Исключительно квантовая навигация: военные США совершили 4-часовой полет без GPS

Квантовые датчики помогли самолету осуществлять навигацию над Тихим океаном без GPS, повысив точность определения местоположения на 89%. Успешное испытание в полете показало, что самолет может осуществлять навигацию над открытым океаном без использования GPS, применяя квантовые датчики для считывания незначительных колебаний магнитного поля Земли.

В данном конкретном случае самолет Embraer 170 в течение 4 часов и 23 минут летел над Тихим океаном, преодолев маршрут от залива Пьюджет-Саунд в Сиэтле до южной Аляски и обратно, работая без GPS. Система повысила точность определения местоположения на 89 % по сравнению с обычными резервными методами навигации, при этом предоставляя пилотам навигационные данные в режиме реального времени через обычные планшеты.

Преобразование магнитного поля Земли в навигационную систему

MagNav, сокращение от magnetic navigation — магнитная навигация, использует квантовые датчики для обнаружения колебаний естественного магнитного поля Земли. Эти измерения позволяют составить магнитную карту, которую самолет может использовать для определения своего местоположения независимо от спутниковых сигналов. Эта разработка может обеспечить значительное преимущество в условиях, когда сигналы GPS недоступны, нарушены или намеренно заглушены. В отличие от спутниковой навигации, магнитное поле Земли невозможно просто отключить или заблокировать противником.

Эта технология также устраняет ограничения традиционных резервных систем. Навигация на основе радаров и визуальных ориентиров, таких как дороги, реки и города, может быть затруднена при пролете над отдалёнными районами, тогда как традиционные бортовые датчики со временем могут накапливать ошибки. Постоянно сравнивая магнитные сигнатуры с картой земной коры, MagNav должен обеспечивать независимый источник информации о местоположении, в частности над территориями без заметных ориентиров, такими как океаны.

От прототипа до военных самолетов

Программа MagNav стартовала в 2024 году в рамках инициативы Transition of Quantum Sensing. DIU получило 72 заявки, прежде чем выбрать Honeywell Aerospace для разработки прототипа. Недавнее испытание стало важным шагом на пути от лабораторных разработок к практическому применению. Система смогла передавать навигационную информацию непосредственно пилотам с помощью доступных в продаже планшетов, что свидетельствует о возможности её внедрения с меньшим количеством модификаций существующих самолётов, чем в случае с более сложными навигационными системами.

В случае успеха MagNav может стать дополнительным уровнем навигационной устойчивости для военных самолетов, действующих в спорных или опасных условиях. Кроме того, эта технология впоследствии может стать резервной системой и для гражданской авиации, особенно на фоне растущей обеспокоенности в связи с помехами для GPS и уязвимостью спутниковых навигационных систем.

Источник: Interesting Engineering