Супутникова навігація через GPS докорінно змінила спосіб пересування людей планетою — від коротких автомобільних поїздок до міжконтинентальних авіарейсів. Однак як військові, так і цивільні системи можуть зазнати перебоїв через порушення глобальних навігаційних даних.
Під час повномасштабного вторгнення росії в Україну стало очевидно, що обидві сторони активно використовують глушники сигналів, які виводять із ладу керовану зброю і дрони. Щоденні звіти про глушіння GPS також демонструють, що навіть авіалайнери у спокійному повітряному просторі регулярно стикаються з перебоями у супутниковій навігації, йдеться в матеріалі Popular Mechanics.
Глушіння сигналу передбачає його заглушення шумом, що робить його непридатним для використання. Інший метод — спуфінг, коли в навігаційні дані додаються хибні дані, щоб збити літальний апарат із курсу.
Збільшення таких інцидентів у 2020-х роках спонукає до пошуку нових рішень. Одним із можливих варіантів є використання підходів природи для створення захищеної від втручань альтернативи GPS. Зокрема, за принципом вбудованих навігаційних систем китів, птахів та інших тварин, що мігрують.
Квантові сенсори як заміна GPS
Технологічна компанія SandboxAQ, яка відокремилася від Google, стверджує, що знайшла революційне рішення. Пристрій AQNav використовує квантовий сенсор для вимірювання змін в атомах, щоб виявляти незначні зміни навколишнього середовища. Система зі штучним інтелектом інтерпретує ці дані, дозволяючи визначати географічно унікальні магнітні поля і співвідносити їх із конкретними точками на мапі в режимі реального часу.
За словами фахівців SandboxAQ, пристрій практично не піддається впливу перешкод чи погодних умов.
Військові випробування
У 2023 році Командування повітряної мобільності ВПС США випробувало AQNav на літаках C-17A. Система успішно довела свою здатність здійснювати навігацію без GPS, використовуючи дані магнітного поля в реальному часі. Загалом пристрій пройшов понад 200 годин польотних тестів на чотирьох різних типах літаків.
Менеджер SandboxAQ із навігації Лука Феррара пояснив, що глушіння сигналу чи несприятливі погодні умови не впливають на точність сенсорів.
«Щоб заглушити сигнал магнітного поля земної кори, потрібен рівень енергії, еквівалентний великим геологічним структурам», — зазначив він.
Перспективи використання
На основі результатів тестувань ВПС США збільшили фінансування проєкту AQNav для підготовки до серійного виробництва. Система має бути адаптована для різних конфігурацій, використовуючи модульну платформу AgilePod, яка дозволяє встановлювати різноманітні сенсори та комунікаційні системи.
AQNav може бути встановлений на великих літаках, таких як бомбардувальники B-52, і на дронах типу MQ-9. Компанія також планує впровадження технології на цивільних авіалайнерах у співпраці з Boeing та Airbus.
Як працює AQNav
Система використовує оптично накачувані магнітометри, які за допомогою лазера поляризують атоми в паровій фазі. Зміни енергетичних станів атомів вимірюються і перетворюються на дані, які співвідносяться з конкретними локаціями на Землі. Штучний інтелект фільтрує шум і враховує можливі аномалії, забезпечуючи високу точність навіть за несприятливих умов.
Застосування та виклики
Система призначена для великих літаків і дорогих військових дронів, однак компанія сподівається на зниження вартості квантових сенсорів, що дозволить використовувати їх на дешевших і менших літаках. AQNav також може знайти застосування у підводній навігації, оскільки GPS недоступний під водою.
Дослідники з Китаю та Австралії вже вивчають можливості використання квантових магнітометрів для виявлення підводних човнів і комунікацій на глибоководних рівнях. Однак головним викликом залишається здатність системи фільтрувати сигнал від шуму.
Читайте також на ProIT: У Фінляндії побудують завод із виробництва повітряних, наземних і морських дронів для України.
Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодної публікації!
