RJ100研究飞机试验技术，用于基于量子的惯性导航

利用量子物理学可以为商用飞机提供基于卫星的导航的替代方案，通过提高惯性系统的准确性，同时避免中断和干扰。

使用英国工程研究专家Qinetiq的BAE Systems Avro RJ100进行的商业飞行试验证明了基于量子的技术在实现更具弹性的定位、导航和授时服务方面的潜力。

卫星导航系统依赖于GPS和伽利略等星座，提供飞行路径的准确性和独立于地面设备，从而可以开发有效的路线和灵活的方法。

但相对较弱的卫星信号容易受到干扰。国际民航组织的分析显示，2022年仅在中东和北非地区就报告了520多起干扰或疑似干扰事件。

朝鲜此前曾被指控干扰GPS，最近，波罗的海地区GPS导航受到干扰，导致爱沙尼亚当局加强了地面导航系统。

今年年初，欧盟航空安全局与国际航空运输协会（IATA）举行了一次研讨会，旨在制定解决欺骗和干扰问题的措施。

“我们立即需要确保飞行员和机组人员能够识别风险并知道如何做出反应，”EASA说。

它与国际航空运输协会（IATA）的联合战略集中在共享干扰事件数据、飞机制造商的程序指导以及保留最小的常规导航设备网络作为备份。

然而，GPS的脆弱性也可以用更精确的独立机载导航系统来应对。

飞机航空电子设备已经从使用基于加速度计和机械陀螺仪的惯性导航系统发展到惯性参考系统 - 使用激光环陀螺仪 - 其信息通常与GPS融合以更新飞行管理计算机。

但在过去的二十年里，包括美国DARPA和NASA以及欧洲航天局在内的各种航空航天研究组织一直在探索将陀螺仪和加速度计建立在原子量子效应之上的潜力，并开发量子定位系统，以实现高精度导航。

用激光捕获和过冷原子——这项研究于1997年获得诺贝尔物理学奖——将它们的热运动降低到可以利用其量子特性的程度。

冷原子干涉测量法可以分析原子能量状态的重力、惯性或其他影响。量子陀螺仪和传感器的创建是该研究开辟的技术途径之一。

最近，英国在量子技术公司Infleqtion领导的合作下，对基于量子的导航系统进行了商业飞行试验，该试验在国防部的Boscombe Down设施进行，最后一次出击于5月9日进行。

这些测试展示了基于超冷原子的量子系统，以及RJ100上的紧凑型光学原子钟。

Infleqtion致力于高带宽惯性原子源和传感器项目 - 称为High-BIAS2 - 旨在验证冷原子量子陀螺仪，并展示量子传感器在没有卫星定位信号的情况下稳定飞机制导系统方向的能力。

“现代（定位、导航和计时）技术的基石是精密时钟。这些超精确计时器对于各种应用都至关重要，“Infleqtion补充道。“便携式生产超冷原子是拼图的另一个关键部分。

它指出，该技术将成为量子惯性导航系统的一部分。

“我们最近的试验标志着量子（定位、导航和授时）解决方案的发展向前迈出了重要一步，”Infleqtion UK总裁Timothy Ballance说。“成功的飞行试验证明了量子技术在克服导航系统挑战方面的潜力。

根据其国家量子战略计划，英国政府希望“加速”量子技术，以实现民用和军用的复原力。该战略旨在到2030年在飞机上部署量子系统。