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 🔥
«Воровство беспрецедентных масштабов»: OpenAI и Microsoft признали, что ИИ построен на краже данных и неумолимо разрушает интернет 60 мин.
AAA по цене AA: раскрыт бюджет вампирской ролевой игры The Blood of Dawnwalker от ведущих разработчиков The Witcher 3 и Cyberpunk 2077 2 ч.
Более трёх миллионов игроков добавили амбициозный китайский боевик Phantom Blade Zero в список желаемого 2 ч.
Rebel Wolves услышала фанатов — The Blood of Dawnwalker получит режим «Новая игра +» 4 ч.
Эффектное, но утомительное приключение: критики вынесли вердикт Control Resonant 4 ч.
Внедрение «водяных знаков» может сделать поведение ИИ-моделей непредсказуемым 5 ч.
У всех ИИ-агентов для программирования нашлась опасная уязвимость — вредоносный код запускается без участия пользователя 8 ч.
Гендиректор Twitch рассказал, когда разработчики GTA VI выпустят GTA Online 2 10 ч.
Системы OpenAI взломали при помощи ИИ-моделей Anthropic 10 ч.
Демоверсия хардкорного скоростного шутера Hmur от российского разработчика-одиночки вышла в Steam, но ненадолго 11 ч.
США строят фабрики для чипов, но работать на них некому — к 2030 году отрасли будет не хватать 157 000 специалистов 3 ч.
Шотландия де-факто ввела временный мораторий на новые ЦОД гиперскейл-уровня 3 ч.
Видеокарта с аниме-амбассадором: Palit представила GeForce RTX 5060 Ti RiTONA OC 3 ч.
OpenAI всерьёз взялась за роботов — компания набирает десятки инженеров и обещает им до $500 000 в год 4 ч.
ИИ-ускорители Huawei Ascend 960DT с 288 Гбайт памяти выйдут в начале 2027 года 4 ч.
Вглубь и вширь: Cornelis анонсировала архитектуру Active Compute Fabric 4 ч.
Китайский ИИ ещё не научился зарабатывать как американский — DeepSeek, Alibaba и ещё пять разработчиков вместе не догнали OpenAI и Anthropic 5 ч.
Schneider Electric представила 2,5-МВт силовые модули для ИИ ЦОД, сокращающие время монтажа 5 ч.
Rune Energy привлекла $40 млн на развитие своих модульных ЦОД на солнечной энергии 6 ч.
Представлен дизайнерский смартфон Tecno Pova 8 Pro 5G Tonino Lamborghini Limited Edition 6 ч.