استفاده از سامانه ناوبری کوانتومی در پهپادهای انتحاری برای اولین بار

شرکت Sandbox AQ که در حوزه تلاقی هوش مصنوعی و فناوری‌های کوانتومی فعالیت می‌کند، با موفقیت سامانه ناوبری مغناطیسی (MagNav) مبتنی بر حسگر کوانتومی خود را روی Lumberjack، سامانه هواپیمای بدون سرنشین (UAS) گروه ۳ شرکت نورثروپ گرومن، آزمایش کرده است. این نخستین بار است که یک سامانه MagNav روی پهپادی یکبار مصرف مانند Lumberjack آزمایش و با سامانه ناوبری بصری آن ترکیب می‌شود.

Lumberjack پهپاد تهاجمی انتحاری ساخت نورثروپ گرومن است که در واکنش به استفاده روزافزون از پهپادهای یکبار مصرف در میدان نبرد، تنها طی ۱۴ ماه طراحی و توسعه داده شد. درگیری‌های جاری در اوکراین و اخیراً غرب آسیا، کاربرد سامانه‌های هوایی کوچک و یک‌طرفه را نشان داده‌اند؛ سامانه‌هایی که حتی در محیط‌های فاقد GPS یا محیط‌هایی که سیگنال GPS در آن‌ها جعل یا دستکاری می‌شود نیز می‌توانند فعالیت کنند.

از آنجا که ارتش آمریکا برای ناوبری و هدف‌گیری دقیق به‌شدت به سامانه موقعیت‌یابی جهانی (GPS) وابسته است، ایجاد اختلال در این سیگنال‌ها می‌تواند توان عملیاتی نیروها را به‌شدت کاهش دهد. برای مقابله با این مشکل، ارتش آمریکا در حال تلاش برای ادغام سامانه‌های مبتنی بر فناوری کوانتومی در سیستم‌های ناوبری است. این نخستین بار است که چنین فناوری‌ای روی یک پهپاد انتحاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این فناوری چگونه کار می‌کند؟

MagNav از یک حسگر کوانتومی فوق‌حساس برای اندازه‌گیری تغییرات محلی میدان مغناطیسی زمین استفاده می‌کند. این داده‌ها با نقشه‌ای از ناهنجاری‌های مغناطیسی که از قبل تهیه شده است مقایسه می‌شوند تا موقعیت دقیق حسگر، بدون استفاده از سیگنال ماهواره‌ای، مشخص شود.

از آنجا که این فرایند به‌صورت غیرفعال انجام می‌شود، سیستم را نمی‌توان با ایجاد اختلال در سیگنال‌های ورودی فریب داد یا مختل کرد و همین ویژگی آن را بسیار مقاوم در برابر جنگ الکترونیک می‌کند. پلتفرم فناوری MagNav شرکت SandboxAQ که AQNav نام دارد، در تمام شرایط آب‌وهوایی کار می‌کند، به نوع زمین وابسته نیست و با سامانه‌های ناوبری موجود سازگاری دارد؛ ویژگی‌هایی که آن را برای استفاده روی پلتفرم‌های هوایی بسیار مناسب می‌کند.

مکس شوستر، مدیر برنامه Lumberjack در نورثروپ گرومن، در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت:

ترکیب AQNav با تجربه نورثروپ گرومن در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین و سامانه‌های مأموریتی باز، تضمین خواهد کرد که نیروهای مشترک ما حتی در چالش‌برانگیزترین محیط‌های عملیاتی نیز به یک قابلیت ناوبری اعتبارسنجی‌شده در میدان دسترسی داشته باشند.

قابلیت استقرار به دو روش

AQNav از معماری نرم‌افزارمحوری استفاده می‌کند که برای ادغام در سامانه‌های دفاعی فعلی و آینده طراحی شده است. این سامانه داده‌های حسگرها را به‌صورت مستقل از سخت‌افزار پردازش می‌کند و با استفاده از مدل‌های مبتنی بر فیزیک، موقعیت خود را تعیین کرده و ناوبری مداوم را فراهم می‌کند.

این فناوری همچنین روی زیرساخت پردازشی موجود در داخل هواپیما اجرا می‌شود و از رابط‌های معماری باز پشتیبانی می‌کند که ادغام آن را در پلتفرم‌های مختلف آسان‌تر می‌کند. برای استقرار آن نیز دو مسیر وجود دارد.

یک راهکار کامل و بهینه‌سازی‌شده از نظر عملکرد می‌تواند به‌صورت بومی روی معماری پلتفرم ساخته شود؛ یا اینکه AQNav به‌عنوان یک راهکار نرم‌افزاری مستقل اجرا شود که به‌طور اختصاصی برای استقرار در معماری‌های موجود توسعه یافته است.

لوکا فررا، مدیرکل بخش ناوبری در SandboxAQ، در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت:

با Lumberjack ساخت شرکت نورثروپ گرومن، مهندسان ما توانستند نرم‌افزار AQNav را در کمتر از یک ساعت روی سامانه‌های موجود نصب کنند و قابلیت MagNav را برای ارتقای عملکرد مأموریت به این پلتفرم قابل‌فداشدن اضافه کنند.

AQNav پیش‌تر توسط شرکت‌های هوافضایی تجاری مانند ایرباس و بوئینگ در پرواز آزمایش شده و نیروی هوایی آمریکا نیز آن را روی هواپیماهای ترابری C-۱۷ Globemaster III و C-130J Super Hercules آزمایش کرده است.

فررا در پایان گفت:

آزمایش پروازی با نورثروپ گرومن با تکیه بر فناوری‌های اثبات‌شده MagNav و تخصص ما در پلتفرم‌های پهپادی، بار دیگر سهولت ادغام نرم‌افزار AQNav در سامانه‌های بدون سرنشین را نشان می‌دهد؛ آن هم با سرعت و مقیاسی که سازمان‌های دفاعی پیشرو به آن نیاز دارند.