• 英國皇家海軍正在研究無GPS量子導航

    英國軍事技術機構正在研發一種量子導航設備,即慣性導航系統,可為海上船舶提供類似全球定位系統(GPS)的精度,而無需依賴任何外部信號。

    當前,GPS已經徹底改變交通經濟,在提高安全性和效率的同時,促成了新的商業模式(如 Uber)。現代航運業在導航、避免碰撞和精確定位方面嚴重依賴GPS。然而,GPS極易受到惡意行為者的干擾,且依賴于衛星星座的完整性。如果發生嚴重的太陽耀斑事件,或者更嚴重的蓄意反衛星攻擊,GPS的導航功能就會受到損害。

    軍事運營商通常依賴慣性導航技術來補充GPS,特別是對于關鍵任務應用。潛艇、飛機和巡航導彈使用慣性導航來抵消GPS系統的已知漏洞。然而,慣性制導系統是航位推算的一種高級形式,所有系統都有一定程度的漂移:平臺運行時間越長且沒有得到確定的定位,預估位置的準確性就越低。

    量子導航使用相同的概念,但精度更高。量子加速度計比傳統上用于慣性制導的陀螺儀要更加精確,英國國防研究人員表示,如果量子加速度計發展到可以使用的程度,有朝一日可用于無GPS導航。

    量子傳感器由倫敦帝國理工學院的研究人員于2018年開發,利用激光測量腔體內超冷原子的波狀特性。當船移動時,艙室也隨之移動,艙內的原子也必須隨之移動。激光脈沖跟蹤原子的運動,這些數據可以精確記錄船的加速度。

    2023年,帝國量子傳感器在英國皇家海軍研究船“XV Patrick Blackett”號上進行了測試,今年又在英國國防海運船“Hurst Point”號上展開進一步測試。英國國防部看好該系統在下一輪測試中走向成熟的前景。

    英國國防部副首席技術官Chester Butterworth在一份聲明中表示:“量子技術有可能解決國防部一些最緊迫的問題,提高我們的作戰優勢,并為新的機遇奠定基礎。我們正在推進新型導航技術,以實現完全彈性的無衛星能力。”

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