Przez większość historii lotnictwa nawigacja sprowadzała się do bardzo przyziemnego problemu – maszyna musiała jakoś dowiedzieć się, gdzie właściwie jest. Najpierw pomagały jej w tym gwiazdy, później radiolatarnie, następnie systemy bezwładnościowe, a wreszcie satelity na orbicie. Armie świata funkcjonują od dekad w oparciu o nawigację satelitarną, a dziś to… błąd. Duży błąd. GPS działa świetnie tylko do momentu, w którym ktoś zacznie aktywnie przeszkadzać mu w działaniu. Sygnał z satelitów dociera do odbiornika bardzo słaby, więc można go zagłuszyć albo, co jeszcze groźniejsze, próbować oszukać fałszywymi danymi.
Dron bojowy dostał kwantowy “kompas”
Northrop Grumman oraz SandboxAQ przeprowadziły test drona Lumberjack, czyli bezzałogowca klasy Group 3 zaprojektowanego jako relatywnie tani, zużywalny system przeznaczony m.in. do ataków jednokierunkowych. Maszyna otrzymała AQNav, czyli system magnetycznej nawigacji MagNav, który wykorzystuje bardzo czułe sensory kwantowe. Według SandboxAQ był to pierwszy publicznie odnotowany przypadek wykorzystania MagNav na takiej platformie oraz pierwsze połączenie nawigacji magnetycznej i wizyjnej na jednorazowym dronie uderzeniowym.
Czytaj też: Ten dron ma zastąpić legendarnego Reapera. Wildfire wygląda znajomo, ale zmienia wszystko
Sama zasada działania takiej nawigacji jest jednocześnie zaskakująco łatwa do zrozumienia. Pole magnetyczne Ziemi nie jest identyczne w każdym miejscu. Skały znajdujące się pod powierzchnią planety tworzą drobne lokalne anomalie, więc poszczególne obszary mają własny “magnetyczny krajobraz”. Wystarczająco czuły czujnik może go zmierzyć, a komputer porównać wynik z wcześniej przygotowaną mapą i na tej podstawie określić pozycję. Oznacza to, że system czyta drobne różnice w polu magnetycznym i traktuje je trochę jak niewidzialne punkty orientacyjne rozsiane po powierzchni całej planety.
Pisałem już o dokładnie tej idei przy systemie Ironstone Opal firmy Q-CTRL. Wtedy najbardziej interesowała mnie perspektywa samolotów i dronów mogących poradzić sobie po utracie GNSS. Lumberjack dorzuca do tego znacznie bardziej niepokojący element – technologia zaczyna trafiać do platform, które z założenia mogą polecieć w jedną stronę i nigdy nie wrócić.
“Kwantowa nawigacja” już działa?
Oczywiście Lumberjack nie dostał miniaturowego komputera kwantowego, który w jakiś tajemniczy sposób oblicza mu drogę do celu. Element kwantowy dotyczy przede wszystkim niezwykle precyzyjnego pomiaru pola magnetycznego, podczas gdy dalsza obróbka danych odbywa się programowo. Jest to jednak akurat jedna z ciekawszych części całej historii. SandboxAQ twierdzi, że oprogramowanie AQNav zostało zintegrowane z istniejącymi systemami Lumberjacka w mniej niż godzinę, a sam system może wykorzystywać pokładową moc obliczeniową zamiast wymagać osobnego, wyspecjalizowanego komputera. Dostępna jest zarówno pełna integracja technologii z platformą, jak i wariant programowy współpracujący z istniejącą architekturą.
Czytaj też: Wojskowy potwór z Polski. Ten gigant ma jechać na wojnę razem z czołgami
Dla drogiego samolotu transportowego dodatkowe kilogramy sprzętu oraz kolejne dziesiątki tysięcy dolarów mogą być akceptowalne. W tanim dronie przeznaczonym potencjalnie do utraty podczas jednej misji sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Jeśli więc MagNav rzeczywiście uda się sprowadzić do lekkiego sensora oraz oprogramowania działającego na komputerze, który i tak znajduje się na pokładzie, ta technologia może zejść o klasę niżej i właśnie wtedy zaczyna robić się naprawdę interesująco.
GPS nie umarł. Przyszłość będzie miała kilka sposobów na znalezienie drogi
Nie wyciągałbym z tego testu wniosku, że oto właśnie firma opracowała drona całkowicie odpornego na walkę elektroniczną. SandboxAQ nie podał bowiem publicznie dokładności osiągniętej podczas próby Lumberjacka, błędu pozycji ani szczegółów trasy. Magnetyczna nawigacja również ma ograniczenia, bo potrzebuje dobrych map anomalii, a sam samolot czy dron produkuje zakłócenia magnetyczne przez silniki, przewody, elektronikę oraz elementy konstrukcji.
Dlatego właśnie przyszłość nawigacji widzę nie w zastępowaniu GPS jedną cudowną technologią, lecz w dokładaniu kolejnych “zmysłów”. Lumberjack połączył MagNav z nawigacją wizyjną. Do tego można dorzucić system inercyjny, a kiedy GNSS działa poprawnie, nadal korzystać również z niego. Każde źródło danych kontroluje wtedy pozostałe i awaria jednego nie oznacza utraty orientacji, choć naturalnie komplikuje konstrukcję drona.
Czytaj też: Żołnierz wyciągnie samolot z plecaka i przeleci 322 km za linię wroga
Sam AQNav nie pojawił się zresztą znikąd. Od 2023 roku technologia była testowana z partnerami wojskowymi i cywilnymi, w tym Airbusem oraz Boeingiem, a amerykańskie siły powietrzne sprawdzały ją na C-17 Globemaster III i C-130J Super Hercules. Lumberjack jest więc nie początkiem całej historii, lecz momentem, w którym technologia przechodzi z dużych i kosztownych platform na znacznie bardziej masowy rodzaj uzbrojenia.
Źródła: SandboxAQ, PRNewsWire
