空军最新的GPS替代方案：地球磁场

多年来，军方领导人一直在警告GPS的脆弱性，研究人员一直在研究各种解决方案，从量子钟到惯性导航。空军正在增加一种新的方法，利用地球磁场作为一种安全的方式来探测飞机和可能还有其他车辆的位置。

从地球表面发出的磁场强度不同，就像地形一样，这些磁场的所谓磁异常图已经存在多年了。早在2017年，空军理工学院(Air Force Institute Of Technology)电气工程助理教授亚伦·坎西亚尼(Aaron Canciani)就开始研究贴在飞机上的磁传感器(磁力计)是否可以测量这些磁场的强度，从而根据飞机相对于这些“地标”的位置来定位飞机。他的论文(和这段视频)展示了如何在塞斯纳飞机的后部和前部安装磁力计。40个飞行小时的数据和大量减少读数噪音的工作证明了这个想法是可行的。

但是把磁场换成GPS并非易事。与来自太空的清晰信号不同，飞机本身的电气操作等因素可能会干扰传感器检测磁场强度的能力。这就是人工智能的用武之地，它消除了传感器读数的噪音，以获得更好的信号和更高的精度。

空军F-MIT人工智能加速器的研究人员。社区与麻省理工学院的科学家们合作，继续研究这个问题，并在7月份发表了他们自己的论文。他们表明，磁场读数可以精确到10米，仅略低于GPS，GPS的精度可以达到3米。但与GPS信号相比，磁力计读数不太容易受到干扰。GPS读数依赖于沿特定波长远距离发送的信号。磁力计只需读取车辆周围的磁环境。

“因为地球的大小和磁场…。加速器的David Stitch少校告诉“国防一号”说：“干扰来自地球的信号需要很大的努力，我所说的很大程度上是指核爆炸的规模。”这位加速器的少校大卫·斯蒂奇(David Stitch)告诉“国防一号”(Defense One)。“除此之外，需要一台巨大的机器来阻挡来自地壳的东西。但是你也可以用机器学习来抵消它。“。

空军与麻省理工学院合作，作为一项新的联合加速器计划的一部分，这对开放的人工智能社区构成了挑战，要求他们帮助使用改进的人工智能工具来改善磁场导航。挑战赛将于8月28日结束。

对于军方来说，作为该计划的一部分，空军领导人正在与开放的研究社区分享他们的数据集，这对军方来说是一个不同寻常的步骤。政府通常不“喜欢只是放弃数据”，为空军情报部门副主任领导人工智能和机器学习的迈克尔·卡南(Michael Kanaan)说。Kanaan没有使用军方通常与国防承包商签订的更繁重的合同，而是与空军总法律顾问合作，为该项目创建了一个新的共享许可证，与学者在研究开源数据项目时使用的许可证更加相似。点击进入协议规定，用户必须将数据用于研究目的，并将结果报告给整个人工智能社区。他说：“这是我们今年才创建的东西，现在已经在几个项目中执行了，包括这个项目。”