Без GPS и маяков: британский флот экспериментирует с квантовой навигацией

Глушение GPS стало настолько серьезной проблемой, что военные многих стран ищут возможность вовсе отказаться от спутниковой навигации, заменив ее другими технологиями.
Без GPS и маяков: британский флот экспериментирует с квантовой навигацией
Breaking Defence
Содержание статьи

В прошлом десятилетии навигационные спутники сыграли важную роль в развитии транспорта и вооружения. Без них были бы невозможны такие сервисы, как «Яндекс.Такси» или Uber. Спутниковую навигацию используют высокоточные системы наведения ракет и бомб, военные корабли и гражданские авиалайнеры.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Спутниковая навигация уязвима

В последние годы все чаще можно слышать о применении глушения сигналов спутников или замены их ложными сигналами. Устройства-глушилки стали настолько доступными, что их могут использовать буквально каждый.

Уязвимость к глушению – не единственный недостаток систем спутниковой навигации и другие недостатки, то GPS, отечественная ГЛОНАСС, Галилео или Байду. О многих из них известно уже давно:

  • Они начинают сбоить во время периодов повышенной солнечной активности.
  • Сами спутники могут подвергнуться атаке и уничтожению.

Альтернатива: инерциальные системы навигации

Существует несколько способов обходиться без спутниковой навигации или, как минимум, не зависеть от нее на все 100%. Например, GPS часто дополняют инерциальной навигацией. Если знать свою скорость и ускорение, то можно рассчитать свое местоположение в любой момент времени, отсчитывая от координат той точки, в которой вы находились на старте.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Однако из-за погрешности измерения в инерциальной системе навигации постепенно накапливается ошибка. Периодически приходится как-то уточнять свое местоположение по внешним источникам: с помощью той же GPS, навигации по звездам или радиомаякам.

В прошлом и текущем году система квантовой навигации Имперского колледжа прошла испытания на борту двух военных кораблей.
В прошлом и текущем году система квантовой навигации прошла испытания на борту двух военных кораблей.
Royal Navy
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Квантовая навигация: первые опыты

Возможно, теперь последнюю проблему удастся устранить в ближайшем будущем. В 2018 году инженеры Имперского колледжа в Лондоне разработали корабельное квантовое устройство инерциальной навигации.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Квантовый датчик использует лазер для измерения волнообразных свойств ультрахолодных атомов в камере, объясняет издание IFL Science. Когда корабль движется, камера перемещается, и атомы внутри вынуждены двигаться вместе с ней. Лазерные импульсы отслеживают их движение по частотному сдвигу, позволяя получить точную запись ускорений корабля.

Прототип системы квантовой навигации, разработанный Имперским колледжем Лондона, проходит испытания на борту военного транспортного судна
Прототип системы квантовой навигации, разработанный Имперским колледжем Лондона, проходит испытания на борту военного транспортного судна.
Joel Rouse, MOD
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В 2023 году квантовый датчик испытали на борту исследовательского судна XV Patrick Blackett, входящего в состав Королевского военно-морского флота Великобритании. Уже в этом году он прошел следующий этап испытания на борту военного ролкера Hurst Point. Испытания займут еще некоторое время, после чего может начаться практическое применение.