Сегодня 14 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 🔥
GTA VI стоила меньше $1,5 миллиарда долларов, а следующий проект Rockstar не придётся ждать восемь лет — подробности разработки главной игры 2026 года 7 мин.
В киберпанковый экшен-платформер Replaced сыграли 900 тысяч человек, а игра получила дату релиза на Android 2 ч.
В Рунете снова произошёл массовый сбой — россияне пожаловались на проблемы с Mail.ru, Ozon и другими сервисами 2 ч.
Сооснователь Rockstar объяснил, почему Max Payne 3 стала его личным провалом 5 ч.
Спустя месяц Bethesda починила графику в The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered на Switch 2, которую сама же и испортила 5 ч.
«Прозвище Levelord он получил не просто так»: умер легендарный дизайнер уровней Duke Nukem 3D и Sin Ричард Грей 7 ч.
Microsoft в ответ на всплеск ИИ-модов и портов сформировала команду Xbox Labs для исследования новых технологий создания игр 8 ч.
Anthropic просит апелляционный суд повторно рассмотреть дело о споре с Пентагоном 8 ч.
Google добавила флагманскую ИИ-модель Gemini 4 Argon в подписку за $20 — но с ограничениями 18 ч.
До $20 000 за один баг: Google расширила программу поиска уязвимостей Chrome 18 ч.
TCL замахнулась на OLED-мониторы с частотой 700 Гц — но придётся подождать до 2028 года 21 мин.
Память не перестаёт дорожать — комплект DDR5-6000 объёмом 32 Гбайт в США теперь стоит $450 31 мин.
Gigabyte представила в России 16-дюймовый игровой ноутбук Eagle с Ryzen 5 и RTX 4050 43 мин.
Санкции подталкивают CXMT к переходу на память с вертикальными транзисторами — Samsung и SK hynix не торопятся 56 мин.
NVIDIA анонсировала новые инвестиции в стартапы Франции на фоне вложений $10 млрд в технологическую экосистему всей Европы 2 ч.
Представлены премиальные смарт-часы Garmin MARQ 3 — до 18 дней без подзарядки и цена от $2500 2 ч.
Чиповый бум набирает обороты: расходы на оборудование для фабрик выросли до $149 млрд и на этом не остановятся 3 ч.
Капитальные затраты гиперскейлеров уже в следующем году превысят $1,5 трлн 3 ч.
БПЛА атаковали ЦОД «Сбербанка» в Балаково — все системы работают в штатном режиме 3 ч.
Чтение до 20 млн IOPS: Kioxia показала SSD GP1 на базе XL-Flash третьего поколения 3 ч.