L'aeronautica americana e il MIT fanno volare con successo aerei utilizzando "Jam

Per la prima volta per il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, i ricercatori dell’Air Force Research Labs (AFRL) e del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno dimostrato con successo le capacità della navigazione magnetica potenziata dall’intelligenza artificiale chiamata MagNav.

La tecnologia all'avanguardia, che utilizza le variazioni del campo magnetico terrestre per navigare, è difficile da manipolare o falsificare, rendendola uno strumento necessario per l'Aeronautica Militare. Il successo di MagNav è potenzialmente il primo passo fondamentale verso l’implementazione del sistema su una serie di piattaforme militari e civili, tra cui aerei, sottomarini, droni e persino veicoli ipersonici.

Poiché i sistemi di posizionamento globale sono diventati strumenti di navigazione incredibilmente precisi ed efficaci sia per gli aviatori militari che civili, i piloti sono diventati sempre più dipendenti dalla tecnologia.

Questa eccessiva dipendenza da un unico sistema preoccupa i comandanti militari, che vedono la rete GPS come particolarmente vulnerabile agli attacchi. In effetti, questa dipendenza è stata identificata dal generale Mike Minihan dell'Air Mobile Command come una delle quattro lacune critiche in termini di capacità che potrebbero essere sfruttate dagli avversari del paese.

Nella speranza di ridurre tale dipendenza dal GPS, l’AFRL ha collaborato con i ragazzi del MIT e del MIT Lincoln Laboratory per vedere se combinare il concetto di navigazione magnetica con le capacità avanzate di apprendimento automatico dell’intelligenza artificiale fosse un’alternativa pratica. Il loro lavoro, culminato in questo primo test in volo in tempo reale del sistema concettuale che hanno chiamato MagNav, mostra che non solo è possibile la navigazione magnetica potenziata dall’intelligenza artificiale, ma offre alcuni vantaggi fondamentali rispetto al GPS.

Per testare il loro concetto potenzialmente rivoluzionario di MagNav, i team AFRL e MIT che operano sotto l'egida dell'Artificial Intelligence Accelerator (AIA) hanno installato apparecchiature personalizzate su un C-17A Globemaster III di stanza presso la base aeronautica di Travis in California.

Secondo un comunicato stampa dell'Aeronautica Militare, il sistema di navigazione magnetica "ha sfruttato la potenza dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico attraverso la calibrazione e la rete neurale di posizionamento dell'AIA, che è stata addestrata durante il volo in pochi minuti su un laptop disponibile in commercio".

La capacità del sistema di apprendere così rapidamente è aiutata da decenni di ricercatori che assemblano una mappa altamente dettagliata del campo magnetico terrestre, fornendo a ricercatori e ingegneri un set di dati di base per costruire il loro sistema MagNav. Naturalmente, il campo magnetico terrestre cambia costantemente e anche l'aereo stesso subisce un'ampia gamma di interferenze magnetiche che il sistema fa affidamento sull'apprendimento automatico per separare il segnale magnetico dal rumore.

A tal fine, l’Air Force rileva che il team MagNav ha approfittato della collaborazione globale attraverso la sua Magnetic Navigation Open Challenge, che coinvolge contributori da tutto il mondo che inviano dati tramite la sua libreria di software open source. Secondo il comunicato stampa, "questa collaborazione ha migliorato l'architettura della rete neurale dell'AIA che rimuove il rumore magnetico generato dall'aereo per ricavare la posizione rispetto a una mappa magnetica nota".

Sfortunatamente, la necessità di aggiornare e aumentare costantemente i dati del campo magnetico per mantenere la precisione del sistema MagNav e il rumore magnetico che l’intelligenza artificiale deve filtrare sono punti deboli noti. Inoltre, il sistema testato sul C-17 aveva una precisione di circa un chilometro. Si tratta di un downgrade significativo rispetto al GPS più accurato, che può portare un aereo a pochi metri dalla destinazione mirata.

Tuttavia, il team MagNav rileva che per la maggior parte delle missioni, la navigazione entro un chilometro è tutto ciò che serve prima che strumenti tradizionali come la navigazione visiva o il riconoscimento dei punti di riferimento prendano il sopravvento e guidino l’aereo verso la sua destinazione finale.

Forse il vantaggio più importante della navigazione magnetica è il fatto che è praticamente impossibile effettuare jam o falsificazioni, soprattutto da qualsiasi distanza significativa. Inoltre, a differenza del GPS, il sistema si basa solo sulle apparecchiature di bordo dell’aereo e non su cose come i satelliti o le apparecchiature di comunicazione, che possono entrambe essere prese di mira o bloccate.