外媒The Aviationist报道,今年夏天,诺斯罗普·格鲁曼和SandboxAQ公司在Lumberjack Group 3无人机上,成功试飞量子磁导航系统AQNav。GPS被干扰的情况下,靠地磁完成了定位导航。
重点不在"又一款无人机试飞",而在三个首次:首次在可消耗平台上测磁导航,首次把磁导航和视觉导航配对用在单程攻击平台上,从立项到试飞只用约一个月。
GPS的本质是外部信号。卫星发,接收机算。信号能被干扰,也能被欺骗。俄乌冲突里,GPS干扰是常态,双方都用电子战让对手无人机失能。"GPS拒止环境下的导航",也就成了当前军事科技最硬的赛道之一。
AQNav不用外部信号,用地磁场。地表各处磁场有细微差别,像指纹。提前测绘好一片区域的地磁异常图,机上磁传感器实时测,再和数据库比对,就能反推位置。全程被动,不发射信号,不依赖卫星和地面站。
难点在精度。地磁信号弱,传感器噪声、飞机自身电磁干扰都会吃掉精度。SandboxAQ的解法是量子传感。量子磁力计对磁场变化的灵敏度比传统设备高几个数量级。注意,这里说的量子不是量子计算,是量子精密测量。
地磁图得提前测绘,没测过的区域精度掉得快。开阔水域、地形单一的地方,地磁特征也不够明显。所以这次把磁导航和视觉导航配对:摄像头拍地面,和预存地形图比对定位。磁导航全天候但吃数据库,视觉导航精度高但怕天气和光照。两者互补。
Lumberjack属于Group 3,美标里的中等尺寸,25到600公斤,中低空。诺格给它定位"可消耗"(attritable),成本要压到能在高风险任务中损失。可消耗就意味着装不起贵导航。AQNav是软件定义的,硬件主要是磁传感器和处理器,成本可控,正好对得上。
Lumberjack从概念到首飞不到14个月,从决定集成AQNav到试飞成功约一个月。这个节奏说明两件事:软件定义导航的集成门槛在降,美军对GPS拒止能力的需求很急。
SandboxAQ从2023年起就和空客、波音合作试飞AQNav,在美国空军C-17、C-130J上测过,还进了北约DIANA创新加速计划。磁导航正在从实验室走向多平台验证。
过去几十年,GPS几乎垄断精确导航。现在各方都明白,单一依赖卫星导航是战略脆弱点。未来的PNT(定位、导航、授时)体系是多源融合:卫星、惯性、磁、视觉、地磁匹配,甚至机会信号,按环境和任务切换。
中国这块也有布局。北斗设计时就考虑了抗干扰和备份,但卫星导航的物理脆弱性没法完全消除。惯性、地磁、视觉等替代手段,国内高校和科研机构在地磁异常场建模、量子磁力计、多源融合算法上都有持续投入。中国无人机产业的强项是工程化和成本控制,技术一旦成熟,铺开到各型平台的速度不会慢。
回到这次试飞。它验证的不是单点突破,是一套系统集成思路:用软件把多种被动导航源融合起来,GPS不可用时也能保持足够精度,让可消耗无人机继续干活。这套思路可复制——磁导航模块化、视觉导航模块化、融合算法软件化,能移植到别的平台。
对中国读者,关键不在追某个具体技术,而在看清方向:PNT正从GPS中心化走向多源去中心化。谁先把多源融合做成标准件、做成白菜价,谁就能在电磁对抗里占先手。这一仗,拼的是体系,不是单件。
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