|
Навигация без GPS по магнитному полю Земли
|
|
|
|
В своей новаторской разработке, подробно описанной в недавней статье в Wall Street Journal, ученые используют квантовую физику для создания навигационных систем, которые могут сделать GPS устаревшим для военных операций. В статье, опубликованной 20 ноября 2025 года, рассказывается об испытаниях австралийского стартапа Q-CTRL, в ходе которых небольшой самолет, оснащенный квантовыми датчиками, управлялся с помощью магнитного поля Земли, предлагая надежную альтернативу в условиях растущих угроз со стороны таких противников, как Россия и Китай.
|
|
|
|
Это нововведение появилось в критический момент. Глушение и подмена данных GPS приобрели массовый характер, о чем свидетельствует конфликт на Украине, где российские войска часто нарушают передачу спутниковых сигналов. The Wall Street Journal сообщает, что такая тактика не только затрагивает военные активы, но и создает риски для гражданской авиации, что требует от Пентагона и его союзников срочных инвестиций в квантовые решения.
|
|
|
|
Устройство Q-CTRL, магнитометр с оптической накачкой, использует лазеры для манипулирования атомами рубидия, превращая их в чувствительные детекторы магнитных колебаний. Сравнивая показания в режиме реального времени с предварительно загруженными картами, система точно определяет местоположение, не зависящее от спутника, что было продемонстрировано в ходе испытательного полета над Гриффитом, Австралия, где она более чем в 10 раз превзошла традиционную инерциальную навигацию.
|
|
|
|
|
|
|
Борьба с угрозами помех
|
|
|
|
Недавние поисковые запросы в Интернете выявили растущую обеспокоенность по поводу уязвимостей GPS. По данным Interesting Engineering, программа Пентагона "Надежные квантовые датчики" поддержала Q-CTRL для разработки надежной квантовой навигации в сложных условиях, а тесты показали многообещающие результаты в сценариях, где GPS недоступен. Это согласуется с более широкими усилиями, поскольку The Conversation сообщает о предстоящем испытании квантовых инерциальных датчиков на космическом самолете X-37B вооруженных сил США, запланированном на 21 августа 2025 года, для изучения навигации за пределами орбиты Земли.
|
|
|
|
Журнал Air & Space Forces отмечает стремление Министерства обороны использовать квантовое зондирование в качестве альтернативы GPS, подчеркивая его потенциал для самолетов, кораблей и подводных лодок, где сигналы ненадежны или отсутствуют. В ежеквартальном отчете Boeing Innovation представлены подробные летные испытания квантовых IMU и звездных трекеров, объединяющих навигацию по магнитным аномалиям с передовыми датчиками для повышения точности.
|
|
|
|
Согласно блогу Q-CTRL, DARPA играет ключевую роль в финансировании сотрудничества с Lockheed Martin по разработке квантовых датчиков для оборонных платформ. Журнал National Defense Magazine уже давно подчеркивает потенциал квантовых датчиков для замены GPS, и в 2025 году на фоне геополитической напряженности разработки ускорятся.
|
|
|
|
Последние достижения в области квантовой навигации
|
|
|
|
Новости из мира GPS указывают на соглашение SandboxAQ с Подразделением оборонных инноваций (DIU) об интеграции AQNav, квантового навигационного программного обеспечения, управляемого искусственным интеллектом, в военные системы для обеспечения устойчивого позиционирования в операциях, где GPS запрещен. Defense One сообщает о расширенном партнерстве Пентагона с SandboxAQ, направленном на быстрое развертывание этих альтернатив для устранения помех в критически важных секторах.
|
|
|
|
GlobeNewswire рассказала о стратегическом соглашении Maris-Tech с Quantum Gyro о разработке квантового гироскопа, который призван заменить GPS в беспилотных летательных аппаратах и автономных миссиях. В Inside GNSS обсудили стремление Европы к квантовому зондированию в качестве ответа на уязвимости GNSS, особенно в Восточной Европе, где уровень помех растет.
|
|
|
|
Сообщения в X (бывшем Twitter) отражают ажиотаж в отрасли. Например, пользователи отметили квантовое преимущество Q-CTRL в преодолении отказов GPS: испытания показали в 50 раз большую точность, чем традиционные альтернативы. Компания Navy Lookout поделилась обновлениями о тестах квантовой навигации, проведенных Королевскими военно-морскими силами, подчеркнув их потенциал в области инерциальной навигации без использования GNSS.
|
|
|
|
Технический анализ: Как работают квантовые датчики
|
|
|
|
Основная технология, как поясняется в Wall Street Journal, включает в себя сенсорную головку со стеклянной ячейкой, заполненной атомами рубидия, которые действуют как стрелки компаса. Лазер накачки выравнивает их, в то время как зондирующий лазер измеряет изменения, вызванные магнитными полями, вычисляя силу с высокой точностью. Программное обеспечение отфильтровывает помехи от самого транспортного средства, выявляя истинный сигнал Земли для сравнения с картой.
|
|
|
|
Бирчук, цитируемый The Wall Street Journal, сравнивает это с ориентированием по природным ориентирам: “Вы можете пойти в лес и, имея карту, определить глазами: "Ну, вот холм, а вот долина, а вот и ручей, так что..." Я думаю, что нахожусь прямо здесь, на карте”."Эта аналогия подчеркивает надежность системы в динамичных средах.
|
|
|
|
Проблемы остаются нерешенными, включая необходимость создания подробных, современных магнитных карт и снижения затрат для широкого внедрения, особенно на недорогих беспилотных летательных аппаратах. Профессор Суинбернского университета Эллисон Кили, цитируемая The Wall Street Journal, отмечает, что, хотя квантовые технологии обладают потенциалом, у датчиков, как и у любой технологии, есть сильные и слабые стороны.
|
|
|
|
Стратегические инвестиции Пентагона и глобальное сотрудничество
|
|
|
|
Программа Министерства обороны, разработанная в августе 2025 года, согласно Wall Street Journal, направлена на повышение устойчивости квантовых датчиков к вибрациям и электромагнитным помехам. Q-CTRL и Safran Federal Systems заключили контракты, а главный научный сотрудник Министерства обороны Австралии Таня Монро подчеркнула “абсолютную необходимость работы в условиях полного отказа от GPS”.
|
|
|
|
Издание Quantum Insider сообщило, что в ходе полевых испытаний Q-CTRL продемонстрировал подтвержденное преимущество quantum, проработав более 140 часов на австралийских судах. Недавний пост SandboxAQ о X подчеркивает роль AQNav в предоставлении точных данных о местоположении без использования GPS, повышая устойчивость отраслей, зависящих от навигации.
|
|
|
|
Появляются дополнительные технологии. Лазерные датчики скорости Advanced Navigation, как отметил директор по продуктам Макс Домлинг в Wall Street Journal, могут быть интегрированы с quantum systems для создания гибридных решений. Компания Boeing Star Tracker, о которой подробно рассказывается в ежеквартальном отчете об инновациях, использует коротковолновое инфракрасное излучение для работы в дневное время, улучшая магнитную навигацию.
|
|
|
|
Реальные испытания и показатели производительности
|
|
|
|
В ходе испытаний Griffith датчики Q-CTRL смогли определить местоположение с точностью до 620 футов на протяжении 80 миль, что намного превосходит инерциальные системы, в которых ошибки накапливаются. The Wall Street Journal отмечает, что для этих устройств не существует реалистичного метода дистанционного подавления помех, за исключением катастрофических энергетических импульсов.
|
|
|
|
В сообщениях таких пользователей, как idrw, обсуждается квантовая навигация, противодействующая угрозам, связанным с отказом в использовании GPS, для военно-воздушных сил, а статья Аджая Кумара в Business Standard призывает Индию лидировать в области квантовой мультисенсорной навигации для обеспечения безопасности операций.
|
|
|
|
Не все тесты проходят безупречно; The Wall Street Journal сообщает о сбое связи в Griffith, потребовавшем замены датчиков. Исследователь Q-CTRL Юваль Коэн ставит под сомнение надежность в экстремальных ситуациях, таких как запуск ракет или аварии, и подчеркивает необходимость дальнейших испытаний.
|
|
|
|
Более широкие последствия для военного и гражданского секторов
|
|
|
|
Помимо ведения боевых действий, квантовая навигация может защитить гражданскую инфраструктуру. В статье Defense One о расширении DIU в области квантового зондирования освещаются области применения в транспорте и логистике, где риски подделки GPS растут.
|
|
|
|
Более ранняя работа армии США над квантовыми датчиками для обнаружения радиочастот, опубликованная на сайте X, указывает на многофункциональное применение. Усилия Европы, согласно Inside GNSS, направлены на создание устойчивых PNT-систем в условиях растущих помех.
|
|
|
|
Главный ученый Австралии в области обороны, опубликовавший статью в Wall Street Journal, считает квантовое зондирование приоритетной задачей. Как отметил Тодд Харрисон из Американского института предпринимательства, в условиях развития средств радиоэлектронной борьбы квантовые технологии могут изменить баланс в электромагнитной сфере.
|
|
|
|
Горизонты будущего: интеграция и стоящие перед нами задачи
|
|
|
|
Интеграция quantum с существующими системами, такими как M-code GPS, несмотря на задержки с финансированием, по данным Wall Street Journal, обеспечивает многоуровневую защиту. Сотрудничество, например, Q-CTRL с Lockheed Martin через DARPA, ускоряет развертывание.
|
|
|
|
Квантовый гироскоп Maris-Tech, анонсированный в GlobeNewswire, ориентирован на передовые технологии искусственного интеллекта для оборонных платформ. В X sentiment, в том числе от SandboxAQ, особое внимание уделяется масштабируемости операций, которые могут быть сорваны из-за помех.
|
|
|
|
Несмотря на многообещающие возможности, такие эксперты, как Кили, предупреждают об ограничениях. Дальнейший путь заключается в совершенствовании карт, снижении затрат и тщательном тестировании для обеспечения надежности квантовой навигации в условиях высоких рисков.
|
|
|
|
Источник
|
