معلومات القياس والتوقيع

يُعدّ استخبارات القياس والتوقيع ( MASINT ) فرعًا تقنيًا من فروع جمع المعلومات الاستخباراتية ، ويهدف إلى الكشف عن الخصائص المميزة (التوقيعات) لمصادر الأهداف الثابتة أو المتحركة، وتتبعها، وتحديدها، ووصفها. ويشمل ذلك غالبًا استخبارات الرادار، والاستخبارات الصوتية، والاستخبارات النووية، والاستخبارات الكيميائية والبيولوجية.

يُعرَّف نظام MASINT بأنه معلومات استخباراتية علمية وتقنية مستمدة من تحليل البيانات التي يتم الحصول عليها من أجهزة الاستشعار بهدف تحديد أي سمات مميزة مرتبطة بالمصدر أو المُرسِل أو المُستقبِل، وذلك لتسهيل قياسه وتحديد هويته. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يواجه المتخصصون في مجال الاستخبارات العسكرية (MASINT) أنفسهم صعوبة في تقديم تفسيرات بسيطة لمجالهم. ^{[ 3 ]} وقد أطلق أحد المحاولين على هذا المجال اسم "CSI" الخاص بمجتمع الاستخبارات، ^{[ 3 ]} تقليداً للمسلسل التلفزيوني CSI: Crime Scene Investigation .

يُعرّف علم الفلك أيضاً بأنه "علم الفلك باستثناء اتجاه الرؤية". ^{[ 3 ]} ويُشير هذا التعريف إلى أن علم الفلك الرصدي هو مجموعة من التقنيات التي تستخدم الاستشعار عن بُعد من زوايا بعيدة عن الأرض (على عكس استخدام مشروع MASINT للاستشعار عن بُعد من زوايا قريبة من الأرض). يُجري علماء الفلك عمليات رصد في أطياف كهرومغناطيسية متعددة، تشمل موجات الراديو والأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية ، وصولاً إلى طيف الأشعة السينية وما بعده. ويربطون هذه الرصدات متعددة الأطياف، ويُنشئون صوراً هجينة، غالباً ما تكون " ألواناً زائفة "، لتقديم تمثيل مرئي للطول الموجي والطاقة، ولكن من المرجح أن تكون معظم معلوماتهم التفصيلية عبارة عن رسم بياني لأشياء مثل الشدة والطول الموجي مقابل زاوية الرؤية.

قد تتضمن عمليات الاستخبارات متعددة المصادر (MASINT) جوانب من إدارة تحليل المعلومات الاستخباراتية ، إذ أن بعض جوانبها، مثل تحليل الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي تستقبله أجهزة استخبارات الإشارات ، تُعدّ تقنية تحليلية أكثر منها أسلوب جمع معلومات. وتتطلب بعض تقنيات MASINT أجهزة استشعار مصممة خصيصًا لهذا الغرض.

اعترفت وزارة الدفاع الأمريكية بجمع المعلومات الاستخباراتية متعددة المصادر (MASINT) كأحد فروع الاستخبارات في عام 1986. ^{[ 4 ] [ 5 ]} وتُعدّ MASINT استخبارات مُستمدة تقنيًا، تُجمع وتُعالج وتُحلل بواسطة أنظمة MASINT مُخصصة، لتُنتج معلومات استخباراتية تكشف الأهداف وتُصنفها، وتُحدد أو تصف بصمات (خصائص مميزة) مصادر الأهداف الثابتة أو المتحركة. إضافةً إلى MASINT، يُمكن استخدام استخبارات الصور (IMINT) والاستخبارات البشرية (HUMINT) لاحقًا لتتبع الأهداف التي تم تحديدها من خلال عملية الاستخبارات أو تصنيفها بدقة أكبر. وبينما لا تُعتبر استخبارات الصور التقليدية واستخبارات الإشارات (SIGINT) من جهود MASINT، يُمكن فحص الصور والإشارات من عمليات جمع المعلومات الاستخباراتية الأخرى بشكل أعمق من خلال فرع MASINT، مثل تحديد عمق الأصول المدفونة في الصور التي تم جمعها من خلال عملية IMINT.

وصف ويليام ك. مور هذا التخصص قائلاً: "ينظر نظام MASINT إلى كل مؤشر استخباراتي بمنظور جديد، ويُتيح مؤشرات جديدة أيضاً. فهو يقيس ويحدد كيانات ساحة المعركة عبر وسائل متعددة يصعب تزييفها، ويُقدم معلومات استخباراتية تُؤكد المصادر التقليدية، ولكنه في الوقت نفسه يتمتع بالمتانة الكافية لمضاهاة تقنية قياس الطيف للتمييز بين الطلاء وأوراق الشجر، أو التعرف على الشراك الرادارية لأن الإشارة تفتقر إلى الخصائص غير المقصودة لنظام الرادار الحقيقي. وفي الوقت نفسه، يمكنه اكتشاف أشياء لا تستطيع أجهزة الاستشعار الأخرى رصدها، أو قد يكون في بعض الأحيان أول جهاز استشعار يتعرف على بيانات بالغة الأهمية." ^{[ 6 ]}

قد يكون من الصعب التمييز بين أجهزة الاستشعار التكتيكية وأجهزة الاستشعار الاستراتيجية للاستخبارات الصوتية والبصرية. في الواقع، قد يُستخدم جهاز الاستشعار نفسه تكتيكيًا أو استراتيجيًا. ففي الدور التكتيكي، قد تستخدم غواصة أجهزة استشعار صوتية - سونار نشط وسلبي - للاقتراب من هدف أو للهروب من مطارد. وقد تستخدم غواصة تعمل بخفاء في ميناء أجنبي نفس أجهزة السونار السلبية لتحديد بصمة نوع جديد من الغواصات.

قد تتداخل الاستخبارات المادية والبصرية (MASINT ) والاستخبارات التقنية (TECHINT). ومن أهم الفروقات بينهما أن محلل الاستخبارات التقنية غالبًا ما يمتلك قطعة من معدات العدو، مثل قذيفة مدفعية، يمكن تقييمها في المختبر. أما الاستخبارات المادية والبصرية، حتى الاستخبارات المادية منها، فتعتمد على استنتاج معلومات حول جسم ما لا يمكن استشعاره إلا عن بُعد. فعلى سبيل المثال، يمكن لأجهزة الاستشعار الكهروضوئية والرادارية في الاستخبارات المادية والبصرية تحديد سرعة فوهة القذيفة، بينما يمكن لأجهزة الاستشعار الكيميائية والطيفية تحديد مادة الدفع. ويُعدّ هذان المجالان متكاملين: فمثلاً، قد لا يمتلك محلل الاستخبارات التقنية قطعة المدفعية لإطلاق القذيفة في ميدان الاختبار، بينما يمتلك محلل الاستخبارات المادية والبصرية تسجيلات متعددة الأطياف لاستخدامها في الميدان.

كما هو الحال مع العديد من فروع الاستخبارات، قد يكون من الصعب دمج التقنيات في الخدمات النشطة، بحيث يمكن استخدامها من قبل المقاتلين. ^{[ 7 ]}

في سياق الاستخبارات متعددة الأبعاد والقياسات والاستخبارات (MASINT)، يتعلق القياس بالمعايير المترية المحدودة للأهداف، بينما تشمل البصمة السمات المميزة للظواهر أو المعدات أو الأشياء كما تستشعرها أجهزة جمع البيانات. تُستخدم البصمة للتعرف على الظاهرة (المعدات أو الشيء) بمجرد اكتشاف سماتها المميزة. ^{[ 4 ]}

يبحث نظام MASINT عن الاختلافات عن المعايير المعروفة، ويحدد خصائص الظواهر الجديدة. على سبيل المثال، عند قياس انبعاثات وقود صاروخي جديد لأول مرة، يُعتبر ذلك انحرافًا عن المعيار. وعند قياس خصائص هذه الانبعاثات، مثل طاقتها الحرارية، والتحليل الطيفي لطفرها (أي قياس الطيف )، وما إلى ذلك، تُصبح هذه الخصائص بصمة جديدة في قاعدة بيانات MASINT. وقد وُصف نظام MASINT بأنه علم "غير حرفي". فهو يعتمد على النواتج الثانوية غير المقصودة للانبعاثات الصادرة عن الهدف، أو "آثارها" - وهي الانبعاثات الطيفية أو الكيميائية أو الراديوية التي يتركها الجسم. تُشكل هذه الآثار بصمات مميزة، يمكن استغلالها كمؤشرات موثوقة لتحديد خصائص أحداث معينة أو الكشف عن أهداف مخفية. ^{[ 8 ]}

على الرغم من وجود أجهزة استشعار متخصصة في مجال الاستخبارات متعددة الوسائط (MASINT)، فإن جزءًا كبيرًا من هذا المجال يعتمد على تحليل المعلومات الواردة من أجهزة استشعار أخرى. فعلى سبيل المثال، قد يوفر جهاز استشعار معلومات حول شعاع رادار، يتم جمعها كجزء من مهمة جمع المعلومات الاستخباراتية الإلكترونية (ELINT). وتندرج الخصائص العرضية المسجلة، مثل "انتشار" الشعاع الرئيسي ( الفصوص الجانبية )، أو التداخل الذي يُحدثه جهاز الإرسال الخاص به، ضمن نطاق الاستخبارات متعددة الوسائط.

بُذلت جهود لتطوير مصطلحات وهيكلية موحدة للاستخبارات متعددة الأهداف (MASINT) في حلف الناتو . ^{[ 9 ]} وتتناول دراسات أخرى أوجه القصور في التعرف على الأهداف غير التعاوني. ^{[ 10 ]} في هذا الصدد، أثبتت منارات الأشعة تحت الحمراء (MASINT بالأشعة تحت الحمراء) عدم كفاءتها، بينما يُظهر التعرف باستخدام الموجات المليمترية نتائج واعدة. ومع ذلك، قد يكون تبادل المواقع التعاوني عبر الشبكة أمرًا بالغ الأهمية لمنع إطلاق النار على الأهداف الصديقة . وخلاصة القول أن تقنية MASINT لا تستطيع تحديد هوية من بداخل دبابة أو طائرة مستهدفة.

تقوم العديد من الدول بإنتاج أجهزة استشعار خاصة بها لمكافحة الغواصات، مثل أجهزة الاستشعار الهيدروفونية ، والسونار النشط، وأجهزة الكشف عن الشذوذ المغناطيسي ، وأجهزة الاستشعار الهيدروغرافية الأخرى التي تعتبر في كثير من الأحيان "عادية" للغاية بحيث لا يمكن تسميتها MASINT.

على الرغم من أن عمليات الاستخبارات والرصد والاستخبارات العسكرية اليوم غالبًا ما تكون في طليعة التقنيات، والعديد منها يخضع لتصنيف أمني عالي، إلا أن هذه التقنيات لها تاريخ طويل. تعود الطرق الصوتية والبصرية لتحديد مواقع المدفعية المعادية إلى الحرب العالمية الأولى . وبينما استُبدلت هذه الطرق بالرادار في عمليات المدفعية الحديثة المضادة ، إلا أن هناك اهتمامًا متجددًا بأجهزة تحديد مواقع إطلاق النار الصوتية ضد القناصة والإرهابيين في المدن. ترد أدناه بعض مجالات تطبيق هذه التقنيات من قبل المقاتلين؛ انظر أيضًا: المنشآت المدفونة في أعماق الأرض .

يتألف مجال الاستخبارات متعددة التخصصات (MASINT) من ستة فروع رئيسية، تتداخل وتتشابك فيما بينها. وتتفاعل هذه الفروع مع فروع الاستخبارات التقليدية، مثل الاستخبارات البشرية (HUMINT ) والاستخبارات التصويرية (IMINT) والاستخبارات الإشارية (SIGINT) . ولزيادة الأمر تعقيدًا، فبينما يُعدّ مجال الاستخبارات متعددة التخصصات (MASINT) مجالًا تقنيًا للغاية، كما يُطلق عليه، فإن الاستخبارات التقنية (TECHINT) فرع آخر، يُعنى بأمور مثل تحليل المعدات التي تم الاستيلاء عليها.

من أمثلة هذا التفاعل "الاستخبارات متعددة المواد المحددة بالصور (IDM)". في هذا النوع من الاستخبارات، يقوم تطبيق MASINT بقياس الصورة بكسلًا بكسلًا، محاولًا تحديد المواد الفيزيائية، أو أنواع الطاقة، المسؤولة عن البكسلات أو مجموعات البكسلات: أي البصمات . وعندما تُربط هذه البصمات بجغرافيا دقيقة، أو بتفاصيل جسم ما، تصبح المعلومات المُجمعة أكثر قيمة من مجموع أجزائها من الاستخبارات التصويرية والاستخبارات متعددة المواد.

كما هو الحال مع العديد من فروع الاستخبارات متعددة التخصصات، قد تتداخل تقنيات محددة مع التخصصات المفاهيمية الستة الرئيسية للاستخبارات متعددة التخصصات التي حددها مركز دراسات وأبحاث الاستخبارات متعددة التخصصات، والذي يقسم الاستخبارات متعددة التخصصات إلى تخصصات الكهروضوئية، والنووية، والجيوفيزيائية، والرادار، والمواد، والترددات الراديوية. ^{[ 18 ]}

وتأتي مجموعة مختلفة من التخصصات من وكالة استخبارات الدفاع: ^{[ 19 ]}

• الخصائص النووية والكيميائية والبيولوجية؛
• الطاقة المنبعثة (مثل الطاقة النووية والحرارية والكهرومغناطيسية)؛
• الطاقة المنعكسة (المعاد إشعاعها) (مثل ترددات الراديو والضوء والصوت)؛
• صوت ميكانيكي (مثل صوت المحرك أو المروحة أو الآلات)؛
• الخصائص المغناطيسية (مثل التدفق المغناطيسي والشذوذات)؛
• الحركة (مثل الطيران أو الاهتزاز أو الحركة)؛ و
• التركيب المادي.

لا يتعارض هذان التصنيفان، ومن الممكن تمامًا أنه مع ظهور هذا التخصص المعترف به حديثًا، سيتطور تصنيف جديد أكثر قبولًا على نطاق واسع. على سبيل المثال، تتناول قائمة وكالة استخبارات الدفاع (DIA) الاهتزازات. أما في قائمة مركز دراسات وأبحاث MASINT، فيمكن قياس الاهتزازات الميكانيكية، بمختلف أنواعها، بواسطة أجهزة استشعار جيوفيزيائية صوتية، أو ليزرية كهروضوئية، أو رادارية.

يعتمد الاستشعار عن بُعد على تفاعل مصدر طاقة مع هدف، وقياس الطاقة المنبعثة من هذا الهدف. ^{[ 20 ]} في مخطط "الاستشعار عن بُعد"، يُمثل المصدر 1أ مصدرًا طبيعيًا مستقلًا كالشمس. أما المصدر 1ب فهو مصدر، ربما من صنع الإنسان، يُضيء الهدف، ككشاف ضوئي أو جهاز إرسال رادار أرضي. بينما يُمثل المصدر 1ج مصدرًا طبيعيًا، كحرارة الأرض، يتداخل معه الهدف.

قد يُصدر الهدف نفسه إشعاعًا ، مثل توهج جسم شديد السخونة، والذي يقيسه المستشعر 1. أو قد يقيس المستشعر 2، كإشعاع منعكس ، تفاعل الهدف مع المصدر 1أ، كما هو الحال في التصوير الفوتوغرافي التقليدي تحت ضوء الشمس. إذا كانت الطاقة قادمة من المصدر 1ب، فإن المستشعر 2 يقوم بما يُعادل التصوير باستخدام الفلاش.

يخضع المصدر 3a لسيطرة المراقب، كجهاز إرسال رادار مثلاً، ويمكن ربط المستشعر 3b بالمصدر 3 بشكل وثيق. على سبيل المثال، قد يبحث المستشعر 3 عن الإشعاع المرتدّ فقط بعد مرور زمن تأخير سرعة الضوء من المصدر 3a إلى الهدف والعودة إلى موقع المستشعر 3b. يُعدّ انتظار الإشارة في وقت محدد، باستخدام الرادار، مثالاً على التدابير الإلكترونية المضادة (ECCM) ، بحيث يتم تجاهل طائرة تشويش الإشارات الأقرب إلى المستشعر 3b.

يفصل نظام الاستشعار عن بُعد ثنائي الاستقرار المصدر 3أ عن المستشعر 3ب؛ بينما قد يحتوي النظام متعدد الاستقرار على عدة أزواج من المصادر والمستشعرات المتصلة، أو نسبة غير متساوية من المصادر والمستشعرات طالما أنها جميعًا مترابطة. من المعروف أن الرادار ثنائي الاستقرار ومتعدد الاستقرار يُعد وسيلة فعالة للتغلب على الطائرات ذات القدرة المنخفضة على الرصد الراداري. كما أنه مطلب أساسي للعاملين في العمليات البحرية في المياه الضحلة ^{[ 21 ]} .

تتضمن التقنيات مثل الفتحة التركيبية وجود المصدر 3a والمستشعر 3b في نفس الموقع، ولكن مصفوفة المصدر والمستشعر تأخذ قياسات متعددة بمرور الوقت، مما يعطي تأثير الفصل المادي بين المصدر والمستشعر.

يمكن أن تتأثر أي من إضاءات الهدف (أي المصدر 1a أو 1b أو 3a)، والإشعاع العائد، بالغلاف الجوي، أو بظواهر طبيعية أخرى مثل المحيط، بين المصدر والهدف، أو بين الهدف والمستشعر.

لاحظ أن الغلاف الجوي يفصل بين مصدر الإشعاع والهدف، وبين الهدف والمستشعر. وبحسب نوع الإشعاع والمستشعر المستخدم، قد يكون تأثير الغلاف الجوي ضئيلاً، أو قد يكون تأثيره هائلاً ويتطلب هندسة معقدة للتغلب عليه.

أولاً، قد يمتص الغلاف الجوي جزءًا من الطاقة التي تمر عبره. وهذا أمر سيء بما يكفي للاستشعار إذا تأثرت جميع الأطوال الموجية بالتساوي، ولكنه يصبح أكثر تعقيدًا عندما يكون الإشعاع متعدد الأطوال الموجية، ويختلف التوهين بين الأطوال الموجية.

ثانياً، قد يتسبب الغلاف الجوي في انتشار حزمة الطاقة التي كانت متوازية بإحكام.

أنواع أجهزة الاستشعار

تتكون أنظمة الاستشعار من خمسة مكونات فرعية رئيسية:

• أجهزة تجميع الإشارات، التي تُركّز الطاقة، كما هو الحال مع عدسة التلسكوب، أو هوائي الرادار الذي يُركّز الطاقة على كاشف
• أجهزة الكشف عن الإشارات، مثل أجهزة اقتران الشحنات للضوء أو جهاز استقبال الرادار
• معالجة الإشارات، التي قد تزيل التشوهات من الصور الفردية، أو تحسب صورة اصطناعية من عدة مشاهد
• آلية التسجيل
• آليات إعادة التسجيل، مثل القياس عن بعد الرقمي من الأقمار الصناعية أو الطائرات، وأنظمة إخراج الوسائط المسجلة، أو الإعادة المادية لحامل المستشعر مع التسجيلات الموجودة على متنه.

قد تكون مستشعرات MASINT من نوع التأطير أو المسح أو التركيب. يسجل مستشعر التأطير، مثل الكاميرا التقليدية، الإشعاع المُستقبل كجسم واحد. تستخدم أنظمة المسح كاشفًا يتحرك عبر مجال الإشعاع لإنشاء صورة نقطية أو جسم أكثر تعقيدًا. أما الأنظمة التركيبية فتجمع عدة أجسام في جسم واحد.

قد تكون أجهزة الاستشعار سلبية أو متصلة بمصدر نشط (أي "جهاز استشعار نشط"). تستقبل أجهزة الاستشعار السلبية الإشعاع من الهدف، إما من الطاقة التي ينبعثها الهدف، أو من مصادر أخرى غير متزامنة مع جهاز الاستشعار.

معظم أجهزة الاستشعار MASINT ستنشئ تسجيلات أو عمليات إرسال رقمية، ولكن قد تستخدم حالات محددة تسجيل الأفلام أو التسجيل التناظري أو عمليات الإرسال، أو حتى وسائل أكثر تخصصًا لالتقاط المعلومات.

الاستشعار السلبي

يوضح الشكل "هندسة الاستشعار عن بعد" العديد من الجوانب الرئيسية لجهاز استشعار المسح الضوئي.

مجال الرؤية اللحظي (IFOV) هو المنطقة التي يسقط منها الإشعاع حاليًا على الكاشف. أما عرض المسح فهو المسافة، المتمركزة على مسار المستشعر، التي سيتم التقاط الإشارة منها في مسح واحد. ويعتمد عرض المسح على مجال الرؤية الزاوي (AFOV) لنظام المسح. تحتوي معظم مستشعرات المسح على مصفوفة من الكواشف، بحيث يكون مجال الرؤية اللحظي هو الزاوية التي يغطيها كل كاشف، بينما يمثل مجال الرؤية الزاوي الزاوية الكلية التي تغطيها المصفوفة.

تتميز مستشعرات المسح الخطي إما بمجال رؤية لحظي واسع بما يكفي، أو بسرعة مسح كافية مقارنةً بسرعة حركة منصة المستشعر، بحيث يتم تسجيل عرض كامل للمسح دون تشوهات ناتجة عن الحركة. تُعرف هذه المستشعرات أيضًا بأجهزة المسح أو أجهزة المجال الواسع ، وهي تُشبه العدسات ذات الزاوية الواسعة في الكاميرات التقليدية.

تعمل مستشعرات المسح الدقيق أو المستشعرات الضوئية على إيقاف عملية المسح، وتركيز الكاشف على جزء محدد من المسار، مما يسمح عادةً بالتقاط تفاصيل أدق في تلك المنطقة. ويُطلق على هذا النوع من المستشعرات اسم الماسح الضوئي ذي النظرة المقربة ، وهو يُشبه عدسة التقريب في الكاميرا.

تستطيع أجهزة الاستشعار السلبية التقاط معلومات لا يمكن توليد إشعاع اصطناعي لها، مثل معلومات الجاذبية. كما توفر أجهزة الاستشعار الجيوديسية السلبية معلومات تفصيلية عن جيولوجيا الأرض أو هيدرولوجيا سطحها.

أجهزة استشعار نشطة

تُصنّف المستشعرات النشطة، من الناحية النظرية، إلى نوعين: مستشعرات تصويرية ومستشعرات غير تصويرية. وعند دمج أنواع مختلفة من المستشعرات، مثل مستشعرات MASINT وIMINT، قد يصعب تحديد ما إذا كان مستشعر MASINT معينًا يُصوّر أم لا. عمومًا، تُسقط قياسات MASINT على وحدات البكسل في نظام تصوير واضح، أو على إحداثيات جغرافية مكانية معروفة بدقة لمنصة حامل مستشعر MASINT.

في مجال الاستخبارات متعددة المصادر (MASINT)، يمكن أن يكون مصدر الإشارة النشط في أي مكان ضمن الطيف الكهرومغناطيسي، من موجات الراديو إلى الأشعة السينية، ولا يحده سوى انتشار الإشارة من المصدر. فعلى سبيل المثال، يجب أن تكون مصادر الأشعة السينية قريبة جدًا من الهدف، بينما يمكن لأشعة الليزر إضاءة الهدف من مدار قمر صناعي مرتفع. مع أن هذا النقاش قد ركز على الطيف الكهرومغناطيسي، إلا أن هناك أيضًا مستشعرات صوتية نشطة (مثل السونار) وأخرى سلبية (مثل الميكروفون المائي والميكروباروغراف ).

• نظام تحليل الذكاء (Sentient)

• رابطة الاستخبارات التقنية المتقدمة (ATIA) (المعروفة سابقًا باسم رابطة MASINT)
• مركز ATIC - مركز الاستخبارات التقنية المتقدمة لتنمية رأس المال البشري
• مركز دراسات وأبحاث MASINT (CMSR) - مؤرشف بتاريخ 25 مايو 2013 على موقع Wayback Machine
• NCMR - الاتحاد الوطني لأبحاث MASINT
• مجتمع الاستخبارات في القرن الحادي والعشرين
• "قصة طائرتين" بقلم كينغدون ر. "كينغ" هاوز، المقدم المتقاعد من القوات الجوية الأمريكية.