Неуязвимая система приближает мир к независимости от GPS.
В Великобритании завершены первые испытания коммерческих рейсов с использованием квантовых навигационных систем, которые невозможно заглушить или подделать.
Квантовая система позиционирования, навигации и времени (Positioning, Navigation, and Timing, PNT) была разработана компанией Infleqtion. Новая технология обещает обеспечить высокоточную и устойчивую навигацию, дополняя текущие спутниковые системы.
Во время испытаний при участии аэрокосмических компаний BAE Systems и QinetiQ компания Infleqtion продемонстрировала две передовые квантовые технологии: ультрахолодную атомную систему и компактные оптические атомные часы Tiqker. Обе системы были протестированы с использованием модифицированного самолета RJ100 Airborne Technology Demonstrator компании QinetiQ.
Тестируемая технология способствует разработке квантовой инерциальной навигационной системы (Quantum Inertial Navigation System, Q-INS), которая обещает революционизировать возможности PNT, обеспечивая точность и надежность. Система функционирует автономно и независимо от традиционной GPS-навигации.
Системы PNT жизненно важны для определения местоположения, помощи в навигации и поддержания точного времени. Прецизионные часы являются основой современной технологии PNT и необходимы для множества приложений.
Еще один важный компонент – портативное поколение ультрахолодных атомов. Такие атомы, охлажденные до температуры, близкой к абсолютному нулю, оптимальны для создания квантовых акселерометров и гироскопов, которые являются ключевыми компонентами Q-INS.
Квантовая навигационная система на борту самолета
Уменьшение зависимости от глобальных систем позиционирования устраняет риски для оборонных, экономических и геополитических операций из-за возможности заглушения или подделки сигналов GPS.
Испытания стали первыми в мире публично признанными полетами, использующими подобные новаторские технологии. Проект, возглавляемый Infleqtion, поддержан правительством на сумму почти £8 миллионов, в рамках национальной стратегии в области квантовых технологий стоимостью £2,5 миллиарда.
Проект направлен на укрепление позиций Великобритании как «ведущей экономики с квантовыми технологиями», а также установка квантовых навигационных систем на самолетах к 2030 году, что обеспечит повышенную точность и надежность без зависимости от спутниковых сигналов. Также ожидается, что такое развитие значительно продвинет системы боевой авиации следующего поколения.
Неуязвимая система приближает мир к независимости от GPS.
В Великобритании завершены первые испытания коммерческих рейсов с использованием квантовых навигационных систем, которые невозможно заглушить или подделать.
Квантовая система позиционирования, навигации и времени (Positioning, Navigation, and Timing, PNT) была разработана компанией Infleqtion. Новая технология обещает обеспечить высокоточную и устойчивую навигацию, дополняя текущие спутниковые системы.
Во время испытаний при участии аэрокосмических компаний BAE Systems и QinetiQ компания Infleqtion продемонстрировала две передовые квантовые технологии: ультрахолодную атомную систему и компактные оптические атомные часы Tiqker. Обе системы были протестированы с использованием модифицированного самолета RJ100 Airborne Technology Demonstrator компании QinetiQ.
Воздушное судно BAE Systems с квантовой системой навигации
Тестируемая технология способствует разработке квантовой инерциальной навигационной системы (Quantum Inertial Navigation System, Q-INS), которая обещает революционизировать возможности PNT, обеспечивая точность и надежность. Система функционирует автономно и независимо от традиционной GPS-навигации.
Квантовые часы
Системы PNT жизненно важны для определения местоположения, помощи в навигации и поддержания точного времени. Прецизионные часы являются основой современной технологии PNT и необходимы для множества приложений.
Еще один важный компонент – портативное поколение ультрахолодных атомов. Такие атомы, охлажденные до температуры, близкой к абсолютному нулю, оптимальны для создания квантовых акселерометров и гироскопов, которые являются ключевыми компонентами Q-INS.
Квантовая навигационная система на борту самолета
Уменьшение зависимости от глобальных систем позиционирования устраняет риски для оборонных, экономических и геополитических операций из-за возможности заглушения или подделки сигналов GPS.
Испытания стали первыми в мире публично признанными полетами, использующими подобные новаторские технологии. Проект, возглавляемый Infleqtion, поддержан правительством на сумму почти £8 миллионов, в рамках национальной стратегии в области квантовых технологий стоимостью £2,5 миллиарда.
Проект направлен на укрепление позиций Великобритании как «ведущей экономики с квантовыми технологиями», а также установка квантовых навигационных систем на самолетах к 2030 году, что обеспечит повышенную точность и надежность без зависимости от спутниковых сигналов. Также ожидается, что такое развитие значительно продвинет системы боевой авиации следующего поколения.
Подробнее: https://www.securitylab.ru/news/548211.php
Комментарии
А ещё есть телевизоры с квантовыми точками!
Это я к чему? Навеяло. То всё было нано, теперь квантовое.
Ну, над обязательным применением слова "квантовый" можно ржать, но
а) в данном-то случае она квантовая (для определения ускорений используется инерция бозе-эйнштейновского конденсата), атомные часы по сути квантовые, и
б) а какая разница?
Всё равно что ржать над атомными часами потому, что их создали во времена, когда модным было "атомное". Инерциальные системы дают качественное преимущество - независимость от внешних систем. А конечная точность ИНС с акселерометрами на холодных атомов может быть выше GPS.
Тут речь не о точности. Скорее она достаточна для самолётов, а о защищённости. Ну и если да, всё открытое ранее назвать квантовым то прогресс на лицо. И над часами ржания нет.
Защищённость абсолютная. Всё, что нужно самолёту от внешнего мира - знать координаты точки вылета.
Фанатическая самоуверенность!
Ну не знают
людифизики ещё, что же такое гравитация и как вспышки на Солнце влияют на точность часов и частоты...Я бы не ржал над тем, что легко может быть применено в военных целях против нас.
Не подавляемые средствами РЭБ, но при этом ТОЧНЫЕ пассивные навигационные системы - совсем не подарок.
Как обычно "ученые насилуют журналиста".
Британцы изобрели инерциальную систему отсчета, все дрожать, она не уязвима!
Британцы сделали датчики сверхточной ИНС. Так правильнее.
Справедливо.
Единственное, что я не склонен переоценивать важность с практической точки зрения.
Если бы они написали "инерционная навигационная система" им пришлось бы сравнивать ее с другими и объяснять, за счёт чего достигается "сверхточность" . Цена? Размеры? Вес? А так "квантовая" и никаких вопросов.
Да кому надо и так все поняли. Кто не понял - тому и не надо, в общем-то.
Но пишут такие статьи именно для тех, кто в этих терминах ничего не понимает.
В маркетинг они хорошо умеют, кто бы спорил.
Кстати, на примере оружия это хорошо видно. Я в свое время фильм на Дискавери про Абрамс смотрел - аж умилялся. Танк, который невозможно подбить )))
Воистину так! Это у них - "Бабло побеждает Зло", а у нас - Добро побеждает!
Люди знают, как они влияют. Никак. В этом и цель создания точных часов: сделать так, чтобы на них ничего не влияло. Люди делают атомные часы уже 60 лет, научились.
Ага
И гравитацию мерить, и гравитационные волны ловить...
Вот только что такое Время и откель гравитация происходит - не знают
людифизики!Точнее - знать не хотят. Сказал им идиот - Время есть измерение, четвёртое - ну и они поверили. И стали
людифизики тоже такими же - "отсюда и до обеда".Вспышки не настолько мгновенные, чтобы внезапно повлиять на навигатор. Уж ракете-то, которая несколько минут летит, точно пофиг. Да и вспышки более-менее предсказуемы
(во время вспышек просто будут летать ночью). Ну и про гравитацию известно, даже гравитационные профили земли известны давно. Это всё, понятное дело, учитывается.Ну тема ракет - там, где скорость велика - навигация типа и не нужна, им главное - в цель пролететь.
Навигация нужна тем, кто их нацеливает так сказать - для расчёта -
артнаводчикамразведчикам и баллистикам.Для малых расстояний - в пределах Земли - это игнорируют, типа как в школьном задачнике "а ускорение земного тяготения можно принять 10"...
А вот дальше - ну что мы знали о тяготении Луны до 1959 года? Или Юпитера?
Зато теперь знаем - типа константы поправили, дальше жить можно.
А навигатор - как любое электронное устройство - гасится мощнейшими вспышками Солнца или близким ЭМИ взрывом - не обязательно ядерным/термоядерным, можно и в космосе - умеючи-то!
а если дроны или сильный ветер будут дуть?
Вы не прочитали: она же КВАНТОВАЯ! Значит, ветер теперь больше дуть не будет
Какие дроны? Какой ветер?
Это ИНС. Просто с датчиками высокой точности.
Что бы там не происходило снаружи, точность ИНС зависит только от неё самой.
Воздействие/ сопротивление внешней среды по часам определятся будет? Вы вапщето представляете, как по той же инерциалке, ошибки в определении местоположения возникают?
Воздействие среды вообще не определяется. Вот пофигу, как среда воздействовала, важны только конечные координаты, скорость, направление.
Вааапще-то как раз представляю. :) А Вы, похоже, совсем-совсем нет. :)
первоначально надо делать привязку не так ли. А если сбой? возращаемся в старую точку?
Да,возвращаемся и вылетаем снова.И так бесконечное количество раз.В результате гарантированно попадём в точку прилёта.
Но сначала в точку вылета...
Если таких "гироскопов" запустить не один, то сбой одного будет не критичен -- он просто перезапускается снова в текущей точке траектории полета. Координаты этой точки траектории, в которой производится перезапуск, ему предоставят другие "гироскопы".
один гироскоп занимает половину салона немаленького такого самолёта, два гироскопа займут весь салон
а куда же тогда полезный груз совать?
Ну так это и предмет усилий: уменьшение системы, увеличение точности, стабильности, снижение цены.
Когда-то атомные часы занимали несколько шкафов оборудования, в пол-комнаты. Сейчас их уместили в спичечный коробок (при бОльшей точности).
А если сбой или просто накопленная ошибка, то у нас больше не будет координат. Это неустранимый недостаток ИНС.
Поэтому задача сделать так, чтобы сбоев не было, а ошибки были всегда маленькими. Как можно меньше. В итоге система всё равно когда-то начнёт врать, вопрос лишь в том, через минуты или, допустим, через месяцы. Если накопленная за неделю ошибка меньше метра, то для самолёта это лучше GPS: неделю самолёт летать не может - топливо кончится.
А как эта ваша ИНС учитывает смещение воздушного судна из-за внешнего потока воздуха? Ветер ведь дует, направление ветра - не стационарно, скорость - тоже. И? Где реально самолет то?
Да ей-то какая разница, из-за чего конкретно она смещается? :)
Из-за двигателей, из-за ветра, из-за вращения Земли, в воздухе, под водой, под землёй, в космосе - ей пофигу. Есть ускорение - регистрируем, считаем. В этом-то и фишка, что она вещь в себе. Закон сохранения импульса не обманешь.
Если появится задача вычислять координаты относительно воздуха, тогда у ИНС будут проблемы. Но как правило, на практике нужно вычислять абсолютные смещения.
В какой системе отсчета?
Ну, если совсем детально, в СО того самого конденсата.
Принцип просто понять на примере космического корабля. Пусть в нём висит в центре космонавт. Космонавт пошёл влево? Корабль начал ускоряться вправо. Космонавт начал ускоряться вверх? Корабль, сталыть, ускоряется вниз.
Тут в роли корабля - наша установка на самолёте, а в роли космонавта бозонный конденсат. Ну, в деталях посложнее, потому что конденсат тоже ускоряется, а меняется интерференционная картинка в нём, но главный принцип тот же.
Круто. А земля при этом - остается неподвижной? Или мы место в пространстве относительно чего пытаемся вычислять?
Вращение Земли, ессно, нужно учитывать, система видит эти ускорения, вращение вокруг солнца нужно учитывать, если цикл работы ну о-очень большой... месяц, допустим (линейную скорость можно игнорировать, это инерциальная система, а регистрируются именно ускорения). Но тут ничего сложного.
Хуже то, что она, ессно, чувствует ускорение свободного падения, а оно немножко меняется в зависимости от местности, и вот тут "могут быть нюансы" на больших сроках.
Конечно, гравиметрические карты есть, если понятно, где находимся примерно, можно вносить соотвествующие координатам поправки. Но тут могут быть подводные камни при попытке достичь больших времён/точности - скажем, миллиметры через месяц.
Для точности типа "замена ГПС" и на временах порядка часов или даже суток это всё фигня, конечно.
То есть ваша система находясь в равномерно движущемся самолете - видит ускорения вращения Земли? Правильно я понимаю?
Во-первых, если самолёт движется "равномерно", то есть - по прямой, то он улетает с Земли, так-то. :) Земля круглая. :) Самолёт, ессно, сам (обычно) летит по окружности, огибая шар Земли. Да, система это видит. И вращение Земли, и гравитацию, и лунные приливы, и солнечные, и вращение Земли вокруг Солнца...
Вопрос лишь в том, что из этого имеет смысл учитывать, и на каких периодах.
Вы точно про физику?
Еще раз - читаем внимательно вопрос: То есть ваша система находясь в равномерно движущемся самолете - видит
ускорения вращения Земли? Правильно я понимаю?
Я не понимаю смысла этого вопроса.
Если самолёт движется "равномерно", то, конечно, нет. Но ни один реальный самолёт так не движется.
как система может определить воздействие на самолёт нешних сил.. как то попутный или встречный/ боковоё (вариативно по углам) создушный поток? ускорений в системе счисления самолёта происходить будут? истинную скорость, относительно земли, вектор (точный) как определять будете?
Ещё раз: системе полностью плевать на действие конкретных внешних сил, она не отличает их от других сил. Её волнуют только конечные ускорения объекта.
Из ускорений, один раз интегрируя по времени, получаем скорость, дважды интегрируя, получаем координаты.
Ну, блин, ИНС вообще же довольно простая и очень не новая вещь, новое тут только малость накапливаемой ошибки.
Ускорения - в инерциальной СО, связанной с самолётом. Ну, совсем на пальцах - какая-то малая часть самолёта (вот эти самые атомы бозонного конденсата) всегда продолжает двигаться просто по инерции, по её ускорениям относительно самолёта можно понять, как ускоряется сам самолёт. Что тут такого сложного? При чём тут какой-то ветер или внешние силы? Реально, сам принцип ИНС - по сложности на уровне сборной табуретки.
Ещё раз - эта система учитывает скорости ( по датчикам на номителе - скорости, влажности, давления/ высоты, температуры...) и ускорений и векторов объекта движущегося в среде.. ускорения, движения самой среды она не учитывает, ибо не может.... и по этому поводу придуманы всякие внешние "маяки" и сличение координат по "картинкам" с подстилающей местности.. а под водой ваще жуть))) ибо обилие течений всенаправленных и перемешаных и порой по вертикали..
.. это та же инерциалка.. по другому склёпана- свинчена и чуть более точная чем предыдущие.
Нет. :) Блин, раз десять, наверное, уже тут сказано: эта система измеряет ускорения.
Она не взаимодействует с внешним миром, не измеряет скорости. Они скорости вычисляет. Из ускорений и времени их действия. Скорость - интеграл ускорения по времени. Расстояние - интеграл скорости по времени. Ей для работы нужны только датчики ускорений и точные часы. Всё. Всё просто, реально.
ИНС в таком виде (без датчиков скорости) делают уже лет 20 как (а может, и больше), сразу как хорошие, компактные и дешёвые акселерометры появились (а может, и раньше). Но тут она реально на многие порядки точнее.
А Вы что-то там из вообще глубоко мохнатой древности выкапываете, и вообще по логике действия не ИНС, в которой первая буква И - инерциальная. Мало ли, что так тоже можно координаты вычислять... их много каким способом получить можно.
Относительно чего? Очевидно, что относительно самого носителя системы Точка отсчёта и приложения сил для эьой системы - в "самолёте" а не в среде , где движется сама среда и может двигаться в любом направлении с любой скоростью (рассматриваем, для упрощения, постоянную скорость воздушных потоков)
Вариант с оределением погоды(ветров) в районе движения воздушного судна не предлагать.. ибо таких судов в раионе должно быть несколько и на разных эшелонах, т.е. опять внешняя коррекция
Вы вообще с понятием инерциальной системы знакомы? Вот ускорения самолёта измеряются относительно инерциальной системы, связанной с самолётом в предыдущий момент времени. Не слишком сложно?
Соотвественно, все скорости и расстояния в итоге будут тоже относительно инерциальной системы отсчёта, связанной с точкой запуска. Как правило, для реальных задач именно это и требуется почти всегда.
Да плевать на среду. Если эту ИНС поставить на воздушный шар и пустить по ветру, она точно так же отсчитает разницу координат с точкой запуска, как и если б её запустить с вертолётом или погрузить на подводную лодку. И плевать, что когда пускали шар ветер дул сильнее, когда взлетал вертолёт - слабее, плевать, что вокруг лодки - вода, плевать, что у вертолёта есть двигатель, а у лётчика на шаре есть подруга и бутылка водки. Эти подробности неважны СОВСЕМ. ИНС не важно, почему и как она движется, она просто отсчитывает и интегирует ускорения и получает путь и абсолютную разницу координат.
Зачем Вам координаты относительно ветра или координаты относительно воздуха, который был вокруг аппарата в момент запуска? что они дают?
Нужны координаты относительно точки старта. Их вычислить легко, их и получаем.
А ничего что в формулы скорости и ускорения и прочие как бы входит Время?
И что такое Время, от чего оно типа зависит - и чем его так сказать мерить - это как?
Не фундаментальный ли вопрос?
на да если учесть, что земля крутиться и движется
Вот именно! "Вертится быстрей Земля!"©х/ф Кавказская пленница
Страницы