¿Y si los barcos pudieran navegar sin GPS? Q-CTRL demostró navegación gravimétrica cuántica en el mar, manteniendo la precisión de posicionamiento dentro de una milla náutica.
El sistema de navegación cuántica Ironstone Opal de la empresa logró navegar un buque sin GPS durante pruebas de campo en el mar de Coral, frente a la costa este de Australia. El equipo utilizó un gravímetro cuántico para mapear variaciones en el campo gravitatorio terrestre y alcanzó esa precisión a lo largo de toda la duración de la misión.
¿Cómo se navega midiendo la gravedad?
El sistema funciona midiendo de forma continua pequeñas variaciones en la gravedad de la Tierra y comparando esas mediciones contra mapas gravitatorios existentes. A diferencia de la navegación satelital, este enfoque no requiere señales de radio externas, lo que permite al buque seguir posicionándose cuando las señales GNSS no están disponibles o han sido interferidas.
La demostración combina el gravímetro cuántico con un sistema de navegación inercial. Las mediciones de gravedad entregan correcciones al sistema inercial, lo que ayuda a mantener la precisión del posicionamiento en el tiempo sin necesidad de recalibrar periódicamente el sensor.
Una parte clave del conjunto es la tecnología de sensor cuántico endurecido por software que desarrolla la empresa. Un programa asistido por inteligencia artificial estabiliza el sensor frente a perturbaciones ambientales, lo que le permite operar durante el movimiento marítimo sin control de temperatura adicional, sin estabilización giroscópica del movimiento y sin infraestructura de instalación especial. Durante los ensayos, el sistema fue instalado dentro de una cabina de pasajeros y operó de forma autónoma.
¿Por qué el mar y no la tierra?
El enfoque resulta particularmente adecuado para la navegación marítima porque existen mapas gravitatorios detallados disponibles a lo largo de las regiones oceánicas. La empresa señaló que la demostración representa además el primer ensayo a campo abierto de navegación gravimétrica cuántica que no depende de señales GPS, ni de recalibración periódica del sensor, ni de infraestructura de instalación especializada.
El desarrollo se apoya en el sistema MagNav anterior de la misma empresa, que usa variaciones del campo magnético terrestre para navegar sin GPS.
"La detección de gravedad y el emparejamiento con mapas es la única tecnología de navegación alternativa pasiva que tiene alcance global y que resulta imposible de interferir o de suplantar", afirma Jason Ralph, profesor de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Liverpool.
¿Qué significa una milla náutica de precisión?
Conviene poner la cifra en contexto, porque suena imprecisa comparada con el GPS y no lo es tanto en el escenario que importa. Una milla náutica equivale a 1.852 metros, mientras que un receptor GNSS civil en buenas condiciones ronda los 3 a 5 metros. La comparación relevante, sin embargo, no es contra el GPS funcionando, sino contra un sistema inercial navegando a ciegas: la deriva de una unidad inercial de grado marítimo se acumula con las horas y puede alcanzar varias millas náuticas en una travesía larga. El aporte del gravímetro es acotar esa deriva de forma indefinida, sin recibir nada desde afuera.
Ese es el punto que vuelve interesante la tecnología: es pasiva. No emite, así que no delata la posición del buque, y no escucha señales que puedan ser bloqueadas o falsificadas. El bloqueo y la suplantación de señales GNSS pasaron de ser una curiosidad militar a un problema civil documentado en zonas de tráfico marítimo intenso.
¿Tiene sentido para Chile?
Vale la pena mirarlo desde acá. Chile administra una de las zonas económicas exclusivas más extensas del planeta y una costa de miles de kilómetros que incluye pasos australes con condiciones de navegación exigentes. Una tecnología de posicionamiento que funciona sin depender de constelaciones satelitales ajenas, y que además no puede ser interferida, tiene una lectura evidente para flota pesquera, transporte marítimo y patrullaje oceánico. La condición previa, eso sí, es disponer de mapas gravimétricos de suficiente resolución en las aguas de interés, que es justamente lo que hace viable la demostración australiana.
