Northrop Grumman совместно с SandboxAQ завершили испытания системы магнитной навигации AQNav на беспилотнике Lumberjack. Разработчики отмечают, что это первое публичное тестирование подобной технологии на доступном по цене одноразовом дроне и первый случай интеграции магнитной навигации с визуальной системой на ударном БПЛА такого типа.

Lumberjack классифицируется как беспилотная авиационная система третьего поколения и была разработана Northrop Grumman в качестве одноразовой ударной платформы. Согласно информации от SandboxAQ, аппарат был создан менее чем за полтора года до первого вылета. Такие дроны особенно ценятся в ситуациях, когда попытки подавления или имитации спутниковой навигации становятся реальностью.

В основе AQNav лежит технология магнитной навигации MagNav. Высокоточные магнитометры фиксируют незначительные колебания магнитного поля Земли, обусловленные особенностями геологического строения, и сопоставляют полученные данные с предварительно созданными магнитными картами. Это позволяет оценить местоположение летательного аппарата без использования спутниковых систем GPS.

Технология описывается как «квантовая навигация», поскольку для измерения магнитного поля могут использоваться высокочувствительные датчики, основанные на квантовых принципах. При этом AQNav не является самостоятельным автономным навигационным комплексом, а скорее представляет собой программную платформу, предназначенную для работы с различными совместимыми датчиками и бортовыми вычислительными устройствами.

Ключевое различие между данной системой и GPS заключается в том, что ей не требуется получение навигационных сигналов от внешних передатчиков. В качестве естественного ориентира используется магнитное поле Земли, и система функционирует в пассивном режиме. Таким образом, обычное подавление или подмена спутникового сигнала не лишает её возможности определять местоположение. Это позволяет использовать MagNav как дополнительный метод определения координат в тех областях, где GPS недоступен или его работа нестабильна.

В ходе тестирований AQNav была интегрирована с визуальной навигационной системой Lumberjack. Такое сочетание обеспечивает использование нескольких независимых источников информации о местоположении аппарата и уменьшает зависимость от одного конкретного метода навигации.

Разработчики акцентируют внимание на том, что система способна функционировать в различных условиях местности, включая открытое море, районы с ограниченным количеством заметных ориентиров и городские застройки. Компания SandboxAQ также утверждает о возможности работы AQNav при любых погодных условиях.

Для внедрения Lumberjack потребовалась лишь установка программного обеспечения AQNav на уже имеющиеся бортовые вычислительные системы. Как отметил генеральный менеджер направления навигации в SandboxAQ, Лука Феррара, инженерам удалось выполнить интеграцию менее чем за час. Для этого не понадобилось дополнительное специализированное оборудование.

Программная структура AQNav осуществляет обработку данных, поступающих от датчиков, в режиме реального времени, и применяет физические модели для определения местоположения. Она поддерживает открытые интерфейсы и может быть интегрирована в существующие навигационные комплексы вместе с инерциальными, визуальными и спутниковыми системами.

SandboxAQ предоставляет два подхода к интеграции. В одном случае комплекс MagNav изначально разрабатывается как часть конструкции летательного аппарата. Во втором варианте используется программная версия AQNav, которую можно добавить в существующую систему при наличии необходимых датчиков и вычислительных мощностей.

Ранее данная технология уже применялась в испытаниях на более крупных самолетах. SandboxAQ сообщает о совместных тестах с Airbus и Boeing, а также о проверке AQNav ВВС США на военно-транспортных самолетах C-17 Globemaster III и C-130J Super Hercules. С 2023 года система проходила испытания на различных военных, государственных и коммерческих авиационных платформах.

Новое тестирование демонстрирует возможность адаптации магнитной навигации с крупных самолетов к относительно небольшим беспилотным аппаратам. Это особенно актуально для разработчиков в военной сфере, учитывая растущую потребность в системах, способных сохранять работоспособность при сбоях в работе спутниковой навигации.

Вместе с тем, производители не предоставили данных о точности позиционирования системы AQNav в ходе тестирования Lumberjack, включая сведения о параметрах маршрута, длительности полета и величине отклонений по сравнению с GPS и другими навигационными инструментами. Таким образом, представленные результаты главным образом демонстрируют возможность интеграции и функционирования системы на беспилотном летательном аппарате, однако на данном этапе не дают возможности провести независимую оценку ее точности в условиях реальных боевых действий.

Компания Northrop Grumman изучает альтернативные методы навигации как один из подходов к повышению автономности беспилотных комплексов при наличии активного радиоэлектронного подавления. Будущие испытания должны выявить, насколько эффективно магнитная навигация поддерживает точность на компактных и быстро перемещающихся платформах, и сможет ли она стать стандартным дополнением к инерциальным и визуальным системам.