Новая квантовая навигационная система в 50 раз точнее традиционной GPS

Современные навигационные системы зависят от спутников, но что, если сигнал пропадет? Австралийские ученые предложили решение, которое работает без спутников и оказалось в десятки раз точнее привычных GPS-альтернатив.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Новое поколение навигационных систем с квантовыми сенсорами помогает точно определять местоположение даже без GPS.
Новое поколение навигационных систем с квантовыми сенсорами помогает точно определять местоположение даже без GPS.Источник: Unsplash

Команда исследователей из австралийской компании Q-CTRL представила новейшую квантовую навигационную систему под названием Ironstone Opal. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv, и разработка уже прошла первые успешные испытания и продемонстрировала точность, превышающую существующие резервные решения в 50 раз. 

Современные транспортные и военные системы полагаются на спутниковую навигацию — GPS, однако связь со спутниками может быть легко нарушена из-за технических сбоев, помех или намеренной блокировки сигнала. Такие ситуации грозят серьезными последствиями: от потери ориентации до сбоев в работе техники и рисков для безопасности. Именно поэтому ученые активно ищут альтернативы.

Архитектура системы MagNav, используемой в испытаниях.
Архитектура системы MagNav, используемой в испытаниях.Источник: arXiv

Ironstone Opal использует квантовые датчики, которые способны с исключительной точностью считывать характеристики магнитного поля Земли. Это поле уникально в каждой точке планеты, и благодаря этому свойству система может определять координаты объекта — подобно GPS, но без необходимости в спутниковом сигнале.

Ключевой особенностью технологии стала ее «пассивность»: устройство не излучает сигналов и не может быть обнаружено или заглушено. А встроенное программное обеспечение на основе искусственного интеллекта, AI — область компьютерных наук, занимающаяся созданием интеллектуальных машин, — способно фильтровать шумы, которые создаются транспортным средством, самолетом или дроном.

Схема расположения оборудования на испытательном самолете
Схема расположения оборудования на испытательном самолетеИсточник: arXiv

Еще один плюс Ironstone Opal — компактность. Устройство подходит для установки не только в военную технику или самолеты, но и в гражданские автомобили и даже дроны.

Во время тестов на земле система показала точность в 50 раз выше, чем любые другие существующие резервные решения GPS. В воздухе точность также впечатлила: Ironstone Opal оказался в 11 раз эффективнее ближайших конкурентов.

Разработка подтверждает: квантовые технологии — не просто абстрактные идеи из мира физики, а реальные инструменты для повышения безопасности и надежности навигации в самых разных сферах, от транспорта до обороны.

Разработка таких прецизионных навигационных систем открывает новые горизонты не только для транспорта, но и для исследований самой планеты. Уже совсем скоро квантовые технологии помогут заглянуть под ее поверхность, в чем и заключается главная задача инновационного квантового сенсора НАСА.