Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Одним из перспективных направлений в области создания новых систем навигации и ориентации является использование в качестве навигационного поля одного из наиболее стабильных геофизических полей – микроволнового фонового излучения Вселенной (реликтового излучения) [1]. Спектр реликтового излучения соответствует спектру излучения абсолютно черного тела с температурой 2,725 К. Его максимум приходится на частоту 160,4 ГГц, что соответствует длине волны 1,9 мм. Реликтовое излучение имеет выраженную анизотропию (рис. 1, слева) со среднеквадратичным отклонением температуры ~18 μК (за вычетом дипольной составляющей). В реликтовом излучении заметно выделена дипольная составляющая (рис. 1, справа) со среднеквадратичным отклонением температуры ~3,4 мК, которая появляется в следствие эффекта Доплера, возникающего при движении Солнечной системы относительно реликтового излучения со скоростью ~370 км/с в направлении созвездия Льва (галактические координаты l = 276°, b = 30°) [2].
Системы навигации и ориентации можно строить на базе карт, как дипольной, так и мультипольной анизотропии реликтового излучения. Достижимая точность определения угловых координат и скорости движения будут определяться флуктуационной чувствительностью средства измерения радиационной температуры реликтового излучения. Так, при флуктуационной чувствительности порядка 1 μК, точность определения угловых координат будет составлять менее 1 угл. мин (рис. 2, слева), а точность определения скорости движения не менее 100 м/с (рис. 2, справа).
Флуктуационная температурная чувствительность радиометра достаточна для уверенного определения дипольной анизотропии реликтового излучения. На рис. 4 изображены траектория сканирования температуры реликтового излучения в Галактической системе координат и ожидаемое отклонение температуры реликтового излучения от ее среднего значения при сканировании по указанной траектории.
Приведенные расчетные результаты показывают потенциальную возможность применение такого радиометра в системах навигации и ориентации. Однако проведенные экспериментальные измерения с поверхности Земли показали, что измеренное значение радиационной температуры на несколько порядков превышает ожидаемые флуктуации температуры реликтового излучения, которые потенциально может измерить радиометр. При измерении с поверхности Земли очень большой вклад в измеренную радиационную температуру вносят атмосферные и техногенные тепловые шумы. В связи с этим для проведения адекватных экспериментальных измерений необходимо размещение радиометра на высокогорных площадках или на высотных летательных аппаратах.
