Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille

Sisällysluettelo:

Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille
Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille

Video: Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille

Video: Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille
Video: Is this the Most Controversial Megaproject in Europe? 2024, Huhtikuu
Anonim
Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille
Hyvästi GPS: lle. Amerikkalaiset etsivät vaihtoehtoa satelliittinavigoinnille

Kallis ja vaarallinen

Miksi tunnettu GPS ei ole tyytyväinen Yhdysvaltain armeijaan? Ensinnäkin korkeat kustannukset: jokainen uusi satelliitti maksaa 223 miljoonaa dollaria. Tämä on jo johtanut siihen, että Pentagonin ostot ovat vähentyneet viime vuosina. Toinen vakavampi ongelma on satelliittikuvion haavoittuvuus Venäjän uusien aseiden uhalle. Tämän vuoden huhtikuussa Yhdysvaltain armeija syytti Venäjän ilmailu- ja avaruusjoukkoja A-235 Nudol-satelliitti-ohjuksen testaamisesta, jonka väitettiin kohdistuvan Yhdysvaltain avaruusobjekteihin. Mahdollisia kohteita olivat Pentagonin mukaan Keyhole / Chrystal -tutkimusryhmän yksittäiset satelliitit, jotka aiemmin (helmikuussa) "koettivat" venäläisiä avaruusaluksia Kosmos-2542 ja Kosmos-2543. Yhdysvaltain armeijan avaruusjohdon päällikkö John Raymond kommentoi tilannetta seuraavasti:

"Venäjän DA-ASAT-testi (suora nouseva satelliittien vastainen ase) osoittaa jälleen yhden esimerkin siitä, että uhat Yhdysvaltain avaruusjärjestelmille ja [niiden] liittolaisille ovat todellisia, vakavia ja kasvavia."

Kuva
Kuva

Kaikki tämä tekee Yhdysvaltain armeijalle selväksi, että Venäjän kanssa tapahtuvan konfliktin sattuessa satelliittien avaruuskokoelma voi olla hyökkäyksen kohteena eikä GPS -laitteet ole viimeisiä kohteiden luettelossa. Tämä aiheuttaa maailmanlaajuisia ongelmia Yhdysvaltojen suosituimmalle etäsodankäynnille, kun suurin osa lakkoista ei suoriteta näköetäisyyden sisällä vaan globaalin paikannusjärjestelmän signaaleista. Ja tässä ei ole kysymys vain Venäjän satelliittien vastaisista aseista. Viime vuonna amerikkalaisten väitettiin jo saavan kotimaisia sähköisen sodankäynnin laitteita GPS: n vastaisesti Välimeren yli. Pentagonin mukaan tämä tehtiin Syyrian venäläisten joukkojen kattamiseksi. Khmeimimissa käytettiin joitain voimakkaita häiriölähteitä globaaleille paikannusjärjestelmille, jotka "manipuloivat" GPS -satelliittien signaaleja jopa Ben Gurionin (Israel) ja Larnakan (Kypros) lentokentillä. Länsi syyttää erikoispalveluja ja Venäjän armeijaa vähintään 10 000: sta rekisteröidystä tapauksesta, joissa GPS-käyttäjiä huijataan. Satelliittinavigointisignaalin vastaanottimet vastaanottavat tietoja kolmannelta osapuolelta, joka näyttää käyttäjälle todellisuuden vastaiset koordinaatit. Minun on sanottava erittäin hyödyllinen taito tarkkuusaseiden aikakaudella. Erityisesti amerikkalaisessa lehdistössä kiertää tietoa siitä, että vuonna 2018 Kertšin sillan avajaisissa Vladimir Putinin johtama kuorma -autokuljetus oli itse asiassa Anapan lentokentän alueella 65 km: n päässä. Ainakin GPS -järjestelmän mukaan. Ei tiedetä, missä määrin tämä vastaa todellisuutta, mutta voidaan vain iloita Venäjän mahdollisten vastustajien vaikutelmista. Oikeudenmukaisuuden vuoksi huomaamme, että GPS -häirintätekniikkaa on kehitetty jossain määrin Kiinassa ja jopa Pohjois -Koreassa.

Yhdysvaltain armeija on etsinyt korvaavaa GPS -järjestelmää useiden vuosien ajan, ja atomikellon avulla tapahtuva navigointi voi olla yksi ensimmäisistä vaihtoehdoista. Vuonna 2012 DARPA: ssa luotiin prototyyppejä C-SCAN-atomikellosiruista, jotka yhdessä inertianavigointijärjestelmän kanssa mahdollistavat suuren tarkkuuden yksittäisten sotilaiden, varusteiden ja suorien tarkkuusaseiden sijainnin määrittämisessä. Samaan aikaan uuden järjestelmän mittausvirhe on paljon pienempi kuin satelliittinavigoinnin tapauksessa. Periaatteessa jo nyt Yhdysvaltain armeija käyttää gyroskooppeja ja kiihtyvyysantimia GPS -toimintahäiriöiden sattuessa, ja atomikellosirut mahdollistavat kaiken pienentämisen. Ja ei puuttumista, ei kolmansia osapuolia Venäjän erikoispalvelujen muodossa. Mutta ennen kuin nämä sitoumukset pannaan täytäntöön todellisilla laitteilla, Pentagonin on vain haaveiltava uusien periaatteiden käyttämisestä. Esimerkiksi tähtitieteellinen navigointi sekstantti kädessä palautettiin äskettäin merivoimien upseerien koulutusohjelmaan. Nämä ovat tietysti ääripäitä, joilla ei ole mitään tekemistä todellisuuden kanssa ja jotka pakottavat meidät etsimään vaihtoehtoja. Ota esimerkiksi huomioon navigoinnin alueen magneettikentän erityispiirteet.

Magneetti kädessä

Maan pinnan magneettikentän gradientin käyttäminen navigointiin ei ole amerikkalaista osaamista. Samankaltaisia artikkeleita on kiertänyt kotimaisissa erikoistuneissa julkaisuissa useiden vuosikymmenten ajan. Ja ajatus itse ilmaistiin jo 1960 -luvulla Neuvostoliiton akateemikon A. A. Krasovski. Nyt kehitettävät tekniikat perustuvat nykyaikaisiin magnetometreihin, joilla on erittäin korkea herkkyys, tarkkuus ja nopeus. Ottaen huomioon maapallon magneettikentän suuret vaihtelut voimme puhua luottavaisesti mahdollisuudesta orientoitua maaston tai alueen yksilöllisen allekirjoituksen perusteella. Lentokone, raketti tai säiliö, joka on varustettu herkillä magnetometreillä ja maailman tarkilla magneettikartoilla, pystyy navigoimaan ilman GPS -järjestelmää. Samaan aikaan paikannustarkkuus voi nousta 10 metriin, mikä ei olennaisesti eroa satelliittinavigoinnista. Magneettikentän kaltevuuden parametrit eivät riipu auringon aktiivisuudesta, kaudesta ja sääolosuhteista. Mutta teoriassa siitä tulee niin kaunis. Jos amerikkalaiset päättävät luoda tällaisen järjestelmän (sillä on jo nimi: MAGNAV) armeijalleen, he kohtaavat paljon ongelmia.

Kuva
Kuva

Ensinnäkin sodan käymiseksi vihollisen alueella on oltava tarkat kartat alueen magneettikentästä. Mutta miten se tehdään? Se ei toimi satelliitista, korkeus on liian korkea, kaltevuus ei yksinkertaisesti ole näkyvissä. Tietty ulospääsy voi olla magnetometrien ja valvontalaitteiden piilotettu asennus ulkomaisten lentoyhtiöiden säännöllisten lentojen lentokoneisiin. Mutta jos katsot mitä tahansa lentoliikenteen online -karttaa, esimerkiksi Venäjää, ymmärrät tämän hyödyttömyyden. Meillä on valtavia alueita, joiden yli ei kulje lentoreittejä. Ja siviilialusten lentokorkeudet ovat edelleen erittäin korkeat, mikä ei salli kaikkien magneettisen kaltevuuden hienovaraisuuksien tutkimista. Ja Pentagon tarvitsee magneettisia maastokarttoja ensisijaisesti risteilyohjusten navigointiin, jotka kohdistuvat useita kymmeniä metrejä pinnan yläpuolelle. Venäläisissä julkaisuissa mainitaan, että normaalissa navigoinnissa magneettista gradienttia pitkin lentokoneiden ei pitäisi nousta lainkaan yli 1 km: n. Yhdysvalloissa harkitaan yhdistettyä navigointijärjestelmää tähän tilanteeseen, kun ajoneuvo liikkuu magneettista kaltevuutta pitkin aiemmin tutkittua aluetta ja kun se ylittää "etulinjan", se käynnistää inertiajärjestelmän. Se osoittautuu epätarkkaksi, mutta muita vaihtoehtoja ei vielä ole.

Toiseksi parasiittikentät, toisin sanoen hukkuva melu, häiritsevät jatkuvasti magnetometrejä. Erityisesti suuri osa siitä syntyy itse lentokoneesta. Entä helikopterin pääroottorin luoma magneettikenttä? Amerikkalaiset yrittävät ratkaista melun poistamisongelman tekoälyalgoritmeilla: tätä aihetta käsitellään nyt Massachusetts Institute of Technologyssä.

Kuva
Kuva

Kolmanneksi, voimakkaan vihamielisyyden aikana tulee väistämättä räjähdyksiä, aseita ja muita haitallisia magneettisia impulsseja, jotka häiritsevät magnetometrien toimintaa. Ja mitä tapahtuu tällaiselle navigoinnille atomiräjähdysten sarjan jälkeen? Yleisesti ottaen uutuuden vakaus sotaolosuhteissa on edelleen kyseenalainen. Lakot banaanitasavaltoja vastaan onnistuvat, mutta mielestäni GPS: llä ei ole mitään häirintää.

Kaikki toimet vastustetaan väistämättä. Yksi tällaisen "navigoinnin vastaisen" työn muodoista voi olla voimakkaita magneettikentän lähteitä, jotka ovat hajallaan todennäköisen törmäyksen alueelle. Tämän tekniikan tarkoituksena pitäisi olla magneettisten maastokaltevuuksien muodostuminen, jotka vääristävät todellista sijaintia. Ja silloin todennäköisen vihollisen on luotettava vanhaan hyvään inertiajärjestelmään tai jopa sekstanttiin.

Suositeltava: