی و ارتعاشات دانشگاه شانگهای جیائو تونگ، اهمیت این پیشرفت را توضیح داد. وی گفت: اگرچه برد شناسایی و موقعیت‌یابی ۳ کیلومتری در حال حاضر یک پیشرفت قابل توجه است، اما هنوز نتوانسته الزامات شناسایی و تعیین موقعیت اهداف را در دریاهای آزاد برآورده کند. ی تاکید کرد که این فناوری جدید به طور بالقوه می‌تواند برد تشخیص این سیگنال‌های الکترومغناطیسی را تا بیش از ۳۱ مایل(۵۰ کیلومتر) افزایش دهد که فاصله‌ای است که با اژدرهای مدرن قابل مقایسه است. این دستاورد نسبت به رکوردهای قبلی پیشرفت قابل توجهی را نشان می‌دهد. تا به حال، دورترین کشف زیردریایی با استفاده از فناوری مشابه کمی بیش از ۲.۵ کیلومتر بود؛ نقطه عطفی که دانشمندان چینی نیز به آن دست یافته بودند.
تشخیص در بستر دریا : به طور سنتی، همواره شناسایی و تشخیص زیردریایی‌ها با استفاده از سیگنال‌های الکترومغناطیسی به دلیل ماهیت آب دریا که تمایل به تضعیف امواج الکترومغناطیسی دارد، یک چالش بوده است. همانطور که پروانه‌ها از میدان‌های الکتریکی اطراف کشتی‌های نیروی دریایی عبور می‌کنند، تشعشعات الکترومغناطیسی تولید می‌کنند، اما این سیگنال‌ها در آب دریا، کوتاه‌برد هستند. با این حال، دانشمندان رویکرد متفاوتی در پیش گرفتند. آنها به جای دریافت سیگنال از آب، آنها را از بستر دریا جمع‌آوری کردند. همینطور که یک زیردریایی حرکت می‌کند، پروانه‌های آن هر یک ثانیه یک بار می‌چرخند و امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین ایجاد می‌کنند که به بستر دریا می‌روند و در امتداد لایه‌های سنگی پخش می‌شوند. این امواج در مقایسه با آب دریا با سرعت بسیار کمتری در بستر دریا ضعیف می‌شوند و به این ترتیب دامنه تشخیص تا حد زیادی افزایش می‌یابد. به گفته دانشمندان، میزان تضعیف بستر دریا تنها ۰.۱۷۳ دسی‌بل در هر کیلومتر است. دانشمندان خاطرنشان کردند: زمین‌شناسان دریایی سالها از این روش برای اکتشاف ذخایر نفت و گاز زیر دریا استفاده کرده‌اند. پتانسیل این رویکرد بسیار زیاد است، اما چالش‌های متعددی را نیز به همراه دارد، به خصوص که امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از پروانه‌ها تا زمانی که به بستر دریا می‌رسند، بسیار ضعیف می‌شوند. علاوه بر این، بستر دریا با نویز الکترومغناطیسی از منابع طبیعی و غیر نظامی پر شده است.
غلبه بر چالش‌ها با الگوریتم‌های پیشرفته : این تیم تحقیقاتی یک الگوریتم پیشرفته برای جداسازی سیگنال‌های بسیار ضعیف در محیط پر سر و صدا و پیچیده بستر دریا ایجاد کردند. موقعیت‌یابی دقیق یک مانع دیگر بود. برای تعیین دقیق یک هدف، آشکارساز نیاز به چندین حسگر با دقت بالا دارد که در یک منطقه به وسعت یک کیلومتر پراکنده شده‌اند. در این مقاله تاکید شده است: امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین داده‌های فیزیکی محدودی را حمل می‌کنند و محققان هنوز در حال کار برای بهبود استفاده از آنها برای شناسایی دقیق‌تر و موقعیت‌یابی هدف هستند. با وجود این، محققان بر این باورند که این فناوری نویدبخش است، به‌ویژه در شناسایی زیردریایی‌ها که به طور فزاینده‌ای تشخیص آنها با استفاده از روش‌های صوتی سنتی دشوار است. این دستگاه مجهز به ابزار و محفظه باتری برای عملیات طولانی مدت زیر آب است و به یک شناور سطحی متصل میشود. در حالی که این سیستم عمدتاً برای تشخیص زیردریایی طراحی شده است، می‌تواند کشتی‌های سطحی را نیز با شناسایی فرکانس‌های ساطع شده از پروانه آنها ردیابی کند. در این مقاله آمده است: ما به شناسایی دقیق اهداف در آب‌های آزاد دست یافته‌ایم.
پیامدهای جنگ جهانی زیر دریا : این فناوری جدید در زمان حساسی به دست آمده است که جنگ زیر آب در حال تبدیل شدن به یک موضوع کلیدی برای تمرکز قدرت‌های نظامی بزرگ است. زیردریایی‌ها به طور فزاینده‌ای مخفی شده‌اند و صداهایی را منتشر می‌کنند که تقریباً از صدای پس‌زمینه اقیانوس قابل تشخیص نیستند. این یک چالش بزرگ برای سیستم‌های تشخیص صوتی سنتی است. با ادامه تشدید تنش‌ها در دریای چین جنوبی و تنگه تایوان، هم چین و هم ایالات متحده سرمایه‌گذاری هنگفتی بر روی قابلیت‌های جنگ ضد زیردریایی انجام می‌دهند. در حالی که ایالات متحده در فناوری زیردریایی پیشرو تلقی میشود، چین در زمینه‌های مرتبط از جمله آشکارسازها، رادارهای تراهرتز، زیردریایی‌های بدون سرنشین(UUV) و ماهواره‌های ضد زیردریایی مجهز به هوش مصنوعی گام‌های مهمی برداشته است.
China unveils submarine detection tech with 12-mile underwater range
This innovative device uses seabed electromagnetic signals to extend submarine detection ranges, overcoming traditional limitations posed by seawater. Ateam of scientists from Shanghai Jiao Tong University in China has allegedly developed a new form of submarine detection that could transform underwater surveillance. The device, which was claimed to have been tested in the depths of the South China Sea, has demonstrated the potential to detect even the quietest submarines over an extended range, a feat that was previously considered impossible.
Breakthrough in electromagnetic detection : The new detection technology is in a large square-like pickup truck structure, and it uses antennas to detect very weak electromagnetic signals that submarine propellers emit. The recent testing involved a rotating propeller, and the detector successfully identified low-frequency signals at a distance of nearly 12 miles (20 km), according to the South China Morning Post (SCMP). Stretch ceiling and human cannon, the best of IE this week
Jiang Weikang, a professor at Shanghai Jiao Tong University’s State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, explained the significance of this development.
“Although a 1.86 miles (3 kms) detection and positioning range is already a significant breakthrough, it still falls short of meeting the requirements for detecting and positioning targets in the open sea,” Jiang wrote. He emphasized that this new technology could potentially extend the detection range of these electromagnetic signals to over 31 miles (50 km), a distance comparable to that of modern torpedoes. This achievement marks a significant improvement over previous records. Until now, the furthest detection of submarines using similar technology was just over 1.5 miles (2.5 km). a milestone also reached by Chinese scientists.
Seabed detection: A new approach : Traditionally, detecting submarines using electromagnetic signals has been a challenge due to the nature of seawater, which tends to weaken electromagnetic waves. As propellers cut through the electric fields surrounding navy vessels, they generate electromagnetic radiation, but these signals are short-ranged in seawater. However, the Shanghai scientists took a different approach—rather than receiving signals from the water, they collected them from the seabed. As a submarine moves, its propellers rotate once per second, creating low-frequency electromagnetic waves that travel into the seabed and spread along rock layers. These waves weaken at a much slower rate in the seabed compared to seawater, allowing the detection range to be greatly extended. According to the scientists, the rate of weakening in the seabed is only 0.278 decibels per mile (0.173 decibels per km), compared to the much higher rate in seawater. “Marine geologists have used this method for years to explore undersea oil and gas deposits,” the scientists noted, adding that it had never before been applied to submarine detection. The potential of this approach is immense, but it also presents several challenges, especially since the electromagnetic waves from the propellers are extremely weak by the time they reach the seabed.
Additionally, the seabed is filled with electromagnetic noise from both natural and non-military sources.
Overcoming challenges with advanced algorithms : The research team created an advanced algorithm to isolate extremely weak signals in the noisy and complex seabed environment. Accurate positioning was another hurdle. To pinpoint a target, the detector needs multiple high-precision sensors spread over a 0.62-mile (1 km) area, synchronized with an error margin of no more than a billionth of a second—challenging in deep-sea conditions. “Low-frequency electromagnetic waves carry limited physical data, and researchers are still working to improve their use for more accurate target identification and positioning,” the paper highlighted (via SCMP). Despite this, the researchers believe the technology holds immense promise, particularly in detecting submarines, which are increasingly difficult to spot using traditional acoustic methods. The device itself is equipped with instruments and battery compartments for long-term underwater operations, and it is connected to a surface buoy. While primarily designed for submarine detection, the system can also track surface ships by identifying the wake of their propellers. “We have achieved accurate detection of targets in the open sea,” the paper stated.
Implications for global submarine warfare : The new technology comes at a critical time when underwater warfare is becoming a key area of focus for major military powers. Submarines have become increasingly stealthy, emitting sounds that are almost indistinguishable from background ocean noise. This poses a major challenge for traditional acoustic detection systems. As tensions in the South China Sea and the Taiwan Strait continue to escalate, both China and the United States are investing heavily in anti-submarine warfare capabilities.
