某国的高空高速侦察机亮相后，其机鼻上方的一个窗口的用途引发猜测。有外媒认为，这个窗口可能是用于半自主控制或者是进行定期更新数据的卫星通信窗口，但也可能是一种天文导航系统。之所以认为这可能是天文导航系统的窗口，一个很重要的原因是，SR-72和D-21就拥有这种系统。当然，这一观点尚无法确认。实际上，不仅仅高空高速侦察机拥有这种系统，甚至现在的B-2轰炸机也装有这种天文导航系统。特别是在GPS等卫星导航系统日益不那么安全的情况下，天文导航大有回归之势。今天，我们就来看看这个天文导航系统。

外媒猜测，机头上方的小窗口可能用于卫星通信，或者是一种天文导航系统窗口。

可以说，从“沙漠风暴”行动开始，美国军方就越来越依赖稳定和高度精确的GPS系统。从弹道导弹核潜艇到装甲车辆，都利用这项服务来定位和导航。大多数制导弹药，尤其是从远距离射击的弹药也是如此。 战斗机和舰艇主要使用嵌入GPS模块的惯性导航系统（INS）进行导航。惯性导航系统具有陀螺仪，陀螺仪能够感应惯性和方向，并可以独立使用。仅凭它们就能使飞机或舰船进入所需的一般区域。但是随着时间和空间的推移，它们的定位精度会下降。换句话说，平台仅利用INS行驶的时间越长，其实际位置越不准确。

如果这些系统没有从其他导航源（例如GPS或无线电导航辅助设备）获得定期的“更新”，则特别容易发生漂移。带有嵌入式GPS系统的INS不仅使用在大型军用平台，而且还可以用于“联合直接攻击弹药”（JDAM）甚至是制导炮弹上。带有嵌入式GPS的INS就像一组投票系统一样，使用软件算法根据当前数据共同最优化地确定飞机的位置。如果一个数据来源开始严重偏离或显示有故障迹象，则软件可以将其权重值降低，然后更加另一个数据来源的权重值。

现代的小型环形激光陀螺仪系统。

GPS欺骗用一种伪造的GPS信号代替了GPS信号，这是一种电子战战术，这一现象正变得越来越普遍，俄罗斯在最近的训练和其他神秘场景中都在使用它。从理论上讲，先进的、针对性强的GPS欺骗技术可能特别隐蔽，因为假信号可以提供“随时间推移缓慢改变平台真实位置的数据”，从而使异常现象不易被操作员或具有相关逻辑软件的GPS / INS导航系统发现。而在大范围内的GPS拒止技术则更令人担忧，这是一个规模和复杂性都在增长的威胁，俄罗斯表示将利用这种技术来获取战争时期的不对称优势。 从源头上禁用，干扰甚至破坏卫星导航功能的反卫星武器更是一种令人不安的战术。

考虑到所有这些因素，GPS漏洞近来已成为一个更为紧迫的战略问题，美国人正努力寻找新方法，甚至是旧方法，以消除这类敌对行动的影响。至少在某些系统和平台上，该问题的一种潜在解决方法可能包括恢复和升级真正的“回到未来概念”——自动天体导航，也称为“天文导航”。

VC-10飞机的导航员使用飞机的潜望镜六分仪进行“瞄准”。

GPS出现之前的几十年，人工天文导航仍然是在海上环境和空中使用的一项必备技能。航海必须的六分仪就是比较原始的天文导航系统。甚至一些现代化的飞机在设计时都考虑了这种导航形式。例如，波音747设计有带有六分仪的端口，而VC-10和最开始的波音737设计了带有六分仪的潜望镜。但是，随着无线电导航系统变得更加普遍和准确，这种辅助导航设备也变得过时了。

像我们今天所享受的众多关键技术一样，自动天文导航也是冷战的产物。随着能够高速远距离投送的武器出现，必须有一种方法可以自动校正惯性导航系统的漂移。这一需求催生了“天文惯性导航系统”（ANS）。在构思之初，它是绝对先进的系统，能够自动交叉检查由INS定义的平台位置以及与恒星的关系定义的位置。这大大提高了整个系统的精度，并且能够纠正INS的漂移。该功能首先在SM-62 “蛇鲨”巡航导弹上引入。蛇鲨（Snark）是美国的核弹道导弹时代的先驱。

航海用的六分仪是最简单的天文导航系统。

最初，在1957年，“蛇鲨”（Snark）在以高亚音速低空飞行数千英里抵达目标区域后，其圆概率误差（CEP）高达17英里。即使对于高当量的核运载系统，这也是无法接受的。到1958年，安装了ANS系统后，其CPE缩小到4英里——考虑到当时的技术，这是一个了不起的成就。

这项技术在接下来的几年中得到了极大的完善，并成功在高端平台上应用，包括迄今为止的几乎所有美国洲际弹道导弹，以及SR-71黑鸟。

“蛇鲨”的天文导航系统。

由于SR-71的速度快，与敌对国家的距离远，侦察传感器的自动化操作对导航系统要求高需求，而飞机乘员又少，所以高精度、高度自动化的导航是必不可少的。Nortronics 的NAS-14V2天文惯性导航系统为“臭鼬工厂”的3马赫间谍飞机提供了此功能。

SR-71货箱大小的制导组件中，ANS是最关键的，在执行任务之前被放到了飞机的背部上。“黑鸟”的机组人员，任务规划人员和维护人员将该系统称为“ R2-D2”，其工作与著名的《星球大战》中的同名机器人差不多。

SR-71的天文导航系统位于座舱后部的机背上。

导航组件让“黑鸟”的所有传感器和导航系统自动工作，并将整个任务预先编程到该系统中，在飞行前在地面进行任务测试。装在万向节上的类似望远镜的天体追踪系统位于导航组件的顶部，其工作原理是不断扩大圆形搜索模式，以搜索并锁定其内存的64个恒星中的任何3颗，并将它们的位置与儒略历和高度精确的天文钟对比。这样一来，无论是飞机在地面上还是当它在80000英尺高以3马赫的速度飞行时，它都能提供精确的位置。SR-71的所有传感器均被自动编程，以根据天文导航定义的任务，在特定时间和空间位置上拍摄光学和雷达图像。该系统与我们今天使用的GPS在原理上是想通的。天文导航系统不是利用可以精密授时的地球轨道卫星，而是使用遥远恒星的星光和它自己的可精密计时的天文钟来确定其位置。

NAS-14V2不断发展的改型也出现在其他战略飞机上，最著名的是B-2隐身轰炸机。该系统安装在B-2进气口附近，和驾驶舱左侧齐平。在空中加油的照片中，可以清楚地看到石英玻璃窗，它下面就是天文导航系统的带有万向节系统的望远镜。其他天文导航系统，例如洛克希德公司的AST-201，也用于卫星，使这些卫星可以独立地定向。B-1B则采用了另一种更高级的系统——ANS-26，其配置与NAS-14的配置不同。据猜测，它与INS组合使用，能够在将飞机定位在大约300英尺的空间内。

据说B-2轰炸机也使用了天文导航系统。注意其右侧的圆形窗口。

新型的天体跟踪器使用比机械系统的复杂性要低得多系统的来进行星体跟踪，例如取代了万向节望远镜天体追踪系统的超广角凝视传感器阵列的系统。自冷战结束以来，这项技术就已经出现，例如诺斯罗普的“光学广角镜头星轨跟踪器”（OWLS），该系统使用了全息透镜和更灵敏的传感器系统，因此搜星的能力更强。最近，诺斯罗普·格鲁曼公司交付了用于RC-135侦察机的LN-120G天文—惯性—GPS导航系统。这种相对紧凑的三合一系统将现代INS系统与GPS和天文导航系统集成在一起，即使在GPS欺骗或GPS拒止环境中，也具有三重冗余能力和出色的性能。这些飞机往往在潜在敌对国家的边界附近飞行，使得这项能力变得必不可少。