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发展量子导航定位上天入海

2020-08-04 04:24:22大公报
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  卫星导航局限

  易受攻击

  当前GPS等卫星导航系统最常遇到攻击为拒绝服务攻击和信号干扰。GPS欺骗者会假冒GPS卫星的信号发送虚假数据,从而使终端设备无法获得準确的位置或根本无法获得任何位置信息

  地形干扰

  电磁信号易受到大气电离层和对流层的干扰;在城市、山区等複杂环境下,由於建筑物、树木、地形的遮蔽作用,信号存在非直线传播,导致不同环境下的导航效果存在较大差异

  无力穿障

  在水下、隧道、掩体、室内等环境中,卫星定位信号无法穿透水、建筑物和其他实体,从而无法进行卫星导航

  使用“量子导航”

  加强保安

由於量子具有测不準原理与不可克隆原理,将量子定位系统与量子密钥协议结合,窃听者无法获取位置坐标。一旦窃听者截获传输信号,系统可以通过更换通信频率或通道继续工作

  测速换算

  量子罗盘安装在车船等交通工具上后,只要有载体的初始位置,它就可以根据测到的速度变化计算出载体当前所处位置,完全不依赖外部信号

  无源定位

  基於量子惯性器件实现导航的量子定位系统,靠自身惯性器件实现姿态调整与定位,不需要从在轨卫星实时接收信号进行测距和授时,属於无源定位系统

将量子信息与卫星定位技术进行结合,利用卫星定位信号,借助量子纠缠特性提高信号精度和传播效率

利用地磁场的“亚原子效应”进行定位

量子惯性导航,利用敏感的量子态原子对外界的扰动进行测量,推算出物体运动

  “量子导航”主要技术路径

  1 将量子信息与卫星定位技术进行结合,利用卫星定位信号,借助量子纠缠特性提高信号精度和传播效率

  2 利用地磁场的“亚原子效应”进行定位

  3 量子惯性导航,利用敏感的量子态原子对外界的扰动进行测量,推算出物体运动

  能否取代GPS?

  虽然量子定位技术将在未来凭藉其高精度、抗干扰、保密性强和对场景的强适应性等特点在众多定位技术中脱颖而出,但现阶段,没有任何技术能够提供类似於GPS等卫星定位系统的精度和全天候、全地域工作能力,并在使用成本上与GPS相提并论。未来,量子定位技术与经典定位技术将在很长一段时间内并存。大公报整理

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