Οι αμερικανικές ένοπλες δυνάμεις πετυχαίνουν πλοήγηση χωρίς GPS σε σχεδόν 5ωρη πτήση πάνω από τον ωκεανό με χρήση κβαντικών αισθητήρων
Οι κβαντικοί αισθητήρες βοήθησαν ένα αεροσκάφος να πλοηγηθεί πάνω από τον Ειρηνικό χωρίς GPS, βελτιώνοντας την ακρίβεια προσδιορισμού θέσης κατά 89%.
Μια επιτυχημένη δοκιμαστική πτήση απέδειξε ότι τα αεροσκάφη μπορούν να πλοηγούνται πάνω από τον ανοιχτό ωκεανό χωρίς να βασίζονται στο GPS, χρησιμοποιώντας κβαντικούς αισθητήρες για την ανίχνευση ανεπαίσθητων μεταβολών στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος MagNav της Defense Innovation Unit (DIU) του αμερικανικού υπουργείου Άμυνας, το οποίο αποσκοπεί στην ανάπτυξη ανθεκτικών εναλλακτικών λύσεων στη δορυφορική πλοήγηση για εφαρμογές στην αεροπορία και την εθνική ασφάλεια.
Το πρόγραμμα επικεντρώνεται σε τεχνολογίες που μπορούν να διατηρούν ακριβή προσδιορισμό θέσης όταν τα σήματα GPS δεν είναι διαθέσιμα, έχουν διαταραχθεί ή παρεμβάλλονται σκόπιμα.
Στη συγκεκριμένη δοκιμή, ένα Embraer 170 πέταξε για 4 ώρες και 23 λεπτά πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, πραγματοποιώντας διαδρομή από το Puget Sound του Seattle προς τη νότια Αλάσκα και πίσω, ενώ λειτουργούσε χωρίς GPS.
Το σύστημα βελτίωσε την ακρίβεια προσδιορισμού θέσης κατά 89% σε σύγκριση με τις συμβατικές εφεδρικές μεθόδους πλοήγησης, παρέχοντας παράλληλα δεδομένα πλοήγησης στους πιλότους σε πραγματικό χρόνο μέσω τυπικών tablet.
Μετατρέποντας το μαγνητικό πεδίο της Γης σε σύστημα πλοήγησης
Το MagNav, συντομογραφία του magnetic navigation, χρησιμοποιεί κβαντικούς αισθητήρες για την ανίχνευση μεταβολών στο φυσικό μαγνητικό πεδίο της Γης.
Οι μετρήσεις αυτές δημιουργούν έναν μαγνητικό χάρτη, τον οποίο τα αεροσκάφη μπορούν να χρησιμοποιούν για να προσδιορίζουν τη θέση τους χωρίς να εξαρτώνται από δορυφορικά σήματα.
Η ανάπτυξη αυτή θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικό πλεονέκτημα σε περιβάλλοντα όπου τα σήματα GPS δεν είναι διαθέσιμα, έχουν διαταραχθεί ή παρεμβάλλονται σκόπιμα.
Σε αντίθεση με τη δορυφορική πλοήγηση, το μαγνητικό πεδίο της Γης δεν μπορεί απλώς να απενεργοποιηθεί ή να αποκλειστεί από έναν αντίπαλο.
«Πρόκειται για μια σημαντική επιτυχία για τις προτεραιότητες του υπουργείου στον τομέα της κβαντικής ανίχνευσης, που δείχνει ότι οι δυνατότητες του MagNav δεν αποτελούν πλέον έναν μακρινό ερευνητικό στόχο.
Περάσαμε από τον εντοπισμό του προβλήματος στην πρόσκληση υποβολής προτάσεων και στη δημιουργία πρωτοτύπου μέσα σε λίγους μήνες», εξήγησε ο Kyle Norman, αναπληρωτής διευθυντής του χαρτοφυλακίου Kill Web της DIU.
Η τεχνολογία αντιμετωπίζει επίσης τους περιορισμούς των συμβατικών εφεδρικών συστημάτων.
Η πλοήγηση βάσει ραντάρ και τα οπτικά σημεία αναφοράς, όπως δρόμοι, ποτάμια και πόλεις, μπορεί να είναι δύσχρηστα σε απομακρυσμένες περιοχές, ενώ οι παραδοσιακοί ενσωματωμένοι αισθητήρες μπορούν να συσσωρεύουν σφάλματα με την πάροδο του χρόνου.
Συγκρίνοντας συνεχώς τα μαγνητικά αποτυπώματα με έναν χάρτη του φλοιού της Γης, το MagNav έχει σχεδιαστεί ώστε να παρέχει μια ανεξάρτητη πηγή πληροφοριών θέσης, ακόμη και πάνω από περιοχές χωρίς ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, όπως οι ωκεανοί.
Από το πρωτότυπο στα στρατιωτικά αεροσκάφη
Το πρόγραμμα MagNav ξεκίνησε το 2024 στο πλαίσιο της πρωτοβουλίας Transition of Quantum Sensing. Η DIU έλαβε 72 αιτήσεις προτού επιλέξει τη Honeywell Aerospace για την ανάπτυξη του πρωτοτύπου.
Η πρόσφατη δοκιμή αποτελεί σημαντικό βήμα από την εργαστηριακή ανάπτυξη προς την επιχειρησιακή αξιοποίηση.
Το σύστημα ήταν σε θέση να μεταδίδει απευθείας πληροφορίες πλοήγησης στους πιλότους μέσω εμπορικά διαθέσιμων tablet, γεγονός που υποδηλώνει ότι η υιοθέτησή του ενδέχεται να απαιτεί λιγότερες τροποποιήσεις στα υπάρχοντα αεροσκάφη σε σχέση με πιο σύνθετα συστήματα πλοήγησης.
Η DIU και η Honeywell σχεδιάζουν τώρα να πραγματοποιήσουν ακόμη μία επίδειξη σε αεροσκάφος C-17 Globemaster III της Αμερικανικής Πολεμικής Αεροπορίας αργότερα φέτος. Το μεγαλύτερο στρατιωτικό αεροσκάφος θα προσφέρει την ευκαιρία να δοκιμαστεί η τεχνολογία σε ένα επιχειρησιακά πιο ρεαλιστικό περιβάλλον.
Εάν αποδειχθεί επιτυχές, το MagNav θα μπορούσε να αποτελέσει ένα επιπλέον επίπεδο ανθεκτικότητας της πλοήγησης για στρατιωτικά αεροσκάφη που επιχειρούν σε αμφισβητούμενα περιβάλλοντα.
Επιπλέον, θα μπορούσε μελλοντικά να λειτουργήσει και ως εφεδρικό σύστημα για την πολιτική αεροπορία, ιδιαίτερα καθώς αυξάνονται οι ανησυχίες για τις παρεμβολές στο GPS και την ευπάθεια των συστημάτων δορυφορικής πλοήγησης.
www.worldenergynews.gr
