התרעה

התרעה היא מתן אזהרה מפני סכנה מתקרבת. תיזמון נכון של ההתרעה לפני מימוש הסכנה חיוני ליעילותה, ומאפשר הערכות טובה יותר לקראת הסכנה ולעיתים גם את מניעתה.

תנאי מקדים למתן התרעה הוא ידיעה על עצם קיום הסכנה. ידיעה כזאת חייבת לשלב את נסיון העבר עם פעולה של חיזוי, המעריכה את ההסתברות להתרחשות הסכנה.

לשם קבלת התרעה אמינה פותחו כלים שונים - מכשירים, מערכות ושיטות, בהם:

• מודיעין צבאי, גוף שאחת ממטרותיו העיקריות היא מתן התרעה על יציאת האויב למלחמה או למתקפה.
• מכ"ם, מכשיר שתפקידו לספק התרעה על התקרבות מסכנת דרך האוויר, הים או היבשה.
• אזעקת מלחמה, מערכת שמספקת לתושבים התרעה על סכנת הפצצה ומאפשרת להם למצוא מחסה במקלט, ממ"ד, מיגונית וכדומה.
• מערכת התרעה על רעידת אדמה מאפשרת לתת התרעה מוקדמת על התרחשות רעידת אדמה, על מנת לפנות מבנים מיושביהם.
• מערכת גילוי עשן, שתפקידה לתת התרעה על שרפה.

מבנה מערכות התרעה

מערכות התרעה הן מערכות בקרה, לרוב מסוג חוג פתוח. ככל מערכת בקרה, גם למערכות אלו יחידות מדידה ויחידות עיבוד מידע. עם זאת, שלא כברוב מערכות הבקרה, לא מתבצע במערכות אלו משוב אוטומטי, אלא אך ורק משוב חזותי או קולי המיועד לאנשים מסוימים שאמורים לפעול או להפעיל מערכות לטיפול בסכנה המתקרבת.

חיישנים

כחיישנים של מערכות התרעה יכולים לשמש הן מכשירים מכניים והן בני אדם. קיימות מערכות התרעה המשלבות את השניים. החיישנים מזהים תופעות העשויות להעיד על הסכנה הקרבה, ולהעבירם הלאה לעיבוד המידע. בעבר, הדרך היחידה לזהות התקרבות של סכנה היתה באמצעות בני אדם - לרוב תצפיתנים או קשבים.

פריסת החיישנים וסוג החיישנים מותאם לסכנה עליה יש צורך להתריע. כאשר מדובר בהתרעה מאוד נקודתית עם פוטנציאל נזק מוגבל, בדרך כלל יעשה שימוש בחיישן בודד ופשוט (למשל חיישן המפעיל התרעה על עליית חום במנוע כלי רכב). כאשר מדובר בסכנה רחבת היקף, יעשה שימוש במספר גדול מאוד של חיישנים מסוגים שונים, בדרך כלל בשילוב עם בני אדם.

בחלק ממערכות ההתרעה ניתן לווסת את החיישנים ולהתאימם לרמת סיכון משתנה. במערכות הכוללות אנשים ניתן לתגבר את מספרם או להודיע על עלייה ברמת הסיכון (ובכך להגביר את עירנותם). במקרה של חיישנים מכניים קיימים חיישנים אשר מאפשרים כיוונון של הרגישות שלהם לאותות.

ככלל, אות שהתקבל מחיישן "אנושי" נחשב לאות אמין במיוחד ויקבל משקל גבוה בשיקלולו בין שאר האותות.

עיבוד המידע

לאחר קבלת האיתותים מאמצעי החישה, מתחילה המערכת בעיבוד המידע. עיבוד המידע נועד לאמת את קיומה של הסכנה, על מנת למנוע התראת שווא (להלן). במערכות אוטומטיות נעשה עיבוד המידע במהירות רבה באמצעות מעבד, והמערכת מסוגלת להוציא התרעה מיידית. מערכות כאלה אפשריות כאשר שאלת התרחשות האיום היא בינארית לחלוטין - למשל: האם התרחשה רעידת אדמה, האם פרצה שרפה, האם מתחולל צונאמי. במקרים אלו, האיתותים נובעים מחיישנים המודדים גדלים פיזיקליים, ולא משאירים מקום להתרעות שווא. המצב היחידי בו תיתכן התרעת שווא במקרים כאלו היא כשל בחיישן בודד, אולם במערכות מספיק גדולות קיימים בדרך כלל מספר רב של חיישנים, ומערכת עיבוד המידע מתוכננת כך שלמתן התרעה ידרשו איתותים ממספר חיישנים.

לא כך המצב בהתרעות בגין מתקפת אויב, למשל. סוגי מתקפות שונים דורשים התרעות שונות, ואינם בהכרח מובנים מאליהם. כך, שיגור טילים משטח אויב הוא התקפה ברורה, אך מיקום פגיעת הטילים לא בהכרח ידוע, ולכן על מערכת ההתרעה "לקבל החלטה" למי עליה לשלוח את ההתרעה. המראה של מטוסי אויב וטיסה לכיוון הגבול גם היא עלולה לאותת על מתקפה, ברם זו אינה מחויבת מציאות שכן מטוסים יכולים לשנות את כיוון טיסתם בכל רגע.

בתחום המודיעין הצבאי, חלק ניכר מעיבוד הנתונים מתבצע על ידי מומחים, על סמך אותות שעשויים להיות עמומים. לאורך ההיסטוריה האנושית הוכיח עצמו המודיעין הצבאי פעם אחר פעם כמערכת התרעה מאוד לא יעילה, שסובלת מכשלים רבים ברבים מחלקיה, אך בעיקר בכל האמור בעיבוד המידע המתקבל.

העברת המידע לנמענים

מערכות התרעה מתוכננות להעברת ההתרעות עצמן באופנים שונים ולנמענים שונים. התרעות יכולות להינתן באמצעים חזותיים (למשל צפירור המתריע על התקרבות רכב חירום), באמצעים קוליים (למשל כריזה), ובשילוב של השניים. התרעות בגין אירועים הצפויים להתרחש אך לא בטווח זמן מיידי עשויות להינתן בכתב.

הבדל נוסף, המכתיב במידה רבה את אופי ההתרעות, הוא במקבלי ההתרעה. כאשר מדובר בהתרעה בפני אסון בעיצומו, אמצעי העברת המידע יאפשרו העברה רחבה ככל האפשר, שתאפשר למרבית האנשים באזור הצפוי להיפגע להיערך לקראת הסכנה. כאשר מדובר באירוע צפוי אך שטרם התרחש (למשל התמוטטות של סכר), צריכה ההתרעה להגיע אל כל מי שנמצא בתחום הסכנה. התרעה כזו אפשרית גם באמצעות שידורי טלוויזיה, רדיו ואף יצירת קשר טלפוני ישירות עם כל אחד מהנמענים.

התרעות מודיעינית מועברות בדרך כלל בכתב או כתדריך למספר מצומצם מאוד של אנשים, האחראים על הפעלת מערכות ההגנה. התרעה כזו נקראת הערכת מודיעין. הערכות מודיעין הן על פי רוב סודיות.

הכנה מראש

ההכנה מראש של הפעולות המתבקשות במקרה של התרעה נחשבת לחלק מההתרעה, שכן בלעדיה מטרת ההתרעה לא תושג. הכנה זו כוללת:

• תכנון הפעולות הנדרשות.
• הכנה מראש של כל האמצעים שידרשו לביצוע הפעולות. אמצעים אלו יכולים להיות מופעלים באופן אוטומטי, ידני, או שילוב של השניים.
• ברוב המקרים, תרגול של האנשים להם ההתרעה נועדה, למשל תרגול התנהגות בשעת שרפה.

תחזוקה

ככל מערכת, גם מערכות התרעה הן מוגבלות, והכרת מגבלותיהן, חסרונותיהן ותחזוקתן השוטפת חיוניות לתפקודן היעיל. מערכת התרעה שאינה מופעלת או מתוחזקת כיאות עלולה להוות התרעת שווא שלילית (להלן).

התרעת שווא

מערכות התרעה למיניהן אינן מושלמות, ולכן יש חשש שהתרעה שלהן היא התרעת שווא. התרעות שווא הן משני סוגים:

• התרעת שווא חיובית (False positive error או false alarm): מצב שבו מערכת ההתרעה מדווחת על סכנה, כאשר למעשה אין סכנה, וההתרעה נובעת מהפרעות, רעשים או הונאה מכוונת. מצב כזה גורם לטרחה מיותרת של התגוננות מפני הסכנה, ועלול אף להוביל לתסמונת "זאב זאב" - זלזול בהתרעה על סכנה אמיתית.
• התרעת שווא שלילית (False negative error או mis detect): מצב שבו מתבקשת התרעה בעקבות סימנים המעידים על סכנה, אך מערכת ההתרעה איננה מדווחת עליו. מצב זה נותן למשתמש אשליה של הגנה, בעוד שבפועל הוא חשוף לסכנה ולא נוקט בפעולה להתגונן מפניה. עם זאת, מערכות המיועדות להתריע על פעילות אנושית (למשל אזעקת פריצה) עלולות שלא לתת את ההתרעה עקב הטעיה מכוונת של המערכת.

התרעה בעייתית נוספת היא התרעה מטרידה שאיננה התרעת שווא שכן מדובר בסימנים אמתיים אך כאלה שאינם רלוונטיים, למשל מכ"ם קרקעי שנועד להתריע על תנועת בני אדם אך מתריע גם על תנועת בעלי חיים.

מערכת שיש בה התרעות שווא שליליות היא מערכת בעייתית שאיננה ראויה לשימוש^{[דרוש מקור]}, ולכן יש נכונות להעלות את רגישות המערכת ולספוג התרעות שווא חיוביות. כלפי התרעות שווא חיוביות ומטרידות ישנה סלחנות מסוימת, אך כאשר מספר התרעות השווא עובר סף מסוים, המערכת הופכת להיות מערכת טורדנית שגורמת לטרדה ושיבוש אצל המשתמש, ואף יכולה להפריע לטפל בהתרעות אמת.

שיפור מערכות ההתרעה

מערכות התרעה עוברות שיפורים, בעיקר לשם מניעת התרעות שווא והגדלת הזמן שבין ההתרעה למימוש הסכנה. דוגמאות לכך:

• מערכת ההתרעה בישראל מפני ירי רקטות וטילים בליסטיים שוכללה כך שתהיה ממוקדת לשטח קטן ככל האפשר, ובכך יצומצם גודל האוכלוסייה המוטרדת מהאזעקה. בזמן מלחמת לבנון השנייה חולקה ישראל ל-25 אזורי צפירה, במבצע צוק איתן (2014) היו 255 אזורי צפירה, ובשנת 2019 היו 1,800 אזורי צפירה.
• טווח הגילוי של מכ"ם ושל אמצעי גילוי אופטיים מוגבל עקב עקמומיות כדור הארץ. לשם הגדלת טווח הגילוי מתקינים אמצעים אלה על הרים גבוהים, על תרנים גבוהים, בבלוני תצפית או במערכות מוטסות. במקרים בהם מערכות מוטסות (כגון מטוסי קרב או טילי שיוט) עשויות לטוס מתחת למכ"ם, מתוגברות מערכות ההתרעה בתצפיתנים.
• בתקופת המלחמה הקרה בנתה ארצות הברית את קו ההתרעה המוקדמת מרחוק - מערכת תחנות מכ"ם שהוצבה קרוב ככל האפשר לגבולה המזרחי של ברית המועצות, כך שתיתן התרעה של שלוש שעות קודם שגיחה של מפציצים תגיע מברית המועצות לאזורים צפופי אוכלוסין בארצות הברית.

ראו גם

• חיובי כוזב ושלילי כוזב
• אזעקה (בטיחות)
• כוננות