Unter den Bedingungen eines modernen Krieges, in dem die Kontrolle über den Funkverkehr mindestens so wichtig ist wie die Kontrolle über das Territorium, sehen sich Drohnen mit einem ernsthaften Problem konfrontiert: der Störung von GPS-Signalen. Russische Systeme zur elektronischen Kriegsführung (EW) bringen Standard-Navigationssysteme effektiv außer Gefecht und verwandeln Drohnen in „blinde' Fluggeräte. Ukrainische Wissenschaftler haben jedoch einen Weg gefunden, dieses Hindernis zu umgehen, indem sie eine Technologie entwickelt haben, die es ermöglicht, sich im Gelände ohne Nutzung von Satelliten zu orientieren.
Das Magnetfeld als Koordinatensystem
Der Schlüssel zur Lösung des Problems war eine einzigartige Eigenschaft der Natur: das Erdmagnetfeld. Mychajlo Orljuk, Leiter der Abteilung für Geomagnetismus am Institut für Geophysik der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Ukraine (NASU) benannt nach S.I. Subbotin, erklärte im Interview mit RBC-Ukraine die Essenz der Entwicklung. Es stellt sich heraus, dass die Parameter des Magnetfelds – seine Deklination und Inklination – für jeden einzelnen Punkt auf der Erdoberfläche einzigartig sind.
„Das Erdmagnetfeld ist für jeden Punkt einzigartig, was es ermöglicht, es als Koordinatensystem zu nutzen', betonte der Wissenschaftler. Das bedeutet, dass eine Drohne ihre Position bestimmen kann, indem sie einfach den „magnetischen Fingerabdruck' des Geländes „liest', anstatt sich auf externe Satellitensignale zu verlassen.
Wie die neue Technologie funktioniert
Das Funktionsprinzip des neuen Navigationssystems ähnelt in vielerlei Hinsicht bereits bestehenden Methoden der visuellen Orientierung. Während optische Systeme das Gelände fotografieren und die Aufnahmen mit Referenzkarten vergleichen, verwendet die Magnetnavigation einen ähnlichen Algorithmus, jedoch mit anderen Daten.
Um diese Technologie zu realisieren, muss das Fluggerät mit hochempfindlichen Magnetometern ausgestattet sein. Diese Geräte messen in Echtzeit die Parameter des Magnetfelds und vergleichen die erhaltenen Daten mit zuvor erstellten digitalen Karten des geomagnetischen Feldes der Ukraine. Die Übereinstimmung der Daten ermöglicht es dem System, die Koordinaten der Drohne mit hoher Präzision zu berechnen.
Technische Herausforderungen und Perspektiven
Trotz des vielversprechenden Charakters der Idee ist der Weg zur praktischen Umsetzung der Technologie nicht einfach. Mychajlo Orljuk wies darauf hin, dass die Hauptschwierigkeit in der Filterung von Störungen liegt. Das Fluggerät selbst, die Motoren und die Elektronik erzeugen eigene Magnetfelder, die die Messungen verfälschen können.
„Es sind spezifische technische Lösungen erforderlich, um diese Störungen zu filtern und ein reines Signal vom Erdmagnetfeld zu erhalten', erläuterte der Experte. Die Erstellung eines solchen Systems ist eine komplexe wissenschaftlich-technische Aufgabe, doch die Arbeiten in diese Richtung laufen bereits auf Hochtouren.
Wichtig ist zu beachten, dass die Basis für diese Entwicklung bereits geschaffen wurde: Ukrainische Wissenschaftler haben zuvor erstmals eine digitale Karte des geomagnetischen Feldes über dem Territorium des Landes erstellt. Diese Karte eröffnet weite Horizonte nicht nur für den Verteidigungssektor, sondern auch für die Geologie (Suche nach Bodenschätzen) und die Entschärfung von Minenfeldern. In Zukunft könnten solche Karten das Fundament für Navigationssysteme der nächsten Generation bilden, die auch unter Bedingungen einer totalen elektronischen Unterdrückung funktionieren können.