Bez satelitov, bez GPS a pritom 10-krát presnejšie. Kvantová navigácia v prvom teste prekvapila

Navigácia bez GPS už nie je iba technologickým experimentom. Austrálska spoločnosť Q-CTRL úspešne otestovala na mori systém využívajúci kvantové senzory, ktorý dokáže určovať polohu bez pripojenia k satelitom. Počas skúšok v Korálovom mori dosiahol desaťnásobne lepší výkon než konvenčné satelitné navigačné systémy, pričom zachoval presnosť určovania polohy na úrovni jednej námornej míle.

Systém GNSS, do ktorého patria aj signály GPS, dnes funguje prakticky ako neviditeľná chrbtica modernej navigácie. Bez satelitov sa nezaobídu automobily, lietadlá, lode ani množstvo civilnej a vojenskej techniky. Problém nastáva vo chvíli, keď signál prestane byť dostupný.

Čoraz väčšiu hrozbu totiž predstavuje jeho rušenie a falšovanie. Takzvaný jamming dokáže satelitný signál úplne prekryť, zatiaľ čo spoofing vytvára falošné navigačné údaje a môže zariadenie presvedčiť, že sa nachádza na inom mieste. V prostredí vojenského konfliktu môže mať takýto útok vážne následky.

Rozsah problému pritom rastie. Podľa údajov uvedených v pôvodnom zdroji bolo v roku 2026 zaznamenaných na celom svete viac ako 978-tisíc prípadov rušenia GPS. Pre armády, námorníctvo aj letectvo preto vzniká potreba vytvoriť navigačný systém, ktorý nebude závislý od externého signálu.

Práve na tomto princípe pracuje austrálska technologická spoločnosť Q-CTRL. Jej riešenie využíva kvantové senzory, ktoré nepotrebujú prijímať signál zo satelitov. Namiesto toho sledujú veľmi malé zmeny fyzikálnych vlastností Zeme a na ich základe určujú, kde sa zariadenie nachádza.

Klasický navigačný systém musí komunikovať so satelitmi, aby získal informáciu potrebnú na výpočet polohy. Kvantový prístup je v tomto smere úplne odlišný. Senzor pasívne meria okolité gravitačné alebo magnetické pole a výsledky porovnáva s vopred vytvorenými mapami. Navigačné zariadenie teda nemusí vysielať ani prijímať externý signál.

Kvantový senzor nepotrebuje GPS ani špeciálnu infraštruktúru

Q-CTRL už predtým pracovala na technológii MagNav, ktorá využíva kvantové senzory na zaznamenávanie zmien magnetického poľa. Po pozemných a leteckých testoch sa firma zamerala na technológiu GravNav, ktorá namiesto magnetických polí využíva gravitačné odchýlky.

Gravitačné mapy Zeme sú podľa spoločnosti vhodnejšie pre navigáciu námorných plavidiel. Samotný koncept gravimetrickej navigácie pritom nie je nový. Myšlienka existuje už desaťročia, no Q-CTRL tvrdí, že až teraz sa podarilo verejne predviesť fungujúci systém priamo v námornom prostredí bez GPS a bez potreby špeciálnej infraštruktúry.

Veľkú časť práce pritom nerobí samotný senzor, ale softvér. Q-CTRL vyvinula systém s podporou umelej inteligencie, ktorý dokáže stabilizovať kvantový senzor aj v náročných podmienkach na palube lode. Technológia pritom nepotrebovala špeciálnu reguláciu teploty ani gyroskopickú stabilizáciu pohybu.

Q-CTRL

Počas testu bol systém umiestnený priamo v kabíne osobnej lode a pracoval autonómne. Výsledkom bola deklarovaná desaťnásobne lepšia výkonnosť v porovnaní s GNSS, pričom systém dosiahol presnosť určovania polohy na úrovni jednej námornej míle.

Technológia môže byť dôležitá najmä počas konfliktov

Praktický význam takéhoto riešenia je výrazne väčší než iba možnosť navigovať loď bez GPS. Ak je zariadenie schopné určovať polohu na základe miestnych fyzikálnych vlastností Zeme, protivník nemôže jeho navigáciu jednoducho vyradiť vyslaním falošného satelitného signálu.

Michael J. Biercuk, zakladateľ a generálny riaditeľ Q-CTRL, upozorňuje, že rozširovanie systémov na rušenie a falšovanie GPS ukazuje, že vývojári aj armády nemajú veľa času na hľadanie alternatív. Podľa neho je potrebné čo najskôr využiť potenciál kvantových technológií v obrane.

Unsplash/Gemini

Podobný názor vyjadril aj Steve Sklenka, bývalý generálporučík námornej pechoty USA. Podľa neho test Q-CTRL predstavuje dôveryhodnú cestu k presnej navigácii bez závislosti od externých satelitných signálov. Takéto riešenia sú podľa neho potrebné pre námorné operácie a logistiku v situáciách, keď je GPS nedostupné alebo zámerne vyradené.

Pre civilné lode či bežných používateľov zatiaľ nejde o technológiu, ktorá by mala v dohľadnom čase nahradiť GPS v smartfónoch alebo automobiloch. Významnejšia môže byť najmä v oblastiach, kde výpadok navigácie predstavuje bezpečnostné riziko.

Úspešná námorná demonštrácia však ukazuje, že alternatívy k satelitnej navigácii sa postupne posúvajú z laboratórií do reálneho sveta. Q-CTRL teraz stojí pred ďalšou výzvou: premeniť experimentálny systém na dostatočne malú, odolnú a cenovo dostupnú technológiu, ktorú bude možné nasadiť vo väčšom meradle. Práve od toho bude závisieť, či sa kvantová navigácia stane iba špecializovanou vojenskou technológiou, alebo jedného dňa vytvorí novú záložnú vrstvu pre navigáciu v čase, keď satelity zlyhajú.

Čítajte viac z kategórie: Novinky