Сегодня 29 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 🔥
Windows 11 научилась переустанавливаться без установочной флешки, даже если ОС не загружается 49 мин.
Философская головоломка The Talos Principle 2 от разработчиков Serious Sam спустя три года после релиза подорожала на 33 %, и игроки не против 2 ч.
Mistral открыла веса ИИ-модели Large 4 с триллионом параметров и удешевила доступ через API 3 ч.
Эксклюзив Nintendo Switch 2 от создателей Bloodborne и Elden Ring не выйдет в 2026 году — FromSoftware перенесла релиз The Duskbloods 3 ч.
Китайский боевик Phantom Blade Zero показал ударный старт в Steam — лидер продаж и лучший пиковый онлайн для одиночных игр 2026 года 4 ч.
Microsoft опубликовала квартальный отчёт — выручка Azure выросла на 48 % 5 ч.
Aladdin Enterprise CA — российский аналог Microsoft Certificate Authority — получил крупное обновление 5 ч.
В UEFI найдена критическая уязвимость — под угрозой машины с сетевой загрузкой 6 ч.
Журналисты разразились скриншотами и подробностями GTA VI, а «Южный Парк» показал новый геймплей 8 ч.
Обнаружена критическая уязвимость в UEFI миллионов компьютеров и серверов 9 ч.
Спецслужбы США заподозрили близкую знакомую главы Nvidia в шпионаже на Китай, но Трамп не стал вмешиваться 3 мин.
Samsung отчиталась о рекордной операционной прибыли в III квартале на фоне огромного спроса на память для ИИ 10 мин.
Найден полупроводник, который может помочь решить одну из главных проблем солнечных панелей 20 мин.
Quantum DC намерена построить кампус ЦОД мощностью 1,2 ГВт и энергетический комплекс в Австралии 3 ч.
OnePlus представила смартфоны Ace 7 и Ace 7 Pro — Snapdragon 8 Elite Gen 5 с активным охлаждением, камера 200 Мп и батарея 9000 мА·ч 4 ч.
Naver заключила сделку c Brookfield на $9 млрд для расширения ИИ-инфраструктуры 4 ч.
Marvell намерена поглотить производителя оптических компонентов для ЦОД Lumentum 5 ч.
$15 500 запросила Apple за 512 Гбайт оперативной памяти для Mac Studio 5 ч.
«Яндекс» нарастил выручку до 411 млрд рублей, но атаки на ЦОД спутали планы компании 5 ч.
iPhone Duo не провалился, и уже в 2027 году Apple займёт почти 30 % рынка складных смартфонов 5 ч.