Dyrt och osäkert
Varför är den berömda GPS: n inte nöjd med den amerikanska militären? Först och främst den höga kostnaden: varje ny satellit kostar 223 miljoner dollar. Detta har redan lett till en minskning av Pentagons inköp de senaste åren. Det andra, allvarligare problemet är satellitkonstellationens sårbarhet för hotet om Rysslands nya vapen. I april i år anklagade den amerikanska militären den ryska flyg- och rymdstyrkan för att ha testat en A-235 Nudol-antisatellitmissil, som påstås ha riktats mot amerikanska rymdobjekt. De potentiella målen var, enligt Pentagon, enskilda satelliter från Nyckelhål / Chrystal-spaningsgruppen, som tidigare (i februari) "sonderade" det ryska rymdfarkosten Kosmos-2542 och Kosmos-2543. Chefen för den amerikanska arméns rymdkommando, John Raymond, kommenterade situationen enligt följande:
"Rysslands DA-ASAT (direktuppstigande antisatellitvapen) -test visar ännu ett exempel på att hoten mot amerikanska rymdsystem och [deras] allierade är verkliga, allvarliga och växande."
Allt detta gör det klart för den amerikanska militären att i händelse av en konflikt med Ryssland kan en rymdkonstellation av satelliter vara under attack, och GPS -enheter kommer inte att vara de sista på listan över mål. Detta skapar globala problem för USA: s favorit fjärrkrig, när de flesta strejkerna inte utförs inom siktlinjen, utan på signaler från det globala positioneringssystemet. Och poängen här är inte bara i Rysslands antisatellitvapen. Förra året ska amerikanerna redan ha fångat inhemsk elektronisk krigsutrustning i strid med GPS: n över Medelhavet. Enligt Pentagon gjordes detta för att täcka gruppen av ryska trupper i Syrien. Några kraftfulla källor till störningar för globala positioneringssystem utplacerades i Khmeimim, som”manipulerade” signalerna från GPS -satelliter även på flygplatserna i Ben Gurion (Israel) och Larnaca (Cypern). Specialtjänsterna och den ryska armén anklagas av väst för minst 10 tusen registrerade fall av så kallad spoofing av GPS-användare. Mottagare av en satellitnavigationssignal tar emot data från en tredje part, som visar koordinater som inte motsvarar verkligheten för användaren. En mycket användbar kompetens i era av precisionsvapen måste jag säga. I synnerhet cirkulerar information i amerikansk press att 2018, under den stora öppningen av Kerch Bridge, befann sig faktiskt en konvoj av lastbilar under ledning av Vladimir Putin i området Anapa flygplats på 65 km avstånd. Åtminstone enligt GPS -systemet. I vilken utsträckning detta motsvarar verkligheten är okänt, men man kan bara glädjas åt intrycket från Rysslands potentiella motståndare. För rättvisans skull noterar vi att teknik för GPS -störning har utvecklats i en eller annan grad i Kina och till och med i Nordkorea.
Den amerikanska militären har letat efter en ersättare för GPS -systemet i flera år, och navigering med en atomur kan bli ett av de första alternativen. År 2012 skapades prototyper av C-SCAN atomklockchips på DARPA, som tillsammans med ett tröghetsnavigationssystem tillåter hög noggrannhet att bestämma platsen för enskilda soldater, utrustning och direktprecisionsvapen. Samtidigt är mätfelet i det nya systemet mycket lägre än för satellitnavigering. I princip, även nu, använder den amerikanska militären gyroskop och accelerometrar vid GPS -fel, och atomklockchips gör att allt detta kan miniatyriseras. Och ingen inblandning, inga tredje parter i form av de ryska specialtjänsterna. Men tills dessa åtaganden genomförs i verkliga enheter behöver Pentagon bara drömma om att navigera efter nya principer. Till exempel återvände astronomisk navigering med en sextant i handen nyligen till utbildningsprogrammet för sjöbefäl. Det här är naturligtvis ytterligheter som inte har någon relation till verkligheten och tvingar oss att leta efter alternativ. Ta till exempel hänsyn till det särdrag hos magnetfältet i området vid navigering.
Med en magnet i handen
Att använda jordens ytmagnetfältgradient för navigering är inte amerikanskt kunnande. Artiklar om liknande ämnen har spridits i inhemska specialiserade vetenskapliga publikationer i flera decennier. Och själva idén uttrycktes redan på 1960 -talet av den sovjetiska akademikern A. A. Krasovskij. Den teknik som utvecklas nu är baserad på moderna magnetometrar, som har mycket hög känslighet, noggrannhet och hastighet. Med tanke på den stora variationen i jordens magnetfält kan vi med säkerhet tala om möjligheten till orientering baserat på en individuell signatur av en terräng eller region. Ett flygplan, en raket eller en tank som är utrustad med känsliga magnetometrar och exakta magnetiska kartor över världen kommer att kunna navigera utan att behöva använda ett GPS -system. Samtidigt kan positioneringsnoggrannheten nå 10 meter, vilket inte skiljer sig väsentligt från satellitnavigering. Parametrarna för magnetfältgradienten beror inte på solaktivitet, årstid och väderförhållanden. Men i teorin blir det så vackert. Om amerikanerna bestämmer sig för att skapa ett sådant system (det har redan ett namn: MAGNAV) för sin armé, kommer de att möta många problem.
För det första, för att föra krig mot fiendens territorium, är det nödvändigt att ha noggranna kartor över områdets magnetfält. Men hur gör man det? Det fungerar inte från satelliten, höjden är för hög, lutningen kommer helt enkelt inte att synas. En viss utväg kan vara den dolda installationen av magnetometrar och inspelningsutrustning på planen för regelbundna flygningar av utländska flygbolag. Men om du tittar på någon onlinekarta över flygtrafik, till exempel Ryssland, förstår du det meningslösa i detta. Vi har stora territorier över vilka inga flyglinjer passerar. Och flyghöjden för civila fartyg är fortfarande mycket höga, vilket inte tillåter att studera alla finesser i den magnetiska gradienten. Och Pentagon behöver magnetiska kartor över terrängen främst för att navigera kryssningsmissiler som går till mål flera tiotals meter över ytan. I ryska publikationer nämns att för normal navigering längs den magnetiska lutningen bör flygplan inte alls stiga över 1 km. I USA övervägs ett kombinerat navigationssystem för denna situation, när fordonet rör sig längs en magnetisk lutning över det tidigare utforskade territoriet och när det korsar "frontlinjen" startar det tröghetssystemet. Det visar sig vara felaktigt, men det finns inga andra alternativ än.
För det andra stör magnetometrar ständigt av parasitiska fält, det vill säga drunkningsbuller. Särskilt mycket av det genereras från själva flygplanet. Hur är det med magnetfältet som skapas av helikopterens huvudrotor? Amerikanerna försöker lösa problemet med att ta bort buller med hjälp av artificiell intelligensalgoritmer: det här ämnet arbetar nu med vid Massachusetts Institute of Technology.
För det tredje kommer det under intensiva fientligheter oundvikligen att finnas explosioner, pistolsalvor och andra skadliga magnetiska impulser som stör magnetometers funktion. Och vad kommer att hända med sådan navigering efter en rad atomexplosioner? I allmänhet är stabiliteten av nyheten mot krigsförhållanden fortfarande tveksam. För strejker mot bananrepubliker kommer det att göra, men jag tror att det inte kommer att finnas något att stoppa GPS: n med.
Alla åtgärder kommer oundvikligen att motsättas. En av formerna för sådant "anti-navigation" -arbete kan vara kraftfulla källor till ett magnetfält, spridda över ett troligt sammanstötningsområde. Syftet med denna teknik bör vara bildandet av magnetiska terränggradienter som snedvrider den verkliga positionen. Och då måste den troliga fienden förlita sig på det gamla gamla tröghetssystemet, eller till och med på sextanten.
