Китай розробив систему навігації гіперзвукових апаратів за зірками на випадок втрати GPS

Дослідники Гуандунської аерокосмічної дослідницької академії завершили проєкт зоряної навігації для гіперзвукових апаратів після експертної перевірки в понеділок — академія оприлюднила результати 10 серпня. Система вирішує ключову вразливість високошвидкісного польоту: супутникова навігація може відмовити, якщо противник заглушить GPS або китайську Bei­Dou. Небесна навігація — метод, відомий століттями, — використовує зорі як нерухомі орієнтири для визначення положення й орієнтації апарата, даючи гіперзвуковій зброї додатковий рівень навігації в умовах протидії та знижуючи залежність від зовнішніх сигналів.

Проблема в тому, що політ на швидкості понад Мах 5 створює навколо апарата шар розігрітого газу, який спотворює світло зірок ще до того, як його встигають обробити датчики, а також породжує потужне випромінювання, здатне заглушити слабкі сигнали від зірок. Дослідники взялися за це через моделювання випромінювання й спеціалізоване сенсорне обладнання, зібравши бази даних теплового випромінювання гарячого повітря та термічних перешкод — програмне моделювання досягло спектральної роздільної здатності до 0,12 нанометра з похибкою симуляції в межах 18,9%.

На основі цих даних створили прототип зоряного датчика, здатного працювати за сильних радіаційних перешкод: завдання не просто виявити зорі, а розпізнати їхні патерни достатньо швидко для апарата, що рухається на надвисокій швидкості. У випробуваннях без радіаційних перешкод точність розпізнавання перевищила 99%, а за сильних аеродинамічних перешкод впала, але лишилась вище 80%. Точність вимірювання орієнтації склала краще ніж 5 кутових секунд (одна кутова секунда — це 1/3600 градуса) — на надвисоких швидкостях навіть невеликі помилки навігації швидко перетворюються на суттєві похибки положення.

Систему розглядають не як заміну, а як доповнення до інерціальної навігації — резервний варіант, коли супутникова навігація стає недоступною. За словами академії, розробка вийшла і за межі військового застосування: технологію випромінювання адаптували для тестування двигунів і промислового моніторингу горіння, що вже принесло майже 10 мільйонів юанів додаткових продажів, а аерокосмічні інститути використовують її для критично важливих проєктів.

Для американських оборонних планувальників ця розробка відображає ширшу проблему навігації гіперзвукової зброї — американські системи так само стикаються з вразливістю до придушення GPS-сигналів під час радіоелектронної боротьби.