نظامیان بیش از دیگران، از دیدن تصاویر ماهواره‌ای با توان تفکیک بالا به وجد می‌آیند. چرا که فرآیند کسب اطلاعات ارزشمند نظامی با روش‌های متعارف فرآیندی پیچیده، پرهزینه و اغلب خطرناک است و در ثانی پس از تحمل پیچیدگی، هزینه و خطر کسب چنین اطلاعاتی صحت و درستی آنها را نمی‌توان چندان معتبر دانست.
درحالی که کسب اطلاعات با استفاده از سنجش از دور ماهواره‌ای فرآیندی سریع، مطمئن و با قابلیت‌های پردازش رقومی و دیگر امکانات کار با اطلاعات رقومی همراه است. پیشینه استفاده از فناوری سنجش از دور در کاربردهای نظامی، داستان طولانی و پر افت و خیزی دارد. که پیشینه آن به دوران جنگ جهانی اول و شتاب گرفتن آن به دوران جنگ سرد بازمی گردد. در ابتدا امکانات هوانوردی و عکسبرداری و تجهیزات، تعبیر و تفسیر محدودی در اختیار داشت، و نخستین گام‌ها با مشکلات فراوانی دست به گریبان بود. اما پیشرفت صنایع هوانوردی و پس از آن فناوری فضانوردی و رواج و توسعه رایانه و امکان ساخت دوربین های رقومی،CCD ها، تجهیزات مخابراتی و توسعه روش‌های پردازش تصویر و ساخت سنجنده‌های ویژه‌ای که فقط در محدوده باند موجی معینی عمل می‌کردند، سنجش از دور نظامی را شتاب تازه‌ای داد و آن را به عامل معتبر و با اهمیتی در شناسایی نظامی تبدیل کرد. هماورد سیاسی ـ نظامی جنگ سرد بین دو قدرت شوروی (سابق) و ایالات متحده، مهم‌ترین عامل رشد سنجش از دور نظامی در سه دهه پس از جنگ جهانی دوم بود. و به ساخت و پرتاب ماهواره‌های تصویربرداری با توان تفکیک بالا با کاربردهای نظامی شتاب فوق العاده‌ای داد. نگرانی‌های اتمی و تلاش برای کشف توانمندی‌های هسته‌ای در سراسر جهان، به ویژه در شوروی سابق و برخی کشورهای جهان سوم، کنجکاوی برای آگاهی از آرایش نیروهای دریایی و بخصوص ناوها و زیر دریایی‌های هسته‌ای و دیده‌بانی، مناقشات منطقه‌ای نیز از عوامل تشدید کننده رو آوردن به فناوری سنجش از دور بوده است. در این نوشتار ضمن اشاره به فناوری سنجش از دور از دیدگاه امکانات ماهواره‌ای و سنجنده‌ها، به طور خلاصه به برخی کاربردهای مهم سنجش از دور نظامی می پردازیم. و به پاره‌ای از روش‌های ضد جاسوسی ماهواره اشاره خواهیم کرد. بدیهی است گزارش حاضر را، می توان مقدمه ای بر « کاربردهای نظامی سنجش از دور » در نظر گرفت و پرداختن به تمام ابعاد موضوع حجم بسیار بیشتری را طلب می‌کند.
سنجش از دور نظامی
سنجش از دور نظامی ـ به طور کلی ـ با تفسیر عکس‌هایی آغاز شد، و پس از آن با ساخت هواپیماهای دور پرواز و بلند پرواز با تجهیزات ویژه عکسبرداری با توان تفکیک بالا ادامه یافت. اما استفاده از هواپیما برای عکسبرداری از مناطق هدف، محدودیت‌ها و مشکلات فراوانی دارد. امکان عکسبرداری منظم با هواپیما محدود است، امکان عکسبرداری بی درنگ، یعنی دیدن منظره درست پس از عکسبرداری ممکن نیست. و از همه مهم‌تر، خطر سقوط و حمله به هواپیمای عکسبرداری از سوی دشمن وجود دارد. افزون بر این موارد، امکان گسیل سریع هواپیماهای جاسوسی عکسبرداری و دیدبانی منظم همه مناطق وجود ندارد. همین سنجش از دور نظامی از آن جا معلوم میشود که در اواخر دهه‌ی پنجاه میلادی یعنی نزدیک به بیست سال پیش پس ار پرتاب نخستین ماهواره دورسنجی منابع زمینی موسوم به لندست1، نخستین ماهواره جاسوسی نظامی به فضا پرتاب شد.
همان طور که اشاره شد جنگ سرد میان شوروی سابق و ایالات متحده، هر دو طرف را وادار کرد تا در زمینه فناوری سنجش از دور نظامی اقدامات جدی و گسترده‌ای انجام دهند. در این کشمکش، شوروی‌ها آغاز کننده رقابت جاسوسی ماهواره‌ای بودند، و موفق شدند تا در اکتبر سال 1957 نخستین ماهواره دورسنجی موسوم به اسپوتنیک1 را در مدار قرار دهند. که تمام جهانیان و ـ به خصوص ـ دانشمندان و فرماندهان نظامی ایالات متحده را شگفت‌زده کرد. اما امریکایی‌ها نیز با شتاب و دوراندیشی فراوان و از هراس پیش افتادن نظامیان شوروی در رقابت‌های فضایی و نظامی ماهواره‌ای برنامه‌های فضایی و ماهواره‌ای خود را ادامه دهند، و سرانجام این تلاش ها در 21 ژانویه سال 1959 به ثمر رسید.21 ژانویه سال 1959، روز موعودی بود که برنامه شناسایی و جاسوسی فضایی ایالات متحد، عروج خود را از دفاتر اداری و مطالعاتی شرکت‌های مطالعاتی و شرکت «لاکهید» نیروی هوایی و سیا به سوی فضای لایتناهی آغاز کرد. ماهواره «دیسکاور1» در این روز، در سکوی پرتاب پایگاه هوایی «واندنبرگ» آمریکا، در انتظار پرتاب به فضای بی پایان و قرار گرفتن در مدار بود. هرچند پرتاب «دیسکاور1» چند روز به تاخیر افتاد، اما سرانجام پرتاب آن با موفقیت انجام شد.
از آن زمان تا به امروز، صدها ماهواره مختلف از این دست ساخته و توسط نیروهای شوروی سابق و ایالات متحده در مدار قرار گرفته است؛ که هدف اصلی آن، تهیه تصویرهای ماهواره‌ای با توان تفکیک بالا از مناطق مختلف زمین بود. در ابتدا توان تفکیک ماهواره‌ها چندان مطلوب نبود، و عمر ماهواره‌ها نیز کوتاه بود، و از همه مهم‌تر آن که سیستم بازیافت تصویر و فیلم های مربوط با روش بازیافت تصویری بود، که از ماهواره رها می‌شد؛ اما امروز ، روش‌ها از اساس دگرگون شده است، و اصل این فرآیند خیلی مهم رقومی است. توان تفکیک به معنای کوچک‌ترین بعد قابل تشخیص بر روی تصاویر ماهواره‌ای و ویژگی‌های مداری و گردشی ماهواره و نیز ویژگی‌های طیفی که دوربین یا سنجنده نصب شده در یک ماهواره در آن محدوده کار می کند، از جمله مهم‌ترین عوامل موثر در بکارگیری یک ماهواره یا سنجنده برای کاربردهای نظامی است.
به این ترتیب برای درک بهتر امکانات ماهواره‌های دورسنجی موجود در جهان، شناخت سکوها و سنجنده های موجود ضروری است. لازم به ذکر است که در مورد ماهواره‌های نظامی و جاسوسی اطلاعات زیادی در دست نیست. و آن‌چه در این گزارش آمده است تنها دربر گیرنده تمام سکوها و سنجنده‌های موجود تا سال 2002 میلادی است، که بخشی از آنها از جمله ماهواره‌های با «توان تفکیک بالا» و «رادار» و پاره‌ای از اطلاعات دیگر می‌تواند کاربرد نظامی داشته باشد. امروز نظامیان در جهان غرب تعداد بی‌شماری ماهواره‌های نظامی عکس‌بردار و هواشناسی و شنود رادیویی در اختیار دارند، که اطلاعات آنها بسیار محرمانه است. اطلاعات بیشتر در مورد شناسایی و جاسوسی ماهواره‌ای و پیشینه تاریخی آن را، میتوان در کتاب « چشمان مخفی امریکا در فضا و برنامه ماهواره‌های جاسوسی ایالات متحد آمریکا » ترجمه رضا حائز، انتشارات اطلاعات مطالعه کرد.
نقش اطلاعات ماهواره‌ای در طراحی عملیات نظامی
کاربرد اطلاعات ماهواره‌ای در طراحی عملیات نظامی، دارای ابعاد گوناگون است که هر یک دارای اهمیت ویژه‌ای است. اهمیت این اطلاعات ـ بسته به ارزش، جهت و گستردگی عملیات ـ متغیر است. قبل از انجام عملیات، فراهم کردن یک تصویر از میدان رزم مستلزم هدایت تمرکز یافته و همزمان برای تحلیل منطقه‌ای عملیات است. از آن‌جا که ملاحظات عملیاتی زمین فرق می‌کند، شناخت این ملاحظات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. زمین واقع در یک صحنه نبرد دلتاها، جزایر و کوه‌ها با دامنه‌های پرشیب هر کدام دارای ویژگی‌ها و خصایص مهمی است. تشخیص این ویژگی‌ها، با بهره‌گیری از اطلاعات رقومی ماهواره‌ها بسیار قابل اعتمادتر از روش‌های دیگر است. به ویژه، دسترسی به تصاویر سه بعدی مانند تصاویر سنجنده « مامِس »، تصویر کاملی از این پدیده‌ها را ارائه کند و از این طریق طراحی عملیات را بسیار راحت‌تر و دقیق‌تر سازد. به این ترتیب میتوان حتی کلیه ویژگی‌های یک میدان نبرد مانند پستی و بلندی، پوشش گیاهی و زاویه تابش نور را بازسازی کرد و به صورت مدل‌ها و تصاویر رایانه‌ای نمایش داد.
بنابراین، با استفاده از اطلاعات ماهواره‌ای هم میتوان صحت اطلاعات رسیده از عناصر مختلف را ازریابی کرد و هم متقابلاً برای درک صحیح جزئیات در تصاویر ماهواره‌ای عناصر فوق را به کار گرفت. در یک مرحله پیشرفته‌تر، میتوان با بررسی تصاویر ماهواره‌ای و تحلیل آن در باندهای مختلف تصویر و بررسی تصاویری که در زمان‌های مختلف قبل و بعد از عملیات دریافت شده است. تقدم نیازمندی‌های اطلاعاتی و خبری مورد لزوم را در فرآیند تصمیم‌گیری تعیین کرد، و عناصر اطلاعات را ـ به عنوان اساسی و مکمل اطلاعات فضایی ـ در زمینههای مختلف ـ جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل اطلاعات راهنمایی کرد. لذا، با بررسی مجموعه‌ای از اطلاعات ماهواره‌ای و اطلاعات دریافتی از عناصر زمینی، میتوان ضمن آگاه کردن مسئولان مربوط، فرماندهان را نیز از وضعیت و تواناییهای دشمن و وضعیت جو و زمین با خبر کرد؛
همچنین افسر اطلاعات را، در زمینههای زیر یاری کرد؛
· هدایت در گرفتن نقاط کنترل زمینی برای تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای برای ساخت عکس نقشه
· هدایت در امر تهیه اطلاعات مداوم از منطقه رزم
· هدایت فعالیت های مربوط به مطالعات میدانی و بررسی پدیده های مورد توجه در تصویر
· ارزیابی نتایج فعالیت ها در سطح گسترده بزرگراه ها ، خطوط راه اهن منابع تامین غذا ، سوخت و آب ، هریک دارای تاثیرات خاصی روی عملیات جنگی هستند.آگاهی از نقاط ضعف و قوت دشمن ، بررسی نقل و انتقالات ، تشخیص مراکز ثقل دشمن و آشنایی با نوع آرایش آن در زمان بحران و – حتا – برآورد تجهیزات جنگی دشمن از جمله موارد مهم در بهره گیری از اطلاعات ماهواره ای است.شناخت توانایی های کشور متخاصم از نظر اقتصادی و بنیه دفاعی آن ، در عمق و در همه جای آن کشور بسیار ضروری است.
· با استفاده از تصاویر ماهواره ای می توان منطقه را در شب و در هوای ابری زیر نظر داشت. این امر ، خلبانان را قادر می سازد از هر فرصتی برای حمله به مراکز دشمن و یا جلوگیری از تحرکات نیروهای دشمن در خطوط تماس استفاده کنند. نمونه روشن استفاده از تصاویر ماهواره ای در طراحی عملیات استراتژیکی را ، در جنگ خلیج فارس شاهد بودیم.سرهنگ الن کمپن رییس پیشین بخش سیستم فرماندهی و کنترل پناگون می نویسد : « خلیج فارس نخستین موردی است که در آن آرایش ، مداومت کار ، فرماندهی و کنترل نیروهای رزمنده اغلب لز طریق ارتباطات ماهواره ای صورت پذیرفت.به هنگام جنگ خلیج فارس ماشین نظامی فضایی ایالات متحد ، شامل ماهواره های ک – اج 11 ، برای گرفتن عکس های فوق العاده واضح از فضا ، ماهواره های بکلی سری مکنوم برای شنیدن مکاللمات تلفن خارجی ، ماهواره های لاکروس برای گرداوری تصاویر تهیه شده به وسیله امواج رادار از سرزمین بیگانه ، سفینه فضایی پروجکت وایت کلود برای سرزمین بیگانه تعیین مکان کشتی های ماهواره های فوق العاده سری جامپیست برای کشف مخابرات الکترونیکی غیر خودی به اضافه پرندگان متعدد دیگر مرتبط با فرماندهی بود.در مجموع، نیروهای متحد تقریبا از شصت ماهواره خودی به طور مستقیم استفاده کردند.تاریخ ، هرگز سراغ ندارد ارتشی تا این اندازه بر سر پیشامدهای که چنین دور از سطح کره خاکی روی می داد، شرط بندی کرده باشد.
کاربرد تصاویر ماهواره ای در عملیات زمینی
امروزه استفاده نظامی از تصاویر ماهواره ای ، به چند گروه تقسیم می شود.طراحی نظامی ،مستلزم اطلاعات جاسوسی ، برای ایجاد اطمینان از امکان بکارگیری نیروها در یک منطقه ناآشناست.این اطلاعات هرقدر کارآمدتر و امن تر باشند ،برای وارد آوردن حداکثر خسارات به نیروهای مقابل مفیدتر خواهد بود.بستر زمین همیشه ار اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است ، نشان دادن خطوط پیشروی و عقب نشینی ، تعیین محل سلاح های دورزن و جمع آوری اطلاعات از محل های امن و منابع آب و غذا و تجهیزات قبل از انجام عملیات خیلی مهم اند.این کار مستلزم نقشه های دقیق توپوگرافی ،شناسایی ساکنان ، پوشش و طبیعت زمین از نظر ترابری و هدایت عملیات است.
در عصر موشک های کروز و بمب های هوشیار ، جزئیات زمین و توپوگرافی ، با دقت یک متر لازم است.موشک های کروز دارای سیستم های هوشیاری هستند.که در طول مسیر انها را از برخورد با هر عارضه طبیعی و یا مصنوعی محفوظ نگه می دارد. اهداف مورد حمله این موشک ها از طریق ماهواره های شناسایی صورت گیرد ، و مختصات دقیق انها را ماهواره های GPS اندازه گیری می کنند.مختصات هدف در سیستم کنترل موشک تعریف می شود ، و موشک از زمان پرتاب و در تمامی لحظات ، موقعیت خود را با استفاده از ماهواره GPS کنترل می کند و خود را به سمت هدفی که مختصات آن را در سیتم دارد ،پیش می برد. به واسطه داشتن سیستم کنترل ماهواره ای است که این موشک قادر به گریز از سیستم های ضد موشک است ، و پس از تغییر ارتفاع و مدار در مناطق با توپوگرافی خشن دوباره تجدید مدار می کند ، و هیچ گاه هدف خود را از دست نمی دهد.
درباره سیستم های کنترل ماهواره ای ، مسایل بسیار پیچیده ای مطرح است که از حوصله این مقاله خارج است.آگاهی از موقعیت نیروی انسانی دشمن ، وسایل و ساختار دفاعی به صورت کمی و کیفی امتیاز خوبی خواهد بود. در جنگ های تن به تن این اطلاعات باید شامل مکان دقیق کماندوهای تکی ، محل اختفای سلاح ها و وسایل ضدنفر باشد.با این دیدگاه ، مهم ترین کاربردهای نظامی اطلاعات ماهواره ای در عملیات زمینی به شرح زیر است :
زمینی به شرح زیر است:
1. مطالعات جوی و پیش بینی وضع هوا در زمان جنگ
2. رهگیری و تعیین موقعیت و آرایش یگان های پیاده دشمن و تشخیص سنگرهای تجمعی و برآورد استعدادهای آنها از نظر نیرو و امکانات
3. تشخیص موقعیت و آرایش یگان های زرهی دشمن و برآورد استعداد آنها
4. بررسی و تشخیص موقعیت مراکز فرماندهی ، قرارگاه ها و مراکز لجستیکی دشمن
5. مطالعات زمینی و بررسی کیفیت و بافت زمین برای برآورد امکان یا عدم امکان نقل و انتقال یگان ها و ادوات و کاربرد مهندسی رزمی و مکان یابی مراکز نظامی
6. تشخیص نقل و انتقالات نظامی اعم از نیرو و ادوات زرهی و فعالیت های مهندسی رزمی دشمن
7. بررسی نتایج عملیات زمینی ،هوایی و موشکی و برآورد خسارات وارده به دشمن ، ناشی از عملیت زمینی ، موشکی و هوایی
8. بررسی وضعیت و آرایش نیروهای خودی و بررسی نقاط ضعف نیروهای خود و تشخیص محل های شکاف و ایجاد هماهنگی بین یگان ها
9. دستیابی به اطلاعات مربوط به موقعیت و وضعیت مراکز حساس مانند پل ها ،راه های ارتباطی ،مراکز پشتیبانی ، صنایع و نقاط استراتژیک در عقبه دشمن و تعیین نقش هریک از آنها در تامین و پشتیبانی نیروهای جبهه
10. تشخیص موانع طبیعی اعم از دپوها ، کانال های حفر شده توسط دشمن ، میدان های مین ،کمینگاه ها و تشخیص مراکز استتار و اختفا
11. تشخیص سیستم ها و شیوه های آفندی و پدافندی دشمن
12. استفاده از سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS2 در ناوبری و هدایت نیروها ، تعیین ژئویید و تبدیل سطح مبنا برای پرتاب موشک
13. تولید عکس نقشه برای آشنایی با منطقه عملیاتی در این روش نیروها قادر خواهند بود قبل از ورود به یک منطقه آن موقعیت را به طور دقیق مورد بررسی قرار دهند ، و کلیه عوارض را به صورت بصری مشاهده و تحلیل کنند.
14. استفاده از تصاویر با دید سه بعدی منطقه عملیات برای اندازه گیری شیب مناطق راه ها ، و همچنین تحلیل نظامی از نظر توپوگرافی ،شبکه هیدرولوژی امکان سنجی برای حرکت در شب با توجه به زاویه تابش نور مهتاب ، و همچنین بررسی منطقه از نظر انتخاب نحوه سازماندهی قرارگاه ها.
کاربرد تصاویر ماهواره ای در عملیات دریایی
امروزه با پیشرفت سیستم‌های جنگ دریایی و گستردگی تجهیزات ، دریا نقش تعیین کننده ای پیدا کرده است.چرا که دریا امکان دسترسی کشورهای درگیر را به نزدیکترین خطوط تماس در سواحل ایجاد می کند ، و کشورهای درگیر حتا راحتی امکان واردکردن نیروی هوایی و زمینی را از طریق دریا به نزدیکترین خط تماس دارند. بکارگیری ناوهای هواپیمابر در دهه های اخیر بر اهمیت نیروهای دریایی افزوده ، و این نیرو را به صورت یک نیروی چند نقشی درآورده است.دستیابی به فناوری استفاده از ادوات جنگب در اعماق دریا ، به مراتب بر اهمیت جنگ دریایی افزوده است ؛ چرا که نیروها و تجهیزات و حتا سلاح های استراتژیکی را می توان در اعماق دریاها و دور از دید سیستم های آشمارساز به مرز یک کشور نزدیک کرد.
البته این روش هم در شرایط ویژه ای قابل اعتماد است.گذشته از همه این مسایل ،دریاها به عنوان اصلی ترین شاهراه تجارب بین الملل خواهد گذاشت و شاید کشورهایی نیز به صورت ناخواسته وارد جنگ شوند ، و یک جنگ دریایی تبدیل به یک جنگ منطقه ای گردد.
لذا می بینیم گزارشی را که در طی سال 1954 توسط « ورنر فون براون » دانشمند پیشین ارتش نازی و طراه موشک های V-1 و V-2 نوشته شده بود ، چون نظریات آلمانی ها درباره قابلیت ماهواره های پرتابی با موشک نشان می داد ، مورد توجه نظامیان نیروی دریایی قرار گرفت و به همین دلیل اکتبر سال 1945 نیروی دریایی به طور رسمی ساخت یک ماهواره را آغاز کرد ، و بحث ماهواره های فضایی در هیات هوافضای نیروی دریایی ارتش آمریکا مورد توجه زیادی قرار گرفت ،و این خود دلیل روشنی بر نیاز نیروی دریایی به اطلاعات ماهواره ای است.
در هرحال کاربرد تصاویر ماهواره ای در جنگ دریایی را می توان ، به صورت زیر خلاصه کرد:
1. مطالعات جوی و پیش بینی وضع هوا در زمان و مکان موردنظر
2. تشخیص گذرگاه های دریایی و همچنین بررسی عمق و عرض گذرگاه ها برای تعیین امکان حرکت یگان های شناورهای مختلف از نظر حجم و وزن آنها
3. تشخیص موانع طبیعی اعم از برونزدهای صخره ای کف دریا و سواحل و همچنین رسوبات نهشته شده در مسیرهای دریایی
4. بررسی سواحل از نظر زمین شناسی و ژئومورفولوژی و امکان پهلوگرفتن کشتی های جنگی و تدارکاتی ،و همچنین بررسی این سواحل برای اتنخاب تجهیزات مناسب به منظور جنگ در ساحل و پیاده شدن نیروها در آنها
5. شناسایی دقیق جزایر برای بهره گیری از آم در عملیات دریایی ، و یا هجوم به این جزایر در صورتی که دست دشمن باشد.معمولا یک جزیره می تواند امکانات زیادی را یرای عملیات و پشتیبانی نیروهای عمل کننده در خود داشته باشد.این امکانات از تجهیزات سبک و آذوقه نیروهای جنگی گرفته تا هواپیما و حتا موشک های زمین به هوا برای تامین و حفاظت نیروهای عمل کننده دریایی و – نیز – موشک های دریا به ساحل که اهداف را در عمق کشور درگیر مورد هجوم قرار می دهند.درهرحال تصاویر ماهواره ای ، تصویر بسیار دقیقی را از کمیت و کیفیت امکانات دشمن در جزایر و حتا وشعیت آمادگی و تجهیزات موشکی آنها ارائه می کند.
6. تعیین موقعیت دشمن و یگان های شناور و تشخیص آرایش و برآورد استعداد آنها
7. بررسی نقل و انتقالات دشمن اعم از نیرو و یا ادوات جنگی
8. بررسی وضعیت و آرایش نیروهای خودی بررسی نقاط ضعف و قوت نیروهای خودی در جزایر، سواحل و بر روی آب
9. تشخیص جریان های آب گرم و سرد دریاها و بررسی دمای سطحی آب
10. اندازه گیری جزرومد دریاها – که معمولا ، با استفاده از تصاویر مربوط به گوشه ای از سواحل با شیب بسیار کم ، قابل اندازه گیری روی تصاویر غیر نظامی است – و اندازه گیری دقیق امواج دریا با استفاده از تصاویر ماهواره ای نظامی
11. دستیابی به اطلاعات مربوط به موقعیت مراکز حیاتی ، استراتژیک و حساس دشمن و تعیین نقش آن ها در تدارکات نیروهای جبهه در دریا و ساحل
12. بررسی نتایج عملیت دریایی و خسارات وارده بعه دشمن ،ناشی از عملیات دریایی و هوایی
13. تشخیص موانع دریایی که توسط دشمن ایجاد شده است
14. بررسی میزان و نوع آلودگی های ناشی از جنگ دریایی
15. اندازه گیری عمق دریا و سواحل ؛ البته کار عمق سنجی (باتیمتری) با استفاده از اطلاعات ماهواره ای کار بسیار حساس است ، و نیاز به اطلاعات ویژه ای دارد و در حال حاضر در اعماق زیاد چندان امکان ندارد.
کاربرد تصاویر ماهواره ای در عملیات هوایی
همان طور که در بخش های قبلی اشاره شد ، کاربرد نیروی هوایی معمولا در تک به آماج هایی در عمق موثر است ، که با انهدام و گسیختگی نیروهای دشمن آنان را از بکارگیری موثر نیروها در زمان و مکان دلخواه باز می دارد.
ماموریت نیروی هوایی ، تاکتیکی است که مستقیما به عملیات زمینی و یا دریایی کمک می کند. این عملیات ، عبارت است از : عملیات ضد هوایی ( عملیات هوایی متقابل ) حمله به خطوط مواصلاتی دشمن که می تواند قابلیت انعطاف پذیری نیروهای دشمن را محدود سازد ،مانع تقویت او شود ، و برای فرماندهان خودی فرصت به دست گرفتن ابتکار عمل را از طریق آفند متقابل افزایش دهد.
آن چه ذکر شد ،خلاصه ای از عملیات تاکتیکی نیروی هوایی است.معمولا عملیات هوایی از نظر اقتصادی بسیار پرهزینه اند. عملیات نظامی با یک حس اقتصادی اداره می شود ، ور در حمله هوایی کوبیدن پی در پی دشمن ، فرماندهان عالی رتبه جنگ شواهدی را لازم دارند که قیمت تمام شده سخت افزار را پایین نگه دارند.دذ موقع جمع آوری آمار و اطلاعات ویرانی مربوط به تک (حمله) هوایی ، نیاز شدید به اطلاعات فضایی است.این عمل در تفسیر اطلاعات ماهواره ای ، به سادگی و با آشکار سازی تغییرات روی تصاویر ، انجام می گیرد.
استفاده از تصاویر ماهواره ای در عملیات هوایی بسیار حایز اهمیت است ، زیرا نه تنها با استفاده از تصاویر ماهواره ای می توان دقت کافی را در هجوم به نقاط اصلی به دست آورد ؛ بلکه با انتخاب تاکتیک مناسب خسارت های ناشی از هدر رفتن سلاح و مهمات جنگی را کاهش داد. اهمیت اطلاعات ماهواره ای در تک هوایی تا به آن جاست که در 25 سپتامبر 1947 ، درست یک هفته پس از تاسیس نیروی هوایی آمریکا ، ستاد نیروی هوایی از فرماندهان هوایی(AMC) خواست تا مطالعات ماهواره ای « راند» را ارزیابی کند. یعنی دقیقا تولد نیروی هوایی آمریکا همزمان با تولد مطالعات فضایی و حتا یک هفته دیرتر از توجه به مطالعات فضایی آمریکاست .طرح راند ، طرحی است که به نیروی هوایی آمریکا امکان می داد تا مسئولیت ماهواره نظامی را به دست گیرد.راند در سال 1948 مشخصات طرح ساخت یک ماهواره شناسایی جاسوسی را به تفصیل تهیه کرد، و در اختیار نیروی هوایی قرار داد.
خلاصه ای از کاربرد تصاویر ماهواره ای در عملیات هوایی ، به شرح زیر است:
1. تشخیص مراکز مهم نظامی و استراتژیک دشمن
2. بررسی مسیر پرواز از نظر توپوگرافی با روش مدلسازی ATM یا سه بعدی و بهره گیری از امکان پرواز در سیمولاتور با یک دید نسبتا واقعی از منطقه
3. پیش بینی پدیده های جوی در ناوبری هوایی و پرتلب موشک به اهداف از پیش تعیین شده ،همچنین بمباران های شیمیایی و میکربی
4. بررسی مسیر پرواز از نقطه نظر مسایل ایمنی پرواز
5. ارزیابی عملیا هوایی و بررسی خسارات وارده به دشمن ؛ در بسیاری از عملیات ،ارزیابی خسارت های وارده در زمان هجوم امکان پذیر نیست.اما دقیقا همان ساعت ، و یا ساعاتی بعد تصاویر ماهواره ای کمک شایانی را در تعیین میزان خسارات ، یا از کارافتادگی محل مورد هجوم ارایه خواهند کرد. در جنگ سال 1991 خلیج فارس ، هنگامی که ماهواره های لندست آمریکا تصویر شگفت انگیزی از صدها چاه نفت مشتعل در صحرای کویت را ارایه کرد ، تصاویر ماهواره ای تجاری را مورد توجه پنتاگون و دیگر کشورهای جهان قرار داد. مادامی که جنگ ادامه داشت ،گروه مهندسان ارتش در نیوهمپشیر را به کار گرفتند تا به محض توقف جنگ ، استراتژی برطرف ساختن خطر محیطی در کویت را طرح ریزی کنند.
جاسوسی نظامی ماهواره ای
از سال 1951 که پایه های اصلی جاسوسی نظامی ماهواره ای درر نیروی هوایی ایالات متحد ،سیا و دفاتر مربوط به چنین مطالعاتی ددر نیروهای مسلح ایالات متحد تدوین می شد ، چند هدف اصلی برای کسب اطلاعات از طریق ماهواره در دستور کار قرار گرفت ؛ که به شرح زیر است:
1. امکان عکسبرداری با کیفیت خوب ، تا کارشناسان و مفسران ورزیده و آموزش دیده بتوانند پدیده هایی مانند بنادر ، پایگاه های هوایی و فرودگاه ها، مناطق ذخیره نفت و تسلیحات ، مناطق مهم مسکونی و صنعتی و محل استقرار و آرایش نیروهای نظامی را شناسایی کنند.
2. امکان دیده بانی پیوسته و بی وقفه ی روزانه از کشورهای هدف از جمله اتحاد جماهیر شوروی سابق ( در جریان جنگ سرد ) و پوشش هفتگی تمام خاک شوروی (سابق) و امکان ضبط تمام اطلاعات حاصل
3. امکان تهیه یک محصول عکسی با کیفیت خوب ، که برای تبدیل به جدول ها و نقشه های هوافضایی مناسب باشد.
مواردی که در بالا مطرح شد اصلی ترین نگرانی های
نظامیان ایالات متحد را در آن زمان نشان می دهد ، که بر تفسیر
چشمی عکس های ماهواره ای متکی بود.امروزه انتظارات و قابلیت ها همگام
با توسعه و پیشرقت های فنی جاسوسی ماهواره ای گیترش یافته است ، و چشم
انداز شناسایی ماهواره ای ،ابزارها و
شیوه های فنی آن با آن چه
در بالا بیان شد ، فاصله زیادی دارد. به طور کلی
، فناوری شناسایی ماهواره ای ،امکان شناسایی در چهاررده عمده را
فراهم می کند ؛ که با توان تفکیک و پوشش سطحی اطلاعات ماهواره ای مورد استفاده
قرار می گیرند ، که عبارتند از :
الف- جست و جو و اندازه
گیری در مساحت گسترده در حد میلیون ها مایل مربع
ب- جست و جو و اندازه گیری در مساحت محدود ، در حد صدها هزار مایل مربع
ج- اندازه گیری هدف های نقطه ای در صدها مایل مربع
د- عکسبرداری فنی- اطلاعاتی از پوشش بلوک هایی به اندازه چند مایل مربع یا کمتر
در رده « الف و ج » شناسایی به اندارزه میلیون ها
مایل مربع انجام می شود و مقیاس و قدرت تفکیک بسیاری از تصاویر
ماهواره ای امکان شناسایی در این رده را فراهم می کند، که در آن شناسایی
خطوط راه آهن عمده بزرگراه ها و کانال ها و مراکز بزرگ صنعتی ، نظامی و
جمعیتی ممکن می شود. امروزه با استفاده از اطلاعات ماهواره های نظامی
و با توان تفکیک بالا امکان شناسایی در رده «د» و حتا در محدوده کمتر از یک
متر وجود دارد.
گسترش محدوده طیفی
حسگرهای ماهواره ای و امکان تجزیه و تحلیل رایانه ای ، افق های جدیدتری
را در شناسایی ماهواره ای گشود. برای مثال استفاده از تصویر های رادار ،
امکان شناسایی مخازن نفتی پنهان را که در بسیاری از پایگاه های نظامی و
صنعتی بزرگ و عمده و حتا کوچک وجود دارد ممکن می کند. همچنین
استفاده از از باندهای
گرمایی که در بسیاری ار انواع حسگرها طراحی شده
است، امکان شناسایی انبار
های بزرگ زیرزمینی و ارزیابی توان تخریب آزمایش
های هسته ای را ممکن
ساخته است.با بررسی بخش سکوها و سنجنده های گزارش
حاضر، می توان تصویری
ذهنی از کاربرد هرنوع اطلاعات ماهواره ای از نظر رده
شناسایی به دست آورد.برای
مثال ، ممکن است بتوان از تصاویر بعضی از
ماهواره های منابع زمینی
مثل اسپات برای شناسایی نظامی استفاده کرد؛ اما
بدیهی است ، که تحلیل
جامع نظامی باید متکی به اطلاعات ماهواره ای با توان
تفکیک کمتر از متر باشد.
به طور کلی ، شناسایی
ماهواره ای و استفااده از فناوری سنجش از دور ماهواره ای در علوم نظامی را می توان
در موارد زیر خلاصه کرد:
استفاده از ماهواره های هواشناسی و بخصوص ماهواره های هواشناسی نظامی برای پیش بینی وضع هوا در زمان آغاز عملیات نظامی ، مثال های زیادی وجود دارد که تغییر وضع هوا یک عملیات نظامی را با اخللال و حتا شکست مواجه کرده است، که بدون تردید با خسارت جانی و مالی بسیار سنگینی همراه است.اگر فرماندهان نظامی بتوانند تحلیل هواشناسی درستی – نیز- در کنار سایر اطلاعات و طرح های خود داشته باشند ، بهترین نتیجه قابل پیش بینی است.به همین دلیل ، ارتش ایالات متحد چند ماهواره هواشناسی نظامی مخصوص به خود دارد که در موارد لازم از اطلاعات آن استفاده می کند.تعیین بهترین آرایش و بهترین زمان حرکت یا سکون برای یک گروه نظامی، بخصوص در جنگ های دریایی و هوایی و در مرتبه بعد زمینی از جمله دیگر کاربردهای ماهواره های هواشناسی نظامی است. بعضی از فرماندهان نظامی در کشور ما نیز اذعان دارند که ناتوانی در پیش بینی صحیح وضع هوا در زماان جنگ در بسیاری موارد خسارت سنگینی از نظر جانی و مالی به نیروهای خودی وارد کرده است ، که ناکامی عملیات « محرم » که به قولی تغییر وضع هوا علت آن بود ؛ از جمله مثال های بارز این مورد است. هرچند تغییرات اقلیمی و تغییر وضع هوا – گاه – چنان سریع اتفاق می افتد ، که از توان دیده بانی ماهواره ها نیز خارج است.
شناسایی استعداد دشمن از نظر نیروهای زمینی در لجمن ( لبه جلوی منطقه نبرد)
شناسایی استعداد نیروهای پشتیبانی دشمن
شناسایی تاسیسات عمده نظامی و صنعتی
شناسایی تغییرات کاربری زمین ها که ممکن است به علت کاربردها و مقاصد نظامی باشد
شناسایی محل استقرار پایگاه های موشکی و دریایی و هوایی
شناسایی محل استقرار مخازن سوخت ، بخصوص با استفاده از تصویرهای رادار
شناسایی و تحلیل با استفاده از باند گرمایی که برای ارزیابی توان تخریب انفجارهای اتمی یا شناسایی سنگرها و انبارهای زیرزمینی می توانند مفید باشد.
شناسایی و ارزیابی مبزان تخریب پس از حمله های موشکی و هوایی ؛ برای مثال ، ارزیابی خسارت وارده به تاسیسات ، پل ها و پایگاه های هوایی و انبار ها و مراکز صنعتی مهم ، پس از حمله هوایی با موشکی به آن ها
تحلیل کشف های استتار برای برآورد دقیق نیروهای دشمن ، بخصوص در مناطق جنگلی و صحرایی
شناسایی و تحلیل حرکت نیروهای زمینی و دریایی دشمن
تولید مدل های سه بعدی برای تدوین استراتژی دقیق
تر عملیات نظامی و مسیر حمله هوایی و بسیاری موارد دیگر ؛
که از حوصله این نوشتار خارج است
ضد جاسوسی نظامی ماهواره
ای
همگام با توسعه روش های جاسوسی نظامی ماهواره ای ،شیوه هایی برای در امان ماندن از چشم تیزبین ماهواره ها و شیوه هایی برای فریب تحلیل ماهواره ای ابداع شده است.این روشس ها را ریال به طور عمده ، می توان به دو دسته زیر تقسیم کرد:
الف-روش های استتار
ب- روش های فریب
الف-روش های استتار:
نظر به اینکه اساس تولید تصاویر ماهواره ای بازتاب
طول موج های طیف الکترومغناطیسی است، اگر بتوان این
بازتاب را در طول موج های معین با اخلال مواجه کرد ، یا حتا بازتابش طول
موج از پدیده ای را با بازتابش طول موج محیط پیرامون آن یکی کرد ، می توان
امکان کشف یک پدیده را دشوار یا حتا غیر ممکن ساخت.این کار با روش های
مختلف صورت می گیرد ، که استتار با شاخ و برگ گیاهان ، ساده ترین آن هاست.
اما این روش استتتار با استفاده از تصویرهای فروسرخ ، به آسانی قابل کشف
است.امروزه تورهای استتار ویژه ای نیز وجود دارد ، که بازتابش آنها درست
شبیه به بازتابش مناطق جنگلی یا خاک است. یکی دیگر از روش هایی که شوروی ها
ابداع کرده اند، استفاده از پارچه کرباس قیراندود است که می تواند در
بعضی موارد کارساز باشد.
ب- روش های فریب:
در امان ماندن از توان آشکارسازی حس گرهای ماهواره ای بسیار دشوار است ، و به فرض استفاده از روش های استتار موفق ،شاید بتوان پدیده ها و تجهیزات نظامی را مخفی کرد؛ اما به هرحال دشمن می داند که در مناطق معینی چیزهایی وجود دارد ، که ما تلاش می کنیم مخفی نماییم.لذا این تفکر قوت گرفته است که اگر دشمن را نسبت به توان نظامی خود و تمرکز و استقرار تجهیزات خود در مناطق معینی به اشتباه اندازیم ، نتیجه بهتری حاصل خواهد شد.ساخت تجهیزات و تاسیسات دروغین بعضی مناطق و قوی تر نشان دادن استعداد نظامی در مناطق خاص ، یکی از روش هاست.
درطی جنگ جهتنی دوم ، نیرنگ نقش بسیار مهمی در عملیات نظامی شوروی سابق داشت.در پاییز سال 1943 ، ارتش شوروی سابق در طول جبهه گسترده ای از « سمولنسک » در شمال تا کرانه دریای سیاه در جنوب پیشروی کرد. سازمان اطلاعات آلمان به درستی نتیجه گرفت ، که مهم ترین حمله ارتش سرخ شوروی در جبهه « اوکراین » انجام خواهد شد. در نتیجه ، نیروهای آلمان با موفقیت
سربازان روس را به موازات رود « نپر » سرکوب کردند
، و سرپل های آنان را در جنوی « کیف »خ و جنوب « کرمچونک » تصرف کردند ،
پس از یک ماه رکود و رخوت در جبهه ، در اثر نیرنگ بزرگ روس ها ، جنگ
دوباره به نفع آنان به جریان افتاد.طی یک سلسله عملیات فریب آلمان ها شبکه
های رادیویی ساختگی ، تانک های غیر واقعی و جابجایی های شبانه – روس ها توانستند
جابجایی کل نیروهای زرهی و تانک های خود از منطقه « بوخدین » در جنوب کیف
از طریق سرپلی به روی رود نپر به جنوب کیف را پنهان کنند. به محض آن که
تانک ها به موضع جدید خود رسیدند ،ارتش زرهی سوم شوروی سابق همراه با ارتش
پیاده نظام سی و هشتم حمله غافلگیر کننده خود را به نیروهای آلمان اغاز
کردند و آلمان ها را به طور کلی از منطقه کیف عقب راندند.
آغاز نیرنگ و
فریب دسته جمعی نظامی شوروی سابق از سال 1966 بود.در ابتدای دهه 1960 ، بنابر مقاله های «پنکوفسکی» سرفرماندهی
کل ارتش شوروی سابق به شدت از ماهواره های شناسایی ایالات متحد در
هراس بود. به همین دلیل ، به تمام واحدهای نظامی دستور داده شد تا استتار
تسلیحات و تاسیسات نظامی و بخصوص هسته ای را جدی تر و شدیدتر کنند. در
سال 1966 ، روس ها ساخت سکوهای ساختگی و دروغین موشک های سام و
زیردریایی ها را آغاز کردند.روس ها به
منزله بخشی از این برنامه
فریب ماهواره ها تلاش کردند تا انبارها و سکوهای
موشکی خود را مخفی کنند ،
اما این کار زیاد موفق نبود.برخی از روش های
فریب ماهواره ها به قرار
زیر است :
- رنگ آمیزی اغواکننده
(1964)
این روش در پایگاه های موشک بالستیک قاره پیما ICBM مورد استفاده قرار می گرفت ، و احتمالا برای مخفی کردن مجتمع های موشکی از حمله هوایی طراحی شده بود.بیشتر رنگ آمیزی های تجهیزات و ادوات نظامی بین سال های 1966 و 1968 انجام شده است.اما به نظر می رسد با ظهور فیلم های فروسرخ کشف استتار این روش دیگر کنار گذاشته شد.
- کورکردن رنگی(1964)
- از این تکنیک برای استتار موشک ها و تجهیزات نظامی ، با استفاده از رنگ های مخصوص و مناسب استفاده می کردند.
- ساخت جاده ها و پایگاه های موشکی و پرتاب موشک ساختگی و مجازی
- سیستم خشدار ماهواره ای برای اعلام هشدار در مورد ماهواره های شناسایی نظامی
- پوشش های موشکی
- ساخت تونل های زیر دریایی
- پوشش های زیردریایی
- ساخت زیردریایی ،کشتی و تجهیزات نظامی قلابی
- آزمایش ها و تحرکات شبانه
- پنهان کردن خط آهن و جاده ها
- استتار هوشمندانه بدنه تجهیزات نظامی
منبع: مجله‌ی عصر ارتباطات شماره‌ی ۲۱
سنجش از
دور یعنی تشخیص و جمع‌آوری داده از فاصله دور و عمدتاً به عنوان فناوری و علمی
تعریف میشود که به وسیله آن میتوان بدون تماس مستقیم، مشخصه‌های (مکانی، طیفی،
زمانی) یک شیء یا پدیده را تعیین، اندازه‌گیری و یا تجزیه و تحلیل نمود.
با نداشتن تماس مستقیم، باید روشی برای انتقال اطلاعات از طریق فضا مورد استفاده
قرار گیرد. برای این منظور، واسطههای مختلفی مانند میدان جاذبه، میدان مغناطیسی،
امواج صوتی و انرژی الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این وجود،
فناوری رایج در سنجش از دور، استفاده از امواج الکترومغناطیس است.
در حالت کلی، تعریف فوق دامنه وسیعی از کاربردها نظیر مشاهدات زمینی، تصویربرداری
پزشکی از طریق مافوق صوت، تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)،
توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) و تصویربرداری
صنعتی را شامل میشود. در مفهوم مدرن، این اصطلاح عموماً به کاربرد فناوری‌های
سنجنده‌های تصویربردار نصب‌شده بر روی هواپیماها و فضاپیماها گفته میشود که از
زمینههای دیگر مرتبط با تصویربرداری مانند تصویربرداری پزشکی جداست.
سنجش از دور این امکان را فراهم می‌کند که از مناطق غیرقابل دسترس و خطرناک اطلاعات جمع‌آوری شود. نمونههایی از کاربردهای سنجش از دور شامل پایش جنگل‌زدایی، بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر روی یخچال‌ها در مناطق قطبی، تعیین عمق بدنه‌های آبی و جمع‌آوری اطلاعات نظامی از مناطق پرخطر مرزی است. همچنین سنجش از دور می‌تواند جایگزین روش‌های پرهزینه جمع‌آوری اطلاعات میدانی شود.
جهان
نقطه آغاز علم سنجش از دور مدرن را میتوان از زمان توسعه پرواز دانست. در سال 1858، اولین عکس هوایی توسط گاسپار فیلیکس تورناکون از فراز شهر پاریس به‌وسیله یک بالن تهیه ش. در واقع، توسعه صنعت هواپیمایی نقطه عطفی در تاریخ سنجش از دور به‌حساب می‌آید. در سال 1908، ویلبر رایت اولین هواپیمای عکاس را رهبری نمود که شخص دیگری در آن به تهیه عکس‌های هوایی می‌پرداخت. در سال‌های آخر جنگ جهانی اول، عکس‌های هوایی به صورت گسترده‌ای برای اهداف شناسایی به‌کار گرفته شدند. اما جنگ جهانی دوم، دوره جدیدی برای عکس‌برداری‌های هوایی به همراه داشت. در این زمان بود که پیشرفت‌های مهمی در صنعت عکسبرداری حاصل و استفاده از فیلم‌های حساس مادون قرمز رایج شد.
با این وجود، بزرگ‌ترین تحول و جهش در فناوری سنجش از دور، با توسعه فناوری فضایی در اواخر دهه 50 میلادی رخ داد. ماهواره‌ها بستری را فراهم می‌کردند تا حسگرها بتوانند از بالاترین ارتفاع ممکن، با تسلط کامل بر سیاره زمین و در موقعیت‌های متوالی، به تهیه و ارسال داده‌ها بپردازند. از آن پس، ماهواره‌ها با داشتن مزایایی چون ماموریت بلندمدت و پوشش جهانی به عنوان سکوی متداول حامل سنجنده‌ها مورد استفاده قرار گرفتند.
امروزه فناوری سنجش از دور گسترش بسیار زیادی یافته است. سنجش از دور علاوه بر جایگاه علمی ویژه خود به عنوان ابزاری در دست دانشمندان علوم مختلف، به عنوان یک تجارت گسترده نیز مطرح است و کشورهای بسیاری وارد این حوزه شده‌اند. نقطه کلیدی توسعه این فناوری، پیشرفت در ساخت انواع سنجنده‌ها و توسعه علم پردازش داده‌ها است. در جهان امروز، نقشه‌برداری، هواشناسی، اقیانوس‌شناسی، زمین‌شناسی و بسیاری از حوزه‌های مشابه کاملاً وابسته به دانش سنجش از دور هستند.
در آغاز قرن بیست و یکم و با پیشرفت بی‌سابقه و سریع در حوزه ارتباطات دیجیتالی، سنجش از دور حتی به خانه‌های مردم عادی نیز وارد شده است. مردم امروزه می‌توانند با استفاده از برخی خدمات اینترنتی، تصاویر ماهواره‌ای موردنظر خود را بر روی رایانه شخصی خود دریافت کنند. حتی امکان دیدن تصاویری از وضعیت خورشید و سیارات منظومه شمسی نیز برای عموم وجود دارد. شاید این پیشرفت را بتوان نشانه‌ای از یک جهش در فناوری سنجش از دور دانست.
سابقه
تهیه عکس‌های هوایی سراسری از ایران به دهه 40 بازمی‌گردد. در کشور ما اولین
فعالیت متمرکز برای وارد شدن در حوزه سنجش از دور ماهواره‌ای در سال 1353 به دنبال
پرتاب اولین ماهواره منابع زمینی با تاسیس دفتر جمع‌آوری اطلاعات ماهواره‌ای در
سازمان برنامه و بودجه وقت صورت گرفت که پس از مدتی دفتر مذکور به مرکز سنجش از
دور تغییرنام داد. این مجموعه، در سال 1356، در قالب طرح استفاده از ماهواره،
اقدام به خرید و نصب یک ایستگاه گیرنده تصاویر ماهواره‌ای در ماهدشت کرج نمود.
در سال 1371، طبق ماده واحده مصوب مجلس شورای اسلامی، مرکز سنجش از دور ایران در
قالب یک شرکت دولتی به وزارت پست و تلگراف و تلفن سابق واگذار شد. متعاقباً در سال
1382، به منظور انجام مصوبات شورای عالی فضایی کشور، تمامی فعالیت‌های حاکمیتی
مرکز سنجش از دور ایران به سازمان فضایی ایران محول شد.
فرآیند سنجش از دور از هفت مولفه تشکیل شده است:
تابش الکترومغناطیس، حاملی از انرژی الکترومغناطیس است که نوسان میدان الکترومغناطیس را در فضا یا ماده انتقال می‌دهد. تابش الکترومغناطیس دارای هر دو ویژگی حرکت موجی و ذره‌ای است. از نقطه‌نظر موجی، تابش الکترومغناطیس را میتوان به عنوان یک موج عرضی حاصل از یک میدان الکتریکی و یک میدان مغناطیسی در نظر گرفت که به طور عمود بر هم ارتعاش می‌کنند.
تابش الکترومغناطیس در خلاء با سرعت نور و در جو با سرعتی کمتر حرکت می‌کند. تابش الکترومغناطیس را در تئوری ذره‌ای میتوان به صورت فوتون یا کوانتوم به حساب آورد.
تابش الکترومغناطیس دارای چهار مشخصه فرکانس، راستای انتقال، دامنه و صفحه پلاریزاسیون است که هر کدام حاوی محتوای اطلاعاتی متفاوتی است و در سنجش از دور اهمیت زیادی دارند.
تابش الکترومغناطیس به صورت مجموعه پیوسته‌ای از طول موج‌ها و فرکانس‌ها از طول موج کوتاه امواج کیهانی تا طول موج بلند امواج رادیویی انجام می‌گیرد که میتوان بر اساس فرکانس یا طول موج، طیف الکترومغناطیس را تعریف کرد.
محدوده‌های طول موج دارای نام‌های مختلفی هستند که از اشعه گاما، اشعه X ، ماورای بنفش، نور مرئی، مادون قرمز، امواج رادیویی به‌ترتیب از طول موج کوتاه به بلند تشکیل می‌شوند.
تمامی این طیف قابل استفاده در سنجش از دور نیست. طول موج‌هایی که در سنجش از دور بیش از همه مورد توجه هستند، طول موج‌های مربوط به تابش مرئی، مادون قرمز و مایکروویو هستند.
براساس نوع منبع انرژی مورد استفاده، سنجش از دور به دو دسته سنجش از دور فعال و سنجش از دور غیرفعال تقسیم میشود. سنجش از دور غیرفعال هنگامی مطرح میشود که یک منبع طبیعی انرژی که عمدتاً خورشید است، مورد استفاده قرار گیرند. سنجنده‌های فعال، امواجی را از خود تولید می‌کنند و با تاباندن آن به سمت هدف موردنظر و دریافت بازتابش حاصل از آن، به هندسه یا ویژگی‌های هدف پی می‌برند. انواع سنجنده‌های راداری یا لیزری نمونه بارز این نوع هستند.
با توجه به محدوده‌های انرژی الکترومغناطیس به کار رفته و خصوصیات آنها در محدوده‌های طیفی نوری، حرارتی و مایکروویو، سنجش از دور نوری، سنجش از دور حرارتی و سنجش از دور مایکروویو مطرح می‌شوند. سنجش از دور اشعه ایکس و گاما در مقیاس محدودتری مطرح هستند.
سکوها ، سنجنده‌ها و سامانه‌های دریافت و پردازش
سکوها
وظیفه حمل سنجنده و سایر قسمت‌های ماهواره را بر عهده دارند. ماهواره و هواپیما دو
نمونه متداول سکوها هستند. سکوها در دو مدار خورشیدآهنگ و زمین‌آهنگ مورد استفاده
قرار می‌گیرند. انتخاب مدار سکو با توجه به هدف طراحی‌شده
برای ماموریت انجام میشود.
ماهواره‌های سنجش از دور عمدتاً در مدارهای خورشیدآهنگ قرار می‌گیرند تا زاویه بازتابش نور
خورشید در نقاط مختلف زمین در تناوب‌های مختلف چرخش ماهواره ثابت باشد و از بالای
هدف در زمان ثابتی عبور کنند. مدارهای زمین‌آهنگ برای کاربردهایی که به اطلاعات
همزمان با توان تفکیک زمانی بالا مانند هواشناسی، نیاز است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سنجنده‌های نصب‌شده بر روی سکوها، جمع‌آوری اطلاعات بازتابی از پدیده‌ها را برعهده دارند. سنجنده‌ها به طور کلی، به دو دسته سامانه‌های اسکن‌کننده و غیراسکن‌کننده تقسیم می‌شوند که هرکدام ممکن است از دو دسته تصویربردار و یا غیرتصویربردار باشند. در سنجش از دور عمدتاً سنجنده‌های گروه تصویربردار که خروجی تصویر تهیه می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. سنجنده‌های غیرتصویربردار برای تهیه پروفایل به کار گرفته می‌شوند.
داده‌هایی که از طریق سنجنده‌ها به‌دست می‌آیند، باید ذخیره و دریافت شده و مورد پردازش قرار گیرند تا به اطلاعات مفید و قابل استفاده تبدیل شوند. ارسال داده از بستر به گیرنده‌های زمینی ممکن است بلادرنگ یا همراه با تاخیر باشد که هر یک کاربرد خاص خود را دارد.
توان
تفکیک به عنوان شاخصی که معرف دقت سنجنده در اخذ جزئیات بیشتر است، تعریف میشود.
ماهواره‌ها و سنجنده‌ها با چهار نوع توان تفکیک شناخته می‌شوند. توان تفکیک مکانی
مربوط به توان آشکارسازهای سنجنده در ارائه ابعاد پیکسل‌های خروجی کوچک‌تر است. توان
تفکیک طیفی نشاندهنده تعداد و خصوصیات باندهایی است که سنجنده در آنها به تهیه
تصویر می‌پردازد.
توان تفکیک زمانی به مدت زمانی اطلاق میشود که یک منطقه مجدداً تصویربرداری شود و
به طور مستقیم به مدار سکو مرتبط است. قدرت تفکیک رادیومتریک نیز به تعداد بیت‌های
حافظه اختصاص داده‌شده برای ذخیره‌سازی اطلاعات یک پیکسل اطلاق میشود.
تجزیه و تحلیل تصاویر سنجش از دور از طریق متدها و تکنیک‌های پردازش تصویر شامل پردازش تصویر آنالوگ و پردازش تصویر رقومی صورت می‌گیرد.
پردازش تصویر آنالوگ یا بصری بر روی کپی‌های سخت مانند عکس‌های هوایی اعمال میشود. در تجزیه تحلیل تصاویر از عناصر تفسیر مانند شکل، سایز، بافت، همراهی، تن، رنگ، پارالاکس، الگو، ارتفاع، سایه، مکان استفاده میشود.
پردازش تصویر رقومی مجموعه‌ای از تکنیک‌هایی است که برای دستکاری تصاویر با رایانه استفاده میشود و عمدتاً شامل مراحل زیر است:
پیش‌پردازش: مراحلی را که برای رفع نقایص و خطاهای
تصاویر خام دریافت‌شده از سنجنده‌ها با هدف تصحیح یا جبران خطاهای سیستماتیک صورت
می‌گیرد را شامل میشود. این مرحله شامل تصحیحات هندسی، رادیومتریک و اتمسفری است.
نمایش و بارزسازی تصویر به عملیات لازم برای ارتقای کیفی تصاویر به سطحی بهتر
و قابل درک به منظور استفاده از تواناییهای تحلیل چشم انسان اطلاق میشود.
استخراج اطلاعات آخرین مرحله در به‌دست آوردن خروجی نهایی فرایند مزبور است.
بعد از دو مرحله پیشین، تصاویر با استفاده از روش‌های کمّی تجزیه و تحلیل می‌شوند
تا هر پیکسل به کلاس خاصی اختصاص داده شود. فرایند طبقه‌بندی، به دو صورت نظارت‌شده
و نظارت‌نشده صورت می‌گیرد. بعد از تکمیل طبقه‌بندی ارزیابی، صحت طبقه‌بندی با
مقایسه نمونههایی از تصویر با حقایق زمینی انجام میشود.
نتایج پایانی این فرایند به تصاویر، نقشهها، داده‌ها و گزارش‌هایی ختم میشود که
ارائه‌دهنده اطلاعاتی در خصوص منابع داده، روش‌های تحلیل، خروجی و قابلیت اطمینان
به آن است.
به نظر می‌رسد که جدی‌ترین نرم‌افزار رایگان سنجش از دور، نرم افزار Chips باشد. با این وجود این نرم‌افزار، دیگر توسعه داده نمی‌شود و آخرین نسخه آن، 7/4 برای ویندوز است. تعداد زیادی از نرم‌افزارهای سنجش از دور به صورت منبع باز برای تجزیه و تحلیل داده‌های سنجش از دور چندطیفی و اَبَرطیفی از APIهای قابل برنامه‌نویسی تا نرم‌افزارهای کامل مانند GRASS موجود است. نرم‌افزار آموزشی DIPS نیز به آموزش مفاهیم پردازش تصویر در یک محیط شبیه‌سازی‌شده می‌پردازد.
نرم‌افزارهای تجاری سنجش از دور توسط شرکت‌های متعددی تهیه و توزیع می‌شوند که محصول هر کدام، نقاط ضعف و قوت خاص خود را دارد. از این میان، میتوان به نرم‌افزارهای تخصصی سنجش از دور ENVI، PCI Geomatica ، ERDAS، ERMapper، Idrisi و Ilwis اشاره کرد.
اگر از
کاربرد قدیمی سنجش از دور در حوزه شناسایی نظامی صرف‌نظر کنیم، سنتی‌ترین و معروف‌ترین
کاربرد سنجش از دور در نقشه‌برداری و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) است.
اصولاً اختراع هواپیما و به‌ویژه دستیابی بشر به ماهواره، دنیای نقشه‌برداری را
متحول کرد.
امروزه این امکان وجود دارد که دقیق‌ترین نقشه‌های جغرافیایی در حداقل زمان ممکن
در مقیاس‌های محلی و جهانی تهیه شده و تغییرات آن به‌طور مداوم ثبت و ضبط شوند. با
پیشرفت فناوری سنجنده‌ها و پردازش داده، سنجش از دور علاوه بر نقشه‌برداری توانست
دنیای هواشناسی را نیز با جهش مواجه کند. امروزه سنجش از دور طیف بسیار وسیعی از
کاربردها را پیدا کرده است.
بررسی و شناخت فضای بیکران، پایش محیط زیست، اقیانوس‌شناسی، رصد و کمک به پیشگیری و مدیریت بلایای طبیعی (سیل، زلزله، سونامی و ...)، کویرزدایی، اکتشاف و استخراج منابع زیرزمینی، امداد و نجات و رصد تغییرات آب و هوای جهان از دیگر زمینههای کاربردهای سنجش از دور هستند.
منبع : سازمان فضائی ایران