Главная сложность ориентации по звездам на скорости выше 5 Махов заключается в раскаленной плазменной оболочке, образующейся вокруг аппарата. Высокие температуры создают мощное излучение и преломляют свет, искажая картину звездного неба. Для решения этой задачи исследователи создали специализированные базы данных и алгоритмы, позволяющие моделировать термические помехи и точно рассчитывать искривление световых лучей.
Китайские ученые создали системы звездной навигации для гиперзвуковых аппаратов
Ученые из Гуандунской академии аэрокосмических исследований создали прототип автономной системы навигации по звездам для гиперзвуковых аппаратов. Разработка может решить проблему зависимости таких аппаратов от спутниковых систем связи, таких как GPS, в условиях радиоэлектронной защиты.
(Только для наглядности) Художественное изображение китайского боеприпаса. Wikimedia Commons
Из истории звездной навигации. Астронавигация используется в военной технике еще со времен Холодной войны. Ею оснащались американские разведчики SR-71 Blackbird и межконтинентальные баллистические ракеты. Но эти системы работали либо на относительно небольших скоростях, либо отключались перед входом аппарата в плотные слои атмосферы. Прорыв китайских инженеров заключается именно в способности вести устойчивое наблюдение звезд сквозь раскаленную плазму.
В самолете SR-71 Blackbird для навигации использовался высокочувствительный небесный навигационный компьютер, который был достаточно чувствительным, чтобы видеть звезды, находясь на взлетно-посадочной полосе при дневном свете и в облаках. GPS тогда еще не было. 1980-1990-е.
Лабораторные испытания прототипа звездного навигатора показали точность распознавания созвездий свыше 99% в штатных условиях и более 80% при сильных аэродинамических помехах. При этом погрешность определения ориентации составила менее 5 угловых секунд.
Коммерческий потенциал технологии
Примерный внешний вид нового китайского гиперзвукового БЛА DF-ZF. Википедия
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Инженеры отмечают, что созданные методы анализа излучения находят применение и за пределами военной сферы. Технология уже используется при тестировании авиационных двигателей и для контроля горения в промышленных котлах. По данным академии, эти гражданские внедрения принесли около 10 млн юаней дополнительного дохода.
В отчете разработчиков подчеркивается практическая ценность созданных алгоритмов: «Система позволяет в реальном времени видеть процессы, происходящие внутри камер сгорания, что помогает модернизации производственных цепочек в аэрокосмическом оборудовании и высокотехнологичном контроле».
Новая система планируется к использованию в качестве резервной в связке с инерциальной навигацией. Это позволит аппаратам сохранять траекторию даже в условиях полного подавления спутниковой навигации.
Загружаем