This post is also available in:
English (אנגלית)
כלי שיט מודרניים מסתמכים במידה רבה על ניווט לווייני, דבר שיוצר נקודת תורפה כאשר אותות GPS ומערכות ניווט לווייניות אחרות נחסמים, עוברים הטעיה או אינם זמינים. בסביבה ימית מאוימת, אובדן האותות הללו עלול להקשות על כלי שיט לקבוע את מיקומם במדויק, ולכן גובר העניין בשיטות ניווט שאינן תלויות בשידורים מהחלל.
חברת הטכנולוגיה הקוונטית Q-CTRL הדגימה גישה כזו במסגרת ניסויים ימיים בים האלמוגים. מערכת GravNav שפיתחה משתמשת בחישה קוונטית ובמפות של שדה הכבידה של כדור הארץ כדי להעריך את מיקומו של כלי שיט, ללא קליטת אותות GPS וללא צורך בתשתיות ניווט חיצוניות.
העיקרון מבוסס על כך ששדה הכבידה של כדור הארץ אינו אחיד לחלוטין. הבדלים במבנה הגיאולוגי ובגורמים נוספים יוצרים שינויים זעירים אך ניתנים למדידה בכוח הכבידה בין אזורים שונים. המערכת מודדת את השינויים הללו ומשווה אותם למפת כבידה קיימת, וכך יכולה להעריך היכן נמצא כלי השיט.
מכיוון שמדובר בשיטת חישה פסיבית, המערכת אינה צריכה להחליף אותות רדיו עם לוויינים או משדרים חיצוניים אחרים. על פי דיווח של Interesting Engineering, בכך היא שונה באופן מהותי ממערכות ניווט לווייניות, ולא ניתן להטעות אותה ישירות באמצעות שידור אות GPS מזויף.
עם זאת, ביצוע מדידות כאלה על סיפונה של ספינה בתנועה הוא אתגר משמעותי. חיישנים קוונטיים רגישים במיוחד, ולכן רעידות, שינויי טמפרטורה ותנועת כלי השיט עלולים להפריע לאותות הפיזיקליים הזעירים שאותם הם מנסים למדוד.
החברה מתמודדת עם הבעיה באמצעות תוכנת בקרה מבוססת בינה מלאכותית, המייצבת את החיישן הקוונטי ומסננת הפרעות סביבתיות. לדברי החברה, המערכת פעלה ללא בקרת טמפרטורה ייעודית וללא מערכת גירוסקופית לייצוב תנועות.
במהלך ההדגמה הותקן הציוד בתוך תא הנוסעים של כלי השיט, ולא באזור שהוכן במיוחד עבורו. המערכת פעלה באופן אוטונומי בזמן שהספינה הייתה בתנועה.
החברה דיווחה על דיוק מיקום של כ־1.6 קילומטרים וטענה כי הניסוי הציג שיפור של פי עשרה ביחס למדד הייחוס לניווט ששימש בהדגמה. עם זאת, מדובר בתוצאה של ניסוי שטח מסוים, ולא בהוכחה לכך שניווט קוונטי מדויק באופן כללי פי עשרה ממערכות ניווט לווייניות בתנאי פעולה רגילים.
לטכנולוגיה יש השלכות ברורות בתחום הביטחוני. ספינות מלחמה, כלי שיט אוטונומיים וציי לוגיסטיקה עשויים להידרש לנווט באזורים שבהם אותות לוויין משובשים במכוון. מערכת פסיבית המבוססת על מדידות מקומיות של שדה הכבידה יכולה לספק מקור מיקום נוסף לצד ניווט אינרציאלי וטכנולוגיות אחרות שאינן תלויות ב־GPS.
החברה הדגימה בעבר מערכת דומה בשם MagNav, הקובעת מיקום באמצעות מדידת שינויים בשדה המגנטי של כדור הארץ. המערכת השנייה משתמשת במקום זאת בכוח הכבידה, שעבורו קיימות מפות מתאימות בזמינות רחבה יותר ושעשוי להתאים במיוחד ליישומים ימיים.
הניסוי אינו מעיד שניווט קוונטי מוכן להחליף את ה־GPS. גודל המערכת, עלותה, הדיוק שלה לאורך זמן והיכולת לשלב אותה בכלי שיט מבצעיים יקבעו בסופו של דבר את ערכה המעשי. עם זאת, ההדגמה מציגה דרך שונה לנווט כאשר לא ניתן לסמוך על לוויינים: במקום להביט אל החלל כדי להבין היכן נמצאים, כלי השיט יכול למדוד את כדור הארץ שמתחתיו.
