האם הדור הבא של טכנולוגיית הניווט נמצאת כאן? ניסוי חדש של חיל האוויר האמריקני, הצליח לשלב יכולת בינה מלאכותית עם יכולת ניווט אינרציאלית. בניסוי שהתבסס על בידוד רעשים מגנטים של כדור הארץ, הצליח מטוס מטען לטוס במסלול שתוכנן על בסיס מפת קרינה מגנטית.
עד כמה ארצות הברית מוטרדת מאד משיבוש לוויני ה GPS שלה בעימות עתידי עם סין או רוסיה, יעיד ניסוי פורץ דרך של חיל האוויר האמריקני. מטוס מטען מדגם c 17 ביצע טיסה ללא שימוש בלווייני מיקום, על בסיס ניווט אינרציאלי בלבד שתוכנן על ידי בינה מלאכותית.
הרעיון המדעי שעומד מאחורי הפיתוח הזה, שמוכר בארצות הברית תחת השם MagNav – Magnetic Navigation, משותף למעבדת המחקר הייעודית שהקים חיל האוויר האמריקני לניווט אינרציאלי, המכון הטכנולוגי של מאסצ׳וסצ׳ס MIT, וחברת התוכנה האמריקניתSandboxAQ . מטרת הניסוי הייתה בחינה של ערכת ניווט חדשנית שפותחה על בסיס מיפוי מדוייק של שדות מגנטיים על פני כדור הארץ. הערכה, מבוססת בינה מלאכותית ויכולת למידה עמוקה, מצליחה לשרטט מפה מדוייקת של כדור הארץ על פי רמות קרינה מגנטית.
״במלחמה הבאה שלנו תידרש ללא ספק יכולת ניווט שלא מסתמכת על הטכנולוגיה הנוכחית של לוויני GPS״, סיפר מייג׳ור קייל מקלפין, נציג חיל האוויר במעבדת המחקר של MIT וטייס c 17, בראיון למגזין Air & Space Forces Magazine . ״אנחנו יכולים להשיג את היכולת הזו על ידי ריבוד ושילוב שלה עם יכולות אחרות שקיימות היום. הניסוי שערכנו מוכיח שזה אפשרי, ועכשיו צריך להיכנס לתהליך פיתוח מואץ והתאמה לתרחישים מבצעיים. הכוונה שלנו היא להביא את יכולת העיבוד המתקדמת שפיתחנו עם האלגוריתמים שלה, ממחשב על במעבדה באוניברסיטה, לכל מכשיר לפטופ בתא טייס״.
היכולת הזו נדרשת לנוכח היכולות שפיתחו בשנים האחרונות רוסיה וסין, בכל הקשור לשיבוש לוויני המיקום האמריקניים, GPS. בנוסף לשיבוש אלקטרוני פיתחו הסינים – וכנראה גם הרוסים – יכולות יירוט של לווינים בחלל, מה שמדאיג מאד את חיל האוויר והחלל של ארצות הברית. אמנם הסינים מעולם לא הודו בכך בפומבי, אבל כלי המעקב של ארצות הברית הצליחו לנטר ולעקוב ב 2007 אחרי ניסוי סיני, שבו טיל שנורה מהקרקע השמיד לווין מזג אוויר ישן. הסינים טענו כי עשו זאת כדי לפנות מקום בשכבת החלל הנמוכה, אבל לכל הצדדים היה ברור מה המשמעות של הצגת יכולת כזו. בקונגרס האמריקני מייחסים ליכולות הניווט העצמאיות של ארצות הברית משמעות אסטרטגית, ולכן משנת 2000 קיים חוק שמחייב את משרד ההגנה האמריקני לתת לקונגרס דו״ח שנתי בעניין.
יכולת ניווט אינרציאלית במערכות מוטסות מתבססת על חישוב של כמה מימדים: גובה מהירות וכיוון – אזימוט. הבעיה עם הטכנולוגיה הזו היא במימד חוסר הדיוק בהשוואה לניווט מבוסס GPS. במיוחד אמורים הדברים כאשר מדובר בטיסות ארוכות טווח. במקרים כאלה טווח הטעות גדול יחסית, מה שכמעט לא מאפשר כיום שימושים צבאיים ביכולת הזו. החידוש בפרויקט ה MagNav הוא בדיוק הרב של המערכת בהשוואה לניווט האינרציאלי הבסיסי. המערכת יודעת לנטר במדוייק את הקרינה המגנטית של כדור הארץ, ולהפריד אותה משדות קרינה מלאכותיים שמפזרים אמצעים אלקטרוניים שונים במרחב כמו מטוסים, מערכות מכ״מ, אנטנות סלולאריות וכמעט כל מכשיר המחובר לרשתות תקשורות.
בניסוי עצמו שנערך בתחילת חודש מאי השנה, מטוס ה c 17 יצא מבסיס חיל האוויר האמריקניTRAVIS בצפון קליפורניה וטס דרומה לבסיס הניסויים אדוארדס בדרום המדינה. בתחילת הניסוי ערך המטוס מספר טיסות מוקדמות ללא רכיב הניווט האינרציאלי, ואסף נתונים לאורך מסלול קבוע. הנתונים הללו הוזנו למערכת לומדת שיצרה רשימה של א- נומאליות מגנטיות בהשוואה לפני השטח הפיסיים. אחר כך הנתונים הללו הוכנסו למערכת שביצעה השוואה למפות פיסיות. אחרי שהמערכת למדה את המסלול על בסיס שלל הנתונים, ביצע המטוס את הטיסה עצמה בעזרת מערכת הניווט האינרציאלי בלבד.
״למרות שהניסוי הצליח במלואו, אנחנו עדיין רחוקים מיכולת מבצעית מלאה. הייתי מגדיר את זה רק כשלב של הבשלה ראשוני״, מסכם מייג׳ור מקלאפין. ״אין לנו עדיין את ה ״מפות המגנטיות״ ברמת דיוק כזו שתאפשר לנו להימנע לחלוטין משימוש במכשירי GPS״.
בחיל האוויר האמריקני בוחנים בנוסף לטכנולוגיית MagNav גם שילוב מערכות ניווט שמיימי (על פי כוכבים) – celestial navigation. גם כאן מנסים כיום האמריקניים לשלב מימד של בחינת ניתוח קרינה מגנטית, אבל כזו שנמדדת בחלל. שלא כמו בגרסה הקרקעית, כאן הטכנולוגיה נמצאת עדיין בחיתוליה.
״מבחינתנו היעד הוא לא להתבסס על יכולת אחת בלבד״ מסכם מקלאפין. ״במצב אופטימלי עתידי לטייס יהיו כמה מערכות שיגבו אחת את השנייה. מעבר ליעד של פיתוח סל יכולות שונות, יש לנו אתגר טכנולוגי נוסף, שכל המערכות הללו יעבדו יחד בלי להפריע האחת לשניה. במערכות מוטסות יש לכך חשיבות קריטית ולכן יש לנו עדיין כברת דרך ארוכה״.
תמונות ותמונת כותרת: ניסוי במערכת ניווט אינרציאלית מבוססת בינה מלאכותית. צילומים: Us Air Force ,photo by Heide couch
