GPSが機能しなくとも位置を把握できる？ 量子慣性センサーが研究中

GPS受信不可時の飛行をより正確に

量子慣性センサーが実用化されれば、航空業界などでの活躍が見込まれる。現状でも、航空機に搭載されている既存のオンボード・ナビゲーション・システムにより、GPSなしでの位置の把握は可能だ。機体の傾きや加速度を測定し、移動量を算出することができる。

だが、計測上の小さな誤差は避けることができない。長距離の飛行をオンボード・ナビゲーションに頼ると誤差が重なり、大きなズレが生じてしまう。

そこで量子慣性センサーの出番となる。基本的には既存のオンボード・ナビゲーションと同じく移動量によって現在地を算出する原理を採用しているが、測定誤差をずっと小さく抑えることができる。

現状よりも長い距離をGPSなしで飛行しても、かなり正確な飛行ができるようになると期待されている。サイテック・デイリーは量子慣性センサーが、今日航空機やミサイルの誘導に使われているものよりも「1000倍も正確に動きを測定可能」だとしている。

サイズや耐衝撃性が課題

だが、課題もある。研究チームのメンバーであるリー・ジョンミン上級研究員はサイテック・デイリーに対し、「ラボでは非常に高い精度が確認されていますが、実用化への現実的な課題としてサイズを小型化する必要があり、重さや消費電力も抑える必要があります。動的環境でのさまざまな問題を克服することも必要です」と説明している。

米サンディア国立研究所のリー・ジョンミン上級研究員　Photo：Bret Latter

そのためジョンミン氏のチームでは、通常複数の装置が用いられる構成要素を共通化するなどにより、装置の小型化を図っている。これまでに大きな成果として、装置の主要部分を靴箱ほどのサイズに小型化することに成功した。この成果を示した論文が9月、ネイチャー・コミュニケーションズに掲載されている。チームは今後、さらなる小型化を目指す方針だ。

GPSが完全に搭載不要となるわけではないが、GPSが機能しない場合の正確なバックアップ手段として、商用化への研究が続く。