Senzorii cuantici folosesc câmpurile magnetice naturale ale Pământului, făcându-i imuni la bruiaj și falsificare
Pe măsură ce dependența de navigația prin satelit crește, aviația se confruntă cu riscuri tot mai mari de bruiaj (jamming) și falsificare (spoofing) a semnalului GPS. Perturbările – fie că provin de la actori ostili sau defecțiuni tehnice – amenință zborurile comerciale și militare. Inginerii se grăbesc să dezvolte alternative reziliente, cu noi tehnologii promițătoare care trec de la laboratoare la cer.
Airbus a făcut echipă cu SandboxAQ, o companie din Silicon Valley specializată în inteligență artificială și senzori cuantici, pentru a testa pe teren o nouă abordare a navigației. Colaborarea lor se concentrează pe dispozitivele de detectare cuantică, în special pe sistemul MagNav. Acest instrument compact citește indicii magnetice subtile din scoarța terestră pentru a determina locația unei aeronave, chiar și atunci când sateliții cedează.
Timp de peste 150 de ore de zbor deasupra Statelor Unite continentale, aeronava de testare „laborator de zbor” a subsidiarei Airbus, Acubed, a purtat la bord MagNav. Sistemul de navigație măsoară „amprentele” magnetice unice de sub fiecare porțiune de teren și verifică încrucișat acele semnale cu hărți magnetice detaliate, folosind inteligența artificială de la bord. Rezultatul: determinări ale locației care respectă în mod fiabil – și uneori depășesc – standardele Administrației Federale a Aviației pentru precizia în zbor.
CEO-ul SandboxAQ, Jack Hidary, a declarat pentru Wall Street Journal că, deși sunt necesare teste și certificări suplimentare înainte ca tehnologia să fie adoptată pe scară largă, rezultatele timpurii sunt promițătoare și reprezintă un punct de cotitură.
„Partea grea a fost să demonstrăm că tehnologia poate funcționa,” a remarcat Hidary. „Este primul sistem de navigație absolută nou, din câte știm, din ultimii 50 de ani.”
GPS-ul tradițional se bazează pe semnale transmise de la sateliți orbitali – un sistem care, deși robust, este din ce în ce mai vulnerabil la perturbări. Falsificarea (spoofing) transmite date de localizare false de la sol pentru a înșela receptoarele de la bord, în timp ce bruiajul (jamming) copleșește semnalele pentru a dezactiva sistemele de navigație. Cândva rare, aceste atacuri au loc acum în mod regulat în puncte fierbinți globale, afectând mii de zboruri și prezentând un risc serios pentru aviația civilă.
Senzorii cuantici oferă o abordare fundamental diferită. Spre deosebire de GPS, care transmite date digitale, piratabile, senzorii magnetici cuantici sunt „esențialmente imposibil de bruiat și de falsificat.” Toate măsurătorile au loc în interiorul aeronavei, datele fiind derivate exclusiv din câmpurile magnetice naturale și imuabile ale Pământului.
Sistemul funcționează prin tragerea unui foton de la un laser care lovește un electron, care apoi absoarbe și re-emite fotonul pe măsură ce se relaxează. Semnătura energetică a acestui proces reflectă intensitatea câmpului magnetic local – informație unică pentru fiecare metru pătrat de pe suprafața Pământului. Inteligența artificială a MagNav interpretează această semnătură și o potrivește cu hărți de referință, convertind măsurătorile cuantice brute în date de localizare utilizabile.
În testele de zbor recente, MagNav a menținut în mod constant o acuratețe pozițională de sub două mile nautice în 100% din timp. Poate și mai impresionant, a atins o precizie și mai fină – sub 550 de metri în majoritatea cazurilor – depășind adesea sistemele inerțiale concurente fără ajutorul sateliților.
Potențialul senzorilor cuantici se extinde mult dincolo de aviație. Dincolo de securizarea navigației, senzorii cuantici ar putea ajuta apărarea națională prin detectarea obiectelor ascunse, cum ar fi submarinele sau tunelurile subterane, și ar putea îmbunătăți diagnosticele medicale prin detectarea semnalelor magnetice slabe de la inimă sau creier, potrivit lui Joe Depa, Director Global de Inovație la Ernst & Young. Mai mult, această tehnologie nu este la ani sau decenii distanță.
„Nu vorbim despre ceva de peste 20 de ani,” a spus Depa. „Este aici și acum.”
