Trung Quốc phát triển hệ thống dẫn đường bằng sao cho vũ khí siêu vượt âm Mach 5+

Vấn đề: Ánh sáng sao bị bẻ cong ở tốc độ siêu vượt âm

Khi một phương tiện di chuyển với tốc độ Mach 5 hoặc nhanh hơn, nó tạo ra một sóng xung kích dày đặc và một lớp ranh giới nhiệt bao quanh thân. Các hiệu ứng khí động học này khúc xạ ánh sáng sao chiếu tới theo những cách mà cảm biến sao thông thường không thể xử lý. Cùng lớp ranh giới đó cũng tạo ra bức xạ nhiệt mạnh có thể lấn át các tín hiệu yếu ớt từ các vì sao . Các nỗ lực trước đây nhằm sử dụng dẫn đường dựa trên sao cho các phương tiện siêu vượt âm đều thất bại vì không thể bù đắp cho sự biến dạng này trong thời gian thực.

Giải pháp: Dự đoán sự bẻ cong của ánh sáng sao

Nhóm nghiên cứu Quảng Đông đã phát triển một phương pháp để dự đoán và bù đắp cho sự khúc xạ này, cho phép cảm biến duy trì khóa các chòm sao . Họ đã chế tạo:

• Một cảm biến sao nguyên mẫu với các bộ phận chống bức xạ
• Cơ sở dữ liệu bức xạ và phần mềm mô phỏng để mô hình hóa cách ánh sáng sao bị bẻ cong trong điều kiện khắc nghiệt
• Thuật toán nhận dạng bản đồ sao được tối ưu hóa cho sự biến dạng ở tốc độ cao

Hệ thống đạt được tỷ lệ nhận dạng trên 80% ngay cả trong môi trường có nhiễu nặng và trên 99% nhận dạng mẫu sao trong điều kiện không bị nhiễu . Dự án đã vượt qua đợt đánh giá cuối cùng của các chuyên gia vào ngày 10 tháng 8 năm 2026 .

Dẫn đường thiên văn hoạt động như thế nào

Dẫn đường thiên văn sử dụng các vì sao làm các điểm tham chiếu cố định để xác định vị trí và hướng của phương tiện. Bằng cách theo dõi các chuyển động tự nhiên, có thể dự đoán được của các vì sao, một cảm biến có thể tính toán vị trí của phương tiện mà không cần bất kỳ tín hiệu bên ngoài nào . Hệ thống này hoàn toàn thụ động, không yêu cầu vệ tinh, trạm mặt đất hay phát xạ sóng vô tuyến.

So sánh với các hệ thống dẫn đường truyền thống

Tầm quan trọng của phát triển này

Tín hiệu GPS và Bắc Đẩu dễ bị tổn thương trước các hoạt động tác chiến điện tử. Đây là các tín hiệu yếu, dễ bị gây nhiễu và có thể bị đối phương giả mạo. Vũ khí siêu vượt âm — di chuyển với tốc độ trên Mach 5 — có thời gian tiếp cận mục tiêu rất ngắn, khiến việc dẫn đường chính xác trở nên cực kỳ quan trọng . Một hệ thống dẫn đường quán tính (INS) thuần túy sẽ bị trôi dạt theo thời gian, và ở tốc độ siêu vượt âm, độ trôi dạt này chuyển thành các sai số mục tiêu đáng kể.

Hệ thống dựa trên sao có tính tự chủ ngang bằng INS và khả năng chống nhiễu vượt trội hơn hẳn, nhưng bổ sung thêm khả năng hiệu chỉnh độ trôi dạt quán tính bằng cách sử dụng các quan sát thiên văn. Điều này mang lại độ chính xác tầm xa mà không bao giờ cần đến tín hiệu vệ tinh . Sự đánh đổi — phụ thuộc vào điều kiện quang học và nhu cầu dự đoán chính xác khúc xạ khí quyển ở Mach 5+ — dường như là rào cản kỹ thuật chính mà nghiên cứu này tuyên bố đã giải quyết .