突破性导航技术：AI导航融合量子传感与地球磁场，引领GPS抗干扰新时代|ai导航|gps|传感器|信号|卫星|地球磁场|导航技术|量子传感

全球定位系统拒绝、干扰和欺骗是一个日益严重的全球问题，危及飞机和乘客的安全，扰乱商业和军事运营，并影响基本服务的可靠性。SandboxAQ公司推出的新型导航系统AQNav利用强大的量子传感器、专有的人工智能算法和地球磁场，提供了一种不可干扰、全天候、地形无关的无源技术，在 GPS 信号中断或停止的情况下提供实时导航。

在与领先的政府和私营部门合作伙伴进行开发和测试后，SandboxAQ 正式宣布推出 AQNav，这是一项突破性技术，专为全球导航卫星系统（GNSS）信号受到干扰或不可用时的空中、陆地和海上导航而设计。迄今为止，AQNav已经在世界多个地区进行了200多个飞行小时和40多架次，使用四种不同的飞机类型，从单引擎飞机到大型军用运输机，尺寸不等。

AQNav 是一种地磁导航系统，它利用专有的 AI 算法、强大的量子传感器和地球磁场。AQNav 将在 GPS 信号不可用、被拒绝或欺骗的情况下提供全天候、与地形无关的实时导航解决方案。

“作为一名拥有数小时飞行时间的持牌喷气式飞机飞行员，我很欣赏我们对 GPS 导航的依赖程度。我们的国防依赖于空中、陆地和海上的GPS。全球民用空域依赖于该系统。鉴于 GPS 易于干扰和欺骗，拥有一个与惯性系统配合使用的全球补充导航系统至关重要——这就是 SandboxAQ 与 AQNav 一起开发的，“SandboxAQ 董事长兼 Alphabet 前董事长兼首席执行官 Eric Schmidt 说，“AQNav 是人工智能如何以新颖的方式影响社会的一个很好的例子。由于人工智能能够实时分析来自量子传感器的磁信号，因此可以通过地球磁场进行导航。世界各地的航空公司和空军现在都有一种安全的导航方式，不会被干扰。”

除了扰乱运输和物流之外， GPS 干扰还影响广泛的行业，包括农业、金融服务、公共基础设施和安全系统，例如环境监测、公用事业和道路管理以及灾害响应。“GPS是一种无处不在的工具，数十亿人每天都依靠它来获得舒适、安全、保障和繁荣。某些对手故意破坏这种变革性技术，使人类生命处于危险之中，并影响政府和经济，“SandboxAQ首席执行官Jack D. Hidary说。“SandboxAQ与我们的公共和私营部门合作伙伴密切合作，使用人工智能和量子技术创造了一种安全、可靠的导航替代方案，以补充GPS，我们很自豪能够将我们突破性的AQNav系统广泛提供给世界各地的公司和政府。”

突破性导航技术

SandboxAQ 提供了第一个两用磁导航系统，在运行飞行期间提供实时位置信息，将实时位置数据直接传送到美国空军（USAF）飞机上的 iPad。

2023 年 1 月，美国空军（USAF）授予 SandboxAQ 一份直接进入第二阶段的小企业创新研究合同，以探索地磁导航。到 2023 年 5 月，该公司在Golden Phoenix演习期间成功完成了 AQNav 的首次飞行测试——比计划提前了 8 个月。该系统还于 2023 年 8 月在空中机动司令部有史以来最大规模的演习--“机动卫士”演习期间进行了飞行测试。

美国空军空中机动司令部（AMC）司令迈克·米尼汉（Mike Minihan）将军表示：“我们必须接受现实，即在退化和有争议的环境中操纵联合部队需要什么。改善机动空军的导航是我们专注于缩小的四个主要差距之一。要做到这一点，就需要创新的技术解决方案来改善生存方式，并扩大我们取得胜利的能力。”

除美国空军外，SandboxAQ还与几家航空航天领导者合作，包括其他盟国政府以及波音公司和空中客车公司的硅谷研究和创新中心Acubed。所有人都在全球许多不同地区的试飞中使用了该系统。Acubed 最近授予 SandboxAQ 一份 RFP，以继续评估用于商业航空的 AQNav 系统。

空中客车子公司Acubed的首席系统工程师Eric Euteneuer表示：“Acubed已在Acubed测试飞机上安装了SandboxAQ的AQNav系统，以测试和训练磁导航系统，并进一步研究量子传感器和磁导航如何支持弹性导航解决方案。“我们的合作为磁导航堆栈的灵敏度提供了宝贵的见解，Acubed期待了解广泛的系统性能，以支持商业用途。”

AQNav如何工作？

AQNav使用极其灵敏的量子磁力计从地壳磁场中获取数据，该磁场表现出地理上独特的模式，类似于人类的指纹。AQNav 使用 AI 算法将这些数据与已知的磁图进行比较，使系统能够快速准确地找到其位置。由于量子传感器的高灵敏度，人工智能算法应用于提高信噪比，消除任何可能影响系统获取其位置能力的机械、电气或其他干扰。

“GPS很容易扰和欺骗。当飞机和轮船在运动中失去GPS并切换到惯性导航系统时，飞行器就会漂移并很快发现自己偏离了航线。地球的地壳磁场提供了一个持续的、被动的外部信号，使其成为一个高度可靠的数据源，用于与其他惯性和其他来源协同导航，”SandboxAQ导航总经理Luca Ferrara说，“AQNav 与现有的导航系统合作，包括惯性、视觉、卫星和其他新兴技术，创建一个强大而有弹性的系统，这将为我们的客户提高导航精度和安全性。”

“GPS拒绝、干扰和欺骗已成为全球日益关注的问题，危及飞机和乘客的安全，扰乱其他商业和军事行动，并影响基本服务的可靠性，”弹性导航和授时基金会主席Dana Goward说。“随着世界对GPS的依赖不断增加，必须实施有弹性、强大和互补的GPS替代方案，以减轻干扰对经济和安全的影响。”

AQNav 提供全球可用的导航解决方案，该方法可以应用于所有领域，包括空中、陆地和海上。该系统不依赖于视觉地面特征或卫星传输来运行，也不受天气条件的影响。AQNav在室温下运行，不需要屏蔽，外形小巧，可以集成到各种平台中，从多引擎客机到无人驾驶飞行器。它的无源技术不发出电子信号，这降低了飞机的被探测概率。”

AQNav 在国际民用航空组织和美国联邦航空管理局等监管机构的框架内增加了对飞机导航的有用导航，这些导航系统已建立区域导航和基于性能的导航概念。SandboxAQ 及其合作伙伴正在探索广泛的用例，将这一核心功能用于商业和国防应用。

美国海军前作战部长约翰·理查森（John Richardson）海军上将说：“现代战争中最重要的进步之一是能够在时间和空间上精确行动。这是通过几乎无处不在的卫星提供的信号（如GPS）实现的。每个人都明白，这是第一个攻击点--如何破坏敌人使用GPS和类似系统的能力--最近的冲突表明这是事实。像AQNav这样的系统对于解决这个关键漏洞是绝对必要的。作为一个军队和一个国家，我们必须使这些系统成熟起来，使我们能够在拒绝GPS的环境中保持精确度，这是我们进行战争方式的基础。”

未来的 AQNav 用例

除了改善民用、商业和军用航空外，AQNav的基本方法还可用于改善自动驾驶车辆的控制，并可以在GPS信号无法到达的水下运行。

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本文转载自“软件定义世界”，原标题《突破性导航技术：AI导航融合量子传感与地球磁场，引领GPS抗干扰新时代》。

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