Why military forces transferred to use GPS?

https://crisisofdemocracticstates.blogspot.com/

Kimmo Huosionmaa

Many times people ask, why military forces use GPS, and what is the problem with an Inertial navigation system, what is used in rockets and what has the vital role in the nuclear submarines and aircraft. The reason for that is very simple. The inertial navigation system records all route of the vehicle, and following that track could the enemy locate the secret military bases locations if they find the Inertial device in some aircraft, and this makes this system complicated.

Every change, of course, is recorded in that system and that makes easy to target the weapons to that thing, and that makes the Inertial risky. But the other reason, why GPS is more popular is, that this satellite-based system can make possible to locate own troops from the area, and that makes possible to use tactical firepower more effectively. And if the GPS is used in bombs, that system allows sending the target data straight to the bomb, when the aircraft is in airborne, and those systems can change the target very fast. This makes GPS-bomb effective against all fixed target.

This is why the jamming systems against those satellite navigation systems are under research. The system, what would someday replace the GPS is the hybrid system, there are multiple sensors. Maybe it uses GPS only in a couple of seconds, and then the system transfer to use other navigation methods like some version of Loran, or Inertial navigation system. The hybrid version of Inertial navigation would work with the same method, the beginning point of the trip would be located by using GPS, and then Inertial would continue to navigate the vehicle.

The advanced version of Loran would work like normal radio compass, but the system would use more coherent radio signals and thin areas, those system bases in Maser-technology. Those very sharply targeted transmissions allow to locate the aircraft very sharply. Also, there could be used DSMAC-(Digital Scene Matching Area Correlation) navigation, what allows those aircraft or ships navigate very sharply without GPS.

This navigation system was replaced TERCOM in the late 1980's when the lower price of the microchips made possible to create computer-based solutions for missiles and other weapons. The system is developed originally for missiles, and it bases that the cameras are making an image from the area what is under the aircraft, and that thing is compared with the images, what are in the memory of the computer. If the images are matching, the location of the vehicle is correct. And ships can use SONAR to make that image.

The most modern versions of that navigation system are using LIDAR, what is the name of the Laser-radar, what uses light in the place, where normal radars uses radio waves. This kind of new era navigation systems can make GPS old fashion, and some of them are immune to jamming. But those systems are still under the developing, except DSMAC, what is in use at the cruise missiles. That system has been in use since the first digital cameras have been in the missiles. But the use of this system in aircraft and ships is a brand new idea, and it can revolutionize the navigation.

Thoughts about robot cars

http://crisisofdemocracticstates.blogspot.fi/p/thoughts-about-robot-cars.html

Kimmo Huosionmaa

Technical evolution is one thing, what seems like science fiction, but then we must realize, that all advantages of technology are actually evolution. By looking things from this visual angle the technical evolution is research and development new kind of technology. And this means that all technical advantages for products are the reason for technical evolution. The evolution of cars have gone thru the very high-power engines, what consumption was 15 liters of gasoline to the Tesla's hybrid-cars, what can drive with absolute small consumption. In this text, I would handle the robot cars mainly in the visual angle of hardware. So I don't write much about complicated software, what is needed for those vehicles.



First came ABS brakes and electronic ignition and fuel injection systems for the brakes and motors and next version of automation in cars would be the car, what would drive independently. This kind of cars are actually already in traffic, but there are some problems with them, and one of those vehicles have caused death for one pedestrian. In this case, the driver or control of the vehicle might do something, what turned the attention away from traffic, and then happened terrible accident. This kind of things can cause the problems for marketing the robot cars, because the question is, "who wants to buy an independently driven car if the driver must act like in the normal car, and stare out the window"?



Why somebody wants to pay for that, because we have the vision, that the robot car allows us to read newspapers while that vehicle would drive independently to the target point. And then we would get instructions, that we must look outside from the vehicle all the time when it is in traffic, and that would be the very big disappointment for the users and customers. When we are thinking about regulations, that the driver should be ready to take control of his vehicle, we must ask what kind of actions must the controller have to make driving safer. The main control equipment could be the pedal, what makes the car stop.



It can work like locomotive's "dead man's pedal", what must be pressed down when the car is on the road. The safety of those vehicles is absolutely important, and there would be a long time before real robot cars will hit the road. And also the safety of computer systems and artificial intelligence must become more advanced, that they have been because if hackers would take that kind of car in control, would the result be terrible. In the worst case the hacker might put the Image recognition system to those vehicles, and then put some person picture in that computer, and if some person would order to extermination would the result be very bad.



One of the worst thing, what the man can do, is leave everything under the responsibility of technology. In the so-called wise cars is the computer as "brains" of this system. And this system observes the function of this vehicle. And this is the problem, because if there would be the malfunction in this system, would the vehicle make the unexpected action. If those computers would infect by viruses, they would get dangerous, and hackers would use this kind of systems as the murder weapon. In the robot, cars is a camera system, what mission is to observe the surroundings of this vehicle, and one of the biggest problems of this system is the dust.



That might cover the picture of the camera from image recognition system, and cause the accident. Use of sonars and laser-systems is problematic, because the human body is soft, and the sound waves would not give echoes from the soft targets. Those systems can also disturb animals like dogs. Lasers have the same kind of problems as other visual systems, if those systems get dirty, they would not work perfectly. There are also problems with computers because they would not have the capacity to create anything new.



And if those robot vehicles would come to the unexpected situation, they maybe cannot make right decisions. Sometimes I have written that in difficult those vehicle's computer systems might call assistance from another computer by using the Internet. But the problem is that in tunnels those systems might not work perfectly, and in this case, standard mobile telephone network has similar problems with satellite communication, and those tunnels can also jam GPS. This makes the creating robot cars very difficult.

http://crisisofdemocracticstates.blogspot.fi/p/thoughts-about-robot-cars.html

Edellä aikaansa ollut Convair XFY-1 "Pogo" on yksi lentokoneista, josta olisi voinut tulla jotain, jos tekninen osaaminen tuolloin olisi ollut riittävää

 

Convair XFY-1 nousee lentoon vuonna 1954

Kun puhutaan innovaatioista, niin silloin ei voida sivuuttaa esimerkiksi 1950-luvun patentteja, joista monet olivat vain yksinkertaisesti edellä aikaansa. Tuolloin Toisen Maailmansodan jälkeen oli ilmailussa käynnissä erittäin innovatiivinen kausi, jolloin uudet suihkuhävittäjät nousivat taivaalle, ja lentokoneyhtiöt tuottivat toinen toistaan erikoisempia lentolaitteita, joiden avulla haluttiin antaa omille ilmavoimille täydellinen iskukyky. Innovaatio voi tietenkin olla hyvin yksinkertainen asia, kuten esimerkiksi RTG-laitteen eli ydinpariston liittäminen sirkkelisahan moottoriin, ja sitten tuolta pohjalta voidaan valmistaa ydinkäyttöinen versio “Predator”-lennokista. Eli siihen vain kiinnitetään potkuri, ja laitteisto asennetaan tuollaiseen lennokkiin, joka saa tuolloin rajattoman toiminta-ajan.

Monet noista kylmän sodan aikaisista “pöytälaatikko-patenteista” jäivät toteuttamatta, koska silloinen tekninen tietämys sekä osaaminen ei ollut sillä tasolla, että noita “mainioita koneita” olisi voinut käytännössä toteuttaa, ja esimerkiksi Convair XFY-1 “Pogo” oli VTOL (Vertical Take Off and Landing)-koneiden kantamuotoja, jonka valmistus kuitenkin päättyi muutaman koneen prototyyppiin, ja syynä tuohon valmistuksen lopettamiseen oli vaikea ohjattavuus nimen omaan laskeutumisen aikana.

Tuohon aikaan  ei lentäjällä ollut mitään mahdollisuutta laskeutua koneella turvallisesti, koska sen avioniikka ei ollut tarpeeksi kehittynyttä, ja koneella laskeuduttiin auton peruutuspeilien sekä vatupassin avulla, ja tuo sitten aiheutti sen, että lentäjät pelkäsivät konetta. Tuolloin ihmishenkien menetysten välttämiseksi lentokoneyhtiö Convair lopetti tuon välineen kehittämisen. Nykyään “Pogo” olisi melko helposti toteutettavissa siten, että tuohon koneeseen asetettaisiin vain Lidar-altimetri, joka mittaa koneen absoluuttista korkeutta maanpinnasta, ja samalla tuo väline sitten mittaa myös alustan kulmaa koneeseen nähden, jolloin tuo kone voisi operoida myös kaltevalta alustalta, ja tietokone sekä kallistusanturi huolehtisivat siitä, että koneen kulma alustaan nähden sekä sen lähestymisnopeus maahan nähden olisi oikea.

Grumman X-29 FSW 

Tuollaisen aktiivisen tutkaan perustuvan altimetrin etuna on se, että se näyttää koneen todellisen etäisyyden maahan, ja tämä tietenkin helpottaa tuon koneen operointia esimerkiksi vuoristoisella alueella. Pogon aikaan ei vielä ollut käytössä sopivia tietokoneita, joiden avulla olisi voitu toteuttaa puoliautomaattinen autopilotti, joka korjaa automaattisesti lentäjän tekemiä virheitä. Nykyaikaiset taistelukoneiden autopilotit tai tietokoneet ovat sellaisia, että niitä käytettäessä voidaan nappia painamalla valita, että lentääkö kone miehitettynä vai miehittämättömänä.Tuo järjestelmä voi korjata koneen asentoa jopa satoja kertoja sekunnissa, ja sen kantamuoto otettiin käyttöön Grumman X-29 FSW (Forward Sweep Wing Demonstrator) lentokoneessa, jossa käänteinen siipigeometria aiheutti sen, että koneen käsittely oli muuten erittäin hankalaa, ja koska  tuo kone lensi ensilentonsa jo 1984, niin tuo järjestelmä varmasti on hiukan kehittynyt noista päivistä.

Kuten tiedämme, niin “Pogo” on antanut innovaatiota monille nykyisille VTOL-koneille, kuten Harrierille, F-36:lle sekä F-22:lle. Mutta itseään sitä ei olla kehitetty vuosiin. Kuitenkin voidaan ajatella niin, että tuon aikaansa edellä olevan koneen pohjalta tehdään esimerkiksi suihkuhävittäjä, joka voidaan ampua ilmaan jostain ohjussiilon kaltaisesta tilasta, ja sitten tuo hävittäjä voisi laskeutua normaalin koneen tapaan. Eli kyseessä voisi olla normaali UCAV- tai vastaava kone, joka ammutaan ilmaan raketilla siilosta, jolloin se voisi yllättää hyökkääjän pahanpäiväisesti. Toki tuo ei olisi varsinaisesti “Pogo II” vaan uusi tapa käyttää esimerkiksi sopivasti mitoitettua X-47 UCAV-konetta, joka voidaan kuljettaa tuolloin operaatioalueelle vaikka kuorma-autolla, ja laukaista ilmaan raketilla, mikä sitten tekee siitä erittäin käyttökelpoisen välineen yllätysiskuja ajatellen.

Eli tuo kone voidaan tuoda jollekin alueelle vaikka rekan kontissa, ja sitä voidaan hallita esimerkiksi USA:ssa sijaitsevasta tukikohdasta satelliittien avulla. Tuollainen kone voidaan toteuttaa erittäin helposti, koska X-47:n piirustukset vain täytyy pienentää sopiviksi tuolle koneelle. Ja tuon kolmiomuodon etuna on sitten sellainen asia, että samojen piirustusten pohjalta voidaan valmistaa useita eri kokoisia lentokoneita, jos niiden sivusuhde pysyy samana. Ja modulaariset tehtaat voivat tuottaa noita varusteita tehtävkostaisesti räätälöityinä kappaleina. Eli nappia painamalla voidaan luoda jumbojetin kokoinen versio X-47:stä tai sitten voidaan valmistaa minicoooperin kokoinen malli. Eli tämän takia kolmion muotoisia lentolaittteita tutkitaan yhä intensiivisemmin maailman lentokoneteollisuuden toimesta.  

Convair XFY-1"pogo" https://en.wikipedia.org/wiki/Convair_XFY_Pogo 

X-29: https://en.wikipedia.org/wiki/Grumman_X-29 

espoonmetsa.blogspot.fi