美国陆军尝试利用量子惯性导航实现导航转型

美国国防高级研究计划局（DARPA）几年前曾开发一种导航技术，试图利用量子物理特性来研制精度极高的惯性测量设备，使导航工具能够在不需要外部确认位置的情况下长时间运行。

近日，美国政府问责局（GAO）发布了一份关于美陆军现代化确保未来司令部准备就绪的报告。报告中涉及的多数技术都包含在近期项目之内，其中包括2022年的下一代班用自动步枪、2026年的下一代战车。按报告所述，美陆军到本世纪中叶有望实现量子定位和导航能力。 

有保障定位和导航是美陆军网络大目标之一。如GAO报告中所述，美陆军网络将是“由硬件、软件和基础设施组成的移动系统，可用于在电磁频谱拒止或降级的任何环境中协同作战。”拒止环境是战争中的一个重要考虑因素，尤其当武装冲突发生在信号易受干扰的复杂地形中时。开发能够在信号消失时正常通信的工具是确保陆军在宽松、自由的电磁频谱环境中形成的条令和战术能够适应未来的重要方法，同时也是推进包括武器系统在内的自主系统能够在拒止环境中作战的目标的一部分。 

量子有保障定位和导航是新型导航工具系列的一个远期目标。大部分导航传感器都采用的是“惯性传感器+比照外部定位系统”的组合方式，如在给出驾驶指令时组合使用手机的加速度计和GPS接收机。多数时间，来自传感器的数据都与根据上次测量点预测的路径相匹配，但并非总是如此。惯性传感器越好，导航工具需要用外部导航源校验所处位置的频率就越低。

▲M2激光系统公司宣布其已与帝国理工学院联合研制出首款用于精确导航的量子加速计

GAO和美陆军认为在2050年前实现量子定位和导航系统是不现实的，这种技术不容易达成，但是在30年之后不久将成为现实。目前世界上从事相关研究的机构有英国国防科学与技术实验室（DSTL）以及美国、中国、澳大利亚等国的科研团队。量子惯性导航技术的优势在于：一是拒止环境下可用；二是其精度比传统导航手段高约1000倍。一旦成功问世，该技术将应用到商业领域，同时也会对军事领域未来几代武器装备的发展产生深远影响。

来源：美国CSIR网站  转自：国防科技要问

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