Магнитометр CPT для китайской противолодочной обороны

Китайские инженеры из Центра квантовых инженерных исследований (CASC) завершили полевые испытания перспективного магнитометра CPT, который способен обнаруживать подводные лодки и другие объекты с беспрецедентной точностью. В отличие от традиционных аналогов, новый прибор не теряет эффективности вблизи экватора и может устанавливаться на беспилотные летательные аппараты. Испытания в Жёлтом море показали, что после программной коррекции погрешность измерений не превышает 0,849 нанотесла.

Прорыв в квантовой магнитометрии

Разработка основана на технологии когерентного пленения населённостей (Coherent Population Trapping, CPT). В качестве рабочего тела используются пары рубидия. Принцип действия базируется на эффекте Зеемана: внешнее магнитное поле вызывает сдвиг энергетических уровней в парах металла, генерируя микроволновые резонансные сигналы. Частота этих сигналов прямо пропорциональна напряжённости поля, что позволяет с высокой точностью фиксировать даже малые аномалии. Ключевое преимущество CPT — независимость от направления силовых линий магнитного поля Земли. Традиционные оптические магнитометры дают серьёзную погрешность в приэкваториальных зонах, где поле почти параллельно поверхности. Новая система лишена этого недостатка и способна работать в любой точке планеты.

Испытания на беспилотном носителе

Опытный образец закреплялся на 20-метровом тросе под серийным гексакоптером. Такое решение позволило исключить влияние электромагнитных помех самого дрона на показания датчика. Полёт проводился над участком акватории 400х300 метров близ порта Вэйхай. Данные собирались в 34 контрольных точках. Первичная погрешность в 2,517 нТл после обработки фирменным ПО была снижена почти втрое.

Стратегическое значение для ВМС НОАК

Разработка предлагает две конфигурации: авиационную (подвесную) и стационарную. Авиационный вариант, совместимый с БПЛА, позволяет создать мобильную сеть поиска подводных целей. Небольшие размеры и масса дают возможность базировать такие дроны практически на любом корабле, включая перспективные беспилотные носители. Стационарные магнитометры CPT могут интегрироваться в донные системы наблюдения совместно с гидроакустическими станциями. Сочетание разных физических принципов обнаружения (магнитного и акустического) кратно повышает вероятность обнаружения малошумных субмарин и безэкипажных подводных аппаратов. На фоне наращивания подводных флотов в Тихоокеанском регионе, подобные системы становятся ключевым элементом противолодочной обороны. Китай последовательно развивает линейку средств поиска, и доведение проекта CPT до серийного производства может существенно изменить баланс сил в регионе. Следующим шагом, вероятно, станет адаптация технологии под требования конкретных носителей и отработка тактики боевого применения.