Однією із жертв війни в Україні стала GPS-навігація, і науковці терміново шукають їй заміну
У сучасних війнах військові операції та цивільний повітряний рух потерпають від супутникових перешкод і підміни сигналів.
Війна в Україні, що триває вже п’ятий рік, стала «лабораторією» для розробки нових видів технічних рішень військового призначення, полігоном для їхнього випробування, доопрацювання та якнайшвидшого впровадження.
Водночас ця війна часто стає «могильником» старих, добре перевірених і, здавалося б, абсолютно надійних, навіть «вічних» систем і технічних рішень. Однією з таких стала славнозвісна супутникова GPS-навігація, яка виявилася вкрай чутливою до різноманітних порушень та/або втручань у її роботу.
До речі, така ж доля може швидко спіткати й відомий супутниковий сервіс Starlink, що використовується для передачі інформації та навігації. У відкритих джерелах уже з’являлася інформація про те, що путінська Росія та Китай нині активно розробляють системи протидії роботі сервісу Starlink. Ба більше, повідомлялося, що такі засоби вже існують і починають застосовуватися — поки що локально, — а також доопрацьовуються з перспективою подальшого розвитку.
Повернення до суто інерційних систем, робота яких ґрунтується на принципі дії гіроскопа, не забезпечує необхідної точності навіть з урахуванням сучасних, наприклад, лазерних пристроїв, що значно точніші порівняно зі старими електромеханічними приладами.
На Заході зараз триває пошук способів навігації, заснованих на нових фізичних та/або геофізичних явищах, що раніше не використовувалися. Деякі результати, втілені в дослідних системах, уже є, хоча наразі вони залишаються занадто дорогими, нетехнологічними та часто громіздкими.
Доопрацьовуються та стрімко вдосконалюються й деякі відомі методи.
Найімовірніше, подібні роботи ведуться в Китаї, а можливо, і в путінській Росії.
Про деякі розробки загалом ідеться в публікації видання The Financial Times під заголовком «Scientists test new (and old) navigation systems to end GPS dependence» або «Науковці тестують нові (і старі) навігаційні системи, щоб покласти край залежності від GPS», короткий конспект якої наводимо нижче.
У травні 2024 року під час випробувального польоту британських військових над південною Англією група британських та американських фізиків доставила на борт об’єкт розміром із портфель. Він містив одну з найдивовижніших речовин у Всесвіті: хмару атомів, охолоджених настільки близько до абсолютного нуля, що вони злилися в єдиний квантовий стан. Відома як конденсат Бозе-Ейнштейна, ця нова форма матерії вперше була створена в лабораторії у 1995 році. Експеримент, проведений компаніями BAE Systems, Infleqtion та британською оборонною компанією QinetiQ, став першим відомим випадком, коли подібний об’єкт зберігся неушкодженим на борту літака під час польоту.
Оборонні компанії вважають, що це може допомогти вирішити одну з найнагальніших проблем сучасної війни: як здійснювати навігацію за відсутності GPS.
Перегони за створення альтернатив супутниковій навігації прискорилися після війни Росії в Україні та конфлікту на Близькому Сході. Ці події засвідчили, наскільки вразливою стала система GPS до перешкод, підміни сигналів та інших збоїв.
Замість того, щоб покладатися на постійну доступність супутникових сигналів, військові відомства світу зараз розробляють літаки, безпілотники та ракети, здатні орієнтуватися за допомогою абсолютно інших методів.
До них належать як відроджені радіомаяки часів холодної війни, так і квантові датчики, які, подібно до китів і деяких птахів, можуть орієнтуватися, використовуючи магнітне поле Землі.
До найбільш високотехнологічних (і найдорожчих) потенційних рішень належить розробка компанії Infleqtion з Колорадо.
Її квантова експериментальна технологія була встановлена на борту літака, що здійснював політ над Англією. Використовуючи лазери для утримання атомів у практично нерухомому стані — за температури, що лише на кілька мільярдних часток градуса перевищує абсолютний нуль, попри те, що корпус пристрою залишається кімнатної температури, — ця технологія створює квантовий датчик. Така система здатна фіксувати найдрібніші рухи з набагато вищою точністю, ніж традиційні інерційні навігаційні системи, як-от лазерні кільцеві гіроскопи, що застосовуються в сучасних літаках і крилатих ракетах.
На відміну від GPS-навігації, що базується на тріангуляції точно синхронізованих радіосигналів із супутників, цю систему неможливо заглушити, оскільки вона є автономною.
Метью Кінселла, гендиректор Infleqtion, заявив, що цей матеріал на кілька порядків точніший за сучасні інерційні навігаційні системи.
«Що особливо важливо — він не дрейфує», — наголосив він.
Орієнтовна вартість близько 1 мільйона доларів за одиницю на цей час є непомірно високою, за винятком застосування на цінних підводних човнах, кораблях і літаках.
«Це не те обладнання, яке можна встановити на безпілотник одноразового використання», — зазначає Кінселла.
Припущення про те, що GPS завжди буде доступний, непомітно стало однією з перших жертв сучасної радіоелектронної боротьби.
Через радіоелектронні перешкоди багато колись грізних видів зброї, керованої за допомогою GPS, зокрема реактивні снаряди HIMARS та керовані артилерійські снаряди Excalibur, втратили свою точність в Україні.
Проте проблема більше не обмежується зонами бойових дій.
За даними європейських авіаційних регуляторів, близько 40% повітряного руху в Європі нині потерпає від перешкод GPS, причому дані вказують на сильно мілітаризований російський Калінінградський ексклав і Кольський півострів як на основні джерела збоїв.
Комерційні авіалайнери — особливо у східному Середземномор’ї, неподалік Ізраїлю, або над Чорним морем, поблизу України — повідомляють про втрату сигналів GPS або отримання хибних даних щодо місцерозташування, що змушує пілотів переходити на використання традиційних інерційних навігаційних датчиків.
Ще одне потенційне високотехнологічне рішення пропонує канадський стартап SBQuantum, який розробляє квантові магнітометри. Вони дозволяють здійснювати навігацію шляхом зчитування ледь помітних змін у магнітному полі Землі.
Цей підхід аналогічний одному з методів, що, на думку науковців, використовується китами, морськими черепахами та перелітними птахами для орієнтування в океанах.
«Природа певною мірою вже освоїла магнітну навігацію, — розповів Девід Рой-Гуей, засновник SBQuantum. — А ми лише поступово наздоганяємо її в цьому плані».
Розроблена компанією система «Zero Drift Navigator» призначена для спільної роботи з інерційною навігаційною системою літака, щоб періодично коригувати помилки, які поступово накопичуються у разі втрати сигналів GPS.
На відміну від GPS, характеристики та аномалії магнітного поля Землі надзвичайно складно заглушити або спотворити.
Компроміс полягає у точності. Магнітна навігація, як правило, потребує детальних карт магнітного ландшафту Землі й наразі забезпечує точність, що вимірюється десятками чи сотнями метрів, а не метрами чи сантиметрами, як у випадку з GPS. Компанія SBQuantum заявляє, що її система першого покоління розрахована на точність близько 100 метрів протягом усього польоту і, як очікується, коштуватиме приблизно 25 000 доларів. Цього достатньо для великих дронів, літаків та автономних підводних апаратів, хоча поки що замало для одноразових боєприпасів, а також ракет чи снарядів.
Інші компанії розробляють системи на основі машинного зору, які дозволяють безпілотникам і ракетам порівнювати зображення з камер у режимі реального часу зі збереженими супутниковими знімками. Ця технологія, раніше доступна лише для найсучасніших крилатих ракет, тепер стала достатньо дешевою для застосування на дронах.
На порядку денному також стоїть питання використання кількох навігаційних систем, здатних замінювати одна одну в разі блокування котроїсь із них.
- Останні
- Популярні
Новини по днях
29 вересня 2026
