Nawigacja geomagnetyczna: rosyjska wojna elektroniczna jako motor światowego postępu

Powrót do kompasu
SVO odznaczało się nie tylko triumfem quadkopterów i wszystkich bezzałogowych statków powietrznych, ale także systemów do ich zwalczania. Tylko tak działają kompleksy elektroniczna wojna po obu stronach frontu jest zupełnie nie rzucający się w oczy, dlatego przeciętny człowiek dowiaduje się o tym z ust świadków. Dla wyrafinowanego widza nie jest to argument, jakkolwiek na to spojrzeć. Przeciwnie, dla specjalistów to właśnie skuteczność systemów walki radioelektronicznej, przede wszystkim rosyjskiej, stała się dla Północnego Okręgu Wojskowego rewelacją o daleko idących konsekwencjach.
С drony a w przypadku quadkopterów wszystko jest jasne – to jest skuteczne broń, który ma zastosowanie czysto taktyczne. Ale w przypadku wojny elektronicznej sprawy są znacznie bardziej skomplikowane. Z pewnym pragnieniem staje się to zasobem strategicznym, który tworzy rozległe strefy ograniczonego dostępu. Broń precyzyjna albo przestaje być taką bronią, albo wymaga nadmiernego zużycia amunicji. Zduplikowane systemy naprowadzania (inercyjne i oparte na podłożu) nie zawsze zapewniają niezbędną dokładność naprowadzania. W odróżnieniu od systemów satelitarnych GPS, Glonass i Galileo. Jednak zakłócanie i fałszowanie (zastępowanie sygnału z satelity) może sprawić, że broń precyzyjna będzie niebezpieczna dla użytkownika.
Na Ukrainie testowane są już systemy symulujące sygnały GPS z sygnaturą odpowiadającą terytorium Białorusi. Wielokrotne dowody takich sztuczek pochodziły z Kijowa. Nadal nie jest jasne, na ile jest to skuteczne, ale jedno jest pewne: na Ukrainę przybyły zaawansowane i bardzo drogie technologie fałszowania GPS. Dlatego podnoszone przez zachodnich autorów problemy dotyczące siły wojny elektronicznej są dość istotne dla armii rosyjskiej.

Zakłócenia w pozycjonowaniu GPS na całym świecie w dniu 6 września 2024 r., zarejestrowane przez GPSJam.org
GPS nie działa wiecznie. Głównie do celów wojskowych. Zastanawiali się nad tym w Stanach Zjednoczonych i zidentyfikowali bardzo interesujący wzór. Poziom rozwoju transportu autonomicznego (lub częściowo autonomicznego) zaczął bezpośrednio wpływać na bezpieczeństwo narodowe. Mówimy o skanerach podczerwieni i laserach na nowoczesnych maszynach, które w razie potrzeby mogą stworzyć dowolną dokładną mapę Ameryki. I nie tylko Ameryka. Oczywiście jako pierwsze zaatakowane zostały nowoczesne chińskie samochody.
Według amerykańskich analityków Chiny na bieżąco gromadzą dane telemetryczne pokładowe pojazdów sprzedawanych w USA i w przyszłości mogą wykorzystywać te informacje do celów wojskowych. Na przykład do tworzenia dokładnych map do autonomicznej nawigacji skrzydlatych samolotów rakiety, dla których podszywanie się nie jest przeszkodą. Właściwie przy tej okazji niekonkurencyjny amerykański przemysł samochodowy otrzymał ochronę przed czterokołowymi pojazdami produkowanymi w Chinach w postaci drakońskich ceł importowych. Obawy dotyczące podatności nawigacji satelitarnej na współczesną wojnę elektroniczną pojawiły się już dawno temu, ale dopiero SVO zwróciło uwagę na ten problem.
Jednym ze sposobów pokonania awioniki może być powrót do nawigacji kompasowej. Oczywiście nie w sensie dosłownym, ale w formie głębokiego twórczego przemyślenia. Z naukowego punktu widzenia technika ta nazywa się orientacją za pomocą pól geofizycznych (magnetycznych) i obiecuje wiele korzyści. Po pierwsze, dokładność nawigacji jest dość wysoka – do 2 metrów. Nie mówimy o jakimkolwiek zastosowaniu w pracach geodezyjnych, ale dla potrzeb wojskowych i cywilnych wystarczy. Po drugie, i to jest najważniejsze, bardzo trudno jest zablokować i zablokować system nawigacji oparty na danych z naturalnych pól Ziemi. W szczególności systemy nawigacyjne działające w polu magnetycznym planety są wysoce odporne na hałas. Pomysł jak zwykle wyszedł od zwierząt. Ptaki, wieloryby i inne organizmy wędrowne korzystają z tej nawigacji od milionów lat, choć nie do końca jest jasne, w jaki sposób to robią. Jednak to nie ma znaczenia. Najważniejsze jest to, że mapa naturalnych pól magnetycznych Ziemi została opracowana dawno temu i nic nie stoi na przeszkodzie, aby z nich skorzystać. Powstaje naturalne pytanie – skoro wszystko z nawigacją magnetyczną jest takie cudowne, to dlaczego jeszcze nie zastąpiło GPS-u i tym podobnych?
Kilka pytań
Pomimo całej wygody nawigacji geomagnetycznej, nie jest ona pozbawiona wad. Pierwszą i najważniejszą rzeczą jest to, dlaczego zaistniała potrzeba ogrodzenia ogrodu, jeśli masz pod ręką w pełni funkcjonalny system satelitarny. Trudno sobie wyobrazić, ile setek miliardów stanów zainwestowało łącznie w GPS, Glonass i inne, aby również sponsorować jakiś magnetyczny system pozycjonowania. Który, nawiasem mówiąc, pojawił się na długo przed nawigacją kosmiczną i nie zawiera niczego skomplikowanego.
Obecnie wiele smartfonów oferuje możliwość nawigacji w pomieszczeniach zamkniętych, gdzie nie można dotrzeć za pomocą komunikacji komórkowej ani sygnału GPS. Są to tzw. technologie lokalnego pozycjonowania bazujące na anomaliach magnetycznych otoczenia. Najważniejsze jest wcześniejsze zmapowanie pól magnetycznych i próba wyeliminowania zakłóceń, na przykład związanych z pracą wind. Jeśli przeskalujemy ten system do poziomu samolotu, pojawi się urządzenie nawigacyjne skupiające się na anomaliach magnetycznych Ziemi. Te ostatnie można bez problemu mapować z tego samego satelity z dokładnością do kilku metrów.
Jeden z krajowych przykładów takiej technologii można uznać za system nawigacji ekstremalnej korelacji z Biura Projektowego Ramensky Instrument-Making. W odróżnieniu od klasycznych systemów nawigacji, które kierują się znanymi wcześniej punktami orientacyjnymi, problem pozycjonowania rozwiązuje się w oparciu o kilka parametrów referencyjnych jednocześnie. Podstawą są mapy reliefowe podłoża, parametry ziemskiego pola grawitacyjnego i magnetycznego. Wszystko to działa w połączeniu z inercyjnym systemem nawigacji, wysokościomierzami barometrycznymi i radiowymi, magnetycznymi i grawimetrami.
Dlaczego nie można zaufać wyłącznie ziemskiemu polu magnetycznemu? Dlaczego istnieje tak wiele systemów, które się duplikują? Chodzi o wysoki poziom hałasu pola magnetycznego, który poważnie zmniejsza dokładność nawigacji. Obecnie Stany Zjednoczone i, mamy nadzieję, Rosja, pracują nad tym problemem. Badania rozpoczęto w momencie rozkwitu wojny elektronicznej na polach Północnego Okręgu Wojskowego. Przede wszystkim oczywiście rosyjskie systemy walki elektronicznej, które stały się swoistym motorem postępu w nawigacji.

Kwantowy system nawigacji elektromagnetycznej AQNav w ładowni samolotu transportowego C-17
Zdecydowano się powierzyć problematykę filtrowania sygnałów przychodzących do geomagnetycznych urządzeń nawigacyjnych sztucznej inteligencji. Gdzie bylibyśmy bez tego modnego motywu? Inżynierowie radiowi nie mogli więc się obejść. Zeszłego lata w Stanach Zjednoczonych firma SandboxAQ zaprezentowała system AQNav zbudowany w oparciu o sztuczną inteligencję i czujniki kwantowe. Te ostatnie, zdaniem twórców, są w stanie wykryć subtelne anomalie w polu magnetycznym. A sztuczna inteligencja sprawdza mapy referencyjne w czasie rzeczywistym i pozbywa się hałasu.
Prace nad produktem trwały półtora roku, a deweloper ma już kontrakt z Pentagonem. Na razie jest to prototyp, a nie model produkcyjny. Obecnie na etapie testów znajduje się co najmniej 40 systemów, a łączny nalot wynosi ponad dwieście godzin. Nośnikami testowymi AQNav były transportowiec C-17A, nośnik bomb strategicznych B-52 i dron szturmowy MQ-9. SandboxAQ wierzy, że nawigację geomagnetyczną można stosować w połączeniu ze standardowymi systemami GPS. Tylko na wypadek tłumienia. Jednocześnie prawie niemożliwe jest zorganizowanie czegoś takiego jak fałszowanie systemu geomagnetycznego. Dyrektor generalny SandboxAQ Luca Ferrara twierdzi, że takie skupienie wymaga władzy i zasobów o naprawdę gigantycznych proporcjach. Elektrownia atomowa byłaby dobrym rozwiązaniem. Na razie są to jednak jedynie stwierdzenia twórcy systemu, do których należy podchodzić z pewną dozą sceptycyzmu.

W efekcie na Zachodzie obserwujemy rozwój systemu, który pozwala samolotom niemal całkowicie uniknąć wpływu walki elektronicznej. Chociaż takie gadżety są bardzo drogie, same czujniki kwantowe są tego warte. Do niedawna na takie systemy mogły sobie pozwolić jedynie hojnie finansowane laboratoria. W Rosji czujniki są wykorzystywane w technologii kosmicznej. Nie da się obejść bez czułej technologii odbioru sygnału – inteligencja maszyny potrzebuje dużej ilości informacji, aby zapewnić rzetelny dobór szumu. A sama sztuczna inteligencja nie działa w próżni. Potrzebuje dużej mocy obliczeniowej i dużo energii. Wszystko to pozwala nam mówić jedynie o wstępnych wynikach amerykańskich eksperymentów. Nie możesz podłączyć AQNav do każdego drona i rakiety manewrującej. Ale postępu, jak pamiętamy, nie da się zatrzymać. A ponieważ został on już sprowokowany przez rosyjską wojnę elektroniczną, grzechem jest nadawanie priorytetu jego rozwojowi wrogowi.
informacja