Een samenwerking tussen Airbus en een start-up uit Silicon Valley test een alternatief voor GPS dat rechtstreeks uit een sciencefictionfilm lijkt te komen
Naarmate onze afhankelijkheid van satellietnavigatie toeneemt, nemen ook de risico’s toe. Commerciële en militaire vluchten worden geconfronteerd met een steeds reëlere en frequentere dreiging: “jamming” (storing) en “spoofing” (vervalsing) van het GPS-signaal. Deze aanvallen, die vroeger zeldzaam waren, komen nu regelmatig voor op hotspots over de hele wereld, waardoor duizenden vluchten worden getroffen en een ernstig risico voor de burgerluchtvaart ontstaat.
Tegen deze achtergrond zijn ingenieurs al jaren op zoek naar een robuust alternatief. En het lijkt erop dat ze dat hebben gevonden op de meest onverwachte plek: het magnetisch veld van de aarde. Lucht- en ruimtevaartgigant Airbus is een samenwerking aangegaan met SandboxAQ, een bedrijf uit Silicon Valley dat gespecialiseerd is in kunstmatige intelligentie en kwantumsensoren, om een revolutionair navigatiesysteem te testen met de naam MagNav.
MagNav: de kwantumnavigator die de “magnetische voetafdrukken” van de aarde leest
Het voorstel van MagNav is even elegant als radicaal: vergeet satellieten en lees in plaats daarvan de subtiele magnetische signalen van de aardkorst om de positie van een vliegtuig te bepalen. Het systeem maakt gebruik van een compact instrument dat is uitgerust met kwantumsensoren die de unieke ‘magnetische voetafdrukken’ van elk stuk grond waar het vliegtuig over vliegt, meten. Vervolgens vergelijkt een kunstmatige intelligentie aan boord deze signalen met gedetailleerde magnetische kaarten om de positie met verbazingwekkende nauwkeurigheid te bepalen.
Het systeem is al meer dan 150 vlieguren getest in een laboratoriumvliegtuig van Airbus in de Verenigde Staten, en de resultaten zijn spectaculair. De positiebepalingen voldoen niet alleen aan, maar overtreffen soms zelfs de nauwkeurigheidsnormen voor vluchten van de Amerikaanse Federal Aviation Administration (FAA). “Het is het eerste volledig nieuwe navigatiesysteem in de afgelopen 50 jaar, voor zover wij weten”, aldus Jack Hidary, CEO van SandboxAQ.
Hackproof: waarom is het veiliger dan GPS?
Hierin schuilt de ware genialiteit van het systeem. In tegenstelling tot GPS, dat gebaseerd is op het ontvangen van een extern digitaal signaal dat kan worden geblokkeerd of vervalst, zijn kwantummagnetische sensoren “in wezen onmogelijk te storen of te vervalsen” (unjammable en unspoofable).
Alle metingen vinden plaats in het vliegtuig en de gegevens worden uitsluitend verkregen uit het natuurlijke en onveranderlijke magnetische veld van de aarde. Er is geen extern signaal dat gehackt kan worden. Het systeem werkt door een foton uit een laser af te vuren dat een elektron raakt; de energiesignatuur die bij dit proces ontstaat, weerspiegelt de sterkte van het lokale magnetische veld, een informatie die uniek is voor elke vierkante meter van het aardoppervlak. De AI van MagNav interpreteert deze signatuur en vergelijkt deze met zijn kaarten.
Veelbelovende resultaten en een toekomst die verder reikt dan vliegtuigen
Tijdens recente testvluchten behield MagNav 100% van de tijd een positienauwkeurigheid van twee zeemijl, en in de meeste gevallen werd een nog grotere nauwkeurigheid van 550 meter bereikt, waarmee het vaak beter presteerde dan concurrerende inertiële systemen zonder satellietondersteuning.
Het potentieel van deze technologie reikt veel verder dan vliegtuigen. Kwantumsensoren kunnen worden gebruikt voor nationale defensie om verborgen objecten zoals onderzeeërs of ondergrondse tunnels te detecteren, of in de geneeskunde om diagnoses te verbeteren door de zwakke magnetische signalen van het hart of de hersenen te detecteren. En we hebben het niet over een verre toekomst. Zoals Joe Depa, Global Director of Innovation bij Ernst & Young, concludeert: “We hebben het niet over iets dat over twintig jaar zal gebeuren. Dit is hier en nu.”
