This post is also available in:
English (אנגלית)
כלים היפרסוניים מציבים אתגר ניווט יוצא דופן. טיסה במהירות הגבוהה פי כמה ממהירות הקול מותירה מרווח קטן מאוד לטעויות מיקום, בעוד שמערכות ניווט לווייניות עלולות להיות משובשות, נתונות להטעיה או בלתי זמינות במהלך פעילות צבאית. המהירות הגבוהה יוצרת קושי נוסף: החום הקיצוני וזרימת האוויר סביב הכלי עלולים להפריע לחיישנים שאמורים לספק מקור ניווט עצמאי.
חוקרים ב־Guangdong Aerospace Research Academy פיתחו, לפי דיווחים, מערכת ניווט שמימי שנועדה להתמודד עם הבעיה באמצעות שימוש בכוכבים במקום באותות לווייניים. הטכנולוגיה העצמאית עוקבת אחר מיקומם ותנועתם הנראית של הכוכבים כדי לחשב את כיוון הכלי ואת תנועתו במהלך הטיסה, וכך מספקת מקור נוסף לנתוני ניווט ללא תלות באותות אלקטרומגנטיים חיצוניים.
ניווט באמצעות גרמי שמיים רחוק מלהיות רעיון חדש. יורדי ים השתמשו בכוכבים במשך מאות שנים כדי לקבוע את מיקומם, וחלליות משתמשות באופן שגרתי בעוקבי כוכבים כדי לקבוע את כיוונן במרחב. אולם על פי דיווח של NextGenDefense, יישום העיקרון בטיסה היפרסונית מחייב חיישנים ותוכנה המסוגלים לזהות תבניות כוכבים בזמן שהכלי נע בסביבה אווירודינמית קיצונית.
החוקרים בנו את המערכת באמצעות מאגרי מידע נרחבים של כוכבים וחומרת חישה ניסיונית. תבניות הכוכבים הנצפות מושוות לנתוני ייחוס שמורים, וכך יכולה מערכת הניווט לקבוע את כיוון הכלי ולהשתמש במידע כחלק מחישובי המיקום שלו.
אחד האתגרים הטכניים המרכזיים נובע מהסביבה הנוצרת סביב כלי היפרסוני. במהירויות גבוהות במיוחד, דחיסת האוויר והחום העז עלולים לשנות את האופן שבו האור מגיע אל החיישנים שעל גבי הכלי, ולגרום לעיוות במיקומם או במראם של הכוכבים. לכן פיתחו החוקרים מודלים ממוחשבים המדמים את ההשפעות הללו, לרבות הפרעות הקשורות לקרינה, ומאפשרים למערכת לפצות עליהן במהלך הניווט.
בתנאי ניסוי אידיאליים השיג אב־הטיפוס, לפי הדיווחים, דיוק של 99% בזיהוי תבניות כוכבים. כאשר החוקרים הוסיפו הפרעות חזקות יותר שנועדו לדמות את התנאים האופייניים לטיסה במהירות גבוהה, דיוק הזיהוי נותר ברמה של כ־80%.
לפי הנתונים שפורסמו, המערכת מסוגלת לקבוע את כיוון הכלי בדיוק של עד חמש שניות קשת, רמת דיוק זוויתי הדומה לזו של מערכות מודרניות למעקב אחר כוכבים בחלליות. עם זאת, המידע שפורסם אינו קובע מה יהיה דיוק המיקום הכולל של נשק היפרסוני מבצעי שיעשה שימוש בטכנולוגיה.
מבחינה ביטחונית, היתרון המרכזי של המערכת הוא שיפור החוסן. נשק היפרסוני וכלי טיס מתקדמים הפועלים בסביבה מאוימת אינם יכולים להניח שתהיה להם גישה רציפה למערכות GNSS. ניווט שמימי עשוי לספק שכבת ניווט נוספת לצד חיישנים אינרציאליים וטכנולוגיות מיקום אחרות, וכך להפחית את התלות הכוללת באותות לווייניים.
לטכנולוגיה עשויים להיות גם יישומים אזרחיים. לדברי החוקרים, שיטות חישה דומות יכולות לשמש בניסויים בתחום התעופה והחלל וכן לניטור תהליכי בעירה בתוך מנועי מטוסים או דוודים תעשייתיים.
השימוש בכוכבים לא יפתור את כל אתגרי הניווט הכרוכים בטיסה היפרסונית, במיוחד כאשר תנאי התצפית אינם מיטביים או כאשר קיימות הפרעות אופטיות משמעותיות. עם זאת, המחקר ממחיש כיצד אחד מאמצעי הניווט העתיקים ביותר של האנושות עשוי להפוך למערכת גיבוי עבור כמה מכלי הטיס המהירים ביותר של העידן המודרני.
