אירבוס

היום שאחרי ה-GPS: טיסת ניסוי מוצלחת במערכת ניווט קוונטית

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: מערכת הניווט MagNav שהותקנה במטוס C-17A של חה"א האמריקאי, במסגרת ההדגמה למשרד ההגנה שהתקיימה במאי 2023. צילום: SandboxAQ

יצרנית המטוסים Airbus וחברת SandboxAQ האמריקאית, השלימו באחרונה ניסוי מוטס מוצלח במערכת ניווט של SandboxAQ אשר מבוססת על חישה קוונטית ואינה תלויה בלווייני GPS. במהלך יותר מ-150 שעות טיסה ברחבי ארצות הברית, הוכיחה מערכת MagNav יכולת לקבוע את מיקום המטוס בדיוק של פחות מ-2 מייל ימיים, וביותר ממחצית מהקריאות אף דיוק של פחות מ-550 מטרים – כך דיווחו שתי החברות. התוצאה הזו אינה רק טכנית, היא עומדת בקריטריונים שמציבה רשות התעופה הפדרלית של ארה"ב (FAA) לדיוק ניווט עבור טיסות אזרחיות בשלב הקריטי של en-route navigation, כלומר, ניווט בין־עירוני בגובה שיוט. זוהי רמת הדיוק הנדרשת ממערכות GPS לצורך ניהול מסלולים בטוחים במרחב האווירי.

הניסוי הוכיח ש-MagNav בשלה לשימוש בשוק האזרחי והצבאי. הוא מגיע על רקע בעיה גוברת: התלות המוחלטת של עולם התעופה ב-GPS הפכה לנקודת תורפה אסטרטגית. בעשור האחרון דווח על מקרים רבים של שיבוש מכוון (Jamming) וזיוף אותות (Spoofing), במיוחד באזורים מתוחים כמו אוקראינה, ישראל ואפילו בחלקים מאירופה. שיבוש כזה עלול להוציא מטוס ממסלולו ואף לסכן חיים. לצד הפיתוח של מערכות הגנת GPS, ישנו מאמץ בתעשייה לפתח מערכות ניווט שונות, שאינן תלויות ב-GPS.

לא רואה – אלא מרגישה

מערכת MagNav מציעה גישה שונה בתכלית. במקום לקלוט אותות מלוויינים, היא מסתמכת על מדידת השדה המגנטי של כדור הארץ. כל אלמנט גיאוגרפי, אם זה הר, עמק, יער או עיר, מייצר שדות מגנטיים מקומיים ייחודיים, הנובעים מההרכב הפנימי של הקרקע: כמות המתכות בקרום האדמה, פיזור סלעים מגנטיים, שינויים גיאולוגיים ועוד. השדות המגנטיים המקומיים מתועדים במפות מגנטיות המכסות כיום כמעט את כל כדור הארץ. המפות האלה יוצרו בעיקר במהלך סקרים גיאופיזיים שנעשו לצורך חיפושי גז, מינרלים וניטור קרינה קוסמית. בצפון אמריקה, מערב אירופה ואוסטרליה, קיימות כבר מפות מגנטיות ברזולוציה גבוהה. באזורים אחרים ניתן להשלים את הנתונים תוך כדי תנועה – ממש כמו שרכב אוטונומי לומד את הסביבה תוך כדי נסיעה.

מערכת MagNav אינה מבוססת על מגנטומטרים סטנדרטיים, אלא על חיישנים קוונטיים המבוססים על תופעות קוונטיות יציבות במיוחד, כמו תגובת אלקטרונים באטום לשדה מגנטי חיצוני (אפקט זאמן): אטומים כמו רובידיום או נתרן כלואים בתוך תא אטום מוקרן בלייזר. כאשר האלקטרונים בתוכם משנים את מצבם בעקבות שינוי זעיר בשדה המגנטי, הם פולטים אור ייחודי, שהמערכת מנתחת את האור הזה בדיוק של חלקי ננוטסלה. בניגוד לחיישנים מגנטיים רגילים, החיישן הקוונטי מסוגל למדוד שדה מוחלט (ולא רק שינויים יחסיים), לזהות הבדלים זעירים בין אזורים קרובים, לפעול ביציבות בתוך מטוס מתכתי רועש בלא צורך בכיול מתמיד, ולהתמודד היטב עם רעשי רקע בזכות בידוד אקטיבי ופאסיבי. זוהי מערכת המבוססת על מדידת תכונות פיזיקליות "טהורות".

מערכות ניווט רב-שכבתיות

לאחר שהחיישן מודד את השדה המגנטי המקומי, המערכת משווה את החתימה המגנטית שהתקבלה למפת שדות ידועה, במטרה להעריך היכן המטוס נמצא. מדובר בתהליך הנעזר בבינה מלאכותית ומתבצע בזמן אמת. מערכת MagNav אינה משדרת אתות ואינה קולטת אותות. לכן היא נחשבת למערכת ניווט עצמאית לגמרי בעלת עמידות בפני שיבושים או זיוף. חברת SandboxAQ שפיתחה את המערכת יצאה מתוך חברת גוגל. מלבדה, גם בואינג מפתחת כיום פתרונות דומים המבוססים על אינרציה קוונטית.

בבריטניה מתבצעים כיום ניסויים ניסויים במנהרות הרכבת התחתית בלונדון, בהם נבדקים חיישנים קוונטיים מסוג שונה. העתיד שמסתמן בתחום הניווט הוא של מערכות רב־שכבתיות: שילוב של GPS, חישה מגנטית קוונטית, חיישני אינרציה, ניווט כוכבים, ראייה ממוחשבת ובינה מלאכותית. בדיוק כפי שרכב אוטונומי לא נשען רק על מצלמה אחת, כך גם המטוס לא יסתפק באות לווייני בודד. התוצאה תהיה ניווט בטוח, עמיד וגמיש – גם במרחבים עוינים, מתחת לפני הקרקע, או במצבי קיצון של לוחמה אלקטרונית.

מוביליקום תספק ערוץ תקשורת לרחפני התחזוקה של איירבאס

פורסם בתאריך ע"י yochais

חברת מוביליקום (Mobilicom) מאזור מדווחת על חוזה משמעותי לחטיבת הרחפנים שהקימה לפני כשנה. מוביליקום הודיעה כי ענקית התעופה איירבאס (Airbus) תשלב את פיתרון התקשורת הייעודי של החברה לרחפנים בפלטפורמת רחפני ה-Inovation של איירבאס, שתפקידם לסקור מלמעלה את החלק העליון של מטוסים על הקרקע, במהלך בדיקות תחזוקה.

חברת מוביליקום מפתחת ומייצרת פתרונות תקשורת אלחוטית ניידת ללקוחות מתחום הביטחון, צבא, הגנת המולדת (HLS), חילוץ והצלה, תשתיות ימיות ועוד. מערכות החברה מאפשרות תקשורת אלחוטית והעברת מידע, נתוני טלמטיקה ו-וידיאו ברמת HD בזמן אמת למספר רב של משתמשים במקביל. באמצע 2017 הקימה החברה חטיבה נפרדת בשם SkyHopper המתמקדת בפיתוח פתרונות תקשורת לשוק הרחפנים הצומח, בעיקר במגזרים המסחריים והתעשייתיים. הקמת החטיבה הנפרדת מסמנת את שוק הרחפנים כמנוע צמיחה משמעותי של החברה. ב-2017 דיווחה מוביליקום כי SkyHopper זכתה ב-7 חוזים עם יצרניות רחפנים בצרפת, דרום קוריאה וגם ישראל.

לצלם את המטוס מלמעלה

רחפן ה-Innovation של אירבוס

רחפני ה-Innovation שהשיקה איירבאס לאחרונה הינם רחפני סריקה למטוסים המיועדים לסייע לחברות תעופה וחברות תחזוקה לבדוק את תקינות כלי התעופה על הקרקע. הרחפן, המצויד במצלמת HD וחיישן לייזר לזיהוי מכשולים ומניעת התנגשויות, מרחף מעל כלי התעופה העוגן בהאנגר על פי מסלול מוגדר מראש, ומצלם את כלי התעופה מלמעלה על מנת לאתר פגמים ונזקים הטעונים תיקון. הרחפן מעביר באופן אלחוטי את המידע המצולם לטאבלט או מחשב הנמצאים בידי טכנאי המטוס. הפלטפורמה מצוידת בתוכנה המשווה את הצילומים למודל תלת-מימדי של המטוס, ובכך מסייעת לטכנאים לבצע את בדיקת התקינות בצורה מדויקת ומהירה יותר ולקצר את זמן הקרקוע של המטוס.

פלטפורמת הרחפן של איירבאס תתבסס על פיתרון התקשורת של חטיבת הרחפנים של מוביליקום לצורך שליטה ברחפן והעברת צילומי הווידיאו ונתוני הטלמטיקה מהרחפן לעמדת הבקרה על הקרקע. הפיתרון, המבוסס על ארכיטקטורת תקשורת שפיתחה מוביליקום המשלבת מודם דור רביעי ורשתות MESH, תומך בתקשורת מנקודה לנקודה (Point-to-Point) ומנקודה למספר נקודות (Point-to-Multiple-Points), מה שמאפשר תקשורת בין מספר רחפנים באוויר למספר משתמשים על הקרקע.

במוביליקום מציינים כי בשלב זה היקף הזמנת המערכות אינו גדול, אך בחברה מקווים כי שיתוף הפעולה הראשוני יוביל לשילוב הטכנולוגיה של החברה בפיתוחים העתידיים של איירבאס בשוק הרחפנים.

מנכ"ל החברה, אורן אלקיים, התייחס לזכייה ואמר: "החוזה עם מובילה עולמית כמו אירבוס יסייע להאיץ את התפתחות החברה ולייצר עבורנו הזדמנויות בעתיד הקרוב."

בתוך כך, מוביליקום פרסמה את דו"חותיה לרבעון השלישי, ובהן דיווחה על הכנסות של כ-2 מיליון דולר בתשעת החודשים שבין ינואר לספטמבר 2018, עלייה של 71% בהשוואה לתקופה המקבילה אשתקד. מוביליקום נסחרת בבורסה האוסטרלית (ASX) לפי שווי שוק של 19.7 מיליון דולר אוסטרלי.