À medida que aumenta a dependência da navegação por satélite, a indústria da aviação enfrenta riscos crescentes de interferência e falsificação de GPS. Seja por forças hostis ou por falhas técnicas, a interferência ameaça a fuga comercial e militar. Os engenheiros estão a correr para desenvolver alternativas resilientes e novas tecnologias promissoras estão a sair do laboratório para o céu.

A Airbus se uniu à SandboxAQ, uma empresa do Vale do Silício especializada em inteligência artificial e sensoriamento quântico, para realizar testes de campo de um novo método de navegação. A colaboração deles se concentra em dispositivos de detecção quântica, especificamente sistemas MagNav. O instrumento compacto lê minúsculos sinais magnéticos da crosta terrestre, permitindo identificar a posição de uma aeronave mesmo no caso de mau funcionamento do satélite.

A aeronave de teste "Flying Laboratory" da subsidiária da Airbus, Acubed, equipada com o sistema MagNav voou mais de 150 horas no território continental dos Estados Unidos. O sistema de navegação mede a “impressão digital” magnética única abaixo de cada trecho de terreno e usa inteligência artificial a bordo para validar esses sinais com mapas magnéticos detalhados. O resultado final: resultados de posicionamento que atendem de forma confiável — e às vezes excedem — os padrões de precisão de voo da Administração Federal de Aviação (FAA).

O CEO da SandboxAQ, Jack Hidary, disse ao Wall Street Journal que, embora a tecnologia exija testes e certificação adicionais antes da adoção generalizada, os primeiros resultados são encorajadores e representam um ponto de viragem.

“A parte mais difícil é provar que a tecnologia funciona”, observou Hidari. "Até onde sabemos, este é o primeiro novo sistema de navegação absoluto nos últimos 50 anos."

O GPS tradicional depende de sinais transmitidos por satélites em órbita – um sistema que, embora robusto, é cada vez mais vulnerável a interferências. Os ataques de falsificação emitem dados de posição falsa do solo para enganar os receptores aéreos, enquanto os ataques de interferência abafam os sinais e paralisam os sistemas de navegação. Antes raros, estes ataques estão agora a ocorrer em pontos críticos em todo o mundo, afetando milhares de voos e representando uma séria ameaça para a aviação civil.

    A detecção quântica oferece uma abordagem fundamentalmente diferente. Ao contrário do GPS, que transmite dados digitais que podem ser hackeados, os sensores magnéticos quânticos são “essencialmente invioláveis ​​e infalsáveis”. Todas as medições são feitas dentro da aeronave e os dados vêm exclusivamente do campo magnético imutável e natural da Terra.

    O sistema funciona emitindo fótons de um laser que atinge os elétrons, que absorvem e reemitem os fótons durante o relaxamento. A assinatura energética produzida por este processo reflete a intensidade do campo magnético local – informação única para cada metro quadrado da superfície da Terra. A inteligência artificial do MagNav interpreta esta assinatura e combina-a com um mapa de referência, convertendo as medições quânticas brutas em dados de posição utilizáveis.

    Em testes de voo recentes, o MagNav manteve consistentemente a precisão do posicionamento dentro de duas milhas náuticas. Ainda mais impressionante é que a sua maior precisão – dentro de 550 metros na maioria dos casos – geralmente supera os sistemas inerciais concorrentes sem assistência de satélite.

    O potencial da detecção quântica vai muito além da aviação. Além de garantir a segurança na navegação, os sensores quânticos poderiam ajudar a defesa nacional, detectando objetos ocultos, como submarinos ou túneis subterrâneos, e melhorar os diagnósticos médicos, detectando sinais magnéticos fracos do coração ou do cérebro, disse Joe Depa, diretor global de inovação da EY. Além disso, a implementação desta tecnologia não pode ser concluída em poucos anos ou mesmo décadas.

    “Não estamos falando daqui a 20 anos”, disse Depa. “Estamos falando agora.”