Пентагонът търси алтернатива на GPS: Квантовите сензори като бъдещето на навигацията

Пентагонът вече не може да разчита на GPS: квантовите технологии като ново стратегическо решение

С нарастващите заплахи от заглушаване и фалшифициране на GPS сигнали, Министерството на отбраната на САЩ се обръща към квантовата физика като потенциално решение. Нови изследвания показват, че квантовите сензори могат да осигурят точна навигация дори в напълно „оспорвани“ среди, където достъпът до сателити е блокиран.

Защо GPS вече не е достатъчен?

Във войната в Украйна Русия редовно заглушава и подменя GPS сигнали, правейки традиционната навигация ненадеждна. Подобни способности имат и Китай, и Северна Корея. Освен военните рискове, това застрашава и гражданския транспорт, включително търговските авиолинии.
GPS сигналите са слаби по природа, което ги прави лесни за блокиране. САЩ разработват по-мощен сигнал за военните – M-code – но внедряването му се забавя поради проблеми с финансирането.

Как работи квантовата навигация?

През миналия месец малък самолет в Австралия тества оптично напомпван магнитометър на компанията Q-CTRL, пише WSJ. Устройството насочва лазери към атоми на рубидий, измервайки магнитното поле на Земята в реално време. Чрез сравняване на текущите измервания с подробни магнитни карти, летателният апарат може да определи позицията си без GPS.

Ключовото предимство на квантовите магнитометри и гравиметри е, че те трудно могат да бъдат блокирани дистанционно, освен с енергиен импулс, който би унищожил цялата електроника. Q-CTRL вече е демонстрирала над 140 часа непрекъсната работа на военни кораби.

Пентагонът инвестира в новата технология

Американската агенция за научноизследователска и развойна дейност е стартирала програма за повишаване на надеждността на квантовите сензори, като партньори са Q-CTRL и Safran Federal Systems (Ню Йорк).
Основният проблем остава чувствителността на устройствата към вибрации и електромагнитни смущения, които могат да се появят в реални бойни условия.

Предимства и предизвикателства

Според изследванията, квантовата навигация може да предложи прецизност, надвишаваща десетократно тази на висококачествени инерционни системи, особено при дълги разстояния. Но методът има нужда от актуални и детайлни магнитни карти, а цената на устройствата все още е препятствие за масовото им внедряване, особено в евтини дронове.

Алисън Кийли от Технологичния университет Суинбърн подчертава, че „квантовите сензори имат своите силни и слаби страни“ и трябва да се комбинират с други технологии за оптимални резултати.

Квантовото бъдеще на военната навигация

Квантовите устройства, като магнитометри, гравиметри и квантови часовници, могат да работят заедно, предоставяйки изключителна точност без зависимост от GPS.
Австралийското Министерство на отбраната вече е домакин на изпитания на гравитационни сензори, като според Таня Монро „има абсолютна движеща сила да може да се работи с пълно отричане на GPS“.