GPS мёртв. Радиосигналов — ноль. Но корабль не паникует: его спасёт гравитация

Австралийская компания Q-CTRL провела на флоте необычный эксперимент: её квантовый сенсор поставили на корабль, чтобы проверить — сможет ли он самостоятельно определять координаты, когда GPS откажет или начнёт сбоить. И всё получилось. Устройство отработало в реальных условиях, на движущемся судне, без вмешательства человека и с полной нагрузкой. Теперь навигация по гравитации — не красивая теория из научных статей, а рабочий инструмент для самых экстремальных ситуаций.

Испытания проходили на учебном корабле MV Sycamore, который активно используется ВМС страны для самых разных целей. На борту установили квантовый гравиметр — прибор, улавливающий малейшие колебания гравитационного поля. Сенсор работал 144 часа подряд, непрерывно собирая данные в условиях реального плавания — с качкой, вибрацией от двигателей и нестабильной динамикой судна.

Принцип работы прост и элегантен. Гравитационное поле Земли неоднородно: оно образует своеобразную «топографическую карту» — с гравитационными «впадинами» и «возвышенностями». Квантовый сенсор улавливает эти микроскопические отличия и сравнивает их с заранее составленными картами. Аналогия может быть такая: представьте, что вы идёте по лесу не по навигатору, а по ландшафту, запоминая, где холм, где овраг. Только в этой «географии» речь идёт не о рельефе, а о тончайших вариациях притяжения.

И самое главное — система не зависит от спутников. Она работает автономно, даже в условиях полного отсутствия GPS или при его активном подавлении. А такие сценарии уже не фантастика. Например, в июне 2023 года в воздушном и морском пространстве Ближнего Востока зафиксировали масштабную атаку с использованием GPS-спуфинга — технологии подмены спутникового сигнала. Суда и самолёты начали получать фальшивые координаты, «перемещаясь» на карте в несуществующие точки. Это вызвало сбои в навигации, нарушило системы предотвращения столкновений и, очевидно, могло даже стоить кому-то жизни, если бы операторы и капитаны не сработали профессионально.

По прогнозу Boston Consulting Group, рынок квантовых сенсоров может достичь 3–5 миллиардов долларов к 2030 году. Но особенно ценны решения, доказавшие свою жизнеспособность не на стенде, а в открытом море.

Проект Q-CTRL выделяется как раз этим: сенсор сразу отправили «в бой». Его установили в серверную на корабле без подвесов, демпферов или стабилизаторов. Все компоненты поместились в один стойковый сервер. Это уже не громоздкая научная установка, а компактный блок, который можно интегрировать в инфраструктуру любого корабля. При этом он потребляет всего 180 ватт — меньше, чем обычный электрочайник.

Разработка заняла всего 14 месяцев. Это исключительно короткий цикл для квантовой технологии. Причём финальная версия не требует участия инженеров в процессе эксплуатации. Всё работает в автоматическом режиме — включил и поехал.

Обычно на кораблях в качестве запасного навигационного инструмента используют инерциальные системы или магнитные компасы. Но у таких решений есть свои слабые места: со временем они накапливают ошибки — каждый новый расчёт положения чуть-чуть отклоняется от предыдущего, и со временем точность сильно падает. А магнитные компасы могут вообще сойти с ума рядом с крупными металлическими объектами или в зонах с сильными электромагнитными помехами. Квантовые сенсоры работают иначе: они измеряют базовые физические параметры и потому остаются точными даже там, где обычные системы дают сбой.

Именно поэтому это не «запасной план» на случай отключения GPS, а полноценный автономный метод. Особенно важный в военной сфере, где стабильность спутникового сигнала может стать жертвой средств электронной борьбы.

Тем не менее, применение технологии не ограничивается армией. Она будет востребована и в гражданской сфере: в авиации, морских перевозках, подводных исследованиях, научных миссиях. Везде, где критично знать точные координаты — и нельзя полагаться только на спутник.

Аналогичную систему AQNav недавно представила компания SandboxAQ. Параллельно ведутся разработки альтернатив вроде MagNav , основанных на магнитных аномалиях. Выходит, что эпоха полной зависимости от GPS стремительно уходит в прошлое?