Сегодня 08 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Квантовый датчик заменил GPS на корабле — он определяет координаты по гравитационным аномалиям

В последние годы глобальные спутниковые навигационные системы неоднократно демонстрировали свою уязвимость перед глушением и подменой сигналов, что заставляет искать альтернативные способы определения координат. Одним из таких ориентиров может служить сама Земля: подводные горы, океанические впадины и неоднородности земной коры создают небольшие, но устойчивые изменения её гравитационного поля. Австралийские специалисты Q-CTRL научились использовать эти аномалии для навигации, призвав на помощь квантовую механику.

 Источник изображения: Q-CTRL

Источник изображения: Q-CTRL

Подводные горы, океанические впадины, континентальный шельф и неоднородности плотности земной коры немного изменяют величину ускорения свободного падения, создавая характерный пространственный «рельеф» гравитационного поля. Сопоставляя последовательность измерений с заранее составленной картой гравитационных аномалий, навигационная система может определить местоположение судна и корректировать неизбежно накапливающуюся погрешность инерциальной навигации.

О разработке в свежей статье на arXiv.org сообщила австралийская компания Q-CTRL. По её словам, она впервые продемонстрировала навигацию морского судна без использования спутниковых сигналов, определяя координаты по неоднородностям гравитационного поля Земли. Новый метод получил название GravNav и развивает идею ранее созданной Q-CTRL системы MagNav, которая аналогичным образом ориентируется по особенностям магнитного поля. Для морской навигации гравитационный вариант особенно удобен благодаря наличию достаточно подробных карт гравитационных аномалий океанов.

Испытания прошли в Коралловом море на 29-метровом судне. Установленный прямо в пассажирской каюте квантовый гравиметр непрерывно измерял локальное ускорение свободного падения, а навигационная система сопоставляла получаемый профиль с картой гравитационных аномалий. На маршруте длиной 83 км, на прохождение которого было затрачено более 6 часов, в течение первых 70 км погрешность позиционирования удалось удержать примерно на уровне одной морской мили (1,85 км). По данным Q-CTRL, это в несколько раз лучше показателей навигационных систем резервного класса, используемых при отсутствии GNSS.

В основе созданной Q-CTRL технологии лежит квантовый датчик, в котором чувствительным элементом служат атомы. В гравиметре используется облако атомов рубидия-87, взаимодействием с которым управляют с помощью лазерных импульсов. Под действием гравитации атомы находятся в свободном падении, а возникающий при этом фазовый сдвиг позволяет чрезвычайно точно измерять локальное ускорение свободного падения. Полученные значения затем сопоставляются с картой гравитационных аномалий, помогая корректировать координаты, рассчитанные инерциальной навигационной системой.

Главная проблема для столь чувствительного квантового прибора на борту судна — постоянные вибрации, качка и ускорения. Для компенсации этих помех квантовый датчик объединили с обычным акселерометром, а отдельно система использовала навигационный инерциальный измерительный блок. Классические датчики хорошо отслеживают быстрые перемещения, тогда как атомный сенсор обеспечивает стабильное опорное значение в долгосрочной перспективе: в 56-часовом стационарном испытании привязка к атомному датчику уменьшила долговременный дрейф примерно в 70 раз по сравнению с использованием только классического канала.

Что также важно, оборудование успешно работало в обычной пассажирской каюте без специальной температурной стабилизации, гироскопической платформы и периодической калибровки. Иными словами, эксперимент показал, что квантовый гравиметр способен работать не только в лаборатории, но и на борту находящегося в движении судна в реальных морских условиях. Во время отдельных испытаний система сохраняла работоспособность при волнении моря до четырёх баллов.

Ранее Q-CTRL уже испытывала свою квантовую навигационную платформу на самолётах и наземном транспорте, но там использовалась система MagNav, ориентирующаяся по магнитному полю Земли. В 2025 году она, по данным компании, превосходила высококлассные традиционные альтернативы GPS по точности вплоть до 100 раз. Разработками Q-CTRL уже заинтересовались военные: компания сотрудничает с DARPA, подразделением Defense Innovation Unit Минобороны США, Министерством обороны Австралии, Королевским военно-морским флотом Великобритании и другими партнёрами AUKUS.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Gears of War 6 не придётся ждать семь лет 4 ч.
Microsoft радикально обновит Windows — систему заселят ИИ-агентами, которые будут работать рядом с пользователем 5 ч.
Anthropic резко уронила цену ИИ — вышла Claude Haiku 5.5, выполняющая задачи за копейки 6 ч.
Battlefield 6 и Valor Mortis возглавили первую волну новинок Game Pass в октябре, а Clair Obscur: Expedition 33 и A Plague Tale: Requiem подписку скоро покинут 7 ч.
Больше половины создателей Star Wars Zero Company вернулись на работу из вынужденного отпуска — поддержка игры продолжится 8 ч.
Новая статья: Обзор десктопной версии «Яндекс Документов»: кто на новенького? 16 ч.
AMD наделит поддержкой FSR 4 чипы для игровых ноутбуков и портативных приставок до конца 2026 года 16 ч.
ИИ добрался до доменов верхнего уровня — OpenAI и Meta устроили охоту за доменами .agent, .agi и другими зонами 16 ч.
Nvidia RTX Spark выйдет с поддержкой сотен игр — но Call of Duty придётся ждать до 2027 года 17 ч.
Моддер портировал P.T. на ПК с поддержкой трассировки лучей и другими улучшениями — проект оценил сам Кодзима 17 ч.
Наушники научились заглядывать в мозг — Neurable One подскажут, когда пора отдохнуть 5 мин.
Заработал самый короткий интернет-маршрут между Европой и Азией: «Ростелеком» запустил трансъевразийскую ВОЛС TEA NEXT 60 мин.
Строительство двух ЦОД Google в Финляндии за €13 млрд приостановлено из-за слишком ретивых подрядчиков 2 ч.
Представлен электромобиль BMW iX4 Neue Klasse со «спортивными инстинктами» и запасом хода до 828 км — от $66 200 2 ч.
QNAP выпустила управляемый коммутатор QSW-M7230P-2X4F24T с поддержкой 100GbE и PoE++ 2 ч.
YADRO представила контейнерный ЦОД Borey с возможностью гибкого масштабирования 2 ч.
YADRO представила GPU-сервер G4208P G3 на базе Intel Xeon Emerald Rapids с СЖО 2 ч.
В Японии разработали кресло виртуальной реальности — она избавит от боли в шее от гарнитуры 2 ч.
Смартфоны перестали приносить Samsung прибыль — производство урежут на 30 % 2 ч.
Четыре штата США подали в суд на TP-Link — компанию обвинили в обмане покупателей и связях с Китаем 3 ч.