美國啟動“地磁導(dǎo)航”全球測繪計劃:信號不怕干擾
1月12日消息,隨著電子戰(zhàn)技術(shù)的普及,GPS信號易被干擾、欺騙的缺陷日益凸顯。
在此背景下,美國國防創(chuàng)新部門(DIU)近期正式啟動一項“地磁導(dǎo)航(magnav)”全球測繪計劃,在通過地球磁場這一天然地圖,構(gòu)建不受干擾的可靠導(dǎo)航體系,破解GPS依賴?yán)Ь帧?
該計劃名為“地磁空中無人測量系統(tǒng)”(GAUSS),核心目標(biāo)是推動磁導(dǎo)航技術(shù)的實用化,尤其攻克海洋區(qū)域的精準(zhǔn)導(dǎo)航難題。
作為應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)航技術(shù),GPS的脆弱性近年愈發(fā)凸顯,敵方干擾或欺騙均可能導(dǎo)致定位失靈。
GPS的核心短板是主動式信號傳輸機(jī)制,其廣播的射頻信號易被探測、干擾甚至攻擊,復(fù)雜電磁環(huán)境下無法保障導(dǎo)航穩(wěn)定。
與GPS形成鮮明對比的是,此次計劃聚焦的磁導(dǎo)航技術(shù)憑借被動式工作原理,天然具備抗干擾優(yōu)勢。
該技術(shù)核心是通過高靈敏度磁力計,捕捉地殼外層磁性巖石產(chǎn)生的地磁場變化。各地地磁特征獨一無二,系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)與地磁地圖比對即可精準(zhǔn)定位。
由于不依賴任何外部信號發(fā)射,磁導(dǎo)航不會向外廣播可被探測的射頻信號,且依托地球本身的物理特性工作,幾乎無法被干擾。
這種特性使其在海洋上空、偏遠(yuǎn)荒漠等衛(wèi)星信號薄弱或易受干擾的區(qū)域,具備不可替代的應(yīng)用價值。
盡管磁導(dǎo)航技術(shù)在地球物理學(xué)界已較為成熟,但長期以來未能廣泛應(yīng)用。其核心瓶頸在于缺乏高精度、局部化的地磁參考地圖,這一問題在海洋區(qū)域尤為突出。
現(xiàn)有商用機(jī)載測繪平臺適配陸地勘測,航程和探測范圍無法覆蓋廣闊海域。這導(dǎo)致海洋區(qū)域地磁場強(qiáng)度與具體坐標(biāo)的匹配數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失。
“磁力導(dǎo)航技術(shù)的廣泛應(yīng)用主要受限于特定目標(biāo)區(qū)域參考數(shù)據(jù)的可用性和準(zhǔn)確性”,DIU在招標(biāo)書中明確指出了這一關(guān)鍵短板。
為突破這一困境,GAUSS計劃將分階段推進(jìn)。其核心任務(wù)是研發(fā)適配海洋測繪的磁數(shù)據(jù)采集平臺原型。計劃明確提出,需改造現(xiàn)有航空測繪平臺,使其具備跨洋飛行能力,并開發(fā)可快速擴(kuò)展的低成本技術(shù)。
考慮到單一機(jī)型無法滿足全區(qū)域數(shù)據(jù)采集需求,計劃將資助至少兩種不同類型的飛行平臺。其中一種可在約30,000英尺高空執(zhí)行探測任務(wù),另一種則能在2000英尺左右的海面高度進(jìn)行低空掃描。
同時,針對地磁場隨晝夜交替、太陽風(fēng)等太空天氣波動的問題,計劃還向業(yè)界征求新型校正技術(shù)。
例如可利用空間天氣監(jiān)測系統(tǒng)或高空氣球等晝夜巡游監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù),提升導(dǎo)航精度。
據(jù)悉,GAUSS計劃為多年期項目。目前該計劃已向業(yè)界發(fā)布招標(biāo)書,行業(yè)反饋截止日期為1月22日。不過,項目的具體預(yù)算和工期尚未披露。
業(yè)內(nèi)人士分析,該計劃將填補全球地磁導(dǎo)航參考數(shù)據(jù)空白,完善海洋區(qū)域地磁地圖,推動磁導(dǎo)航技術(shù)從理論走向?qū)嵱谩?
一旦技術(shù)成熟,將在衛(wèi)星導(dǎo)航之外構(gòu)建起第二層可靠的導(dǎo)航保障,這能為航空、航海等領(lǐng)域提供不受干擾的精準(zhǔn)導(dǎo)航選擇。





