מערכת "פורמה" לגילוי והאזנה לתקשורת אווירית

מחלקת קליטה בעבודה

הפעם הקדשנו את הטור למורשת היחידה בתחום הטכני-הנדסי, למתן פתרונות להתמודדות מול אתגרים בתחום הקומינט שחייבו בניית יכולת חיונית בתוך היחידה ולא באמצעות מיקור חוץ מהארץ או מהעולם.

"פורמה" הייתה מערכת שפותחה במרכז הטכני ביחידה בשנים 1975-1978 לצורך גילוי והאזנה לתקשורת אוירית צבאית (אויר אויר ואויר קרקע) בתחום התא"ג (UHF = 225 - 400 MHz). המערכת נועדה לגילוי מהיר של תדרים חדשים שבשימוש האוייב (לאחר החלפת תדרים) - ולהאזנה שוטפת לערוצים בתדרים שנתגלו.

הסיבה לפיתוח המערכת: היערכות היחידה למעבר הצפוי בסוף שנות ה- 70' של המאה הקודמת של חילות האויר של מצרים וסוריה מן הסטנדרט הסובייטי לתקשורת אוירית (בתגמ"ג - 600 תדרים אפשריים)  לסטנדרט המערבי (תא"ג)  7,000 תדרים אפשריים.

רקע:

המאפיינים המיוחדים לתקשורת אוירית:

1. תשדורות קצרות מאד - לעתים שניה או שתיים בלבד ("אני מעל [קוד מקום]").

2. המידע הנקלט ערכי ביותר אך בעל משך חיים של שניות ספורות בלבד (מטוסים באוויר) ולכן חייב להיות מדווח מיידית לח"א.

3. החלפת עשרות תדרי הערוצים שבשימוש האוייב לעתים מזומנות וכמובן לפני תרגיל או מתקפה. 

4. תחום עוצמות אות רחב מאד – מאותות חלשים ביותר ממטוסים בעודם על הקרקע בשדות תעופה מרוחקים, ועד לאותות רבי עצמה הנקלטים ממטוסים באויר מעל אנטנות הקליטה.

עד שנת 1969 אותרו תדרי התקשורת האווירת של האוייב ע"י סריקה ידנית של תחומי התדרים באמצעות סיבוב חוגת מקלט האזנה, בדומה לאיתור תדרים חדשים ברשתות האחרות להן האזינה היחידה. עקב מאפייני התקשורת האווירת לעיל, במיוחד המשך הקצר של התשדורות והמספר הרב של התדרים האפשריים – הרי שלאחר החלפת תדרים לקח ליחידה זמן רב (לעתים כשבועיים ויותר) עד שאותרו מחדש כל הערוצים הפעילים בתדרים החדשים והוצבו עליהם מקלטי האזנה בעמדות האלחוטנים. לבעיה זו נדרש פתרון.

לגילוי והאזנה לתקשורת האוירית בסטנדרט הסובייטי בתחום התגמ"ג נמצא פתרון מן המוכן מתוצרת חברה גרמנית: מערכות "שושנה" – שהתבססו על מערך של כ- 600 מקלטים נקודתיים, מקלט מול כל תדר אפשרי. מערכות אלה נרכשו והובאו מגרמניה ליחידה בסוף שנות ה- 60', הותקנו בבסיס "בבל" (אום חשיבה בסיני ) ובמרחב צפון,    ונתנו פתרון מצויין לגילוי מיידי של כל תדר חדש ולניתוב התדרים המזוהים לעמדות המוצבות בקשר עין סביב נציג חיל האויר (נח"א) - המדווח מיידית ל"בור" של ח"א.

אך לתקשורת האוירית בסטנדרט ה"מערבי" לא היה פתרון טכני לגילוי מהיר באותה עת. פתרון של מקלט מול כל תדר בדומה ל"שושנה" לא היה מעשי עקב המספר העצום (7,000) של המקלטים הנחוצים.

בוצע סקר היתכנות (פרוייקט "פוגה") בתעשיה למציאת פתרון לבעיה בטכנולוגיות מתקדמות שונות – אך עקב מחסור תקציבי ולוחות הזמנים הארוכים למימושו בתעשיה - הוחלט ביחידה על פיתוח פתרון פנימי – פרוייקט "פורמה" – על בסיס מקלטי סריקה מהירים.

מערכת "פורמה" נדרשה לעמוד במפרטים העיקריים הבאים: 

1. גילוי כל שידור בתחום התא"ג שעצמתו גבוהה מ- 5DB מעל לרעש (סף השמיעה) - בהסתברות הגבוהה מ-  99%.

2. ניתוב כל תדר חדש המתגלה לעמדת חיפושים בתוך פחות מחצי שניה.

3. ניתוב כל תדר מוכר לעמדות ההאזנה בתוך פחות מעשירית השניה מעלייתו לאויר.

בהתאם תוכננה מערכת "פורמה" לביצוע סריקה מהירה של תחום התא"ג באמצעות שבעה מקלטי גילוי מהירים מפוקדי מחשב הסורקים מקטעים של התחום במקביל ומציגים את התדרים שנתגלו בעמדת חיפושים בתוך פחות מחצי שניה מהופעתם. בנוסף היה במערכת בנק דינמי של 10 מקלטי האזנה נשלטי מחשב שניתבו את השמע בתדרים החדשים לעמדת החיפושים ואת השמע בערוצים המוכרים לעמדות ההאזנה.

הרגישות הגבוהה הנדרשת הושגה באמצעות מערך של עשרות סיפי גילוי דינמיים "רוכבי רעש" המשתנים אוטומטית בזמן אמת ע"י מחשב המערכת בהתאם לשינויי רעש הקליטה - באופן שישמר קצב אתרעות שוא נמוך וקבוע למפעילי המערכת.   שיטה זו (שאומצה ממערכות מכ"ם) - איפשרה שמירת רגישות המערכת לגילוי אותות על סף השמיעה למרות השינויים ברעש. שילוב מאפיין זה עם מהירות הסריקה הגבוהה איפשר קליטה וזיהוי גם של בדיקות קשר של מטוסי אוייב עם מגדל הפיקוח בש"ת מרוחקים בעודם על הקרקע בטרם המראה,  

פיתוח מערכת "פורמה" לווה באתגרים טכניים לא פשוטים: אחרי פיתוח מאומץ של שנתיים, כאשר הופעלה לראשונה במעבדה – הסתבר כי למרות אמצעי הבידוד והסיכוך הקפדניים שננקטו - "נסתמים" מקלטי הסריקה באלפי גילויי שוא שמקורם במתנדי מקלטי הסריקה האחרים במערכת - הסורקים במקביל.  הפתרון שהציע פרויקטור המערכת  חייב החלפת המחשב למחשב חזק יותר, הכפלת קיבולת זכרון המחשב (מ- KB4 ל- KB8... כן, KB, לא MB ולא GB)!!!, כתיבה של חלק גדול מהתכנה (שנכתבה בשפת אסמבלר) מחדש – וכתוצאה הארכת הפרוייקט בשנה שלמה נוספת. להפתעת מנהל הפרוייקט אישר הרע"ן מוטי דור-און ז"ל (לימים תא"ל ומפקד היחידה) את הפתרון הזה - ואחרי שנה נוספת של פיתוח הופעלה המערכת בהצלחה והותקנה בשטח.  

מערכת "פורמה" הופעלה לראשונה בשנת 1978 במרחב תיכון,  מול חילות האויר שבמרחב שהיו מבוססים על מטוסים מערביים ועבדו בסטנדרט המערבי. עם המעבר ההדרגתי של שאר חילות האויר  גם הם לשיטה המערבית – יוצרו מערכות "פורמה" נוספות והותקנו בבסיס מול הזירה המערבית ובבסיס המרכזי במרחב צפון מול סוריה ובבסיסים נוספים.

מערכות "פורמה" שימשו ביחידה כמערכות התרעה בקו ראשון מפני תקיפה אוירית וכמערכות ההאזנה העיקריות לתקשורת אוירית במשך 24 שנים (1978- 2002), עד לגריטתן עקב התיישנות הציוד והפסקת יצור חלקי החילוף. דורות רבים של אלחוטנים, מפקחים, מהנדסים וטכנאים ליוו את המערכות הללו לאורך חייהן הארוכים.

מערכת "פורמה" זכתה בפרס ראמ"ן לחשיבה יוצרת לשנת 1979, כשנה לאחר שהופעלה לראשונה. 

כתב סא"ל (מיל) גבי אילן, ערך נעם שפירא