Un magnetómetro cuántico guió un dron de ataque sin usar GPS

El dron de ataque Lumberjack de la compañía Northrop Grumman realizó pruebas de vuelo con el sistema de navegación AQNav, que determina la posición sin GPS mediante las características del campo magnético terrestre. El desarrollador del sistema, SandboxAQ, anunció la prueba exitosa el 9 de septiembre y la calificó como la primera aplicación conocida de navegación magnética en un dron de ataque de este tipo.

Lumberjack pertenece a aparatos que se diseñan para ser relativamente económicos y cuya pérdida durante una misión es aceptable. Northrop Grumman describe la plataforma como un dron para misiones de ataque de ida con construcción modular. Anteriormente la aeronave ya demostró control autónomo, búsqueda de objetivos y el uso de munición simulada.

Durante el nuevo vuelo, AQNav funcionó junto con un sistema de navegación visual. Según SandboxAQ, la combinación de dos métodos independientes de posicionamiento se probó por primera vez en una plataforma de ataque desechable. La empresa no publicó la ruta, la duración del vuelo, el error absoluto de navegación ni los resultados de la comparación con el GPS; por tanto, no es posible evaluar de forma independiente la precisión del sistema en la prueba.

AQNav utiliza navegación magnética: un magnetómetro de alta sensibilidad mide pequeños cambios del campo magnético provocados por la heterogeneidad de la corteza terrestre, y el software compara el patrón obtenido con un mapa magnético preelaborado. Los algoritmos filtran simultáneamente las interferencias procedentes de la electrónica, los motores y otros componentes de la aeronave.

En versiones anteriores de AQNav se emplearon magnetómetros cuánticos capaces de detectar variaciones muy débiles del campo. Sin embargo, en el comunicado sobre el vuelo del Lumberjack SandboxAQ pone el acento en la nueva arquitectura de software y no especifica el modelo del sensor instalado. El desarrollador describe AQNav como un sistema independiente del hardware: para funcionar, el programa necesita datos del magnetómetro y del sistema inercial, y los cálculos pueden realizarse en el ordenador de a bordo ya instalado.

Según SandboxAQ, la parte de software de AQNav se integró en el equipo existente del Lumberjack en menos de una hora. El sistema procesó las lecturas de los sensores en tiempo real y transmitió las coordenadas a otros componentes del conjunto de navegación sin un bloque de cálculo separado.

La principal ventaja de este enfoque es la ausencia de una señal de radio externa. El GPS y otros sistemas satelitales pueden ser bloqueados o engañados con una señal falsa, mientras que el magnetómetro solo mide el campo natural de la Tierra y no emite nada. La navegación magnética tampoco requiere visibilidad directa de satélites ni de referencias terrestres, aunque su precisión depende de la calidad de los mapas magnéticos, de la sensibilidad de los sensores y de la capacidad de los algoritmos para separar la señal útil de las interferencias generadas por la propia aeronave.

La tecnología AQNav se ha probado en vuelo durante varios años. En 2023 el sistema con magnetómetro cuántico se probó en la aeronave de transporte C-17A Globemaster III. Más tarde SandboxAQ realizó vuelos en otros tipos de aeronaves, incluido el C-130J, y la tecnología pasó a formar parte del programa Transición de Sensores Cuánticos, creado para la verificación práctica de sensores cuánticos.

El programa Transición de Sensores Cuánticos abarca varias áreas, incluidas la navegación y la detección de anomalías. La nueva prueba muestra el paso de la navegación magnética desde las grandes aeronaves hacia plataformas autónomas compactas, para las cuales la capacidad de determinar coordenadas de forma robusta es especialmente importante en caso de pérdida de la señal satelital.