TERCOM

TERCOM (сокращение от англ. Terrain Contour Matching — «сопоставление с рельефом местности») — это система навигации, использующая карты высот рельефа для коррекции пути летательного аппарата или крылатой ракеты. Относится к классу корреляционно-экстремальных навигационных систем, работающих по принципу сравнения измеренных параметров местности с эталонными данными, загруженными в память бортового компьютера. Основное применение — высокоточное наведение на цель на финальном участке траектории, особенно в условиях отсутствия сигналов спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) или при необходимости скрытного полёта на малых высотах.

История

Разработка системы TERCOM началась в США в 1960-х годах в рамках программы создания крылатых ракет с повышенной точностью. Первые прототипы были созданы в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса по заказу ВМС США. В 1970-х годах система была адаптирована для крылатой ракеты BGM-109 Tomahawk. Первое боевое применение TERCOM состоялось в 1991 году во время операции «Буря в пустыне»: ракеты Tomahawk использовали эту систему для нанесения ударов по целям в Ираке.

В СССР параллельно велись собственные разработки. В 1970-х годах в НПО «Гранит» (Ленинград) и ЦНИИ «Гранит» (Москва) создавались аналогичные системы для ракет 3М-10 «Гранат» и 3М-54 «Калибр». Первое советское изделие с TERCOM-подобной системой — ракета Х-55 (1983 год). После распада СССР работы продолжались, и к 2010-м годам российские крылатые ракеты (например, Х-101, «Калибр») оснащались цифровыми корреляционными системами навигации, сопоставимыми по характеристикам с TERCOM.

Принцип работы

Система TERCOM основана на измерении высоты полёта и сравнении полученного профиля рельефа с цифровой картой местности, хранящейся в памяти бортового компьютера. Процесс включает три этапа:

1. Измерение высоты: на борту летательного аппарата установлен радиовысотомер (обычно малой высоты, диапазон 0–500 м), который непрерывно измеряет расстояние до поверхности земли. Параллельно барометрический высотомер фиксирует абсолютную высоту полёта. Разность между этими двумя значениями даёт рельеф местности (высоту точек относительно уровня моря).

1. Формирование профиля: по мере движения аппарата формируется последовательность измерений, образующая профиль рельефа вдоль траектории. Длина профиля обычно составляет 10–50 км, шаг измерений — 50–200 м.

1. Корреляция: полученный профиль сравнивается с эталонными картами, хранящимися в памяти. Карты представляют собой сетку высот с разрешением 10–100 м. Алгоритм корреляции (например, метод наименьших квадратов или взаимной корреляции) находит точку на карте, где измеренный профиль наилучшим образом совпадает с эталонным. По смещению этой точки относительно ожидаемого положения вычисляется поправка к инерциальной навигационной системе (ИНС).

Особенности

• Система работает только над сушей, так как над водной поверхностью рельеф отсутствует. Для преодоления водных участков используется инерциальная навигация.
• Точность зависит от контрастности рельефа: в горной местности выше, на равнинах — ниже. В пустынях или на плоских равнинах (например, в Казахстане) система может быть неэффективна.
• Для работы требуется предварительное загружение цифровых карт местности, которые создаются на основе спутниковой съёмки, аэрофотосъёмки или данных топографических карт.

Технические характеристики

Типичные параметры системы TERCOM (на примере ракет Tomahawk Block III):

Применение

Военная авиация и ракетное оружие

Основное применение TERCOM — крылатые ракеты большой дальности. Система позволяет ракете лететь на малой высоте (50–150 м), огибая рельеф, что делает её малозаметной для радаров ПВО. Коррекция по рельефу компенсирует накопленные ошибки инерциальной навигации, которые могут составлять 1–2 км после 1000 км полёта. В результате точность попадания (круговое вероятное отклонение, CEP) снижается до 10–30 м.

Примеры носителей:

• BGM-109 Tomahawk (США) — первая серийная ракета с TERCOM. Использовалась в Ираке (1991, 2003), Югославии (1999), Ливии (2011).
• AGM-86 ALCM (США) — воздушного базирования, оснащена TERCOM для полёта на малых высотах.
• Х-55 (СССР/Россия) — стратегическая крылатая ракета, использует корреляционную систему «Сопка-1» (аналог TERCOM).
• Х-101 (Россия) — современная ракета с цифровой картой рельефа и возможностью обновления данных в полёте.
• 3М-54 «Калибр» (Россия) — морского базирования, применяет TERCOM-подобную систему на финальном участке.

Беспилотные летательные аппараты

Некоторые разведывательные и ударные БПЛА (например, MQ-9 Reaper) используют TERCOM как вспомогательную навигационную систему для полётов в условиях подавления GPS. В гражданской авиации система не применяется из-за высокой стоимости и сложности.

Ограничения и недостатки

1. Зависимость от рельефа: на равнинах, в пустынях, над ледяными щитами (Антарктида, Гренландия) система неэффективна. В таких районах требуется комбинирование с другими методами (GPS, астронавигация).
2. Необходимость предварительной разведки: карты рельефа должны быть загружены до старта. Изменение рельефа (например, в результате строительства, оползней) может снизить точность.
3. Уязвимость к помехам: радиовысотомер может быть заглушён или обманут ложными сигналами. Однако на практике это сложно из-за малой высоты полёта.
4. Вычислительная сложность: корреляция требует значительных вычислительных ресурсов, особенно при большом объёме карт. На ранних версиях (1970-е годы) обработка занимала до 10 секунд, что ограничивало скорость полёта.

Современное развитие

С 2000-х годов TERCOM постепенно вытесняется системами на основе спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) и оптико-электронных корреляторов (например, DSMAC — Digital Scene Matching Area Correlator). Однако в условиях радиоэлектронной борьбы, когда спутниковые сигналы могут быть подавлены, TERCOM сохраняет актуальность. Современные версии используют цифровые карты с разрешением до 1 м и комбинируют данные с лазерных высотомеров (LIDAR) и инерциальных датчиков.

В России разработана система «Сопка-2» (для ракет Х-101), которая, по данным открытых источников, обеспечивает точность коррекции до 5–10 м. В США программа JASSM (Joint Air-to-Surface Standoff Missile) использует TERCOM как резервный канал навигации.

Интересные факты

• Во время войны в Персидском заливе (1991) ракеты Tomahawk с TERCOM пролетели над территорией Ирака, используя карты, составленные по данным спутниковой разведки. Некоторые ракеты отклонились от курса из-за ошибок в картах (например, из-за песчаных бурь, изменивших рельеф).
• В СССР разработка TERCOM-аналогов велась в условиях секретности. Первые испытания системы «Сопка-1» на ракете Х-55 прошли в 1981 году на полигоне «Новая Земля».
• Система TERCOM не требует связи с внешними источниками (спутниками, наземными станциями), что делает её полностью автономной и устойчивой к радиоэлектронной борьбе.

Источники

• Jane's Defence Weekly, 1992, «Tomahawk Navigation System».
• Военно-промышленный курьер, 2015, «Крылатые ракеты России: от Х-55 до «Калибра»».
• Доклад ВМС США, 1988, «Terrain Contour Matching (TERCOM) System Description».
• Журнал «Авиация и космонавтика», 2018, «Навигация крылатых ракет: принципы и развитие».
• Ракетная техника: энциклопедия / под ред. В. П. Мишина. — М.: Машиностроение, 2003.