F-22和E-2D采用新导航技术

　　高速空战的成功加速了对空防御，空中监视任务以及对敌方地面目标的精确打击，向敌方火力飞行的过程当然取决于飞行员了解飞机确切位置，运动的能力、模式和迎角。
　　这种作战行动通常与可靠的导航系统（例如GPS和惯性导航技术）紧密地交织在一起，甚至相互依赖。GPS在军事行动中无处不在且至关重要，但在某些情况下，GPS也容易受到网络攻击、干扰和各种敌人入侵的破坏。因此，作战演习和战术方案受到威胁的风险是巨大的，这种情况继续激发五角大楼的广泛努力，以“强化”GPS并建立补充和替代制导系统。
　　美军正在开发一种全新的小尺寸机载导航系统，以应对面临的挑战，并将极大地改善和增强定位、导航和计时（PNT）参数。准确的PNT详细信息当然可以帮助飞行员精确地确定它们与周围威胁和地形的相对位置，并通过精心设计的高科技测量过程准确确定其移动和加速的速度。
　　诺斯罗普·格鲁门公司的产品被称为“嵌入式全球定位系统/惯性导航系统现代化”项目（EGI-M），最近完成了所谓的关键设计审查（CDR），这是在详细设计和开发生产飞机所需先期试用硬件和软件之前的关键一步。
　　该导航系统计划首先整合到F-22和E-2D“鹰眼”与预警机中，收集数据，并由软件进行连续处理，该软件能够准确计算飞机的加速和移动幅度，并建立特定的轨迹，布兰登·怀特——诺斯罗普·格鲁门公司导航与定位系统副总裁，在接受采访时说：“我们正在谈论的是在空军、海军和国防部的新一代导航技术上的飞跃。这使GPS解决方案更加强大，并且无需 GPS即可实现高性能的时间同步。它可以延长在GPS拒止的环境中的使用寿命，并提供精确的时间和位置信息。”
　　诺斯罗普·格鲁门公司正在开发的导航技术，功能将集成最先进的惯性技术以及增强的计时和现代化的GPS M代码信号，以应对未来挑战。
　　EGI-M如何获取其定位计时（PNT）数据的技术细节确实非常复杂，因为它们涉及先进的科学原理，利用软件和计算机技术，能够计算运动，加速度和位置变化的基本“度量”。怀特解释说，“陀螺仪和加速度计”可以根据某些确定的物理定律跟踪物体的运动。
　　新型PNT使用光纤陀螺仪，该技术根据传播的光束角度旋转对计数器影响的现象进行运作。怀特说，基于来自陀螺仪和加速度计的惯性测量的导航系统既可以开始、补充和巩固GPS信号，也可以根据需要独立运行。
　　惯性感应是由“陀螺仪如何测量通过光纤线圈传播的光的相位差”建立的。有趣的是，根据一个著名的概念，即萨格纳克效应，感应过程包括一种方法，该方法可以评估将两束光以相反方向注入同一根光纤时产生的旋转。这就是干涉式光纤陀螺仪工作机制。
　　具体原理方面，干涉测量法是一种利用电磁波和光波的测量过程，用于分析光的“角频率”和“速度”。简而言之，测量运动科学使计算机能够计算出具有特定位置细节的连续轨迹。除了利用或优化从这些科学现象中得出的结果的工程技术外，诺斯罗普·格鲁门公司的开发人员还通过分离或改造可能会受到干扰的系统特定元素，将其附加到EGI-M中，从而建立了额外的安全措施。
　　怀特说：“真正的魔力是我们从一个开放区域隔离用于核心导航、适航性和网络安全的功能，可用于插入新应用程序，包括来自第三方的新应用程序，以满足特定的任务要求。”
　　“当战斗机去释放武器时，它知道武器在哪里，知道自己在哪里并有准确的时间安排才是关键。”怀特补充道。因此，EGI-M的应用似乎显而易见，它引入了几种新的战术可能性，例如，在一种场景中，海军E-2D“鹰眼”预警机在受到威胁或高度威胁GPS网络的区域中，进行精确操作可能会是无效的。此外，战场相关性显然让单独隔离的平台难以掌握全面信息，因为现代操作基于大量的网络和数据共享。“鹰眼”的意义不仅与它能侦测到的东西有关，而且还与它如何使用无线电、GPS、数据链路和其他网络技术共享具有紧迫重要的信息有关。
　　改进后的“鹰眼”已经在敌对地区提升了导航授时能力，可以将导航和目标位置发送给附近的战斗机、海军舰艇甚至太空装备。 （逸文）