面对GPS信号频遭干扰与封锁的现实威胁,全球军事与科技界正加速测试量子传感器、地磁匹配及视觉导航等新型替代技术。

2024年5月,在英国南部上空的测试飞行中,英美物理学家携带了一个行李箱大小的装置。装置内部装有接近绝对零度的玻色爱因斯坦凝聚态物质,这是该类物质首次在飞行中完好存活。此次由BAE系统公司、科罗拉多州Infleqtion量子科技公司及齐奈蒂克国防公司联合进行的实验,旨在解决军方在失去GPS信号时的导航难题。
本世纪初普及的GPS依赖卫星信号提供定位。萨里大学客座教授Alan Woodward指出,卫星导航的主要隐患在于其受制于特定政府或科技巨头。斯特拉斯克莱德大学专家Malcolm Macdonald表示,GPS干扰对国家安全构成重大风险,在中东和东欧战场,信号干扰已成为日常,导致多款精密制导武器失效。此外,欧洲约有40%的空中交通受到干扰影响,迫使民航客机退回传统惯性导航。

面对危机,无需依赖卫星的新技术正加速研发。Infleqtion量子科技公司研制的量子传感器利用激光控制原子,精度远超传统陀螺仪。公司首席执行官Matthew Kinsella表示,该技术完全不依赖外部信号,无法被干扰且无漂移。尽管单套成本达100万美元,暂时仅用于高价值舰艇和飞机,但意义重大。

地磁导航则是另一种灵感源自自然的方案。加拿大SB量子公司正在研发量子磁力计,通过读取地球磁场变化定位,模仿鲸鱼和候鸟的导航机制。公司创始人David Roy-Guay指出,地磁导航不易被伪造,可配合惯性导航纠偏。其第一代系统精度约为100米,单套成本25000美元,适用于大型无人机及水下潜航器。
此外,视觉导航也快速崛起。阿特里恩无人机软件公司的系统可对比实时画面与数字地图,成本仅数万美元。字母表公司旗下的沙盒AQ公司与诺斯洛普·格鲁曼公司合作,将量子地磁与视觉导航结合测试。战斧巡航导弹则融合了GPS、惯性、地形与光学匹配等多重冗余。同时,英国拨款600万英镑重启源于二战的陆基长程罗兰导航(eLoran)。德克萨斯大学奥斯汀分校专家Todd Humphreys补充道,铱星公司和Elon Musk旗下的星链等低轨卫星也能提供更强抗干扰定位服务。正如Todd Humphreys所言,寻找GPS替代方案虽无万能灵药,但多种有效手段已然浮现。
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