در سرعت‌های بسیار بالا، شیفت داپلر در سیگنال ماهواره شدید می‌شود و باعث از دست رفتن قفل گیرنده GNSS می‌گردد. INS به‌طور مداوم شتاب و سرعت لحظه‌ای را اندازه‌گیری می‌کند، فرکانس مورد انتظار سیگنال را با دقت پیش‌بینی می‌نماید و بدین‌ترتیب پنجره جستجوی فرکانس را به‌طور قابل‌توجهی تنگ می‌کند. این امر به گیرنده امکان می‌دهد سیگنال را بسیار سریع‌تر دوباره کسب کند و خطاهای مرتبط با سرعت را به‌طور چشمگیری کاهش دهد.

2. مشکل قطع سیگنال یا جمینگ:

در طول پرواز، سیگنال ماهواره ممکن است به دلیل جنگ الکترونیک، جهت‌گیری نامناسب آنتن یا سایر موانع از دست برود. سامانه اینرسیایی کاملاً مستقل است و به هیچ سیگنال خارجی وابسته نیست. هنگامی که GNSS در دسترس نباشد، INS همچنان داده‌های موقعیت و ناوبری بدون وقفه را تا زمان بازیابی دریافت ماهواره‌ای فراهم می‌کند.

3. مشکل نرخ به‌روزرسانی پایین:

سامانه‌های GNSS معمولاً موقعیت را تنها ۱ تا ۱۰ بار در ثانیه گزارش می‌کنند که برای موشک پرسرعت بسیار کند است. برای مثال، یک کلاهک بازگشتی بالستیک که با سرعت ماخ ۷ فرود می‌آید، در یک ثانیه حدود ۲۳۰۰ متر طی می‌کند. اگر GNSS با نرخ ۱ هرتز به‌روزرسانی شود، وسیله در حالی که سامانه هنوز موقعیت قبلی را پردازش می‌کند، مسافت قابل‌توجهی را طی کرده است. یک INS با فرکانس بالا این مشکل را با «عقب‌گرد» مؤثر وضعیت سامانه حل می‌کند: موقعیت قبلی را با استفاده از اندازه‌گیری GNSS تصحیح می‌کند و سپس تصحیح را به جلو انتشار می‌دهد و موقعیت فعلی را نیز به‌طور خودکار به‌روز می‌نماید.

4. خطاهای جوی در GNSS

سامانه GNSS فاصله را با اندازه‌گیری زمان سفر سیگنال‌ها از ماهواره‌ها تا گیرنده تعیین می‌کند. هنگامی که این سیگنال‌ها از جو زمین عبور می‌کنند، دچار شکست، تأخیر و انحراف می‌شوند. این امر باعث می‌شود زمان سفر اندازه‌گیری‌شده از مقدار واقعی خلأ بیشتر شود و خطاهای فاصله ایجاد کند. این خطاهای جوی عمدتاً به مؤلفه‌های یونوسفری و تروپوسفری تقسیم می‌شوند و منجر به خطاهای موقعیت سه‌بعدی می‌گردند. برای یک موشک بالستیک که با سرعت بسیار بالا حرکت می‌کند، چنین خطاهایی می‌توانند مسیر را به‌طور قابل‌توجهی از هدف مورد نظر منحرف کنند و CEP را به‌شدت تخریب نمایند. یک INS با نرخ بالا، از طریق نمونه‌برداری مکرر داده‌ها و ادغام با فیلتر کالمن، سهم قابل‌توجهی در تصحیح موقعیت سه‌بعدی و پالایش اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای دارد و بدین‌ترتیب یک سامانه INS/GNSS به‌هم‌پیوسته محکم را تشکیل می‌دهد.

محسن ریحانی (2026/8/9) لینک مقاله اصلی

@Exciton_missile_program 🚀