SR-71 Blackbird’ün gündüz vakti bile yıldızları izleyen Astro-Nav sistemi
(theaviationgeekclub.com)- SR-71 Blackbird, uydu navigasyon ağlarından önce uzun süreli yüksek hızlı keşif görevleri yapmak zorundaydı ve Nortronics NAS-14V2 ANS yıldızları kullanarak konumu düzeltiyordu
- RSO kokpitinin arkasındaki cihaz, üst lensiyle yıldızları gözlemleyerek ataletsel navigasyon sistemini güncelliyordu; rota yönlendirme doğruluğu en az 90 m, yani 300 fit düzeyindeydi
- En fazla 10 saat uçabilen SR-71’in kendi konumunu 1.885 fit içinde, uçuş rotası merkezinden de 300 fit içinde tutması gerekiyordu; bu hassas navigasyonu ANS üstleniyordu
- ANS, yerleşik yıldız listesinden en az iki yıldızı izliyor ve kronometre ile yer referanslı konumu hesaplıyordu; özel kuvars pencere ve yıldız izleyici sayesinde gündüzleri de yıldızları görebiliyordu
- 2 Temmuz 1967’deki SR-71A #17972 eğitim uçuşunda ANS arızası nedeniyle Jim Watkins ve Dave Dempster yanlışlıkla Meksika hava sahasına girdi
SR-71’in ihtiyaç duyduğu yıldız tabanlı navigasyon
- SR-71, Lockheed A-12 ve YF-12A’dan geliştirilen uzun menzilli Mach 3+ stratejik keşif uçağıydı
- İlk SR-71 uçuşu 22 Aralık 1964’te gerçekleşti; operasyonel olarak konuşlandırılan ilk uçak ise Ocak 1966’da Kaliforniya’daki Beale Air Force Base’de bulunan 4200th Strategic Reconnaissance Wing’e, daha sonra 9th Strategic Reconnaissance Wing’e teslim edildi
- Kelly Johnson, Lockheed Martin’deki bir yazıda Blackbird’ün önceki uçaklardan tamamen farklı bir kategoride olduğunu ve “her şeyi icat etmek zorunda kaldıklarını” hatırlatıyordu
- A-12 programı deneyiminin ardından ABD Hava Kuvvetleri, SR-71’i güvenli şekilde işletmek için iki kişilik mürettebat gerektiğine karar verdi
- Pilot, uçağı uçurmak ve otomatik sistemleri izlemekten sorumluydu
- Reconnaissance Systems Officer, yani RSO, kameraları, sensörleri, savunma sistemlerini ve navigasyon sistemini yönetiyordu
RSO’nun arkasına takılan R2-D2
- RSO, uçağa kurulu gözetleme ve savunma ekipmanlarını çalıştırıyordu
- Bunların arasında çoğu tespit ve hedefleme radarını karıştırabilen gelişmiş Electronic Counter Measures sistemi de vardı
- Nortronics NAS-14V2 Astroinertial Navigation System, yani ANS, RSO’nun yönettiği ekipmanlar arasındaydı
- Smithsonian Institution’a göre ANS, SR-71’e hızlı astronomik navigasyon konum düzeltmeleri sağlıyordu
- ANS, RSO kokpitinin arkasına monte edilmişti ve 1977’de Star Wars filmi çıktıktan sonra takma ad olarak R2-D2 diye anılmaya başladı
- Cihazın üst lensiyle gözlemlenen yıldızlar kullanılarak navigasyon konumu hesaplanıyor, bu değer de ataletsel navigasyon sisteminin güncellenmesinde ve rota yönlendirmede kullanılıyordu
- Rota yönlendirme doğruluğu en az 90 m, 300 fit düzeyindeydi
- Günümüzde bazı uçak ve füze sistemleri, geliştirilmiş bir sürümü GPS yedeği olarak kullanıyor
1960’lar tarzı GPS gibi çalışan ANS
- ANS, 1960’lar tarzı GPS’e yakındı; ancak kendi konumunu bulmak için uydular yerine yıldızları kullanıyordu
- Modern uydu navigasyon ağlarının olmadığı dönemde, SR-71’in görev yaptığı bölgelerde gereken hassas navigasyonun yerine geçebilecek başka bir yöntem yoktu
- SR-71’in, 10 saate kadar süren yüksek hızlı uçuşlar sırasında bile konumunu hassas biçimde koruması gerekiyordu
- Kendi konumunu 1.885 fit, 575 m içinde sabitleyebilmeliydi
- Uçuş rotası merkezinden 300 fit, 91 m içinde kalmalıydı
- ANS, düşman bölgelerde bulunan belirli hassas hedefleri sağlıyordu
- Bu cihaz, SR-71 kalkıştan önce pist üzerindeyken bile Dünya’nın dönüşünü algılayabilen bir jiro pusulaydı
- RSO, pist üzerindeki bir noktanın koordinatlarıyla ANS değerlerini karşılaştırabiliyordu ve iki değer neredeyse her zaman tam olarak aynı çıkıyordu
Uçuş öncesi programlama ve gündüz yıldız gözlemi
- ANS, yerleşik listedeki yıldızlardan en az ikisini aynı anda izliyor ve kronometre yardımıyla SR-71’in yer referanslı konumunu hesaplıyordu
- Her uçuş öncesinde uçağın temel hizalaması ve uçuş planı delikli banda kaydediliyordu
- Delikli bant uçağa şu bilgileri sağlıyordu
- Nereye gideceği
- Ne zaman dönüş yapacağı
- Sensörlerin ne zaman açılıp kapatılacağı
- Yıldızlar, RSO kokpitinin arkasındaki özel kuvars pencere üzerinden gözlemleniyordu
- Özel yıldız izleyici gündüzleri bile yıldızları görebiliyordu
- Tüm görevlerde aynı yıldızlar kullanılmıyordu; uçuş bölgesine göre kullanılan yıldızlar değişiyordu
- Güney yarımkürede uçulacaksa yalnızca oradan görülebilen yıldızlar kullanılıyordu; ancak SR-71’in gerçekten Güney yarımkürede uçup uçmadığı doğrulanmamıştı
Gerçek operasyonlarda ortaya çıkan güvenilirlik ve sınırlar
- SR-71 seyir hızına ve irtifasına ulaştığında görev, düşman ya da potansiyel olarak düşman ülkeler hakkında kamera ve sensörlerle bilgi toplamaya odaklanıyordu
- Air Force Colonel Jim Watkins, 85.000 fit ve Mach 3’te uçmayı “neredeyse dini bir deneyim” olarak nitelendirdi
- RSO’lar arasında ANS için “kimse güneşi, ayı, gezegenleri ya da yıldızları karıştıramaz veya düşüremez” denirdi
- 2 Temmuz 1967’de Jim Watkins ve Dave Dempster, SR-71A #17972 ile ilk uluslararası sortilerini gerçekleştirdi
- Bu eğitim görevinde ANS arızası yaşandı ve mürettebat yanlışlıkla Meksika hava sahasına girdi
1 yorum
Hacker News yorumları
1990'ların başında kısa süreliğine moda olan Windows Mobile için Pocket Stars adlı bir yıldız haritası ve gök günlüğü uygulaması yapmıştım.
Aslında açık deniz seyrüsefercilerinin GPS arızasına karşı, üç veya daha fazla sekstant gözleminden coğrafi konumu hesaplaması içindi; ama anlaşılması güç bir nedenle İsrailli bir askeri yüklenici toplu alım yaptı.
Muhtemelen diğer tüm elektronikler bozulduktan sonra tankların ve birliklerin yön bulması için kullanacaklardı; benim 15 dakikalık Dr. Strangelove tarzı karmakarışık maceramdı.
ABD Donanması'nda kaybolmuş kurumsal bilgiymiş, ama Sahil Güvenlik'te hâlâ varlığını koruyormuş; amaç da GPS'in kullanılamadığı bölgelerde seyrüseferdi.
https://slate.com/technology/2015/10/u-s-naval-academy-reins...
Şaka bir yana, ben de eskiden WinMo geliştirmiş olmaktan neredeyse hiç utanmıyorum.
Google'a bakmadan, sadece hafızamdan anlatırsam; 20. yüzyılın sonlarında bir barda doğrulanamaz gerçeklerin alınıp verildiği bir ortam gibi.
Merhum annemin eski arkadaşlarından emekli bir mühendis vardı; iki katlı ton balığı konservesini icat eden kişi olduğunu söylerdi ve işlettiği işten arta kalan titanyum döküm uç parçalarını dağıtırdı.
Sanırım yaklaşık 8x4 inç boyutlarında, parlatılmış kuvars kristalinden iki silindiri vardı; o kadar düzdüler ki aralarına bir damla alkol koyduğunuzda onları dikey yönde ayırmak zorlaşırdı.
Bunların Polaris nükleer füze seyrüsefer sisteminden çıktığını; yıldızlara bakıp ultra hassas zaman damgalarıyla karşılaştırarak, çekirdek bellekteki bir günlük tablosu gibi bir şey kullanarak seyrüsefer yaptığını iddia ederdi.
Yanlış bir şey varsa kusura bakmayın; ama oldukça inandırıcıydı ve bu kez Google'ı kapalı tutarak yazıyorum.
İçinde bolca geometri vardı.
Soğuk Savaş sırasında Kaliforniya açıklarındaki denizaltılardan füze test atışları yapılırdı; füzeler ABD ana karasını boydan boya geçip Florida açıklarına düşerdi.
Sovyetler testleri ölçmek için her zaman “balıkçı tekneleri” gönderirdi, ama Sahil Güvenlik onları kovalamazdı; aksine Sovyetlerin bu füzelerin ne kadar isabetli olduğunu bilmesini isterlerdi.
Analog teknolojiyle mümkün olan düzeyi düşününce şaşırtıcı.
https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_flat#Wringing
Füze seyrüsefer sisteminde optik düzlemin neden kullanıldığını bilmiyorum, ama merak ettim.
Bir forklift operatörü bir Trident güdüm sistemini düşürdükten sonra, donanmaya yeniden imalat için geri gönderilip gönderilmemesi gerektiğine karar vermek üzere simülasyon çalıştırması gerektiğini söylemişti.
Taşıma kutusunun içinde sert kullanım algılayıcıları varmış gibi görünüyordu; muhtemelen üç eksende, ince tellere kalibre edilmiş ağırlıklar asılıydı ve hangi telin koptuğuna bakarak maksimum ivme aralığı tahmin ediliyordu.
Atmosferin büyük kısmının dışına çıkıldığında MIRV otobüsü güdüm cihazının mercek kapağını açıp yıldızları fotoğrafladığını duymuştum.
O sırada MIRV otobüsü dönmekte olduğundan teleskop gökyüzünün epey geniş bir bölgesini tarıyormuş; ama çekimler çok belirli bir zamanda yapılıyor ve ilgilenilen alan gökyüzünün oldukça küçük bir parçası oluyormuş.
Gözlenen yıldız düzenini depolanmış referans görüntüyle karşılaştırarak atalet ölçüm birimini yeniden kalibre ettiklerini duymuştum; bir dönüşte yıldız alanını doğrulayıp bir sonraki dönüşte düzeltmeyi doğruladıktan hemen sonra tekil harp başlıklarını ayırmaya başlıyorlarmış.
Bu kadar kısa bir gözlem penceresiyle atalet ölçüm biriminin yeniden kalibre edilmesi tuhaf görünüyor; ama TS/SCI bilgilerini yetkisiz bir stajyere yanlışlıkla sızdırmamak için bilerek yanlış bilgi vermiş olmaları da oldukça olası.
Güdüm sistemlerinin ayrıntıları büyüleyici, ama ultra hassas güdümün başlıca kullanım alanının silahlar olması üzücü.
Laboratuvardaki cam vitrinde Apollo atalet ölçüm biriminin sarkaçlı entegre jiroskop ivmeölçeri vardı; içeri girebilen kişi sayısının son derece az olması üzücüydü.
Jiroskoplar gibi seyrüsefer sistemlerini de yakından görebiliyorsunuz.
Bu düzeyde mühendisliği yakından ve ayrıntılı görme fırsatı pek sık olmuyor; bu yüzden ilginç.
Yaklaşık 10 yıl önce ziyaret ettiğimde birkaç fotoğraf çekmiştim.
Küçük bir müze olduğu için epey dağınık, ama Miles M.52 modeli ve gerçek bir Fairey Jet Gyrodyne gibi benzersiz sergiler de var.
https://museumofberkshireaviation.co.uk/html/exhibits/cheval...
https://www.flickr.com/photos/stevecargill/albums/7217772030...
Bir tür ölü hesap seyrüseferi gibi geliyor; yıldız gözlemleriyle yassı kuvars diskleri arasında nasıl bir bağlantı olduğunu açıklayabilir misiniz?
“Bu, gündüz bile yıldızları görebilecek kadar güçlüydü” ifadesi epey tuhaf
85.000 feet irtifada —ki bu SR-71’in seyir irtifasıydı— uzay görüşünü engelleyen mavi “gündüz gökyüzü” kavramı yukarıda değil, yalnızca aşağıdadır
O irtifada, yıldız haritasıyla karşılaştırılacak yıldızları arayan kamerayı bozacak kadar Rayleigh saçılması yoktur
Aslında uzayın neredeyse ortasında olduğunuzda yıldızlar her zaman görünür, bu yüzden yıldız seyrüseferi kullanılmıştır
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html
Bu cihazın yıldız sensörüyle ilgili ilginç patentler var; özellikle de gökyüzü arka planının eğimiyle ilgili
Kişisel olarak Lockheed patentlerinden çok Northrop patentleri daha ilginç geliyor; her durumda patentlerde kontrastı artırmak için kızılötesi geçirgen filtre kullanıldığı belirtiliyor
Sensör temelde, döner bir obtüratöre ve yıldız görüntüsünü görüş ekseni etrafında presesyon yaptıran kama prizmaya sahip analog bir lock-in/senkron dedektör
Patentlerin çoğunda kilit bileşen obtüratör; farklı desenler var ve Northrop oldukça zekice bir tasarım ortaya koymuş
Fotoçoğaltıcı tüpten frekans modülasyonlu bir sinyal çıkıyor; taşıyıcı obtüratörden, modülasyon frekansı ise prizma ile obtüratör arasındaki farktan geliyor
Modülasyon sinyalinin fazı ve genliği ölçülürse teleskop yıldıza yönlendirilebiliyor; lock-in’den gelen kodlama kazancı da kayda değer
Önceki yorumlar:
https://news.ycombinator.com/item?id=27084261
https://news.ycombinator.com/item?id=23238437
https://airandspace.si.edu/webimages/collections/full/NAS-14...
Saçılma frekansın dördüncü kuvvetiyle orantılı olduğu için kızılötesi bölgeye indiğinizde saçılan ışık epey azalır
Gökyüzünün mavi olmasının nedeni de budur; görebilseydik aslında morötesine daha yakın olurdu
Astrofotoğraf ayrıştırma yazılımları da oldukça iyi; bir film ekran görüntüsünü alıp yıldızların gerçek olup olmadığını ve doğru yarımkürede bulunup bulunmadığını anlamaya çalışmak da eğlenceliydi
Ancak zamanı ve kameranın yönünü bilmiyorsanız konum belirlemek için kullanılamaz
Oregon, McMinnville’deki Evergreen Aerospace Museum’a giderseniz bu cihazı ve uçağı yakından görebilirsiniz
Ayrıca DEF-H olarak işaretlenmiş başka bir Blackbird faydalı yükü de sergileniyor; sıradan beyaz bir kutu gibi görünüyor ve görülebiliyor, ama ne yaptığı anlaşılmayacak şekilde bırakılmış
Yalnızca fotoğraflara bakınca ölçek hissi pek oluşmuyor, ama gerçekte inanılmaz büyük bir uçaktı
Uzman değilim ama A-12’nin sonunda SR-71’e uzanan bir beta sürüm gibi bir uçak olduğunu anlıyorum
https://sandiegoairandspace.org/collection/item/lockheed-a-1...
Yalnızca bu cihaz değil, tarihteki en büyük ahşap uçak olan Spruce Goose da var ve gerçekten devasa
https://www.evergreenmuseum.org/exhibit/the-spruce-goose/
http://www.sr71.us/sr_sensors_pg3.htm
Biraz farklı bir konu ama, geleneksel bir Polinezya açık deniz kanosunun kopyası olan Hokulea dün San Francisco’ya geldi
Yıldız gözlemi de dahil olmak üzere aletsiz yöntemlerle seyretti
https://www.sfchronicle.com/bayarea/article/hokulea-polynesi...
Hokulea’nın ilk yolculuğu 1975’teydi; o zamandan beri eski Polinezya yol bulma yöntemlerini göstermek ve korumak için dünya çapında seferler yaptı
Yerel bir haber kanalı, 2014’teki önceki bir yolculuğu ele alıp eski denizcilerin yıldızları referans noktası olarak nasıl kullandığını özetleyen bir video da hazırlamış
https://youtu.be/dla3RoQo37M
Denizde, sahada öğretilmesi ideal olan bir bilgi olduğu için neredeyse yok olmak üzere olduğu oldukça biliniyor
Ama artık 30’larında olup yıldızlara, seslere, dalga şekil ve desenlerine, bulutların dizilişine ve kuşlara bakarak seyir yapabilen insanlar var
https://manoa.hawaii.edu/exploringourfluidearth/physical/nav...
Benzer şekilde, çoğu sürekli değişmesine rağmen çölde kum tepelerine bakarak yolunu bulabilen insanlar da var
Tam da meslektaşlarımla sörf dalgaları için en iyi koşullar hakkında konuşuyordum
Kaliforniya’daki iyi dalgalar Pasifik’in öteki tarafındaki fırtınalardan başlar ve dalgalar günler boyunca binlerce mil yol alırken belirgin biçimde zayıflamaz
SR-71 ve diğer Soğuk Savaş dönemi keşif uçaklarına ilgi duyuyorsanız, Ben Rich'in Skunkworks'ü geliştirme sürecine dair pek çok eğlenceli ayrıntı içerdiği için ilginç bir kitap
Bir başka ilginç gerçek de şu: 2025'e gelindiğinde, SR-71'in ilk uçuşu zaman olarak günümüzden çok Wright Flyer'a daha yakın olduğu tarihsel aralığa geçmiş olacak
JavaScript ile örnek amaçlı bir dijital sekstant/navigasyon bilgisayarı yaptım
Tarayıcının kamera kontrolü desteği sınırlı olduğundan pratikliği düşük, ama genelde gerçek konumun 10 mil yakınına kadar tutturabiliyor
Bunu esas olarak Louisville Astronomical Society'de yaptığım bir sunum için, algoritmanın nasıl çalıştığını gösteren bir örnek olarak hazırladım
Uygulama:
https://www.celestialprogramming.com/apps/celestialfix/sexta...
Sunum videosu, ses çok düşük:
https://www.youtube.com/watch?v=5kAqcZYmWjA&t=5s
Oyuncak düzeyinde bir yıldız kamerası uygulaması yaptım: https://nickp.svbtle.com/star-cameras
Kaynak kodda görünüyor ama yalnızca iki yıldız kullanıyor gibi; bunun nasıl çalıştığını merak ediyorum
Bildiğim kadarıyla ASTAP ve Astrometry.Net üç ya da dört yıldız kullanıp aralarındaki açıları ve mesafeleri hesaplıyor
SR-71'in Güney Yarımkürede uçup uçmadığının doğrulanmamış olması ilginç
Gerçekten uçmadıysa ve sistem de buna göre tasarlanmadıysa, oldukça cesur bir tasarım olurdu
Bu yüzden test edilmemiş şeylerin hiç çalışmadığını varsayıp o sınırlar içinde yaşamak daha iyi olabilir
O kadar öngörülebilir bir sorun ki gerçek bir hikâye mi duydum, inanmak zor; Google'da aramak için uygun anahtar kelimeleri bulmak da zor
Ancak bu, yalnızca Güney Yarımküre'den görülebilen iki yıldızın kullanılması gerektiği anlamına geliyor olabilir
https://airandspace.si.edu/webimages/collections/full/NAS-14...
Füzeler için astronomik navigasyonu ilk duyduğumda Star Trek gibi fütüristik gelmişti
Ama artık sık sık astrofotoğraf çektiğim için, kullandığım araçlardan sadece biri haline geldi
Yöntem çok basit: Gece göğünün fotoğrafını çekip kameranın odak uzaklığını ve piksel boyutunu bilmek yeterli; birkaç saniye içinde teleskobumun tam olarak nereye baktığını 2,5 yay saniyesi doğrulukla öğrenebiliyorum
Teleskop ya da kamera hakkında hiçbir bilgi bilmeyen kör yöntem de mümkün, ama o durumda birkaç dakika sürüyor
Artık ortalama bir insan, ortalama donanımla, geçmişte dünyanın en iyi gözlemevlerinin büyük çaba harcamasını gerektirecek şeyleri anında tahmin edebiliyor
https://en.wikipedia.org/wiki/Fundamental_ephemeris