美國(guó)《航空周刊》網(wǎng)站2015年11月9日刊文稱(chēng)，天文導(dǎo)航在航空興起的早期是一種主要的導(dǎo)航方式，由于其能夠避免外界的干擾，目前仍在核轟炸機(jī)上使用。目前，歐洲正在開(kāi)展利用脈沖星進(jìn)行飛機(jī)導(dǎo)航的可行性研究，這種方式可以不依賴(lài)于地面和空間的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行導(dǎo)航。
該項(xiàng)目名為“脈沖星飛機(jī)(PulsarPlane)”，是歐盟在第七框架計(jì)劃下資助的研究項(xiàng)目，主要研究利用脈沖星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航和計(jì)時(shí)的研究，以克服全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的缺陷并降低本世紀(jì)下半葉航空運(yùn)營(yíng)成本。
脈沖星飛機(jī)項(xiàng)目2013年9月啟動(dòng)，今年2月底結(jié)束，歐盟投資約60萬(wàn)歐元，研究團(tuán)隊(duì)組成包括荷蘭宇航院以及來(lái)自荷蘭、芬蘭、葡萄牙和保加利亞的大學(xué)。
脈沖星是高速旋轉(zhuǎn)的中子星，它能夠以1.4毫秒至5秒的時(shí)間間隔向外發(fā)射穩(wěn)定、快速、具有特定形狀的電磁脈沖。脈沖星在地球的任何位置都可以看到，并且具備很寬的頻率范圍。
Pulsars可以在需要最少基礎(chǔ)設(shè)施的情況下為飛機(jī)提供導(dǎo)航
使用脈沖星作為導(dǎo)航源的挑戰(zhàn)主要是如何探測(cè)相當(dāng)微弱、分散和散射的電磁脈沖信號(hào)。因此，需要大型射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)和標(biāo)定新的脈沖星，使用較小的天線(xiàn)追蹤已知的脈沖星。
本項(xiàng)目開(kāi)展脈沖星導(dǎo)航研究的初衷主要是因?yàn)槔妹}沖星導(dǎo)航無(wú)需建立地面和空中的基礎(chǔ)設(shè)施，信號(hào)可以全覆蓋并且是寬頻的，任何時(shí)候都有很多的信號(hào)源，使得外界對(duì)導(dǎo)航實(shí)施干擾和電子欺騙變得困難。
本項(xiàng)目需要解決的主要問(wèn)題包括，在飛機(jī)上安裝大型天線(xiàn);對(duì)于可接受的探測(cè)時(shí)間找到最小的天線(xiàn)尺寸(天線(xiàn)尺寸越小，信號(hào)獲取時(shí)間越長(zhǎng));設(shè)計(jì)脈沖信號(hào)接收器和信號(hào)處理算法;提供大規(guī)模機(jī)上信號(hào)處理能力。
與GPS導(dǎo)航不同，脈沖星的精確位置無(wú)需知曉，但脈沖星以很高的速度相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)航系統(tǒng)將利用脈沖到達(dá)的時(shí)間，接收來(lái)自三顆脈沖星的信號(hào)以確定自己的三維坐標(biāo)，同時(shí)還使用一個(gè)額外的信號(hào)消除不確定性，以及另外一個(gè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間修正。
飛機(jī)上安裝的脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)將在機(jī)頭位置安裝一個(gè)接收脈沖信號(hào)的相控陣天線(xiàn)，機(jī)尾位置安裝一個(gè)接收來(lái)自地面的由射電望遠(yuǎn)鏡搜集的脈沖星數(shù)據(jù)庫(kù)和太陽(yáng)系數(shù)據(jù)庫(kù)的接收設(shè)備。
使用這些數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)利用飛機(jī)慣性參考系統(tǒng)和原子鐘時(shí)間修正系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)將可以確定脈沖星在飛機(jī)參考系中的方位，進(jìn)而利用這一方位更新飛機(jī)位置。
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