Разработана замена GPS, не поддающаяся глушению

Глушение и спуфинг (подмена) сигналов GPS все чаще нарушают навигацию судов, самолетов и дронов. Ученые разрабатывают альтернативу GPS-позиционированию, основанную на магнитном поле Земли, которое невозможно заблокировать. Одна из таких систем — MagNav, или магнитная навигация. Эту разработку Датский технический университет (DTU) представил на Европейской конференции по управлению ECC 25. «Магнитное поле Земли не заглушить» Решение проблемы манипуляций с GPS может находиться у нас под ногами и основано на древнем методе, используемом с XI века: навигации по магнитному полю Земли, как это веками делалось с помощью компаса. Новизна в том, что теперь магнитное поле используется не только для определения не только курса, но и местоположения. «Особенность MagNav в том, что он, в отличие от GPS, ничего не излучает — поэтому его невозможно спуфить или глушить. Магнитное поле Земли не заглушить», — объясняет профессор DTU Нильс Ольсен, один из разработчиков метода. В отличие от GPS, для которой требуется спутниковая связь, MagNav полагается на локальные измерения силы и вариаций магнитного поля, что делает его невосприимчивым к электронной борьбе, направленной на нарушение работы сигнальных систем. Картографирование невидимого ландшафта Основная часть магнитного поля Земли формируется на глубине около 2900 км под поверхностью, окружая всю планету. Свой вклад вносят и горные породы близ поверхности, и их магнитное поле можно использовать для позиционирования. Поле далеко не однородно — напротив, оно варьируется от места к месту, подобно невидимому ландшафту, который на картах напоминает горы и долины. Именно эти небольшие вариации использует MagNav. С помощью магнитометра, обычно установленного на самолете или дроне, вариации измеряются с высокой точностью. Но поскольку магнитное поле может быть схожим в разных точках, одного измерения недостаточно. Вместо этого система отслеживает, как поле меняется при движении, и, сравнивая эту картину с картой магнитного поля, вычисляет положение. Для создания карты магнитного поля требуется систематическая работа — облет всей интересующей территории. Чем ниже высота полета, тем детальнее и точнее получаются карты. Как только область нанесена на карту, данные можно использовать многие годы, поскольку вариации той части магнитного поля, что используется для MagNav, меняются очень медленно. «MagNav, конечно, не будет таким точным, как GPS, но это не очень и нужно. Пилоты, с которыми я общаюсь, говорят, что им достаточно точности в пределах 5 км. Таким образом, они могут сравнить позицию от системы MagNav с GPS-позицией и легко обнаружить спуфинг», — говорит Ольсен. Спутники на орбите Земли В Дании внимание в рамках MagNav сосредоточено на Гренландии и Северной Атлантике — стратегически важных регионах, которые к тому же плохо покрыты магнитными картами. Профессор Ольсен в настоящее время работает над точным магнитным картографированием Гренландии с помощью высотных дронов. В мире также наблюдается значительный интерес к превращению MagNav в технологию, пригодную для глобального использования. Идея заключается в составлении необходимой карты магнитного поля с помощью спутников на вытянутых орбитах с перигеем до 180–200 км. Это достаточно низко, чтобы уловить малейшие вариации магнитного поля, необходимые для MagNav. «Нас спрашивали, возможно ли создать точную глобальную карту магнитного поля. Похоже, что да — при условии наличия достаточного количества спутников, летающих достаточно низко. Я вполне могу представить, что в будущем мы начнем картографировать большие территории, чтобы использовать MagNav в качестве надежной альтернативы или дополнения к GPS», — надеется исследователь. По предварительным подсчетам, точность MagNav может достигать 20–50 метров на территориях с подробными магнитными картами и около 5 км глобальном масштабе при использовании спутников. Для резервной системы на случай сбоев GPS этого более чем достаточно, уверены разработчики. От умных часов добились геолокации с точностью до сантиметра Инженеры создали устройство квантовой навигации — в 50 раз точнее GPS Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram ]]>