ما هو دي آي إف آي (DIFI)؟ خلف تقنية القطاع الأرضي الافتراضي الجديدة من فيلترونيك (Filtronic)

أعلنت فيلترونيك (Filtronic) إطلاق حلها الجديد ديجيتال إنترميديت فريكونسي (Digital Intermediate Frequency, DIFI)، المصمم لتسريع افتراضية تقنية القطاع الأرضي في الاتصالات عبر الأقمار الاصطناعية (SATCOM). لكن ماذا يعني ذلك تحديداً، ولماذا هو مهم؟

بقلم سام كراني-إيفانز، محرر كاليبر ديفنس، نُشر في 30 مارس 2026.

أطلقت فيلترونيك حلها الجديد DIFI في 25 مارس عبر بيان صحافي. وصُمم النظام لجعل الاتصالات عبر الأقمار الاصطناعية قائمة على البرمجيات المعرفة. وجاء في البيان أن النظام «يتيح اتصالاً آمناً للترددات الراديوية عبر بروتوكول الإنترنت (RF-over-IP)، مستبدلاً البنية التحتية التناظرية التقليدية بمقاربة أكثر مرونة وجاهزية للسحابة».

ويُستخدم تعبير “software defined” كثيراً في قطاع الدفاع، لكنه يبدو أكثر صلة في مجال الاتصالات. ولكي نفهم هذه الخطوة ودور فيلترونيك فيها، فلنبدأ بالبنية التحتية التقليدية لـ SATCOM.

تُستقبل الإشارات الفضائية عبر قطاع أرضي، يكون غالباً عبارة عن طبق على الأرض ومستقبل راديوي. وكل قناة يستخدمها القمر الاصطناعي كانت تحتاج إلى عدة قطع من العتاد المادي على الأرض، إضافة إلى أسلاك معزولة لنقل الإشارات. وقد يعني ذلك أيضاً وجود صناديق مختلفة لـ التشفير وتضمين الإشارة وما إلى ذلك.

وتستبدل بنية DIFI هذه القطع المادية والأسلاك بتطبيق برمجي يمكن تشغيله على خادم. وهذا يعني أيضاً أن الأسلاك الثقيلة يمكن استبدالها بـ كابل ألياف بصرية أو إيثرنت قياسي. أما الطبق المادي فيبقى موجوداً، لكنه يحمل محوّلاً رقمياً متوافقاً مع DIFI، يحول الإشارة المستقبلة إلى حزم بيانات. ويستخدم حل فيلترونيك حزم بروتوكول إنترنت (IP) مشفرة، ما يعني أن الإشارة تُقسّم إلى أجزاء صغيرة قبل إرسالها. كما تُشفّر في الوقت نفسه، ما يساعد على حمايتها من الاعتراض.

لماذا نحتاج إلى DIFI؟

يُعد DIFI معياراً صناعياً، ويُعرف تقنياً باسم IEEE-ISTO Std 4900-2021. وقد أُدخل هذا المعيار ليحل محل معيار أقدم كان يضم عدداً كبيراً من الخيارات المختلفة. وبسبب هذه الخيارات، أصبح من الصعب ضمان التشغيل البيني بين الأنظمة. وتقول فيلترونيك إنها «تشارك في تجارب منتظمة متعددة المورّدين لاختبار التشغيل البيني، ما يعزز التزام الشركة بالابتكار المفتوح القائم على المعايير». وبالتالي، فإن حل DIFI من فيلترونيك مصمم ليكون قابلاً للتشغيل البيني، أو محايداً تجاه المورّد. ونتيجة لذلك، ينبغي أن يكون متوافقاً مع مجموعة من مزودي الأقمار الاصطناعية.

ويتمثل عامل دافع آخر في نمو الكوكبات الفضائية وقدراتها. فالعديد من الحكومات في أوروبا تسعى إلى امتلاك أنظمة استطلاع ومراقبة واستخبارات فضائية (ISR) خاصة بها، وغالباً عبر شراكات مع آيس آي (ICEYE). وهناك أيضاً اهتمام كبير ببناء قدرات حول اتصالات الأقمار الاصطناعية في المدار الأرضي المنخفض، مثل ستارلينك (Starlink) وفيازات (Viasat).

لكن زيادة عدد الأقمار الاصطناعية تعني الحاجة إلى مزيد من البنية التحتية الأرضية للتخاطب معها واستقبال بياناتها. ولو كانت كل هذه البنية مادية بالكامل، فإن كلفة إنشائها وصيانتها ستكون كبيرة، وفقاً لـ فيلترونيك. أما الحلول القائمة على DIFI والمتوافقة مع مبدأ software-defined فقد تخفض هذه الكلف بشكل ملموس.

ما الذي يقدمه منتج فيلترونيك؟

تمثل هذه التقنية تحولاً نحو محطات أرضية رقمية عريضة النطاق. ففي حين عملت الاتصالات عبر الأقمار الاصطناعية التقليدية ضمن نطاقات ترددية أدنى، مثل L أو Ku، فإن الأقمار الاصطناعية الحديثة عالية السعة تتطلب عرض النطاق الهائل المتاح في نطاقات Ka وQ/VوE وW.

ولمعالجة هذه الإشارات عالية التردد، يجب أن يكون العتاد قادراً على رؤية وتحويل شريحة واسعة جداً من الطيف الراديوي إلى صورة رقمية دفعة واحدة. ويحقق نظام فيلترونيك DIFI ذلك من خلال توفير ست قنوات إرسال واستقبال، فضلاً عن عرض نطاق لحظي قدره 2.5 جيجاهرتز.

وعلاوة على ذلك، يمكن أخذ عينات من الإشارات عند مستوى 8 إلى 14 بت، وهو ما يشير إلى جودة الإشارة الرقمية المعاد تشكيلها. فكلما زاد عدد البتات، ارتفعت الجودة. كما يضم النظام منفذ إيثرنت بسرعة 100 غيغابت، أي ما يقارب 100 مرة أسرع من اتصال إنترنت منزلي عادي.

وتتيح لوحة RF mezzanine الداخلية، وهي لوحة حاسوبية داخل النظام، إمكانية تخصيص العتاد. إذ يمكن للمشغلين تكييف ترشيح التردد الوسيط (IF filtering) بصورة محددة من أجل Block Upconverters وBlock Downconverters. وتعني هذه الوحداتية أن منصة الأساس نفسها يمكن تكييفها لمهام فضائية مختلفة من دون الحاجة إلى إعادة تصميم العتاد بالكامل.

تعليق كاليبر ديفنس: DIFI ومستقبل الدفاع

تُستخدم اتصالات الأقمار الاصطناعية والاستطلاع الفضائي لفهم ما يحدث ولدعم الضربات ضد الأهداف. وبصورة متزايدة، يُنظر إلى SATCOM بوصفها الحل عالي عرض النطاق للمفاهيم العملياتية متعددة المجالات التي تتطلب مستويات هائلة من نقل البيانات. وفي جميع حالات الاستخدام، من المرجح أن يكون عرض النطاق أحد عوامل التقييد. ومن ثم، فمن المنطقي أنه كلما ازداد عرض النطاق المتاح، وكلما أصبح الانتقال بين الترددات أسهل، أصبحت القدرات الدفاعية أكثر صموداً.

ولقراءة المزيد من تغطيتنا لـ SATCOM وصناعة الأقمار الاصطناعية، يمكنكم الاطلاع على الروابط أدناه:

• كايميتا (Kymeta) تطلق هوائي SATCOM من طراز Kestrel u5 – كاليبر ديفنس
• غلوبال إنفاكوم (Global Invacom) تطلق مجموعة جديدة من هوائيات SATCOM المصممة للانتشار السريع
• لوكهيد توفر حمولة مضادة للتشويش لاتصالات اليابان عبر الأقمار الاصطناعية – كاليبر ديفنس – Calibre Defence
• مقابلة كاليبر: هيلين ويدون (Helen Weedon)، مجموعة ابتكار الاتصالات عبر الأقمار الاصطناعية
• مقابلة كاليبر: بوغدان غوغولان (Bogdan Gogulan)، الرئيس التنفيذي في نيوسبيس كابيتال (NewSpace Capital)

تُظهر الصورة الرئيسية جنوداً من فوج الإشارة الثاني يبنون معدات SATCOM في بولندا في 5 مارس 2024. وقد يجعل DIFI أنظمة SATCOM المتنقلة أكثر مرونة وقدرة على التخاطب مع أقمار اصطناعية مختلفة. المصدر: العريف دانييل داوسون / وزارة الدفاع البريطانية © حقوق التاج 2024.