衛星ナビゲーションへの依存が高まるにつれ、航空業界は GPS 干渉やなりすましによるリスクの増大に直面しています。敵対勢力によるものであれ、技術的な不具合によるものであれ、干渉は商業飛行や軍事飛行を脅かします。エンジニアたちは回復力のある代替品の開発に競い合っており、有望な新技術が実験室から空へと飛び立っています。
エアバスは、人工知能と量子センシングを専門とするシリコンバレーの企業SandboxAQと提携し、新しいナビゲーション方法の実地試験を実施した。両社のコラボレーションは、量子センシング デバイス、特に MagNav システムに焦点を当てています。このコンパクトな機器は地殻から微小な磁気信号を読み取り、衛星が故障した場合でも航空機の位置を正確に特定することができます。
MagNavシステムを搭載したエアバス子会社Acubedの「フライング・ラボラトリー」試験機は、米国本土で150時間以上飛行した。ナビゲーション システムは、地形の各ストレッチの下にある固有の磁気「指紋」を測定し、搭載された人工知能を使用してこれらの信号を詳細な磁気マップと相互検証します。最終結果: 連邦航空局 (FAA) の飛行精度基準を確実に満たし、場合によっては超える測位結果が得られます。
SandboxAQの最高経営責任者（CEO）ジャック・ヒダリー氏はウォール・ストリート・ジャーナルに対し、この技術は広く普及する前に追加のテストと認証が必要だが、初期の結果は心強いものであり、転換点を示していると語った。
「最も難しいのは、テクノロジーが機能することを証明することです」とヒダリ氏は述べた。 「私たちの知る限り、これは過去 50 年間で初めての新しい絶対ナビゲーション システムです。」
従来の GPS は、周回衛星から送信される信号に依存しています。このシステムは堅牢ではありますが、干渉に対してますます脆弱になっています。スプーフィング攻撃は地上から偽の位置データを発信して航空機の受信機を欺きますが、ジャミング攻撃は信号をかき消してナビゲーション システムを麻痺させます。これらの攻撃はかつてはまれでしたが、現在では世界中のホットスポットで発生しており、数千の航空機に影響を与え、民間航空に深刻な脅威を与えています。
量子センシングは、根本的に異なるアプローチを提供します。ハッキング可能なデジタルデータを送信する GPS とは異なり、量子磁気センサーは「本質的に改ざんや偽造が不可能」です。すべての測定は航空機内で行われ、データは地球に自然に発生する不変の磁場のみから得られます。
このシステムは、レーザーから光子を放出して電子を衝突させ、緩和中に電子が光子を吸収して再放出することによって機能します。このプロセスによって生成されるエネルギーの特徴は、局所的な磁場の強さ、つまり地表の各平方メートルに固有の情報を反映しています。 MagNav の人工知能はこの署名を解釈して参照マップと照合し、生の量子測定値を使用可能な位置データに変換します。
最近の飛行テストでは、MagNav は一貫して 2 海里以内の測位精度を維持しました。さらに驚くべきことに、その精度の高さ (ほとんどの場合 550 メートル以内) は、通常、衛星の支援なしで競合する慣性システムよりも優れています。
量子センシングの可能性は航空分野をはるかに超えています。 EYのグローバル最高イノベーション責任者のジョー・デパ氏は、量子センサーは航行の安全性を確保するだけでなく、潜水艦や地下トンネルなどの隠された物体を検出することで国防を支援したり、心臓や脳からの微弱な磁気信号を感知して医療診断を改善したりする可能性があると述べた。さらに、この技術の実装は数年、さらには数十年で完了するものではありません。
「私たちは今から20年後のことを話しているのではありません」とデパ氏は言う。 「私たちは今のことを話しています。」
