پرواز با قطب‌نمای کوانتومی / پهپادی که بدون نیاز به GPS، مسیر خود را مشخص می‌کند

به نقل از خبرآنلاین، این تکنولوژی توسط شرکت SandboxAQ طراحی و توسعه یافته و بر اساس یک سامانه به نام AQNav فعالیت می‌کند. اهمیت این فناوری از زمانی روشن می‌شود که پهپادهای نظامی در میدان‌های نبرد ممکن است با اختلال‌های عمدی یا جعل سیگنال‌های GPS و دیگر سیستم‌های GNSS مواجه گردند. در چنین سناریوهایی، فقدان ناوبری ماهواره‌ای می‌تواند توانایی یک پهپاد را برای پیشبرد مأموریت به شدت تحت تأثیر قرار دهد.

تبدیل میدان مغناطیسی زمین به نقشه‌ای کاربردی

AQNav برای تعیین موقعیت، به جای اتکای به سیگنال‌های ماهواره‌ای، به اندازه‌گیری میدان مغناطیسی طبیعی زمین می‌پردازد. میدان مغناطیسی زمین در نقاط مختلف متفاوت است و ویژگی‌هایی از جمله شدت میدان، سمت آن نسبت به شمال مغناطیسی و زاویه میله مغناطیسی دچار تغییر می‌شوند.

این تفاوت‌ها به نوعی چون یک اثر انگشت جغرافیایی عمل می‌کنند. سامانه AQNav تغییرات اندازه‌گیری شده را با یک پایگاه داده وسیع از نقشه‌های میدان مغناطیسی مقایسه کرده و با تکیه بر یک مدل متکی بر هوش مصنوعی، مکان محتمل پهپاد را در لحظه تعیین می‌کند.

قلب سخت‌افزاری این سامانه یک مغناطیس‌سنج نوری به نام Optically Pumped Magnetometer (OPM) است. این حسگر از یک محفظه کوچک حاوی اتم‌های قلیایی همچون روبیدیم، سزیم، یا پتاسیم استفاده می‌کند. تابش لیزر موجب قرارگیری اتم‌ها در یک وضعیت خاص می‌شود و میدان مغناطیسی زمین باعث تغییر این وضعیت می‌گردد. اندازه‌گیری این تغییرات توانایی تعیین شدت و جهت میدان مغناطیسی را با دقت بالا میسر می‌کند. سامانه مغناطیسی در دمای اتاق کار می‌کند و نیازی به سامانه‌های خنک‌کننده پیشرفته ندارد.

چرا این تکنولوژی برای پهپادهای نظامی حائز اهمیت است؟

یکی از ویژگی‌های برجسته AQNav این است که برای عملکرد به سیگنال‌های خارجی نیازی ندارد. بنابراین بر خلاف GPS، سیگنال آن به راحتی با ایجاد اختلال رادیویی یا ارسال سیگنال‌ جعلی قابل مختل کردن نیست. شرکت نورتروپ گرومن اعلام نموده است که آزمایش‌های پروازی نشان داده‌اند که این سامانه در کنار یک سیستم ناوبری بصری می‌تواند به خوبی عمل کند.

پهپاد Lumberjack با وزن خالی حدود ۳۶ کیلوگرم و حداکثر وزن برخاست ۱۳۱ کیلوگرم طراحی شده است. ارزش تقریبی این پهپاد بین ۷۵ تا ۱۰۰ هزار دلار تخمین زده شده است.

با این حال، این فناوری به معنای کنار گذاشتن GPS نیست. آنچه در حال حاضر آزمایش شده است، روشی تکمیلی برای ناوبری در شرایطی است که دسترسی به سامانه‌های ماهواره‌ای دچار اختلال گردیده یا غیرممکن باشد. ترکیب این حسگرها با سامانه‌های بصری و سایر روش‌های ناوبری می‌تواند راهی نوین برای ادامه پرواز پهپادها در محیط‌هایی که GPS وجود ندارد، فراهم آورد.

منبع: newatlas

۵۸۵۸