Сегодня 03 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 🔥
Proxmox открыла офис в США и запустила круглосуточную поддержку — VMware тут же пообещала вернуть недорогую версию vSphere Standard 2 мин.
Состоялся релиз Basis Workplace 3.4 с поддержкой виртуализации отдельных приложений 21 мин.
Первое дополнение к Crimson Desert позволит почувствовать себя капитаном корабля — трейлер и подробности Charting the Unknown 26 мин.
Новый геймплейный ролик Metro 2039 подтвердил дату выхода и поддержку 60 кадров/с на консолях 52 мин.
Скоро государство продаст издателя «Мира танков» некоему «заинтересованному инвестору» 2 ч.
Nvidia официально объявила о поглощении Hugging Face за $12,9 млрд 3 ч.
«Яндекс» разработает оркестратор для ИИ-моделей 3 ч.
США, Китай и ещё 18 стран неожиданно договорились о правилах для ИИ — но до настоящего регулирования далеко 3 ч.
Создатель Kimi K3 рвётся на биржу вслед за американскими ИИ-гигантами — Moonshot AI хочет привлечь $3 млрд 5 ч.
«Алиса AI» не получит расширенного доступа к Android, заверили в «Яндексе» 6 ч.
Philips выпустила 34-дюймовый изогнутый бизнес-монитор 34B2U5900C с двумя режимами: 5K2K при 120 Гц и 1440p при 240 Гц 11 мин.
Один номер на два iPhone — Apple позволит переключаться между смартфонами без перестановки SIM 13 мин.
TCL выпустила P80 Ultra — первый смартфон с технологией Nxtpaper и OLED-экраном 18 мин.
Тонущую GoPro поглотили за $285 млн, и теперь она займётся оптикой для ЦОД 54 мин.
«Змей-Молния» на 420 Тбит/с: подводный интернет-кабель AWS Sta’O’Nuk свяжет Японию и США 2 ч.
DLSS 5 может стать новым стресс-тестом — энергопотребление RTX 5090 при активации технологии достигает 800 Вт 2 ч.
Intel рискует упустить контракт с Apple из-за болтливости — компания показала, что ей нельзя доверять 3 ч.
restore: открыл корнер Vertu в Москве — цены на смартфоны начинаются от 560 тыс. рублей 3 ч.
Cerebras получит 165-МВт дата-центр в Финляндии 4 ч.
Принадлежащая SoftBank компания SB Energy подала на IPO, получив поддержку NVIDIA 4 ч.