米空軍とMITが「ジャム」を使った航空機の飛行に成功

米国国防総省としては初めて、空軍研究所（AFRL）とマサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者らが、MagNavと呼ばれるAI強化磁気航法機能の実証に成功した。

地球の磁場の変化を利用して航行する最先端の技術は、妨害やなりすましが難しく、空軍にとって必要なツールとなっている。 MagNav の成功は、航空機、潜水艦、ドローン、さらには極超音速滑空機を含む多くの軍用および民間プラットフォームにシステムを導入するための最初の重要なステップとなる可能性があります。

全地球測位システムが軍用および民間の飛行士にとって同様に信じられないほど正確で効果的なナビゲーション ツールとなるにつれ、パイロットはそのテクノロジーへの依存度を高めています。

この単一システムへの過度の依存は、GPS ネットワークが特に攻撃に対して脆弱であると考えている軍司令官を懸念させています。 実際、この依存関係は、航空機動軍司令官のマイク・ミニハン将軍によって、この国の敵国が悪用する可能性がある4つの重大な能力ギャップの1つであると特定されました。

GPS への依存を軽減することを期待して、AFRL は MIT および MIT リンカーン研究所の関係者と協力して、磁気ナビゲーションの概念と AI の高度な機械学習スキルを組み合わせることが実用的な代替策であるかどうかを検討しました。 彼らの研究は、MagNav と呼ばれるコンセプト システムの最初のリアルタイム飛行中テストで最高潮に達しましたが、AI で強化された磁気ナビゲーションが可能であるだけでなく、GPS に比べていくつかの重要な利点があることを示しています。

革新的な可能性を秘めた MagNav コンセプトをテストするために、人工知能加速器 (AIA) の傘下で活動している AFRL と MIT チームは、カリフォルニアのトラビス空軍基地に配備されている C-17A グローブマスター III にカスタム機器を設置しました。

空軍のプレスリリースによると、磁気航法システムは「AIAの校正および測位ニューラルネットワークを通じてAIと機械学習の力を利用しており、市販のラップトップで飛行中に数分で訓練された」という。

このシステムの迅速な学習能力は、何十年にもわたって研究者が地球の磁場の非常に詳細な地図を作成し、研究者やエンジニアに MagNav システムを構築するためのベースライン データ セットを提供してきたことによって助けられています。 もちろん、地球の磁場は常に変化しており、航空機自体も広範囲の磁気干渉を受けており、システムは磁気信号をノイズから分離する機械学習に依存しています。

その目的に向けて、空軍は、MagNav チームが磁気航法オープン チャレンジを通じて世界的な協力を活用したことを指摘しています。これには、世界中の貢献者がオープンソース ソフトウェア ライブラリを介してデータを提出することが含まれます。 プレスリリースによると、「この共同作業により、航空機から発生する磁気ノイズを除去して既知の磁気地図と比較して位置を導き出すAIAのニューラルネットワークアーキテクチャが改善された」という。

残念ながら、MagNav システムの精度を維持するために磁場データを常に更新および増強する必要があることと、AI が除去する必要がある磁気ノイズが弱点として指摘されています。 また、C-17 でテストされたシステムの精度は約 1 キロメートルでした。 これは、航空機を目標目的地の数フィート以内に到達させることができる、より正確な GPS に比べて大幅なダウングレードです。

それでも、MagNav チームは、ほとんどのミッションでは、視覚ナビゲーションやランドマーク認識などの従来のツールが引き継ぎ、航空機を最終目的地に誘導する前に、1 キロメートル以内に航行するだけで十分であると指摘しています。

おそらく、磁気ナビゲーションの最も重要な利点は、特にかなりの距離からでは、妨害やなりすましが事実上不可能であるという事実です。 また、GPS とは異なり、このシステムは航空機に搭載された機器のみに依存し、標的にされたり妨害される可能性がある衛星や通信機器などには依存しません。

「すべてのパイロットは単一故障点を恐れています」とAIA MagNav連絡員のカイル・マカルピン少佐は説明した。 「我々の戦略文書は、国防総省がGPSに過度に依存していることを嘆いており、これが我々の正確な航行能力における単一障害点となっている。」

それにもかかわらず、マカルピン氏は、あらゆる飛行には「難攻不落の測位とナビゲーション」が必要であると指摘した。

「天体ナビゲーション、機会信号、視覚ナビゲーション、磁気ナビゲーションなどの代替手段で GPS を強化することで、それを達成できます。」と彼は結論付けました。 「今週、私たちはMagNavをMITとMITリンカーン研究所の頭の中から運用可能な航空機に移し、姉妹サービスと新しいプラットフォームへの拡張の道を切り開くことで、これらのモダリティの1つを現実にするための重要な一歩を踏み出しました。」

Christopher Plain は、The Debrief のヘッド サイエンス ライターであり、SF およびファンタジーの小説家でもあります。 Twitter で彼をフォローして連絡を取るか、plainfiction.com で彼の本について学ぶか、[email protected] に直接メールしてください。