美国空军正准备测试一种新的基于吊舱的定位系统,该系统应该能够在紧急情况下取代基于卫星的 GPS。该系统会向下看而不是向上看,以使用地球自身的磁场定位数据。如果成功,该技术可以在空间卫星不可用的情况下提供有效的备份。
基于卫星的定位、导航和授时 (PNT) 是过去半个世纪最具革命性的技术创新之一。美国 GPS、欧洲伽利略、俄罗斯 GLONASS 和中国北斗等 PNT 卫星允许任何拥有 PNT 接收器的人在全球范围内以高精度知道他们的位置。在民用领域,这意味着汽车和智能手机中的回合制导航,而且基本上再也不会丢失。
军事领域的风险要高得多,PNT 卫星允许坦克部队确定他们在战场上的位置,战机可以绕过已知的敌方防空系统,导弹可以以前所未有的精确度打击目标。
超过 30 颗美国 GPS 卫星在全球范围内提供 PNT 服务,美国军队在和平时期严重依赖它们。然而,卫星也将成为战时的主要目标,因为对手会试图摧毁卫星或干扰或欺骗他们的信号。干扰包括阻止用户接收 GPS 信号,而欺骗则是向接收器发送错误的定位数据。
现在,新科学家报道,美国空军正准备测试一个系统,该系统将让飞机使用地球磁场作为参考来确定其位置。该系统安装在基于 AgilePod 吊舱的模块化传感器包中,使用磁力计读取地球的局部磁场并确定飞机的位置。
地球的地磁场是由地球的地核和地壳产生的无形磁场。该场是众所周知的,并且可以通过检测方向和强度的局部变化来绘制,通常是由铁沉积物甚至人造物体引起的。与卫星不同,地磁场不能被击落,而且永远存在。
空军于 2017 年首次测试磁导航,当时配备磁力计的飞机能够在长达一小时的飞行中连续确定其 13 米范围内的位置。
磁导航的精度为 13 米,虽然与卫星导航不完全相同,但该系统将来可能会变得更加准确。该系统还依赖于在部署前绘制磁场图,虽然这在美国、欧洲和亚洲部分地区很容易,但俄罗斯和中国的准确地图可能不会那么容易。