Навигация без GPS: как B-52 ориентировался по звёздам с помощью шестерёнок

В сфере искусственного интеллекта произошло заметное событие. kmoseenk 10 минут назад Навигация без GPS: как B-52 ориентировался по звёздам с помощью шестерёнок Средний 23 мин 367 Блог компании OTUS История IT Старое железо Научно-популярное Обзор Перевод Автор оригинала: Ken Shirriff Как самолёты ориентировались до появления GPS? Одним из важных способов была навигация по небесным объектам: определение места по положению звёзд, планет или Солнца. Навигация по небесным объектам точна, не подвержена глушению и не требует никакой передающей инфраструктуры, но вручную это сложный и трудоёмкий процесс.

В начале 1960-х для бомбардировщика B-52 разработали автоматизированную систему, которая могла автоматически сопровождать звёзды и вычислять навигационные данные. Цифровые ЭВМ в то время для этой задачи не подходили, поэтому система звёздного сопровождения выполняла тригонометрические расчёты с помощью электромеханического аналогового компьютера, который назывался угловым вычислителем. 1)Угловой вычислитель содержит сложные электромеханические системыНа фото выше показан механизм внутри углового вычислителя.

Технические детали

2) Хотя он может напоминать гироскоп или блок инерциальных измерений (IMU, Inertial Measurement Unit), устроен он совершенно иначе: внутри ничего не вращается. Угловой вычислитель физически моделирует «небесную сферу»: внутри находится сложный механизм, перемещающий указатель, который обозначает положение звезды. Соответствующие углы, азимут и высота светила, считываются электрически с помощью устройств, называемых сельсинами, и передаются в навигационную систему по жгутам проводов.

В этой статье я кратко расскажу, как работает небесная навигация, и объясню, как угловой вычислитель выполняет свои расчёты. Система Astro CompassУгловой вычислитель был одной из частей системы Astro Compass, то есть астрокомпаса. Эта система захватывала звезду на сопровождение и выдавала очень точный курс, то есть направление по компасу, с точностью до одной десятой градуса.

Хотя курс был основным выходным параметром Astro Compass, штурман также мог использовать систему для определения места с помощью метода «линий положения», описанного далее. Astro Tracker устанавливался сверху самолёта так, что наружу выступал пластиковый колпакНавигационная система Astro Compass строилась вокруг «Astro Tracker» — оптической системы сопровождения звезды, показанной выше. Astro Tracker устанавливался на самолёте так, что четырёхдюймовый стеклянный купол выступал над верхней частью фюзеляжа.

В этом блоке находился следящий телескоп, который использовал фотоумножитель для регистрации света звезды. Гироскоп и сложная система электродвигателей образовывали «стабилизированную платформу», удерживая телескоп строго вертикально даже при наклонах и движении самолёта.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.