量子导航技术：舰艇智能化的新突破

量子导航技术：舰艇智能化的新突破

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https://new.qq.com/rain/a/20250125A06HZ500

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2024年2月，英国海军联合国防科技实验室完成了一次具有里程碑意义的海试——量子加速度计在舰艇上的实际应用测试。这一突破标志着量子导航技术正从实验室走向实用化，为舰艇智能化带来了新的技术革新。

量子导航技术的核心原理是利用超冷原子的量子特性进行精确测量。具体来说，通过激光冷却技术将原子温度降低至接近绝对零度，此时原子会表现出波动性。当舰艇发生加速度变化时，这些超冷原子的波动特性也会随之改变。通过高精度的激光干涉仪测量这些变化，可以实现对舰艇加速度的精确感知，进而通过航位推算得出舰艇的位置变化。

相比传统的卫星导航和惯性导航，量子导航具有显著优势：

• 高精度：量子传感器的测量精度远超传统设备，可以达到微米级定位精度。
• 抗干扰：不依赖外部信号，不易受到电磁干扰或人为欺骗。
• 全天候：在水下、隧道等无法接收卫星信号的环境中也能正常工作。
• 自主性：实现完全自主导航，减少对外部系统的依赖。

量子导航技术的成功应用，将为舰艇智能化带来革命性变化：

1. 提升定位精度：量子导航的高精度特性可以显著提高舰艇的定位准确性，这对于精确打击和战术机动至关重要。

2. 增强自主航行能力：不依赖外部信号的特性使得舰艇在复杂电磁环境下仍能保持可靠的导航能力，提升了自主航行的可靠性和安全性。

3. 优化作战效能：精确的导航信息可以更好地支持舰艇武器系统的瞄准和打击，提升整体作战效能。

4. 扩展作战范围：在水下等传统导航难以覆盖的区域，量子导航可以提供持续的定位服务，拓展了舰艇的作战范围。

目前，量子导航技术已成为全球科技竞争的热点领域。美国、英国、法国等国都在积极推进相关研究：

• 美国波音公司已完成全球首个“多量子传感器”飞行测试，实现了无GPS导航。
• 英国计划到2030年在飞机上部署量子导航系统，并已在舰艇上成功进行相关测试。
• 法国艾克斯原子实验室将冷原子干涉测量与光纤陀螺仪结合，开发出适用于各类平台的量子惯性测量系统。

中国在量子传感领域同样展现出强劲实力：

• 已实现高精度原子钟的自主研发，成为少数可以自行研发制造原子钟的国家之一。
• 自主研发的原子重力仪主要性能参数达到国际领先水平。
• 完成了量子雷达的原型机研发。

国务院发布的《计量发展规划(2021—2035年)》明确提出要重点开展量子传感测量技术研究，显示出国家对这一领域的高度重视。

随着技术的不断成熟，量子导航技术有望在更多领域得到应用：

• 国防领域：除了舰艇导航，还可应用于潜艇、飞机、导弹等平台，提升整体作战能力。
• 民用领域：在自动驾驶、地下工程、海洋探测等领域具有广阔应用前景。
• 科学研究：高精度的测量能力可以支持地球物理、空间科学等领域的基础研究。

量子导航技术的突破不仅是一项技术进步，更可能改变未来的战争形态和生活方式。虽然目前仍面临一些技术挑战，但其巨大的应用潜力已经显现。可以预见，在不久的将来，量子导航将成为智能化舰艇不可或缺的关键技术，为海军作战带来革命性变化。