Q-CTRL demonstrerer kvantebaseret navigation uden GPS i Koralhavet

Q-CTRL har ifølge egne oplysninger gennemført den første åbent-vandsdemonstration af GPS-fri, kvantebaseret tyngdefeltsnavigation. Under forsøg i Koralhavet ud for Australiens østkyst kortlagde systemet Ironstone Opal automatisk lokale variationer i Jordens tyngdefelt og brugte derefter målingerne til at navigere uden satellitsignaler. Selskabet oplyser, at positioneringsnøjagtigheden blev holdt inden for én sømil under missionen. 3

Resultatet peger på en mulig backup til positionering, navigation og tidssynkronisering – ofte forkortet PNT – når GPS eller andre GNSS-signaler er utilgængelige eller upålidelige. Det er dog ikke i sig selv dokumentation for, at systemet vil levere samme præstation på alle skibe, ruter eller oceaner. De vigtigste resultater er først og fremmest rapporteret af Q-CTRL og er ikke fremlagt som uafhængigt publicerede testresultater.

Hvad blev demonstreret i Koralhavet?

Forsøget foregik om bord på et 29 meter langt overfladefartøj i Koralhavet. Q-CTRL beskriver det som den første maritime feltdemonstration af GPS-fri kvantebaseret tyngdefeltsnavigation på åbent vand. Systemet udførte to sammenhængende opgaver: Først skabte det selv et kort over tyngdefeltet, og derefter sammenholdt det løbende målinger med kortet for at beregne fartøjets position uden GPS. 3 4

Q-CTRL rapporterede en positioneringsnøjagtighed på én sømil under missionen og sagde, at systemet klarede sig mere end ti gange bedre end navigationsklassificerede GNSS-backupsystemer. 3 34 En separat omtale beskrev den afprøvede rute som 83 kilometer lang, men de offentligt tilgængelige oplysninger giver ikke tilstrækkeligt grundlag for uafhængigt at rekonstruere ruten eller beregningen af ydeevnen. 27

Flere operationelle detaljer er ikke fuldt dokumenteret i den primære meddelelse. Det gælder blandt andet den præcise missionsvarighed, rutens geometri, søtilstanden, sensorens placering og installationsmetoden. Det er væsentligt, fordi et navigationssystems præstation afhænger af kvaliteten af det lokale kort, hvor tydeligt tyngdefeltets variationer kan genkendes, samt hvor meget bevægelse og miljøstøj der påvirker målingerne.

Sådan fungerer GPS-fri tyngdefeltsnavigation

Jordens tyngdefelt er ikke helt ens overalt. Forskelle i undergrunden og den lokale geologi skaber meget små, men geografisk karakteristiske variationer i tyngdeaccelerationen. Disse variationer kan fungere som fysiske pejlemærker.

En kvantegravimeter er udviklet til at registrere de meget små ændringer. Navigationssoftwaren sammenligner derefter målingerne med et eksisterende eller nyoprettet geofysisk kort for at beregne, hvor fartøjet befinder sig. Ideen minder om terrænrelativ navigation: I stedet for at matche synlige bjerge eller kystlinjer med et søkort matcher systemet et usynligt tyngdefelts fingeraftryk med et kort. 1 3 7

Den kvantebaserede sensor er dog kun én del af den samlede løsning. Ironstone Opal kombinerer ultrasensitive kvantesensorer med inertimålinger, geofysisk kortmatchning og Q-CTRL's software til støjfiltrering og stabilisering på platforme i bevægelse. 1 3

Kvantegravimetri sammenlignet med inertinavigation

Et traditionelt inertinavigationssystem, eller INS, beregner bevægelse ud fra accelerometre og gyroskoper. Systemet starter med en kendt position og integrerer derefter målinger af acceleration og rotation over tid. Det gør INS hurtigt og selvstændigt, men selv små sensorfejl vokser gradvist, hvis GPS eller GNSS er væk i længere tid. Denne ophobede positionsfejl kaldes drift.

Kortmatchning tilfører en anden type information. Tyngdemålinger kan give gentagne geografiske holdepunkter, som gør det muligt at begrænse eller korrigere driften i stedet for blot at lade fejlen vokse. I praksis bør et kvantebaseret tyngdefeltssystem derfor ses som en supplerende positionskilde – ikke som en universel erstatning for inertisensorer.

Q-CTRL's tidligere luftbårne arbejde brugte magnetiske variationer i stedet for tyngdefeltsmålinger. Et teknisk manuskript om disse forsøg rapporterede mindst en 11-dobbel fordel sammenlignet med INS under de afprøvede flyveforhold. 17 Demonstrationen i Koralhavet udvider virksomhedens tilgang til tyngdefeltsmålinger i et maritimt miljø, men resultaterne fra luften og havet kan ikke uden videre sammenlignes direkte.

Metoden har stadig praktiske forudsætninger. Den kræver tilstrækkelig dækning af tyngdefeltkort, lokale variationer der er tydelige nok til at kunne genkendes, og signalbehandling, som kan skelne variationerne fra fartøjets bevægelser og anden miljøstøj. Koralhavs-forsøget viser, at teknologien kan afprøves på åbent vand, men beviser ikke, at nøjagtigheden er den samme på alle ruter og under alle forhold.

Hvorfor systemet er modstandsdygtigt over for jamming og spoofing

GPS-jamming forsøger at overdøve eller forstyrre satellitsignalet. Spoofing forsøger at narre modtageren med falske positionsdata. Ironstone Opals kortmatchning undgår denne specifikke angrebsvej: Systemet er ikke afhængigt af en GPS-transmission for at beregne positionen, og i sin passive konfiguration udsender det ikke et navigationssignal, som en modstander kan opdage eller blokere. 1 7 43

Det er baggrunden for, at Q-CTRL beskriver systemet som passivt og modstandsdygtigt over for jamming og spoofing. Den AI-understøttede software skal stabilisere kvantesensorerne og filtrere støj fra virkelige driftsforhold, så løsningen kan fungere uden for laboratoriet. 1 3

Påstandene bør dog fortolkes snævert. Når Q-CTRL bruger betegnelser som "unjammable" og "unspoofable", handler det om, at der ikke er et traditionelt GPS-radiosignal at blokere eller forfalske. Det betyder ikke, at hele navigationssystemet er immunt over for angreb. Manipulerede kort, softwaresårbarheder, forringede sensorer eller usædvanlige miljøforhold kan skabe andre risici. Den offentlige meddelelse kvantificerer ikke disse trusselsmodeller.

Hvordan forsøget passer ind i Q-CTRL's program

Koralhavs-forsøget følger Q-CTRL's luftbårne demonstrationer af magnetisk navigation i 2025. Her brugte Ironstone Opal variationer i Jordens magnetfelt som positionsreferencer i geofysiske kort. Disse forsøg rapporterede en fordel sammenlignet med konventionel INS under de afprøvede flyveforhold. 17

I juli 2026 oplyste Q-CTRL desuden, at Ironstone Opal havde gennemført miljøkvalificering efter RTCA DO-160 og havde demonstreret RNP 0.3-ydeevne under flyvninger. DO-160-kvalificering er en milepæl inden for miljøtest af udstyr til luftfart, men bør ikke forveksles med en fuld flycertificering eller en kommerciel myndighedsgodkendelse. 6 20

Den rapporterede udvikling går dermed fra magnetisk kortmatchning i fly og jordforsøg til luftfartsorienteret miljøkvalificering og videre til tyngdefeltsnavigation på åbent vand. Den maritime demonstration udvider de anvendte sensortyper og platformsmiljøer, men erstatter ikke virksomhedens tidligere arbejde med magnetisk navigation.

Forsvar, erhvervsliv og behovet for robust PNT

Den strategiske anvendelse er robust positionering, navigation og tidssynkronisering for fly, skibe, autonome køretøjer og militære platforme, der opererer, når satellitnavigation er utilgængelig eller ikke kan stoles på. Q-CTRL har i 2025 modtaget to bevillinger under DARPA-programmet Robust Quantum Sensors. Virksomheden oplyser, at kontrakterne samlet har en værdi på 38 millioner australske dollar, svarende til 24,4 millioner amerikanske dollar. 15

Q-CTRL har også annonceret et samarbejde med Airbus om at evaluere Ironstone Opal til flyvning under GPS-forstyrrelser, et partnerskab med ANELLO Photonics om robust navigation for ubemandede luftfartøjer samt et samarbejde med Advanced Navigation om et hybridsystem, der kombinerer traditionel inertinavigation med kvanteaccelerometre. 9 8 38

Teknologien udvikles på baggrund af en bredere bekymring over forstyrrelser af GNSS. En sekundær rapport henviste til et estimat på cirka 978.000 GPS-jamminghændelser globalt i første kvartal af 2026, hvor størstedelen var koncentreret i Mellemøsten og påvirkede mere end 1.100 skibe. Tallet er ikke uafhængigt bekræftet af Q-CTRL's primære meddelelse og bør derfor behandles med forsigtighed. Behovet for navigation, der ikke er afhængig af satellitsignaler, er ikke desto mindre den centrale begrundelse for teknologien. 29

Konklusion

Q-CTRL's demonstration i Koralhavet er interessant, fordi den flytter kvantebaseret tyngdefeltsnavigation fra et laboratoriekoncept til et feltforsøg på åbent vand. Ifølge virksomheden kortlagde og fulgte Ironstone Opal lokale tyngdefeltsvariationer uden GPS og fastholdt en positioneringsnøjagtighed på én sømil om bord på et 29 meter langt fartøj. 3

Den mest holdbare konklusion er derfor positiv, men afgrænset: Forsøget giver virksomhedens egen rapporterede dokumentation for, at passiv kvantesansning og geofysisk kortmatchning kan understøtte maritim navigation under GNSS-forstyrrelser. Der er brug for flere uafhængige data om ruter, varighed, miljøforhold, installation og gentagelighed, før man kan afgøre, hvor bredt resultatet kan anvendes.