Сегодня 18 сентября 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 🔥
У всех ИИ-агентов для программирования нашлась опасная уязвимость — вредоносный код запускается без участия пользователя 32 мин.
Соруководитель CD Projekt Red объяснил, почему для The Witcher 4 выбрали Unreal Engine 5, а не REDengine — дело не в скандальном запуске Cyberpunk 2077 56 мин.
Гендиректор Twitch рассказал, когда разработчики GTA VI выпустят GTA Online 2 2 ч.
Системы OpenAI взломали при помощи ИИ-моделей Anthropic 3 ч.
Демоверсия хардкорного скоростного шутера Hmur от российского разработчика-одиночки вышла в Steam, но ненадолго 4 ч.
PrismML представила не очень большую языковую модель, которая почти не хуже большого оригинала 4 ч.
Google учредила DeepMind Institute для обсуждения проблем сильного ИИ 4 ч.
Gears of War: E-Day ушла на золото и получила окончательные системные требования — без трассировки лучей, но с апскейлерами 4 ч.
Google CC стал семейным ИИ-секретарём — он собирает письма, чеки и документы и превращает их в планы 5 ч.
Глава Take-Two сравнил GTA VI с Барби 6 ч.
SK hynix может запустить производство NAND в США — дочерняя Solidigm ищет место для завода 19 мин.
Китайские учёные создали краску, которая охлаждает стены на 25 °C — без электричества и воды 21 мин.
Samsung и Qualcomm изобрели «органический мост» — он упростит и удешевит выпуск многокристалльных ИИ-чипов 2 ч.
Учёные создали первый ДНК-компьютер, который сам складывает и умножает — без постоянного питания и участия человека 2 ч.
CXMT захотела быть как Samsung и Micron — китайская компания взялась за разработку флеш-памяти NAND 3 ч.
Мобильный интернет в России ускорился в среднем на 15 % после запуска 5G 3 ч.
У iPhone 18 Pro Max насчитали как минимум 18 функций, которые не будут работать в России 4 ч.
Toyota создаст армию из 400 000 роботов — они будут работать на заводах и обучать людей 4 ч.
Curiosity отметил 5000 солов на Марсе и прислал NASA открытку, на которой встретились утро и вечер 4 ч.
Yadro инвестировала 1,2 млрд рублей в разработку двухдиапазонного радиомодуля для сетей LTE и 5G 6 ч.