ВВС США создают квантовую систему навигации для замены GPS

SandboxAQ, принадлежащая, как и Google, компании Alphabet, сотрудничает с ВВС США в разработке квантовой системы позиционирования, которая призвана заменить или дополнить GPS.

На данном этапе новая система предназначена для использования в военных операциях в районах, не охваченных GPS, или в ситуациях, когда эта система будет заглушена. Проект основан на применении квантовых методов и алгоритмов искусственного интеллекта.

Как поясняют в SandboxAQ, в интересах ВВС США планируется задействовать передовые квантовые технологии, которые значительно повышают точность навигации. Система будет использовать уникальные возможности квантовых датчиков с высокой чувствительностью к изменениям магнитных и электрических полей для достижения беспрецедентной точности позиционирования и навигации.

Работа квантовых датчиков будет координироваться ИИ для повышения производительности системы. Например, алгоритмы ИИ эффективно обнаруживают и смягчают помехи от таких источников, как вибрация самолета.

SandboxAQ уже провела испытания новой системы навигации в воздухе, установив ее на военно-транспортный самолет С-17. В ВВС США считают, что работа в этом направлении будет способствовать укреплению национальной безопасности страны.

Comments

[alexoff]

А высокая чувствительность к электромагнитным полям не влечет за собой высокую уязвимость перед РЭБ?

[rocket757]

Системы РЭБ создают зоны локальных помех/воздействия...
Возможно это не скажется на работе системы в общем и целом. В общем вопросы, на которые пока ответов не будет, а потом... увидим, узнаем.

[Shurik70]

Только я ни фига не понял.
Словосочетание "Квантовая система" обычно означает пару запутанных фотонов. Изменение состояния одного влечёт изменение другого. Это позволяет осуществить МГНОВЕННУЮ передачу данных без возможности перехвата.
Система же позиционирования основана на задержке сигнала. То есть, зная, в какой момент времени спутник подаёт сигнал, и через сколько милисекунд после этого его ловит приёмник, позволяет точно вычислить расстояние до спутника. А если видимых на небе спутников будет три (или больше), зная точные координаты этих спутников и расстояния до каждого, можно вычислить координаты приёмника.
Квантовая связь тут совершенно не пригодна.
.
Возможно, под "квантовой системой" имелись в виду всего лишь высокочувствительные датчики. Однако, чем выше чувствительность, тем уязвимее для РЭБ. Добавление ИИ для фильтра помех ситуацию не улучшит (хотя рекламный ход хороший - стоимость подскочит знатно), поскольку и без всякого ИИ электронные фильтры уже выжимают максимум возможного.
Оптимально в зоне действия РЭБ использовать иннерционные датчики и гироскопы (до GPS на них и летали)

[Arisaka]

ИНС на МЕМС не менее чувствительны ко всему подряд. Механический гироскоп это и размеры и цена. Явно не решение для дронов. А всё движется в сторону беспилотности и малоразмерности.

[ramzay21]

Видимо они скоро начнут выпускать массово навигационные системы высокой точности работающие автономно и вместе с прогрессом в создании и развитии ИИ это станет прыжком в развитии различных вооружений от БПЛА до подводной лодки.

[Shurik70]

Цитата: Arisaka

Механический гироскоп это и размеры и цена

А вот тут вы не правы.
Гироскопы современных дронов имеют габариты микросхем, и встраиваются прямо в платы контроллеров для дронов.
Прогуглите из интереса "Гироскоп для квадрокоптера"

[Gnefredov]

ИНС на МЕМС не менее чувствительны ко всему подряд. Механический гироскоп это и размеры и цена. Явно не решение для дронов. А всё движется в сторону беспилотности и малоразмерности.

Зачем механический? Можно лазерный гироскоп на эффекте Саньяка (мы такие в производство для систем управления/стабилизации ЛА ещё в 1987 году освоили.

[alexoff]

Никакой мгновенной передачи нет, квантовая запутанность позволяет узнать что кто-то присосался к кабелю и только.

[nik-mazur]

Цитата: Shurik70

Словосочетание "Квантовая система" обычно означает пару запутанных фотонов

Вот вы зачем людям ваниль портите? Так же красиво всё было: квантовые датчики, искусственный интеллект. А тут, бах! какая-то скучная физика...

[alystan]

Великобританские ВМС впервые провели испытания технологии квантовой навигации, разработанной физиками Имперского колледжа Лондона. Главное отличие этой технологии от GPS заключается в том, что она не требует спутников для своей работы.

Вот что пишут сами исследователи по поводу своей технологии:

Наши атомные интерферометры используют лазерное излучение для подготовки внутренних и подвижных состояний облака атомов рубидия. Затем свет расщепляет атомную волновую функцию так, что она распространяется по двум разным путям, а затем рекомбинирует их с разницей фаз, подобно тому, как световые волны расщепляются и рекомбинируются в обычном интерферометре Маха-Цендера.

Мы используем детектирование флуоресценции для измерения конечных населенностей двух гиперфиновых основных состояний, которые задаются величинами и , в результате квантовой интерференции. Если атом ускоряется - например, под действием гравитации или другой небольшой силы - это приводит к сдвигу фазы. Преобразование сдвига фазы в ускорение зависит только от длины волны лазерного излучения и времени импульсов света. Эти параметры очень точны и стабильны, поэтому данное устройство измеряет ускорение гораздо надежнее, чем лучшие обычные акселерометры. Он также может быть чрезвычайно чувствительным - например, прибор в нашей лаборатории может ощущать изменения в несколько миллиардных долей ускорения, вызванного гравитацией.

Данная технология использует квантовый акселерометр, который включает в себя облако примерно из миллиарда атомов рубидия-87.

Время от времени квантовая навигационная система может быть откалибрована с использованием точных координат судна, полученных при помощи GPS.

Ожидается, что данная система будет особенно полезной на подводных лодках, где сигнал GPS имеет проблемы под водой. Пока что нет информации о применении квантовой навигации на реальных кораблях.

Испытания проводилось на новом судне ВМФ XV Патрик Блэкетт. Испытания прошли успешно и это знаменует технологический скачок в корабельной навигации. С этой квантовой навигационной системой на борту судно может ориентироваться с большей точностью, чем традиционные методы карт и компаса, устраняя необходимость в широко используемой в настоящее время спутниковой навигации.

[solar]

Австралийская компания Q-CTRL получила контракт от Министерства обороны страны на разработку квантовой системы навигации для подводных лодок. Эта система имеет огромный потенциал для повышения точности и надежности навигации подводных судов...Технология, разрабатываемая Q-CTRL, внедряется в рамках трехстороннего оборонного альянса AUKUS, что означает, что она будет использоваться не только австралийским подводным флотом, но также флотами США и Великобритании.

Похоже, готовится новый прорыв в системах навигации. Японцы ту да же двинулись

Токийские исследователи впервые представили миру свою систему навигации для которой не требуется использование дорогостоящих космических спутников. В основе новой системы навигации лежит без спутниковая технология основанная на мюонах, которые должны регистрироваться в космических лучах...Новая система геопозиционирования получила название muPS, что в переводе означает мюометрическая система позиционирования. Она одинаково работает в воздухе, воде, горах, под землёй и везде где могут проникнуть космические лучи и мюоны.

[ramzay21]

Похоже, готовится новый прорыв в системах навигации. Японцы ту да же двинулись

Видимо прорыв уже есть, и скоро эти штуки появятся на всех кораблях стран НАТО, а затем и Китая. У нас такого к сожалению не будет, расскажут что все это фигня и наш РЭБ все подавит, и лучше компаса и карты ничего нет. Тем временем наше отставание от передовых стран критическое, и это понимают некоторые наши руководители, понимают но ничего не делают.

[Mister22408]

Тупо распил ОГС с уменьшением погрешности... (Это вам не отрасль ельциноидам передавать через Костина...)

[usr01]

Цитата: Shurik70

Только я ни фига не понял.

да никто не понял! в статье - набор умных слов. писал гуманитарий-журналист на засекреченную тему... и что тут понять можно? а гадать... кофейная гуща кончилась...

[jdiver]

а гадать... кофейная гуща кончилась...

В теме о квантовых эффектах гадать на кофейной гуще это моветон. Надо гадать на каком-нибудь конденсате Бозе-Эйнштейна

[rocket757]

ВВС США создают квантовую систему навигации для замены GPS

. Понятно, что поиск систем позиционирования не зависящих от внешней инфраструктуры обеспечения, которую могут уничтожить/отключить/как то ещё на неё воздействовать, будут все, кому позволяет технический, технологический уровень развития.
Вопросы все те-же, но поскольку задавать их бесполезно, просто подождать и посмотреть, что и у кого получится!

[У.Ченый]

Эта система или другая, но замену GPS искать однозначно надо, ибо бороться с ней научились и надеяться на нее в бою уже нельзя. Главное, чтобы мы не оказались в критической систуации из-за того, что прозевали очередной виток развития технологий.

[Disant]

работают .
в НИИ радиотехнических измерений говорят , что отставание небольшое

[dump22]

Хитро.
Для квантовой навигации спутники уже будут не нужны.
В определенном виде это возврат к традиционным магнитным компасам, но на совсем новом уровне.

Квантовый навигатор это небольшой алмазный куб, где в обыкновенной углеродной решетке присутствуют атомы азота. Когда луч зеленого лазера проходит через куб, эти азотные вкрапления испускают красный свет, интенсивность которого зависит от силы и направления окружающего магнитного поля, воздействующего на куб.

Проблема в том, что пока новые устройства еще дорогие (алмаз!), большие и тяжелые, требуют точной калибровки и составления специальных карт для аномалий в магнитном поле Земли.

[alexoff]

А вот если этот навигатор в танк засунуть, там эти магнитные поля никак не изменятся? Или если кто-то насыпет с беспилотника магнитную пыль?

[dump22]

В танке это работать не будет, сталь его корпуса экранизирует магнитное поле.
А вот в самолете будет, там только калибровка под его алюминиевый корпус понадобиться.

А магнитная пыль имеет весьма слабую напряженность магнитного поля. Для внесения серьезных помех в магнитное поле земли нужно что-то очень мощное, типа как МРТ (в несколько тесла).

[Toorik]

А магнитные бури и другие изменения в магнитном поле земли тоже поидее должны влиять на точность?

[У.Ченый]

Тем не менее, как известно из классической литературы, достаточно было топора, чтобы так исказить магнитное поле, что это прекрасно отразил очень грубый прибор - компас. Ведь чем более чуткий прибор, тем на менее сильные помехи он будет реагировать. А когда говорят о точностях в метр и менее, то это должен быть чудовищно чуткий прибор.
Ну, и чтобы им пользоваться нужна подробнейшая карта магнитного поля, а вовсе не каких то аномалий. Причем карта актуальная, учитывающая не только природные поля, но и искусственные, типа высоковольтных линий. Плюс текущие магнитные бури, например.

[Arisaka]

Я думаю такие карты аномалий уже давно используются и в обычных малоразмерных дронах, для улучшения связки магнетометр+акселерометр+гироскоп.

[Мореход]

Да, но магнитное поле земли тоже не статично и меняется, даж магнитные полюса смещаются.

[Mister22408]

Вы не учли нейтрино, что трется об оптическую ось при наличии нутации в условиях прецессии...

[Fangaro]

Квантовый вычислитель... Такой био объект в специальной среде. Без внешнего мех воздействия, со стабильной температурой. Как раз для ВВС, где ни перегрузок, ни вибрации, ни изменения состава окружающей среды.

[ism_ek]

Ничего нового. Квантовые гироскопы есть почти в любом смартфоне. В ракетах типа Искандера Квантовые гироскопы поточнее и подороже, но все равно они до точности GPS сильно не дотягивают.

[Nikolaevich I]

Цитата: ism_ek

Ничего нового. Квантовые гироскопы есть почти в любом смартфоне. В ракетах типа Искандера Квантовые гироскопы поточнее и подороже, но все равно они до точности GPS сильно не дотягивают.

Какие "квантовые гироскопы" ? Що це таке ? Я знаю "лазерные гироскопы" ! Что-то мне подсказывает,что "лазерные" и "квантовые" устройства могут иметь разные физические принципы функционирования !

[ism_ek]

Цитата: Nikolaevich I

Что-то мне подсказывает,что "лазерные" и "квантовые" устройства могут иметь разные физические принципы функционирования !

В моё время каждый школьник знал, что лазер - это оптический квантовый генератор.

[oppozite28]

SandboxAQ, принадлежащая, как и Google, компании Alphabet, сотрудничает с ВВС США в разработке квантовой системы позиционирования, которая призвана заменить или дополнить GPS.

Хотелось бы верить в то что истинная природа и назначение кванта американскими специалистами из SandboxAQ изучена полностью, а также факторы влияющие на действия самого кванта

[Oleg Fedechkin]

Это в лаболаториях толком не изучили на уровне институтов!! Ну да, нуда. Пошел он этот гиперзвук куда подальше!! США сразу на квантовую ПРО перейдут!!!

[Бывший солдат]

Подождем прояснения ситуации. Пока много вопросов.

[Oleg Fedechkin]

БРЕД какой то!!! Просто бред!! Ну так если нет возможности преодалеть гиперзвук, то надо выбить деньги на квантовою систему !!! А куда делся магнитотрон на корабле??

[beybender]

А в России создают подушки безопасности для ВАЗа !!!

[Neo-9947]

"С чего бы ни начинали — все время получается автомат Калашникова"
В.В. Путин

[Expert]

Это старый, еще советский анекдот: что бы не делали русские, всё равно получается танк. И явно не Путиным придуманный! Но, многим путинистам это неведомо. Скоро уже, наверное, все произнесённые им слова русского языка начнут ему за авторство приписывать, как не единожды приписывают ему авторство чужих фраз. Впрочем, от многих индивидуумов путинского электората, ничего другого и не ожидал.

[nik-mazur]

Работа квантовых датчиков будет координироваться ИИ

Новые модные слова пошли в массы. Не так давно всё было цифровое. Потом нано и смарт Сейчас куда ни плюнь, везде всё квантовое и искусственно-интеллектное. А, ещё это... нейросетевое.

[Простой]

Еще пару лет назад российские ВВС чугунием кидались, а сейчас -гравитационными бомбами.
В кватновых взаимодействиях нифига не соображаю, а вот прочитал статью и, особено,комментарии - дак как засоображал!
Теперь пытаюсь своим квантовым мозгом очки найти - куда-то их положил - а вспомнить не могу.

[Теледроид]

Это просто-напросто инерциальная навигация повышенной точности. Вопрос только в том насколько повышенной, и сколько это будет весить и стоить. Поживём-увидим. Но в принципе возможно появление очень компактных дешёвых датчиков. Поживём-увидим. И не думаю что наши и китайские разработки сильно отстанут от западных.

[dump22]

Нет. Ничего общего с инерциальными системами там нет. Это навигация по магнитному полю земли.

Квантовый навигатор это небольшой алмазный куб, где в углеродной решетке присутствуют атомы азота. Когда луч зеленого лазера проходит через куб, эти азотные вкрапления испускают красный свет, интенсивность которого зависит от силы и направления окружающего магнитного поля, воздействующего на куб. Замеряя этот свет, можно сверхточно замерить силу и направление магнитного поля.

Пока это все еще громоздко, дорого и подверженно ошибкам.

[Репеллент]

Цитата: dump22

Когда луч зеленого лазера проходит через куб, эти азотные вкрапления испускают красный свет, интенсивность которого зависит от силы и направления окружающего магнитного поля, воздействующего на куб. Замеряя этот свет, можно сверхточно замерить силу и направление магнитного поля

Стильно, модно, молодежно. Не совсем, правда, понятно:

- чем оно лучше старого доброго магнитного компаса?
- поскольку магнитное поле Земли, мягко выражаясь, слегка неоднородно, повышенная точность измерений будет скорее во вред, чем на пользу
- и тд. и тп., лень по клаве молотить.

Итого: а нафига козе баян, вообще?

[dump22]

- чем оно лучше старого доброго магнитного компаса?

Точность на много порядков выше. В результате погрешность этой навигации уже сейчас составляет десятки метров.

Итого: а нафига козе баян, вообще?

Главное преимущество это конечно независимость от сигнала со спутников, которые можно сбить или заглушить. А вот магнитное поле земли подавить (или исказить) намного сложнее

[Репеллент]

Цитата: dump22

Точность на много порядков выше

Еще раз: магнитное поле Замли существенно неравномерно. Это намек.

Цитата: dump22

В результате погрешность этой навигации уже сейчас составляет десятки метров

На какой дистанции? На километре? Верю...

Цитата: dump22

А вот магнитное поле земли подавить (или исказить) намного сложнее

Магнитное поле само по себе достаточно "искажено". То есть - к такой системе навигации будет нужна точная карта магнитного поля Земли, плюс система позиционирования. Независимая от спутников, ога...

ИМХО бред какой-то, а не система

[dump22]

магнитное поле Замли существенно неравномерно. Это намек.

Я вас понял. А вы видели когда-нибудь специальные карты магнитных склонений? Они же давно существуют.

На какой дистанции? На километре?

Погрешность в километры только у самых магнитных полюсов.
В большинстве районов земли погрешность определения координат у этой системы уже сейчас это десятки метров.

ИМХО бред какой-то, а не система

Это система уже реально работает. На повестке дня следующий вопрос, как сделать ее миниатюрной и дешевой.

И я вас прекрасно понимаю.
Когда-то и "волновой твердотельный гироскоп" звучало как полный бред.

[uRRY]

Ок, за 15 минут до часа Икс рвём Царь-Бoмбy у Северного магнитного полюса и загинаем все магнитные чакры Земли

[ln_ln]

"Это просто-напросто инерциальная навигация повышенной точности."
Комментарий Теледроида - самый дельный. Правда, в компактность и дешевизну не верится.

[Vert]

Много лет тому назад были проблески замены GPS на нейтринные потоки от звёзд (пульсаров) местоположение которых известно,но сейчас много что исчезло даже в инете

[jdiver]

ну да а детекторы нейтрино глубоко в землю закапывают почему-то

[uRRY]

Издавна было известно, что если о чем-то перестали писать, то этот вопрос засекречен и перешёл под контроль военных.

[larsikkot]

ждем коменты диваных экспертов которые прочитав - заявят что эта новинка шняга полная которую легко заглушат наши рэб..

[ВПП-1]

Как поясняют в SandboxAQ, в интересах ВВС США планируется задействовать передовые квантовые технологии, которые значительно повышают точность навигации. Система будет использовать уникальные возможности квантовых датчиков с высокой чувствительностью к изменениям магнитных и электрических полей для достижения беспрецедентной точности позиционирования и навигации.

Серьёзная заявка...

[ASM]

А что это вообще такое? Фотон - квант света, электрон - квант электромагнитной энергии. И т.д. Какие кванты эти пилильщики бюджета еще собрались использовать? Кажется мне, что это лохотрон в стиле Сои.

[orionvitt]

считают, что работа в этом направлении будет способствовать укреплению национальной безопасности страны

Ну ну, дерзайте. Советский Союз, тоже укреплял безопасность Родины, однако развалился изнутри. Все эти БЛМы, трансгендеры всех мастей, воинствующие феминистки, разного рода ЛГБТ, мигранты, расовые активисты, сто двадцать полов и прочее (перечислять западные ценности можно очень долго), укреплению национальной безопасности не содействуют. Я бы даже сказал, они её понижают (мягко сказано). И никакие квантовые прибамбасы тут не помогут. Хотя, с научной точки зрения, наверное очень интересно.