ارتش آمریکا در یک آزمایش موفقیت آمیز پرواز، یک هواپیما را بدون استفاده از GPS و با کمک حسگرهای کوانتومی بر فراز اقیانوس آرام هدایت کرد.
گزارش کردن سرویس هوافضای تکناکاین فناوری توانست دقت موقعیت یابی را تا 89 درصد نسبت به روش های پشتیبان گیری معمولی افزایش دهد. این آزمایش به عنوان بخشی از برنامه MagNav متعلق به واحد نوآوری دفاعی ایالات متحده، DIU انجام شد. هدف این برنامه توسعه جایگزین های قوی برای سیستم های ناوبری ماهواره ای در زمینه هوانوردی و امنیت ملی است. فناوری های مورد بررسی در این برنامه هنوز باید موقعیت هواپیما را به دقت تعیین کنند، حتی زمانی که سیگنال GPS قطع، مختل شده یا عمداً مسدود می شود.
در این آزمایش هواپیمای امبرائر 170 بدون GPS به مدت 4 ساعت و 23 دقیقه بر فراز اقیانوس آرام پرواز کرد. این هواپیما قبل از بازگشت به نقطه شروع خود از منطقه Puget Sound در سیاتل به سمت جنوب آلاسکا رفت. در تمام این مدت هواپیما عملیات ناوبری را بدون GPS انجام می داد.
همچنین سیستم MagNav اطلاعات ناوبری زنده را از طریق تبلت های معمولی در اختیار خلبانان قرار می داد. نتایج آزمایش نشان داد که این فناوری دقت موقعیت یابی را تا 89 درصد در مقایسه با روش های ناوبری پشتیبان سنتی بهبود بخشیده است.
بیشتر بخوانید: ناسا سیستم ناوبری فضایی را بدون GPS آزمایش کرد
استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای ناوبری
MagNav که مخفف “ناوبری مغناطیسی” است، از حسگرهای کوانتومی برای تشخیص تغییرات جزئی در میدان مغناطیسی طبیعی زمین استفاده می کند. این اندازه گیری ها امکان ایجاد نقشه مغناطیسی را فراهم می کند و هواپیما با مقایسه داده های ثبت شده با این نقشه می تواند موقعیت خود را بدون دریافت سیگنال ماهواره مشخص کند.
این فناوری می تواند در محیط هایی که دسترسی به GPS امکان پذیر نیست یا دشمن سیگنال های آن را عمداً مختل می کند بسیار مهم باشد. برخلاف سیگنال های ماهواره ای، میدان مغناطیسی زمین را نمی توان به سادگی خاموش یا مسدود کرد.
کایل نورمن، معاون بخش Kill Web در DIU، این آزمایش را موفقیت چشمگیری برای برنامه های حسگر کوانتومی وزارت دفاع ایالات متحده خواند. او گفت که قابلیت های MagNav دیگر یک هدف تحقیقاتی دور نیست و این پروژه در عرض چند ماه از شناسایی مشکل به درخواست پروپوزال و ساخت نمونه اولیه تبدیل شده است.
همچنین MagNav می تواند برخی از نقاط ضعف سیستم های ناوبری پشتیبان موجود را جبران کند. استفاده از جاده ها، رودخانه ها، شهرها و داده های رادار برای تعیین موقعیت در مناطق دورافتاده یا بالای اقیانوس دشوار است. سنسورهای سنتی روی هواپیما در هواپیما نیز ممکن است با گذشت زمان خطاهای بیشتری ایجاد کنند.
با مقایسه مداوم الگوهای مغناطیسی با نقشه پوسته زمین، این سیستم منبع مستقلی برای موقعیت یابی فراهم می کند و می تواند حتی در مناطقی که ویژگی های جغرافیایی مشخصی ندارند، مانند اقیانوس ها، استفاده شود.
تست پرواز بعدی بدون GPS با هواپیمای C-17
برنامه MagNav در سال 2024 به عنوان بخشی از ابتکار انتقال سنجش کوانتومی راه اندازی شد. DIU 72 درخواست برای این پروژه دریافت کرد و در نهایت Honeywell Aerospace را برای توسعه نمونه اولیه انتخاب کرد.
آزمایش اخیر یکی از مراحل مهم برای انتقال این فناوری از محیط آزمایشگاهی به استفاده عملیاتی است. انتقال مستقیم داده های ناوبری به تبلت های تجاری نیز نشان می دهد که استفاده از این فناوری در هواپیماهای موجود ممکن است نیازی به تغییرات فنی گسترده نداشته باشد.
DIU و Honeywell قصد دارند تا پایان سال جاری آزمایش MagNav بعدی را بر روی هواپیمای ترابری نظامی C-17 Globemaster III نیروی هوایی ایالات متحده انجام دهند. این هواپیمای بزرگتر امکان آزمایش عملکرد فناوری را در محیطی نزدیکتر به شرایط واقعی عملیات نظامی فراهم می کند.
در صورت موفقیت آمیز بودن آزمایشات بیشتر، MagNav می تواند به یک لایه پشتیبان برای افزایش انعطاف پذیری سیستم های ناوبری هواپیماهای نظامی در محیط های مورد بحث تبدیل شود. این فناوری همچنین می تواند در آینده به عنوان یک سیستم پشتیبان در هوانوردی غیرنظامی مورد استفاده قرار گیرد، به خصوص که نگرانی ها در مورد پارازیت GPS و آسیب پذیری سیستم های ناوبری ماهواره ای افزایش یافته است.
بیشتر بخوانید: چین به فناوری ناوبری بدون GPS نزدیک می شود
گفتگو در مورد این post