Współpraca między Airbusem a startupem z Doliny Krzemowej testuje alternatywę dla GPS, która wydaje się rodem z science fiction
Wraz ze wzrostem naszego uzależnienia od nawigacji satelitarnej rosną również zagrożenia. Loty komercyjne i wojskowe stoją w obliczu coraz bardziej realnego i częstego zagrożenia: „zakłócania” i „spoofingu” sygnału GPS. Ataki te, które wcześniej były rzadkością, obecnie występują regularnie w newralgicznych punktach globu, wpływając na tysiące lotów i stwarzając poważne zagrożenie dla lotnictwa cywilnego.
W tej sytuacji inżynierowie od lat poszukują solidnej alternatywy. Wygląda na to, że znaleźli ją w najbardziej nieoczekiwanym miejscu: w polu magnetycznym Ziemi. Gigant lotniczy Airbus nawiązał współpracę z SandboxAQ, firmą z Doliny Krzemowej specjalizującą się w sztucznej inteligencji i czujnikach kwantowych, aby przetestować rewolucyjny system nawigacyjny o nazwie MagNav.
MagNav: kwantowy nawigator odczytujący „ślady magnetyczne” Ziemi
Propozycja MagNav jest równie elegancka, co radykalna: zapomnij o satelitach i zamiast tego odczytuj subtelne ślady magnetyczne skorupy ziemskiej, aby określić pozycję samolotu. System wykorzystuje kompaktowe urządzenie wyposażone w czujniki kwantowe, które mierzą unikalne „ślady magnetyczne” każdego odcinka terenu, nad którym przelatuje samolot. Następnie sztuczna inteligencja na pokładzie porównuje te sygnały ze szczegółowymi mapami magnetycznymi, aby z zadziwiającą dokładnością określić pozycję samolotu.
System został już przetestowany podczas ponad 150 godzin lotów w samolocie laboratoryjnym Airbusa w Stanach Zjednoczonych, a wyniki są spektakularne. Pomiary pozycji nie tylko spełniają, ale czasami przekraczają standardy dokładności lotu Federalnej Administracji Lotnictwa Cywilnego Stanów Zjednoczonych (FAA). „Jest to pierwszy, znany nam, całkowicie nowy system nawigacyjny w ciągu ostatnich 50 lat” – twierdzi Jack Hidary, dyrektor generalny SandboxAQ.
Odporny na ataki hakerskie: dlaczego jest bezpieczniejszy niż GPS?
Na tym polega prawdziwa genialność systemu. W przeciwieństwie do GPS, który opiera się na odbiorze zewnętrznego sygnału cyfrowego, który może zostać zablokowany lub sfałszowany, kwantowe czujniki magnetyczne są „zasadniczo niemożliwe do zakłócenia lub podszycia się” (unjammable and unspoofable).
Wszystkie pomiary odbywają się wewnątrz samolotu, a dane są pozyskiwane wyłącznie z naturalnego i niezmiennego pola magnetycznego Ziemi. Nie ma żadnego zewnętrznego sygnału, który można by zhakować. System działa poprzez wystrzelenie fotonu z lasera, który uderza w elektron; sygnatura energetyczna powstała w wyniku tego procesu odzwierciedla siłę lokalnego pola magnetycznego, co stanowi unikalną informację dla każdego metra kwadratowego powierzchni Ziemi. Sztuczna inteligencja MagNav po prostu interpretuje tę sygnaturę i porównuje ją z mapami.
Obiecujące wyniki i przyszłość wykraczająca poza samoloty
W ostatnich testach lotniczych MagNav utrzymał dokładność pozycjonowania wynoszącą dwie mile morskie przez 100% czasu, a w większości przypadków osiągnął jeszcze większą dokładność wynoszącą 550 metrów, często przewyższając konkurencyjne systemy inercyjne, które nie były wspomagane przez satelity.
Potencjał tej technologii wykracza daleko poza samoloty. Czujniki kwantowe mogą znaleźć zastosowanie w obronie narodowej do wykrywania ukrytych obiektów, takich jak łodzie podwodne lub podziemne tunele, lub w medycynie do poprawy diagnostyki poprzez wykrywanie słabych sygnałów magnetycznych serca lub mózgu. I nie mówimy tu o odległej przyszłości. Jak podsumowuje Joe Depa, globalny dyrektor ds. innowacji w Ernst & Young, „nie mówimy o czymś, co nastąpi za 20 lat. To dzieje się tu i teraz”.