dxdt.ru: занимательный интернет-журнал

В очередной полёт, как пишут, специальный аппарат X-37B повёз экспериментальную инерциальную навигационную систему с квантовыми сенсорами.

Интересно наблюдать, как инерциальные системы вдруг начали массово противопоставлять спутниковым – GNSS (GPS и др.). Как если бы инерциальные системы только сейчас придумали для того, чтобы было чем заменить GPS. Конечно, принципиальная ненадёжность GPS нынче стала широко известной, но это вовсе и не означает, что о такой ненадёжности специалистам не было известно ранее. Более того, долгое время гражданский сигнал GPS просто содержал уводящую помеху, специально снижавшую точность (забавно, что в “газетах” про это иногда писали так, что, дескать, это ограничение самой спутниковой навигации, как технологии).

С точки зрения навигации, как технической дисциплины, GNSS отличается от инерциальных систем принципиально. GNSS – это система с плавающими внешними ориентирами, да ещё и работающая только тогда, когда с этими ориентирами есть радиосвязь (можно принимать сигнал). Зато успешное использование GNSS требует минимальных затрат: и по аппаратуре, и по энергии сопровождения (не нужны всякие хитрые стабилизирующие механизмы и пр.).

Инерциальная же система – это система сугубо внутренняя, собственная. Они известны давно: гироскопы разных схем и природы, акселерометры и датчики углов – это всё было до GPS. Но квантовые устройства тут не приносят чего-то принципально нового именно в навигационном смысле. Да, интересно было бы попробовать привязать сенсор к некоторому “мировому квантовому эфиру”, если таковой обладает нужной структурой, но это пока что фантастика: гироскопы с акселерометрами и угловыми датчиками остаются, но становятся “атомными”, чтобы измерения можно было проводить квантовыми сенсорами. Эти квантовые сенсоры лишь могут помочь сделать более точную инерциальную систему, потому что основная проблема таких систем – накопление погрешности.

В GNSS тоже есть погрешности, но там можно предотвратить их накопление, действуя через саму опорную внешнюю систему, которая управляется центрально. А вот инерциальная система подобной гарантированной коррекции не имеет, поскольку работает в обратной, относительно GNSS, логике. Естественно, это не означает, что инерциальную систему в принципе нельзя корректировать – можно, конечно. Например, можно вычислительно удалять регулярные погрешности, можно осуществлять периодическую привязку к местности и т.д.

Адрес записки: https://dxdt.ru/2025/08/05/16095/