إشارات الملاحة في هاتفك الذكي، وشبكة الواي فاي في منزلك، والقمر الصناعي في السماء، والسفينة الحربية في البحر، والطائرة في الجو — كلها في الواقع تعمل ضمن نفس الفضاء غير المرئي: الفضاء الكهرومغناطيسي. ومن يمتلك القدرة على رؤية هذا الفضاء بوضوحٍ أكبر، وحساب تطوراته بأسرع ما يمكن، وضبط إشاراته بدقة أعلى، فهو الذي يمسك بمفتاح بيئة المعلومات المستقبلية.
أصبح الفضاء الكهرومغناطيسي رابطًا حاسمًا يمتد عبر جميع المجالات، ويوفّر الدعم المعلوماتي للعمليات المشتركة متعددة المجالات. ومع تسارع تحول طبيعة الحرب نحو الذكاء الاصطناعي، تظهر مواجهة الفضاء الكهرومغناطيسي خصائص مثل كثافة الإشارات وتغيرها السريع، وتعقيد التصوّر التشغيلي، وبروز التنافس النظامي، ما يستدعي بشكل عاجل تعزيز نظام دعم العمليات في الفضاء الكهرومغناطيسي.
وفي ظل موجة التحول الذكي، انتقل التنافس في الفضاء الكهرومغناطيسي من مواجهة أجهزة منفردة إلى تنافس نظامي وافتراضي-واقعي متكامل. وقد نشرت جريدة جيش التحرير الشعبي مقالاً بعنوان «الميدان التشغيلي الرقمي الموازي: إعادة تشكيل نموذج دعم العمليات في الفضاء الكهرومغناطيسي» (المؤلف: لي شيوهه)، حيث حلّل المقال بوضوح منطق هيكلة الميدان التشغيلي الرقمي الموازي، وقيمته التطبيقية، ومسارات بنائه، وأشار بوضوح إلى العقبات الأساسية الحالية في المواجهة الكهرومغناطيسية: إن النموذج التقليدي يعاني من تأخر في إدراك التصوّر التشغيلي، وتأخر في اتخاذ القرار، وتخطيط موارد تقريبي وغير دقيق، ما يجعله غير قادر على التكيّف مع البيئة الكهرومغناطيسية الحديثة ذات الشدة العالية والإيقاع السريع.
01 لماذا نبني ميدانًا تشغيليًّا رقميًّا موازيًا؟ — ثلاث عقبات رئيسية في النموذج التقليدي
لنبدأ أولاً بفحص ثلاثة سيناريوهات محددة.
العقبة الأولى: تأخر إدراك التصوّر التشغيلي
في البيئة الكهرومغناطيسية الحديثة، تكون كثافة الإشارات عالية، وأنماطها متنوعة، وتغيّرها سريع. أما السلسلة التقليدية «الاعتراض — التعرف — التحديد المكاني — التحليل» فهي سلسلة مرتبطة ببعضها البعض، لكنها تعتمد في كل خطوة على الإنسان. وبالتالي، غالبًا ما تتغير خصائص الإشارة قبل أن تُنهى عملية التحليل، مما يؤدي إلى حالة من «عدم الرؤية، وعدم التمييز، وعدم المتابعة».
العقبة الثانية: تأخر اتخاذ القرار
وتتمحور وتيرة التنافس على الطيف الكهرومغناطيسي عادةً حول الثواني. فالنافذة الزمنية المتاحة بين اكتشاف إشارة غير طبيعية ووضع استراتيجية مواجهة لها تتقلّص باستمرار. وباعتماد الخبرة فقط أو التقدير اليدوي، يصعب جدًّا وضع حلول كمية قابلة للمقارنة، وقابلة للتدقيق خلال فترة زمنية قصيرة.
العقبة الثالثة: تخطيط الموارد التقريبي
وقد اعتمدت تخطيط الموارد — كالتجهيزات، والطيف الترددي، والمواقع الاستراتيجية — لفترة طويلة على التخطيط اليدوي. وبمجرد تغيّر التصوّر التشغيلي، يصبح الخطة قديمة؛ كما أن كفاءة استخدام الموارد والفعالية التعاونية تظل دائمًا تحت سقف مرئي بالعين المجردة.
وهذه العقبات الثلاث مجتمعة تشير إلى استنتاج واحد: يحتاج الفضاء الكهرومغناطيسي إلى نظام دعم جديد «يرى بوضوح، ويحسب بسرعة، ويُدار بكفاءة» — أي الانتقال من «القيادة بالخبرة» إلى «القيادة بالبيانات»، وهذه هي النقطة المنطقية التي انطلقت منها فكرة الميدان التشغيلي الرقمي الموازي.
02 ما هو الميدان التشغيلي الرقمي الموازي؟ — صورة رقمية مرآتية تعمل بالتوازي مع الفضاء المادي
إن مفهوم النموذج الرقمي التوأمي (Digital Twin) ليس غريبًا: فقد استخدمته قطاعات الصناعة منذ وقت طويل لإنشاء «توأم رقمي» للأجهزة. وعند تطبيق هذه الفلسفة على الفضاء الكهرومغناطيسي، ظهر مفهوم «الميدان التشغيلي الرقمي الموازي» — أي إنشاء صورة رقمية مرآتية عالية الترابط ومستمرة التطور للفضاء الكهرومغناطيسي الحقيقي.
وباختصار، فإن الميدان التشغيلي الرقمي الموازي يعتمد أساسًا على تقنيات النموذج الرقمي التوأمي، وتحليل البيانات الضخمة، والذكاء الاصطناعي، لبناء صورة رقمية مرآتية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالفضاء الكهرومغناطيسي المادي الحقيقي، وتقوم بتنفيذ عمليات مثل: التمثيل الافتراضي عالي الدقة لمجالات متعددة، والحساب المتوازي الموزَّع، والتطور الحلقي ثنائي الاتجاه بين العالم الافتراضي والعالم الحقيقي، لتحقيق أربعة أهداف: «التعبير عن الواقع عبر الافتراض، والتنبؤ بالواقع عبر الافتراض، والتحكم في الواقع عبر الافتراض، والتكرار العملي المستند إلى التجربة الواقعية».
وبتفكيك هذه الأهداف الأربعة التي تبدأ بـ«عبر الافتراض»، نجد أن لكلٍّ منها دورًا محددًا:
- التعبير عن الواقع عبر الافتراض: نقل خصائص الإشارات الكهرومغناطيسية الحقيقية، وحالة المعدات، وظروف البيئة بدقة كاملة إلى العالم الرقمي، مما يجعل الإشارات الكهرومغناطيسية غير المرئية مرئية وقابلة للقياس؛
- التنبؤ بالواقع عبر الافتراض: محاكاة سيناريوهات متعددة ممكنة في الفضاء الرقمي، واستنباط مسار التصوّر التشغيلي، وكشف المخاطر مسبقًا واكتشاف الفرص المحتملة؛
- التحكم في الواقع عبر الافتراض: تنزيل الاستراتيجيات والمعايير التي تم التحقق من صحتها عبر المحاكاة إلى المعدات الفعلية، واستخدام «الحل الأمثل» الذي تم الحصول عليه في العالم الرقمي لتوجيه العمليات في العالم المادي؛
- التكرار العملي المستند إلى التجربة الواقعية: استخدام البيانات المُجمَّعة من البيئة الواقعية لتحسين النموذج الرقمي، بحيث تزداد دقة الصورة المرآتية كلما زاد استخدامها.
وهذه الفلسفة لا تسعى فقط إلى تحسين أداء جهاز منفرد، بل تهدف إلى إعادة هيكلة نموذج دعم المهام الكهرومغناطيسية بأكمله، وسد الفجوة بين المحاكاة والاستنتاج من جهة، والبيئة الواقعية من جهة أخرى، ودفع المواجهة الكهرومغناطيسية من نموذج يعتمد على الخبرة إلى نموذج يعتمد على البيانات، ومن التحليل اللاحق للعمليات إلى نموذج دوري متكامل يشمل التخطيط المسبق للعمليات، والتنظيم أثناء التنفيذ، والتكرار بعد الانتهاء.
03 كيف تُطبَّق هذه الفلسفة عمليًّا؟ — ثلاث هياكل أساسية، وقاعدة تقنية وطنية واحدة
إن تطبيق هذه الفلسفة يتطلب قاعدة تقنية برمجية وهاردويرية وطنية مستقلة وقابلة للتحكم. وبصفتها شركة تكنولوجيا عالية متخصصة في مجال البرمجيات الراديوية (Software-Defined Radio - SDR) والمحاكاة الكهرومغناطيسية الوطنية، فإن شركة داياو تكنولوجي لديها تجارب عملية مباشرة وتفكير عميق في تطبيق الميدان التشغيلي الرقمي الموازي هندسيًّا. أما الهياكل الثلاثة الأساسية التي طرحها المقال، فهي تتماشى تمامًا مع المسار التقني لمنظومة منتجات داياو «تيان ون – تيان غانغ – تيان يو».
التمثيل الافتراضي عالي الدقة لمجالات متعددة: جعل الفضاء الكهرومغناطيسي «مرئيًّا»
يتطلب الميدان التشغيلي الرقمي الموازي إعادة إنشاء دقيقة لخصائص الإشارات، والمواصفات التقنية والتشغيلية للمعدات، وظروف التضاريس والمناخ، وإعادة تمثيل سيناريوهات الاستخدام الترددي النموذجية مثل شبكات الرادار ونقل الاتصالات، وتحويل إشارات الفضاء الكهرومغناطيسي غير المرئية إلى تصوّر بصري، لاكتشاف نقاط الضعف في النظام وفرص التحسين.
أما التحدي الرئيسي في التمثيل عالي الدقة، فيكمن في «التشابه» و«الشمولية»: فمن ناحية، يجب أن تكون الإشارات في الفضاء الرقمي «مشابهة جدًّا» للواقع — أي أن تتطابق أنماط التعديل، والتفاصيل المُعطائية، والخصائص الزمنية تمامًا؛ ومن ناحية أخرى، يجب أن تكون «السيناريوهات شاملة» — فلا يجوز إهمال أي شيء، سواء كان من معدات فردية أو تعاون أنظمة متعددة، أو انتشار الموجات الراديوية، أو التفاعل بين التضاريس والمناخ.
ويُشكّل نظام تيان ون لتطوير المحاكاة الكهرومغناطيسية من داياو تكنولوجي قدرات محاكاة على ثلاثة مستويات: الخوارزميات، والمعدات، والسيناريوهات، ويضم مكتبة داخلية تضم أكثر من 700 مكوّن ذاتي التطوير لإشارات الراديو الترددية، ويمكنه تنفيذ نمذجة ونسخ دقيقة لإشارات الفضاء الكهرومغناطيسي متعددة الأبعاد، ونماذج المعدات، والسيناريوهات المعقدة. فسواء كانت موجة رادار واحدة، أو عملية كشف شبكة رادارية، أو بيئة كهرومغناطيسية معقدة، فإن المحاكاة على هذه المستويات الثلاثة تمنح عملية «التمثيل» عمقًا من النقطة إلى المشهد.
أما سلسلة مُولِّدات الإشارات الكهرومغناطيسية تيان غانغ، فتعتمد على قدرة التوجيه الشبكي المتعدد للأجهزة لتوليد بيئة كهرومغناطيسية معقدة متعددة الأبعاد (الفراغية والزمنية والترددية)، وتحويل نماذج المحاكاة إلى إشارات راديو ترددية حقيقية يمكن استقبالها فعليًّا، وإكمال إعادة تمثيل السيناريوهات الافتراضية في صورة إشارات فيزيائية، لتوفير دعم برمجي وهاردويري للصورة المرآتية الكهرومغناطيسية عالية الدقة.
الحساب المتوازي الموزَّع: جعل المحاكاة الواسعة النطاق «قابلة للحساب»
إن المحاكاة الواسعة النطاق للسيناريوهات، وتقييم كفاءة الحلول المتعددة كميًّا، والتكرار الحلقي للسياسات، تتطلب قدرات حسابية عالية للغاية. أما البنية التقليدية للمحاكاة القائمة على وحدة معالجة مركزية (CPU) وحيدة، فهي تواجه بسهولة عقبات في القدرة الحسابية عند التعامل مع المحاكاة النظامية الواسعة النطاق.
ومن السهل فهم هذه العقبة: فمحاكاة على مستوى النظام تعني عادةً تدفق آلاف الإشارات بشكل متوازٍ، ومقارنة مئات الحلول في آنٍ واحد، ولا يمكن لطريقة الحساب التسلسلي «الجسر الوحيد» أن تتحمل مثل هذه السعة.
والحل الذكي هو الحوسبة الموزَّعة المُختلفة: فوحدة المعالجة المركزية (CPU) تتفوق في إدارة العمليات المنطقية، كأنها «القائد»؛ بينما وحدة معالجة الإشارات الميدانية القابلة للبرمجة (FPGA) تتفوق في معالجة الإشارات في الوقت الفعلي، كأنها «القوات الخاصة»؛ أما وحدة معالجة الرسومات (GPU) فتتفوق في العمليات الحسابية المتوازية على نطاق واسع، كأنها «الكتيبة المُنظمة». وبإسناد المهام الحسابية المتخصصة إلى وحدات الحوسبة المتخصصة، ترتفع الكفاءة بشكل طبيعي.
وقد طوّرت منصة تيان ون محرك محاكاة متوازي مُختلف (CPU/FPGA/GPU) من نوع نادر في الصين، تقوم بتوزيع مهام المحاكاة المعقدة على وحدات الحوسبة المختلفة، ما يرفع بشكل كبير كفاءة الحساب في المحاكاة الواسعة النطاق للسيناريوهات، ويسمح بقياس كمي دقيق لمؤشرات الكفاءة المختلفة للسياسات، ومقارنة واختيار أفضل الحلول الممكنة، ودعم إنشاء الحلول بسرعة وتحديثها بشكل حلقي، وهو ما يتطابق تمامًا مع متطلبات الميدان التشغيلي الرقمي الموازي في مجال الحوسبة المتوازية الموزَّعة. كما أن البرنامج الكامل متوافق أصليًّا مع بيئات الابتكار الوطني الصينية مثل «فِيتِن» و«كون بِنْغ» و«كِي لِن» و«تونغ شِن»، مما يضمن استقلالية وأمان البيئة الأساسية، ويوفّر ضمانًا قويًّا للتشغيل المستقر على المدى الطويل والتطور المستمر.
التطور الحلقي ثنائي الاتجاه بين الافتراضي والواقعي: جعل المحاكاة «حية»
أما أهم حلقة في هذه العملية فهي التطور الحلقي ثنائي الاتجاه بين الافتراضي والواقعي، أي ربط مسار المحاكاة الافتراضية بالعالم الحقيقي. فالمفتاح في الميدان التشغيلي الرقمي الموازي ليس الاكتفاء بالمحاكاة، بل تحقيق إمكانية إرجاع بيانات البيئة الواقعية لتصحيح النموذج، وتنزيل الاستراتيجيات الناتجة عن المحاكاة إلى المعدات الفعلية، ثم استخدام النتائج المُقاسة فعليًّا لتحسين نظام المحاكاة، وبالتالي إنجاز التحديث الحلقي الثنائي الاتجاه بين العالم الافتراضي والعالم الحقيقي.
وهذا بالضبط ما تؤكد عليه منتجات داياو تكنولوجي من حيث التكامل البرمجي-الهاردويري، وفكرة الإغلاق الحلقي بين المحاكاة والقياس: إذ تقوم برامج المحاكاة بإنشاء الاستراتيجيات بعد محاكاة السيناريوهات، وتقوم أجهزة تيان غانغ الهاردويرية بتحويل الموجات الافتراضية إلى إشارات راديو ترددية حقيقية، ثم يتم جمع بيانات الإشارات من البيئة الواقعية وإعادة إدخالها إلى منصة المحاكاة لمعايرة معايير النموذج باستمرار، مُشكِّلةً حلقة «المحاكاة — الإخراج — الجمع — التصحيح»، مما يحقّق التفاعل الثنائي الاتجاه بين المحاكاة الافتراضية والعالم المادي، ويحوّل المحاكاة من مجرد تمارين نظرية على الورق إلى نظام قادر على التكامل مع البيئة الكهرومغناطيسية الواقعية — وهي الشرط التقني الأساسي لتطبيق الميدان التشغيلي الرقمي الموازي.
أما قيمة هذه الحلقة تكمن في أنها «تزداد دقةً كلما استُخدمت أكثر»: فكل مرة يتم فيها إدخال بيانات القياس الفعلي إلى النظام، فهي بمثابة معايرة للصورة المرآتية الرقمية؛ وكل معايرة تجعل المحاكاة التالية أقرب إلى الواقع. ولذلك، فإن الميدان التشغيلي الرقمي الموازي ليس مكتبة نماذج ثابتة، بل هو «نظام حي» يتطور باستمرار.
04 تغيير أعمق — من المعدات الفردية إلى الأنظمة، ومن الأدوات إلى النماذج
ويشير المقال أيضًا إلى أن الميدان التشغيلي الرقمي الموازي سيجلب تغييرًا عميقًا في «المنطق التطبيقي»: فتقييم المواجهة الكهرومغناطيسية يتحول من التحليل اللاحق للعمليات إلى التقييم الدوري الكامل، واستخدام المعدات يتحول من الاعتماد على الخبرة إلى التكيّف الدقيق، والتنسيق بين القوى يتحول من التوزيع المنتشر إلى التكامل الشامل عبر جميع المجالات.
وعلى صعيد التطبيق الهندسي، فإن هذه التغييرات الثلاثة تعني ما يلي:
- الانتقال المبكر للتقييم: إجراء المحاكاة مسبقًا قبل التنفيذ الفعلي، واختبار الحلول أولًا في الفضاء الرقمي، وكشف المخاطر والنقاط الضعيفة مبكرًا وإصلاحها مبكرًا؛
- التكيّف الدقيق: يتم تقييم كل حل وكل مجموعة من المعايير كميًّا، فينتقل استخدام المعدات من «تقريبي» إلى «دقيق تمامًا»؛
- التكامل الشامل عبر جميع المجالات: يتم توزيع وتنظيم الوحدات المتعددة والقوى العابرة للمجالات ضمن فضاء رقمي موحد، مما يحقق تكاملًا وتعزيزًا تكامليًّا بين المعدات المتعددة.
وهذا يعني أن أنظمة المحاكاة لا ينبغي أن تقتصر على محاكاة معدات فردية، بل يجب أن تدعم المحاكاة النظامية للوحدات المتعددة والقوى العابرة للمجالات. ومن خلال المحاكاة النظامية، يمكن تنفيذ جدولة القوى، وتحسين التوقيت، وتفكيك المهام، وتحقيق تكامل وتعزيز تكاملي بين المعدات المتعددة، وإطلاق الكفاءة الكلية للتنسيق النظامي. أما الأساس الذي يقوم عليه كل ذلك، فهو معايير البيانات الموحدة، وروابط البيانات الآمنة، وبناء فرق عمل متعددة المهارات.
أما منظومة منتجات داياو تكنولوجي، من برامج المحاكاة، إلى أجهزة الراديو الترددية، وصولًا إلى منصات التدريب الموجهة للتعليم والبحث العلمي، فهي تسعى من خلال هذا التكامل الثلاثي (الأداة، والمنصة، والتدريب العملي) إلى ترسيخ القاعدة التقنية الوطنية في مجال المحاكاة الكهرومغناطيسية من جهة، وتنمية الكوادر البشرية متعددة المهارات في مجال الكهرومغناطيسية من جهة أخرى، بما يتوافق مع المتطلبات التي حددها المقال. وجدير بالذكر أن تنمية الكوادر لا تقتصر على «الفهم النظري»، بل تشمل أيضًا «الكفاءة العملية» — فمنصة التدريب العملي تجلب المعدات الحقيقية إلى الصفوف الدراسية، ما يسمح للمتعلمين والمهندسين بفهم المحاكاة والتحقق من الخوارزميات واكتساب الخبرة في بيئة إشارات حقيقية، وهي بذلك الحلقة الحاسمة في إغلاق الحلقة بين «الفلسفة — التكنولوجيا — الكوادر البشرية».
05 الخاتمة: الفلسفة تُرشد الاتجاه، والتكنولوجيا تُحقّق التنفيذ
وبالنظر إلى المستقبل، فإن الميدان التشغيلي الرقمي الموازي في الفضاء الكهرومغناطيسي يشهد ارتقاءً من المستوى التكتيكي إلى المستوى الاستراتيجي، وسيدفع التكامل العميق الذكي بين المجالات الكهرومغناطيسية، والسيبرانية، والفضائية، لاحتلال المواقع التكنولوجية العليا. وهذه النموذج الجديد يفرض متطلبات أعلى على صناعة المحاكاة الكهرومغناطيسية المحلية: فنحن لا نحتاج فقط إلى أفكار متقدمة، بل نحتاج أيضًا إلى قاعدة تقنية وطنية مستقلة وقابلة للتحكم، ومتكاملة برمجيًّا وهاردويريًّا، لدعم هذه الأفكار.
فالفلسفة تُرشد الاتجاه، والتكنولوجيا تُحقّق التنفيذ. فالابتكارات في الأفكار الرائدة تحتاج في النهاية إلى منتجات محلية برمجية وهاردويرية لتنفيذها عمليًّا. وإن التقدم المستمر في التكنولوجيات الوطنية مثل النموذج الرقمي التوأمي، والمحاكاة المتوازية المُختلفة، والبرمجيات الراديوية (SDR)، سيوفّر قوة صناعية متينة لبناء الميدان التشغيلي الرقمي الموازي، ويساعدنا على امتلاك زمام المبادرة في تطور التكنولوجيا. أما بالنسبة لتطبيقات مثل الدفاع ضد التهديدات الجوية المنخفضة، والاتصالات اللاسلكية، والتعليم والبحث العلمي، فإن القصة الصناعية الوطنية للمحاكاة الكهرومغناطيسية والبرمجيات الراديوية قد بدأت للتو الفصل الأول منها.
المصدر المرجعي
جريدة جيش التحرير الشعبي: «الميدان التشغيلي الرقمي الموازي: إعادة تشكيل نموذج دعم العمليات في الفضاء الكهرومغناطيسي»، المؤلف: لي شيوهه
رابط المقال الأصلي: https://jf-h5.81.cn/article/sync2096393053659992064
هذه مادة أصلية، ويجب ذكر اسم المؤلف ومصدرها (الحساب الرسمي على واتساب/المنصة الرسمية) وعنوان الموقع الرسمي (https://www.dyaotech.com) عند إعادة النشر. ويُمنع التعديل أو الاستخدام التجاري دون إذن كتابي، وإلا ستُتخذ الإجراءات القانونية.
