磁导航依赖于磁强计——这是一种能够探测由地壳外部磁性岩石引起的地球磁场变化的极高灵敏度仪器。根据 DIU 的最新招标说明,该技术有望提供“极具韧性、不可干扰的导航能力”,特别是在大洋上空。与GPS或中国的北斗等卫星导航系统不同,磁导航是被动式的,不发射任何射频信号,因此敌方无法通过电子手段探测或攻击。
虽然磁强计技术本身已趋于成熟并广泛应用于地球物理研究,但磁导航尚未被大规模用于导航。其主要障碍在于缺乏与精确坐标挂钩的高精度、高分辨率地磁参考图。这种短板在开阔洋面上尤为突出,因为现有的绝大多数磁力测量数据都非常稀疏。
DIU指出,目前用于地质调查的商业航空平台主要针对陆地进行了优化,缺乏在大面积海域收集数据的航程能力。解决这一缺口需要对现有平台进行改装以适应水上作业,同时通过可扩展的技术大幅降低成本。DIU补充道,在某些地区,由于存在损失风险,可能需要使用可消耗(attritable)且低成本的无人机。
(基于美国宇航局(NASA)Magsat、OGO-2、OGO-4 和 OGO-6 卫星测量数据建立的地壳磁化模型。暖色(红色)表示磁化强度最强,冷色(蓝色)表示最弱。来源:NASA)
在全新的“地磁航空无人测量系统”(GAUSS)项目下,DIU正在征集工业界的原型机,以开发支持超越GPS精度导航的磁数据采集平台。GAUSS预计将是一个多年、多阶段的计划,旨在展示成熟的磁绘图技术,使其能够支持跨洋飞行。目前尚未透露具体的预算和时间表细节。
DIU预计将资助多种类型的飞行器,列举的范例包括在9144米高度飞行的高空平台,以及在海平面上方约609米运行的低空系统。此外,该机构还对校正昼夜磁场波动的创新方法感兴趣,包括利用空间天气数据和徘徊式监测资产进行修正。

