Когда аппарат движется со скоростью 5 Махов и выше, вокруг его корпуса образуются плотная ударная волна и тепловой пограничный слой. Эти аэродинамические эффекты преломляют падающий звездный свет так, что обычные звездные датчики не могут с ним справиться. Кроме того, этот же слой создает сильное тепловое излучение, способное «забить» слабые сигналы от звезд . Предыдущие попытки использовать звезды для навигации гиперзвуковых аппаратов проваливались именно из-за невозможности компенсировать эти искажения в реальном времени.
Гуандунская группа разработала метод прогнозирования и компенсации этого преломления, что позволяет датчику сохранять «захват» звездных конфигураций . Они создали:
Система достигла уровня распознавания более 80% в условиях сильных помех и свыше 99% при их отсутствии . Проект прошел финальную экспертную проверку 10 августа 2026 года
.
Небесная навигация использует звезды как неподвижные точки отсчета для определения положения и ориентации аппарата. Отслеживая естественные, предсказуемые движения звезд, датчик может рассчитать местоположение без каких-либо внешних сигналов . Система не нуждается в спутниках, наземных станциях или радиоизлучении — она полностью пассивна.
| Характеристика | Небесная (по звездам) — данная система | Спутниковая (GPS/BeiDou) | Инерциальная (ИНС) |
|---|---|---|---|
| Требуется внешний сигнал | Нет — пассивное оптическое считывание звездного света | Требует непрерывного сигнала со спутников | Нет — полностью автономна (акселерометры/гироскопы) |
| Помехоустойчивость к электромагнитным помехам | Очень высокая — использует свет, а не радио; не может быть заглушена РЭБ | Низкая — сигналы GPS/BeiDou слабы и легко глушатся или подменяются | Очень высокая — нет внешних излучений или приемников |
| Автономность (без внешних данных) | Полностью автономна после загрузки звездного каталога; не требует связи с землей или космосом | Полностью зависит от доступности спутниковой группировки | Полностью автономна |
| Ограничения | Требуется чистый обзор неба (облака, сумерки, маневры могут ухудшить работу); точность исторически ниже, чем у GPS | Глобальное покрытие, но единственная точка отказа при РЭБ-атаке; легко подавляется | Со временем накапливается дрейф без внешних коррекций; недорогие ИНС сильно дрейфуют на гиперзвуковых дистанциях |
| Потенциал синергии | Может использоваться для коррекции дрейфа ИНС — дает гибридную систему, устойчивую к помехам и стабильную на больших дистанциях | Часто сочетается с ИНС для периодических коррекций | Обычно сочетается с GPS или небесными коррекциями для предотвращения дрейфа |
Сигналы GPS и BeiDou уязвимы для радиоэлектронной борьбы. Они слабы, легко глушатся и могут быть подменены противником. Гиперзвуковое оружие, движущееся со скоростью выше 5 Махов, имеет очень мало времени до цели, что делает точную навигацию критически важной . Чисто инерциальная навигационная система (ИНС) со временем дрейфует, и на гиперзвуковых скоростях этот дрейф превращается в значительные ошибки наведения.
Система на основе звезд сравнима с ИНС по автономности и устойчивости к помехам, но добавляет возможность коррекции инерциального дрейфа с помощью наблюдений за небесными телами. Это обеспечивает точность на больших дистанциях без необходимости в спутниковом сигнале . Плата за это — зависимость от оптических условий и необходимость точного прогноза атмосферной рефракции на скоростях >5 Махов. Похоже, именно это техническое препятствие и удалось преодолеть в данном исследовании
.