Ударный беспилотник Lumberjack компании Northrop Grumman прошёл лётные испытания с навигационной системой AQNav, которая определяет положение без GPS по особенностям магнитного поля Земли. Разработчик системы SandboxAQ заявил об успешном испытании 9 сентября и назвал его первым известным применением магнитной навигации на ударном беспилотнике такого класса.
Lumberjack относится к аппаратам, которые проектируют сравнительно недорогими и допускают их потерю при выполнении задания. Northrop Grumman описывает платформу как беспилотник для односторонних ударных миссий с модульной конструкцией. Ранее аппарат уже демонстрировал автономное управление, поиск целей и применение имитационных боеприпасов.
Во время нового полёта AQNav работала вместе с системой визуальной навигации. По утверждению SandboxAQ, сочетание двух независимых способов определения положения впервые испытали на расходуемой ударной платформе. Компания не опубликовала маршрут, продолжительность полёта, абсолютную погрешность навигации и результаты сравнения с GPS, поэтому точность системы в испытании независимо оценить пока нельзя.
AQNav использует магнитную навигацию : высокочувствительный магнитометр измеряет небольшие изменения магнитного поля, вызванные неоднородностью земной коры, а программное обеспечение сопоставляет полученный рисунок с заранее подготовленной магнитной картой. Алгоритмы одновременно отфильтровывают помехи от электроники, двигателей и других компонентов аппарата.
В предыдущих версиях AQNav применялись квантовые магнитометры, способные фиксировать очень слабые изменения поля. Однако в сообщении о полёте Lumberjack SandboxAQ делает акцент на новой программной архитектуре и не уточняет модель установленного датчика. Разработчик называет AQNav аппаратно-независимой системой: для работы программе нужны данные магнитометра и инерциальной системы, а вычисления могут выполняться на уже установленном бортовом компьютере.
По данным SandboxAQ, программную часть AQNav интегрировали в существующее оборудование Lumberjack менее чем за час. Система обрабатывала показания датчиков в реальном времени и передавала координаты другим компонентам навигационного комплекса без отдельного вычислительного блока.
Главное преимущество такого подхода связано с отсутствием внешнего радиосигнала. GPS и другие спутниковые системы можно заглушить или попытаться обмануть поддельным сигналом, тогда как магнитометр только измеряет естественное поле Земли и ничего не излучает. Магнитная навигация также не требует прямой видимости спутников или наземных ориентиров, хотя её точность зависит от качества магнитных карт, чувствительности датчиков и способности алгоритмов отделять полезный сигнал от помех самого аппарата.
Технологию AQNav испытывают в воздухе уже несколько лет. В 2023 году систему с квантовым магнитометром проверили на транспортном C-17A Globemaster III. Позднее SandboxAQ проводила полёты на других типах самолётов, включая C-130J, а сама технология вошла в программу Transition of Quantum Sensing, созданную для практической проверки квантовых датчиков.
Программа Transition of Quantum Sensing охватывает несколько направлений, включая навигацию и обнаружение аномалий. Новое испытание показывает переход магнитной навигации от крупных самолётов к компактным автономным аппаратам, для которых устойчивое определение координат особенно важно при потере спутникового сигнала.