Hipersonično oružje može da leti brzinama koje protivvazdušnoj i protivraketnoj odbrani ostavljaju veoma malo vremena za reakciju, ali sama brzina ne rešava jedan od najtežih problema takvog leta: kako precizno odrediti gde se letelica nalazi kada satelitska navigacija nestane. Elektronsko ratovanje upravo zato može da postane ozbiljna prepreka čak i za veoma napredan projektil.
GPS ili kineski BeiDou mogu biti ometani, a oslanjanje samo na inercijalni navigacioni sistem vremenom dovodi do nagomilavanja greške. Kineski istraživači sada pokušavaju da uvedu rezervni orijentir koji protivnik praktično ne može da isključi. Rešenje se nalazi hiljadama svetlosnih godina daleko od bojišta.
Umesto dodatnog radio-signala, sistem posmatra zvezde i prema njihovom položaju određuje orijentaciju vozila. Sama ideja nebeske navigacije stara je vekovima, ali njena primena na letelici koja se kroz atmosferu kreće brže od pet maha predstavlja potpuno drugačiji tehnički problem. Kina tvrdi da je napravila prototip sposoban da takve uslove preživi i dovoljno pouzdano prepoznaje zvezdano nebo čak i kada ga zaklanja vreli omotač oko hipersonične letelice.
Projekat je razvijen na Akademiji za istraživanje vazduhoplovstva Guangdong, gde je sistem prošao stručnu proveru, dok su rezultati objavljeni 10. avgusta. Cilj nije zamena postojećih navigacionih sistema, već stvaranje još jednog sloja koji bi mogao da nastavi da radi kada spoljašnji signali za pozicioniranje postanu nepouzdani ili potpuno nestanu.
Najveći problem nije pronaći zvezdu, već videti je kroz vreli gas
Hipersonična letelica pri prolasku kroz atmosferu stvara ekstremno zagrevanje. Oko njene površine nastaje vreli sloj gasa koji može da promeni način na koji svetlost sa zvezda stiže do senzora.
Takav omotač ne samo da izobličava dolaznu svetlost, već proizvodi sopstveno snažno zračenje. Slab signal udaljene zvezde tako mora da bude izdvojen iz okruženja koje je mnogo svetlije i dinamičnije od uslova u kojima rade klasični senzori zvezda na svemirskim letelicama.
Kineski tim zato je prvo modelirao zračenje vrelog vazduha i termičke smetnje oko vozila. Razvijene su baze podataka i softver za simulaciju zračenja pri velikim brzinama, sa spektralnom rezolucijom do 0,12 nanometara.
Prijavljena greška simulacija bila je unutar 18,9 odsto. Modeli su zatim korišćeni da bi se procenilo kako se slika zvezdanog neba menja kada svetlost prolazi kroz zagrejani sloj oko letelice.
Prepoznavanje zvezda iznad 80 odsto i pod jakim smetnjama
Na osnovu tih podataka napravljen je prototip senzora namenjen radu u uslovima snažnog aerodinamičkog i termičkog zračenja. Sistem ne mora samo da registruje tačku svetlosti, već i da veoma brzo prepozna obrazac zvezda i izračuna položaj letelice.
Tokom testiranja bez jakih smetnji stopa prepoznavanja premašila je 99 odsto. Pod intenzivnim aerodinamičkim interferencijama rezultat je opao, ali je ostao iznad 80 procenata.
Prijavljena tačnost određivanja položaja bila je bolja od pet lučnih sekundi. Jedna lučna sekunda predstavlja 1/3.600 stepena, pa i veoma mala greška postaje značajna kada projektil velikom brzinom prelazi ogromno rastojanje.
Nebeska navigacija zato bi najverovatnije radila zajedno sa inercijalnim sistemom. Inercijalna navigacija omogućava potpuno autonoman let, ali njena greška raste sa vremenom. Povremeno određivanje položaja prema zvezdama može da posluži za korekciju bez oslanjanja na GPS ili BeiDou.
Navigacija koju elektronsko ratovanje teško može da isključi
Vojni značaj sistema upravo je u njegovoj pasivnosti. Protivnik može da ometa satelitske navigacione signale ili pokušati da prevari prijemnik lažnim koordinatama, dok zvezdano nebo ne zavisi od radio-predajnika koji se može ugasiti ili ometati.
Takav rezervni sistem mogao bi da bude posebno koristan hipersoničnim projektilima koji prolaze kroz oblasti snažnog elektronskog ratovanja. Sličan problem postoji i pred američkim programima hipersoničnog oružja, jer ni njihova navigacija ne može da računa da će GPS u ozbiljnom sukobu stalno biti dostupan.
Tehnologija razvijena u Guangdongu već je pronašla i civilne primene. Akademija navodi da su metode analize zračenja prilagođene testiranju motora i nadzoru industrijskog sagorevanja, uz dodatnu prodaju vrednu gotovo deset miliona juana.
Za hipersonične sisteme mnogo važniji ostaje prvobitni zadatak: omogućiti letelici koja se kreće brže od pet maha da kroz užareni gas ipak pronađe nekoliko poznatih zvezda i prema njima proveri sopstveni položaj.
