Ett samarbete mellan Airbus och ett startup-företag i Silicon Valley testar ett alternativ till GPS som verkar hämtat ur science fiction
I takt med att vårt beroende av satellitnavigering ökar, ökar också riskerna. Kommersiella och militära flygningar står inför ett allt mer verkligt och frekvent hot: ”jamming” (störning) och ”spoofing” (förfalskning) av GPS-signaler. Dessa attacker, som tidigare var sällsynta, inträffar nu regelbundet på olika platser runt om i världen, vilket påverkar tusentals flygningar och utgör ett allvarligt hot mot den civila flygtrafiken.
Mot denna bakgrund har ingenjörer i åratal letat efter ett robust alternativ. Och det verkar som om de har hittat det på det mest oväntade stället: jordens magnetfält. Flyg- och rymdjätten Airbus har gått samman med SandboxAQ, ett företag i Silicon Valley som specialiserar sig på artificiell intelligens och kvant sensorer, för att testa ett revolutionerande navigationssystem som kallas MagNav.
MagNav: kvantnavigatorn som läser jordens ”magnetiska fotavtryck”
MagNavs förslag är lika elegant som radikalt: glöm satelliterna och läs istället de subtila magnetiska spåren i jordskorpan för att bestämma ett flygplans position. Systemet använder ett kompakt instrument utrustat med kvantumgivare som mäter de unika ”magnetiska avtrycken” från varje landområde som flygplanet flyger över. Därefter jämför en artificiell intelligens ombord dessa signaler med detaljerade magnetiska kartor för att triangulera positionen med enastående precision.
Systemet har redan testats under mer än 150 flygtimmar i ett Airbus-laboratorieflygplan i USA, och resultaten är spektakulära. Positionsmätningarna uppfyller inte bara, utan överträffar ibland de amerikanska luftfartsmyndigheten FAA:s noggrannhetsstandarder för flygning. ”Det är det första helt nya navigationssystemet som vi känner till på 50 år”, säger Jack Hidary, VD för SandboxAQ.
Här ligger systemets verkliga genialitet. Till skillnad från GPS, som bygger på att ta emot en extern digital signal som kan blockeras eller förfalskas, är kvantmagnetiska sensorer ”i princip omöjliga att störa eller förfalska”.
Alla mätningar sker inuti flygplanet, och data hämtas enbart från jordens naturliga och oföränderliga magnetfält. Det finns ingen extern signal att hacka. Systemet fungerar genom att avfyra en foton från en laser som träffar en elektron; den energisignatur som uppstår i denna process återspeglar styrkan i det lokala magnetfältet, en information som är unik för varje kvadratmeter av jordytan. MagNavs AI tolkar helt enkelt denna signatur och jämför den med sina kartor.
Lovande resultat och en framtid bortom flygplan
I de senaste flygproven upprätthöll MagNav en positionsnoggrannhet på två nautiska mil 100 % av tiden, och i de flesta fall uppnådde den en ännu högre noggrannhet på 550 meter, vilket ofta överträffade konkurrerande tröghetssystem som inte hade hjälp av satelliter.
Denna teknik har en potential som sträcker sig långt bortom flygplan. Kvantsensorer kan användas inom försvaret för att upptäcka dolda objekt som ubåtar eller underjordiska tunnlar, eller inom medicinen för att förbättra diagnostiken genom att upptäcka svaga magnetiska signaler från hjärtat eller hjärnan. Och vi talar inte om en avlägsen framtid. Som Joe Depa, global innovationschef på Ernst & Young, sammanfattar: ”Vi talar inte om något som ligger 20 år fram i tiden. Det här är här och nu”.
