Ühendkuningriigi sõjaväetehnoloogia agentuur teeb olulisi edusamme kvantnavigatsiooniseadme arendamisel. See revolutsiooniline süsteem, tuntud kui inertnavigatsioonisüsteem, võiks pakkuda merel olevatele laevadele GPS-sarnast täpsust, ilma et oleks vaja väliseid signaale.
GPS on kahtlemata muutnud transpordi tööstust, suurendades ohutust, tõhusust ja võimaldades uusi ärimudeleid. Siiski on GPS vastuvõtlik häirimisele kuritahtlike osapoolte poolt ja sõltub satelliitide konstellatsiooni terviklikkusest. Seetõttu võiks tõsise päikesepurske sündmus või tahtlik antisatelliidi rünnak põhjustada olulisi kahjustusi GPS-navigatsioonile.
Selle haavatavuse ületamiseks on sõjalised operaatorid sageli pöördunud inertnavigatsioonitehnoloogia poole GPS-i täiendusena, eriti missiooni kriitiliste rakenduste jaoks. Allveelaevad, lennukid ja tiirurakett kasutavad inertsjuhendamist, et kompenseerida GPS-süsteemide teadaolevaid nõrkusi. Siiski kannatavad need süsteemid teatavast triivimisest, mis toob kaasa vähem täpseid asukoha hinnanguid, mida kauem platvorm töötab ilma paranduseta.
Kvantnavigatsioon kasutab sama kontseptsiooni nagu inertsjuhendamine, kuid märksa suurema täpsusega. Kvantaktseleromeetrid, mis on tuntud oma erakordse täpsuse poolest, ületavad traditsiooniliste inertnavigatsioonisüsteemides kasutatavate gürooside jõudlust. Ühendkuningriigi kaitseuuringute lõppeesmärk on arendada täielikult operaativne kvantnavigatsioonisüsteem, mis pakub GPS-vaba navigatsiooni.
Algselt välja töötatud 2018. aastal Imperial College Londoni teadlaste poolt, kasutab kvantsensor laserit ultrakülmade aatomite laineliste omaduste mõõtmiseks ühes kambri. Kui laev liigub, peavad kamber ja selles olevad aatomid liikuma üheskoos. Laserimpulsid jälgivad aatomite liikumist, võimaldades täpsete andmete kogumist laeva kiirenduste kohta.
Imperiali kvantsensori tõhusust testiti kuningliku mereväe uurimisalusel XV Patrick Blackett aastal 2023. Seda on alates sellest ajast edasi testitud ka sellel aastal Ühendkuningriigi kaitsevarustuse transpordilaeva Hurst Point pardal. Ühendkuningriigi kaitseministeerium on optimistlik süsteemi potentsiaali suhtes ning eesmärk on edendada uudseid navigatsioonitehnikaid täielikult vastupidavaks satelliitideta võimekuseks.
Abitehnoloogia osakonna asepeatehnoloog Chester Butterworth rõhutas kvanttehnoloogiate potentsiaali käsitleda kaitse kriitilisimaid väljakutseid, parandades operatiivset eelist ja avastades uusi võimalusi. Täielikult vastupidava satelliitideta võimekuse arendamine kvantnavigatsiooni abil võiks muuta navigatsiooni nii sõjalistel kui ka tsiviilanrakendustel.
Korduma kippuvad küsimused:
Q: Millist kvantnavigatsioonisüsteemi arendab Ühendkuningriigi sõjaväeagentuur?
A: Kvantnavigatsioonisüsteem on inertnavigatsioonisüsteem, mis pakub merel olevatele laevadele GPS-sarnast täpsust, ilma et oleks vaja väliseid signaale.
Q: Miks on GPS vastuvõtlik häirimisele ja muudele haavatavustele?
A: GPSi on lihtne häirida kuritarvitajate poolt ja see sõltub satelliitide konstellatsiooni terviklikkusest. Tõsised päikesepurske sündmused või tahtlikud antisatelliidi rünnakud võiksid GPS-navigatsiooni oluliselt kahjustada.
Q: Kuidas täiendab inertnavigatsioonitehnoloogia GPS-i?
A: Sõjalised operaatorid kasutavad sageli inertnavigatsioonitehnoloogiat GPS-i täiendusena, eriti missioonikriitiliste rakenduste jaoks. Allveelaevad, lennukid ja tiiruraketid kasutavad inertsjuhendamist GPS-süsteemide nõrkuste kompenseerimiseks.
Q: Milline on kvantnavigatsiooni eelis traditsioonilise inertnavigatsiooni ees?
A: Kvantnavigatsioon kasutab kvantaktseleromeetreid ja pakub oluliselt suuremat täpsust kui traditsioonilised inertnavigatsioonisüsteemid. Kvantaktseleromeetrid on tuntud oma erakordse täpsuse poolest ning ületavad traditsioonilisi güroose.
Q: Kuidas mõõdab kvantsensor laeva kiirendusi?
A: Kvantsensor kasutab laserit ultrakülmade aatomite laineliste omaduste mõõtmiseks kambri sees. Laserimpulsid jälgivad aatomite liikumist, võimaldades täpsete andmete kogumist laeva kiirenduste kohta.
Q: Millised laevad on kvantsensori tõhusust testinud?
A: Kvantsensori tõhusust testiti kuningliku mereväe uurimisalusel XV Patrick Blackett aastal 2023. Seda on edasi testitud Ühendkuningriigi kaitsevarustuse transpordilaeva Hurst Point pardal.
Q: Milline on Ühendkuningriigi kaitseministeeriumi seisukoht kvantnavigatsiooni potentsiaali suhtes?
A: Ühendkuningriigi kaitseministeerium on optimistlik kvantnavigatsiooni potentsiaali suhtes ning eesmärk on välja arendada täielikult vastupidav satelliidivaba võimekus. Neil usutakse, et see võiks muuta navigatsiooni nii sõjalistel kui ka tsiviilanrakendustel.
Peamised terminid/jargoon:
– Inertnavigatsioonisüsteem: Navigatsioonisüsteem, mis kasutab kiirendusandureid ja giroskoope positsiooni, kiiruse ja orientatsiooni määramiseks, ilma et oleks vaja väliseid signaale.
– GPS: Globaalne positsioneerimissüsteem, satelliitnavigatsioonisüsteem asukoha ja aja teabe pakkumiseks.
– Antisatelliidi rünnak: Rünnak, mis sihib konkreetseid satelliite nende töö häirimiseks või kahjustamiseks.
– Inertsjuhendamine: Kiirendusandurite ja giroskoopide kasutamine sõiduki või raketinihutamiseks.
– Kvantnavigatsioon: Navigatsioonitehnoloogia, mis kasutab kvantaktseleromeetreid väga täpsete mõõtmiste jaoks.
Soovitatavad seotud lingid:
– Kaitseministeerium
– Imperial College London
– Kuninglik merevägi
The source of the article is from the blog reporterosdelsur.com.mx