위성 내비게이션에 대한 의존도가 높아짐에 따라 항공 산업은 GPS 간섭 및 스푸핑으로 인한 위험이 커지고 있습니다. 적대 세력이든 기술적 결함이든 간섭은 상업 및 군사 비행을 위협합니다. 엔지니어들은 탄력적인 대안을 개발하기 위해 경쟁하고 있으며 유망한 신기술이 실험실에서 하늘로 나아가고 있습니다.
에어버스(Airbus)가 인공지능(AI)과 양자 센싱(Quantum Sensing) 전문 실리콘밸리 기업 샌드박스AQ(SandboxAQ)와 협력해 새로운 항법 방식에 대한 현장 테스트를 진행했다. 그들의 협력은 양자 감지 장치, 특히 MagNav 시스템에 중점을 두고 있습니다. 이 소형 장비는 지각의 작은 자기 신호를 판독하여 위성 오작동이 발생하는 경우에도 항공기의 위치를 정확히 찾아낼 수 있습니다.
MagNav 시스템을 탑재한 Airbus 자회사 Acubed의 "Flying Laboratory" 테스트 항공기가 미국 대륙에서 150시간 이상 비행했습니다. 내비게이션 시스템은 각 지형 아래에 있는 고유한 자기 "지문"을 측정하고 온보드 인공 지능을 사용하여 자세한 자기 지도를 통해 이러한 신호를 교차 검증합니다. 최종 결과는 FAA(연방항공청) 비행 정확도 표준을 안정적으로 충족하고 때로는 초과하는 포지셔닝 결과입니다.
SandboxAQ CEO인 Jack Hidary는 Wall Street Journal과의 인터뷰에서 이 기술이 널리 채택되기 전에 추가 테스트와 인증이 필요하지만 초기 결과는 고무적이며 전환점이 될 것이라고 말했습니다.
Hidari는 "가장 어려운 부분은 기술이 작동한다는 것을 증명하는 것"이라고 말했습니다. "우리가 아는 바로는 이것이 지난 50년 만에 처음으로 선보이는 새로운 절대 항법 시스템입니다."
기존 GPS는 궤도를 도는 위성에서 전송되는 신호에 의존합니다. 이 시스템은 견고하지만 간섭에 점점 더 취약해집니다. 스푸핑 공격은 공중 수신기를 속이기 위해 지상에서 잘못된 위치 데이터를 방출하는 반면, 전파 방해 공격은 신호를 놓치고 항법 시스템을 마비시킵니다. 한때 드물었던 이러한 공격은 이제 전 세계의 핫스팟에서 발생하여 수천 편의 항공편에 영향을 미치고 민간 항공에 심각한 위협을 가하고 있습니다.
양자 감지는 근본적으로 다른 접근 방식을 제공합니다. 해킹 가능한 디지털 데이터를 전송하는 GPS와 달리 양자 자기 센서는 "본질적으로 변조나 위조가 불가능합니다." 모든 측정은 항공기 내부에서 수행되며 데이터는 자연적으로 발생하고 변하지 않는 지구 자기장에서만 제공됩니다.
이 시스템은 전자와 충돌하는 레이저에서 광자를 방출하여 작동하며, 전자는 이완 중에 광자를 흡수하고 다시 방출합니다. 이 과정에서 생성된 에너지 신호는 국지적 자기장 강도, 즉 지구 표면의 모든 평방미터에 고유한 정보를 반영합니다. MagNav의 인공 지능은 이 서명을 해석하고 참조 지도와 일치시켜 원시 양자 측정값을 사용 가능한 위치 데이터로 변환합니다.
최근 비행 테스트에서 MagNav는 2해리 내에서 위치 정확도를 지속적으로 유지했습니다. 더욱 인상적인 점은 대부분의 경우 550미터 이내의 높은 정확도가 일반적으로 위성 지원이 없는 경쟁 관성 시스템보다 성능이 뛰어나다는 것입니다.
양자 감지의 잠재력은 항공을 넘어 훨씬 더 확장됩니다. EY의 글로벌 최고 혁신 책임자인 조 데파(Joe Depa)는 “양자 센서는 항해 안전을 보장하는 것 외에도 잠수함이나 지하 터널과 같은 숨겨진 물체를 감지하여 국방에 도움이 될 수 있으며 심장이나 뇌에서 나오는 약한 자기 신호를 감지하여 의료 진단을 향상시킬 수 있다”고 말했습니다. 게다가 이 기술의 구현은 몇 년, 심지어 수십 년 안에 완료될 수 없습니다.
데파는 "우리는 지금으로부터 20년 후를 말하는 것이 아니다"라고 말했다. “우리 지금 얘기 중이야.”
