- Ironstone Opal este un nou sistem de navigație cuantică dezvoltat de compania australiană Q-CTRL.
- Oferă o precizie de până la 50 de ori mai mare decât GPS-ul — fără a folosi sateliți.
- Se bazează pe magnetometre cuantice care detectează variațiile câmpului magnetic al Pământului.
- Este complet pasiv, deci imposibil de urmărit, bruiat sau falsificat (spoofed).
- Nu înlocuiește GPS-ul, dar îl completează excelent în zone cu semnal slab sau interferențe.
Sistemele moderne de navigație, pe care le folosim pe smartphone-uri sau în mașinile noastre, se bazează, după cum bine știm, pe o infrastructură de tip Global Navigation Satellite System (GNSS). Adică un sistem de sateliți care orbitează planeta noastră și la care sistemele de navigație moderne se conectează pentru a stabili poziția în care ne aflăm.
Acest sistem funcționează destul de bine, dar mai are unele slăbiciuni — de exemplu, zone unde nu este disponibil sau când nu este fiabil din cauza bruiajului sau a spoofing-ului.
Acesta este motivul pentru care există un mare interes pentru suplimentarea cu sisteme de navigație de rezervă, cum ar fi sistemele de navigație inerțială (INS), care nu au nevoie de o comunicare cu o infrastructură externă — acolo unde sistemul GNSS nu funcționează din diverse motive.
Un nou sistem de navigație, numit Ironstone Opal, a oferit o poziționare de până la 50 de ori mai precisă în teste, în comparație cu sistemele GPS — fără niciun semnal de satelit.
Navigația cuantică, alternativă la GPS
Acest sistem a fost dezvoltat de compania australiană Q-CTRL și se bazează pe așa-numitele magnetometre cuantice. Acestea sunt niște senzori extrem de sensibili, care sunt capabili să măsoare cele mai mici diferențe în câmpul magnetic al Pământului.
Acest câmp diferă de la o regiune la alta, iar măsurătorile pot fi utilizate pentru a determina poziția — similar cu o amprentă digitală.
Pentru a determina poziția, sistemul compară datele de măsurare cu hărți detaliate ale anomaliilor câmpului magnetic. Un software special utilizează inteligența artificială pentru a compensa perturbările cauzate, de exemplu, de vehiculul însuși sau în cazul modificării încărcăturii.
Conform publicației de pe serverul arXiv, Ironstone Opal s-a dovedit a fi superior nu doar în vehicule, ci și în avioane: în aer, precizia a fost de până la unsprezece ori mai mare decât performanța unui sistem inerțial sofisticat.
Detalii tehnice:
- Utilizarea unui sistem hibrid cu magnetometre cuantice și clasice (de exemplu, fluxgate)
- Standard de comparație: sistem de navigație inerțială (INS) de nivel strategic
- Teste la sol cu hărți ale câmpului magnetic disponibile public, fără ajutoare externe de viteză
- Cea mai bună abatere măsurată: 22 m, corespunzând la 0,006 % din distanța de zbor
- Sistemul a obținut erori de poziție de până la 46 de ori mai mici decât INS asistat de viteză, de 7 ori la sol, de cel puțin 11 ori în aer
- Adaptarea modelului: sistemul învață în timpul funcționării, fără manevre speciale de calibrare
Sistemul funcționează complet pasiv, ceea ce înseamnă că nu trimite niciun semnal. Asta înseamnă că nu poate fi urmărit, cum se poate întâmpla cu semnalul GPS — un avantaj clar față de GPS, care este susceptibil la interferențe direcționate sau la atacuri de tip spoofing. Q-CTRL subliniază că sistemul poate fi proiectat suficient de compact pentru a fi instalat în aeronave, drone sau vehicule terestre.
În ciuda preciziei sale ridicate, Ironstone Opal nu este un înlocuitor complet pentru GPS. Sistemul se bazează pe hărți detaliate ale câmpului magnetic, care nu sunt disponibile peste tot. Potențialul său constă în principal în scenarii în care GPS-ul este perturbat, blocat sau indisponibil — probabil cu aplicabilitate la început în aplicații militare sau în sisteme autonome.
Foto principală: Photo by Mike Bird
