Тестирование было проведено в ходе двух последних экспериментальных полетов планирующего аппарата Talon-A, который оснастили особым инерциальным измерительным блоком. И есть основания считать, что разработчики применили новый микро-гироскоп на основе эффекта ядерного магнитного резонанса (micro-NMRG).
В случае успеха таким достижением можно гордиться. И вот почему. Казалось бы, оснащение высокоточного оружия спутниковыми навигационными приёмниками является лучшим вариантом. Действительно, их компактность, надёжность, низкая стоимость очень привлекательны. Но существенным недостатком систем глобального позиционирования и навигации — GPS, ГЛОНАСС, Galileo - является то, что они работают лишь при наличии спутниковых сигналов. А сигналы эти могут отсутствовать в некоторых местах, их могут глушить, искажать. Вот почему полагаться на возможность навигации с использованием только спутниковых приёмников нельзя.
По некоторым данным, иракские военные во время войны 2003 года глушили сигналы GPS. Тогда в цель попадали только две крылатых ракеты «Томагавк» из 40 выпущенных и 30% управляемых бомб. Дело в малой мощности сигнала, приходящего к навигационному приёмнику с расположенного на расстоянии более чем в 20 тыс. км спутника, поэтому даже не очень мощный передатчик на земле может обеспечить глушение сигналов спутника.
Но более эффективными могут быть электронные так называемые спуфинг-атаки на навигационную систему. Противник при этом посылает сымитированные навигационные сигналы, выдавая ложные навигационные данные, которые воспринимаются приёмником как истинные. В результате объект, оборудованный спутниковой навигационной системой, сбивается с курса.
Осуществить такое воздействие может любая система ПВО. И не только. В 2013 году студенты-хакеры из университета города Остин в штате Техас (США) ради шутки сбили с курса большую яхту с помощью обыкновенного ноутбука. Есть предположение, что именно с помощью спуфинг-атаки Иран в декабре 2012 года посадил в заданном месте на своей территории американский секретный беспилотник RQ-170 Sentinel.
И только одна навигационная система не нуждается в получении данных извне — инерциальная, построенная на основе использования гироскопов. На неё не действуют никакие помехи. Посредством таких систем определяют координаты, скорость, ускорение движения любого объекта. Применяемые в них акселерометры измеряют ускорения по осям движения, по этим данным вычисляются скорости и координаты. Недостаток этих систем в том, что погрешность определения местоположения растёт пропорционально длительности движения объекта.
Лет 50 назад, когда начинали использовать спутниковую навигацию, инерционные системы были очень сложны, дороги, имели большую массу и габариты. Первый вариант практической инерциальной системы с бортовой электронно-вычислительной машиной, разработанный в США в начале 1960-х для автоматического управления самолётом, представлял собой несколько контейнеров, занимавших почти весь салон лайнера. Вот почему привлекательность полностью электронных компактных и дешёвых спутниковых приёмников была понятна.
Однако развитие электроники и других технологий непосредственно влияло и на инерциальные системы. Теперь в них применяются компактные цифровые вычислители, миниатюрные гироскопы и акселерометры. И такие системы, хотя и дороже спутниковых приёмников, могут размещаться практически на всех объектах, оборудованных спутниковой навигацией.
Наличие обеих этих систем позволяет пользоваться сигналами глобального позиционирования, когда они есть, и не являются ложными, и переходить на навигацию с использованием инерциальной системы, когда их нет и в условиях помех.
В качестве небольших гироскопов могут использоваться, например, волоконно-оптические. В них установлена неподвижная многовитковая катушка размером 2-5 см с оптическим волокном. Она является интерферометром, в котором распространяются встречные электромагнитные волны. Эти гироскопы обладают достаточной для большинства применений точностью – они имеют уход осей от 0,001 градуса в час. Межконтинентальная баллистическая ракета, оснащённая таким устройством, пролетев за полчаса 8–10 тысяч километров, отклонится от цели только на несколько десятков метров.
Вернёмся к предположению, что Northrop Grumman применила новый микро-гироскоп на основе эффекта ядерного магнитного резонанса (micro-NMRG). Есть несколько признаков, позволяющих выдвинуть такую версию. По словам Джонатана Грина, главного технологического директора по развитию новых возможностей компании Northrop, успешная демонстрация технологии инерциального измерительного блока Advanced Hypersonic Technology на гиперзвуковом летательном аппарате, который может летать и маневрировать со скоростью 5 Махов (1 Мах — скорость звука на определенной высоте) и выше, является первой в отрасли. Инерциальный измерительный блок разработан для того, чтобы высокоскоростные системы могли осуществлять навигацию без GPS.
«Он достиг всех наших целей, ...и тот факт, что он выдержал первые летные испытания, — все это невероятно позитивные события в плане того, как мы совершенствуем эту технологию», — сказал он.
Инерциальный измерительный блок вычисляет, где аппарат пролетел и какой путь ему нужно пройти, чтобы продолжить движение по своей траектории. По словам Джосея Чанга, старшего директора по передовым технологиям в Northrop Grumman Mission Systems, система вела себя так, как и ожидалось, во время летных испытаний и точно рассчитала траекторию движения гиперзвукового планера. Из этого следует, что применена бесплатформенная гироскопическая система.
Остаётся вспомнить, что летом 2013 года Northrop Grumman разработала микро-гироскоп на основе эффекта ядерного магнитного резонанса (micro-NMRG). Прототип продемонстрировали представителям Управления перспективных оборонных исследований (DARPA), заказавшего создание этих новых устройств для использования в особо малых автономных объектах позиционирования.
Такие приборы для точного определения своего пространственного положения используют спин-поляризованные ядра атомов в качестве гироскопов атомарного масштаба. Гироскоп имел размер около 3х1,5х1,5 см. Тогда предполагалось, что они будут иметь точность, сравнимую с той, что дают волоконно-оптические гироскопы.
Надо признать, что, если версия верна, то Northrop Grumman добилась большого успеха.
Обсудить