GPS nélkül, a Föld mágneses terével: négy órát repült az óceán fölött egy kvantumszenzoros Embraer

Egy Embraer 170-es tesztgép 4 óra 23 percet repült a Csendes-óceán fölött úgy, hogy a navigációja nem használta a GPS-t. A helyzetét a Föld mágneses teréből számolta: kvantumszenzorok mérték a földkéreg apró mágneses eltéréseit, és a rendszer ezeket egy térképhez illesztette. Az amerikai védelmi minisztérium innovációs egysége, a DIU szerint az eredmény 89 százalékkal pontosabb volt a hagyományos tartalék navigációnál. Utánajártunk, mi történt pontosan, hogyan működik a módszer, mit mutatnak a gépről a nyilvános adatok, és miért érdekes mindez Magyarországról nézve is.

Mi történt?

A Defense Innovation Unit (DIU) és a Honeywell Aerospace 2026. szeptember 4-én jelentette be, hogy lezárult a MagNav (Magnetic Anomaly Aided Navigation, vagyis mágneses anomáliákkal segített navigáció) prototípusának repülési tesztje. A főbb adatok:

• A gép: egy kéthajtóműves Embraer 170, a Honeywell tesztgépe.
• Az útvonal: a Seattle környéki Puget Sound térségéből Alaszka déli része felé, a Csendes-óceán fölött, majd vissza. A gép a szakmai sajtó szerint az everetti Paine Fieldről indult.
• Az időtartam: 4 óra 23 perc GPS nélkül.
• Az eredmény: 89 százalékkal jobb helyzetpontosság, mint amit a hagyományos tartalék navigáció adott volna.
• A kijelző: a navigációs adatokat a pilóták valós időben, szabványos tableten látták. A gép beépített avionikáját nem kellett átalakítani.

A DefenseScoop értesülése szerint a repülés június 22-e hetében zajlott, a bejelentés tehát két és fél hónappal később jött. A DIU helyettes vezetője, Kyle Norman a közleményben azt mondta: a MagNav-képesség mostanra „nem egy távoli kutatási cél”.

A programot a DIU 2024 tavaszán indította, akkor még „Transition of Quantum Sensing” néven. 72 cég jelentkezett, a Honeywell kapta a megbízást a prototípusra. A Leeham News szerint a Honeywell 2025 júliusában két szerződést nyert: az egyik a MagNav-algoritmusok fejlesztéséről szól, a másik a Vector Atomic céggel közösen kvantum-inerciális mérőegységek fejlesztéséről. A következő lépés a DIU szerint egy bemutató az amerikai légierő egyik C-17 Globemaster III teherszállítóján, még ebben az évben.

Hogyan lehet a mágneses térrel navigálni?

Az ötlet elsőre furcsának tűnik, hiszen iránytűt a repülésben mindig is használtak. A MagNav azonban nem az iránytű elvén működik. Nem a mágneses tér iránya érdekes, hanem a nagysága, és az is csak nagyon finoman.

A Föld mágneses tere a helytől függően nagyjából 25 000 és 65 000 nanotesla (nT) között van. Ezt a fő teret a Föld belsejében zajló folyamatok hozzák létre. Erre rakódik rá a földkéreg kőzeteinek saját mágnesessége: a vasban gazdag vulkáni kőzetek, a gyűrődések és a törésvonalak helyről helyre jellemzően néhány tíz-néhány száz nT-s eltéréseket okoznak. Ezek a mágneses anomáliák együtt egyfajta ujjlenyomatot adnak. Ha van róluk jó térkép, egy mérési sorozatot vissza lehet keresni benne, nagyjából úgy, ahogy egy vonalkódot is fel lehet ismerni.

A mérés nem a legnehezebb rész. A kvantum-magnetométerek atomok energiaszintjeinek változásán keresztül mérik a mágneses teret, és mára elég kicsik lettek ahhoz, hogy repülőgépre kerüljenek. A Honeywell adatlapja szerint a rendszer 3,4 kilogrammnál könnyebb és 10 wattnál kevesebbet fogyaszt. A cég egyik vezetője, Ben Mohr a Leeham Newsnak azt mondta: a kvantum-magnetométerek már kereskedelmi forgalomban kaphatók, a kvantum-inerciális szenzorok viszont egyelőre túl nagyok a fedélzeti használathoz.

A nehéz rész a zaj. Egy utasszállító maga is egy nagy mágneses zavarforrás: a hajtóművek, a generátorok, az elektromos hálózat és a fémszerkezet együtt nagyobb jelet ad, mint amekkora a kéreg anomáliája. A gép saját terét ezért ki kell vonni a mérésből. Ezt a feladatot sokáig egyszerűbb fizikai modellekkel oldották meg, ma pedig egyre inkább gépi tanulással. Az amerikai légierő és az MIT 2020-ban nyílt versenyt és adatkészletet indított éppen erre a problémára.

Az eredmény egy olyan navigációs módszer, amely semmilyen külső jelet nem vesz. Nincs mit zavarni, nincs mit meghamisítani, és a módszer időjárástól, napszaktól és látási viszonyoktól is független.

Mihez képest 89 százalék?

Ezt a számot érdemes pontosan érteni, mert könnyű félreolvasni.

Ha egy gép elveszíti a GPS-jelet a nyílt tenger fölött, ahol nincs földi rádiónavigáció és nincs tereptárgy, a tartalék jellemzően az inerciális navigáció: giroszkópok és gyorsulásmérők számolják tovább a mozgást. Ez a rendszer nagyon jó, de a hibája az idővel folyamatosan nő, vagyis sodródik. Négy óra alatt a hiba jelentősen összeadódhat. A MagNav ezt a sodródást korrigálja: a mágneses mérés újra és újra helyretolja a becsült pozíciót.

Egy fontos megkötés: a DIU abszolút hibaértéket nem közölt. Nem tudjuk, hogy a MagNav-pozíció a repülés végén száz méterre vagy néhány kilométerre volt-e a valóságtól. Csak azt tudjuk, hogy a hagyományos tartalékhoz képest 89 százalékkal kisebb volt a hiba. Ez komoly javulás, de a teljesítményt csak az abszolút számokból lehetne pontosan megítélni.

A gép a nyilvános adatokban

A DIU nem közölte a gép lajstromjelét. A Honeywell ismert Embraer 170-es repülő laboratóriuma az N170EH. Az FAA nyilvános repülőgép-nyilvántartásában ezeket az adatokat találtuk róla: Embraer ERJ 170-100 LR, gyári szám 17000059, gyártási év 2004, bejegyzett tulajdonos a Honeywell Aerospace US LLC (Phoenix, Arizona), hajtómű GE CF34-8E5. A besorolás Experimental, azon belül Market Survey, Research and Development, vagyis kutatás-fejlesztési célú kísérleti gép.

A nyilvános ADS-B-adatokban is megnéztük a mozgását a június 22-i héten. A kép összhangban van a bejelentéssel:

• Június 23.: a gép Phoenixből Paine Fieldre repült.
• Június 24.: Paine Fieldről indult, és az óceán fölé repült. A legészakibb vett pontja az Alaszkai-öböl fölött, nagyjából az északi szélesség 55. fokán, 28 000 láb magasságban volt, kb. 1300 kilométerre az indulási helytől. Ezután visszatért Paine Fieldre. A két földi ADS-B-észlelés között kb. 4 óra 16 perc telt el.
• Június 25.: még egy hasonló, kb. 4 óra 15 perces óceáni kör, szintén Paine Fieldről Paine Fieldre.
• Június 26.: visszarepülés Phoenixbe.

Az ADS-B-lefedettség a nyílt óceán fölött hiányos, és az első és utolsó vett pont sem feltétlenül esik egybe a motorindítással vagy a leállással. Ezért nem tudjuk megmondani, melyik volt a hivatalos 4 óra 23 perces repülés. Az útvonal, az időpont és az időtartam nagyságrendje viszont egyezik.

Egy érdekesség: az ADS-B-jeladó által sugárzott pozíció maga is jellemzően műholdas navigációból származik. A teszt tehát nem feltétlenül úgy zajlott, hogy a fedélzeten semmi nem vette a GPS-t. A MagNav-megoldás nem használta, a valós pozíciót pedig az összehasonlításhoz valószínűleg rögzíteni kellett. Ez nem gyengíti az eredményt, csak azt mutatja, hogyan mérik egy ilyen tesztben a pontosságot.

Nem a Honeywell az egyetlen

A mágneses navigáció az utóbbi években több irányból is gyorsan fejlődött. A Honeywell-teszt egy hosszabb folyamat legújabb lépése.

• 2023 májusában az amerikai légierő, az MIT, az AFRL és a SandboxAQ egy C-17-esen mutatta be az első valós idejű MagNav-navigációt egy katonai gépen, Travis és Edwards légibázis között.
• A SandboxAQ AQNav nevű rendszere az Airbus szilícium-völgyi innovációs központjával, az Acubeddel is repült. A cég szerint több mint 150 órányi repülési adatot gyűjtöttek, a nyilvánosan elérhető észak-amerikai mágneses anomáliatérképre támaszkodva.
• Az ausztrál Q-CTRL 2025 áprilisában egy kb. 500 kilométeres repülésről számolt be. A cég szerint az Ironstone Opal rendszer akár 50-szer kisebb helyzetbizonytalanságot ért el, mint egy csúcskategóriás inerciális rendszer.

Ezek a számok nem hasonlíthatók össze egymással egy az egyben: mások a gépek, a távok, a mérési módszerek és a viszonyítási alapok. A trend viszont egyértelmű. A MagNav néhány év alatt a laboratóriumból a valódi repülési tesztekig jutott.

Mi korlátozza a módszert?

A „nem zavarható” állítás igaz, de nem jelenti azt, hogy a módszernek ne lennének korlátai.

• A térkép minősége. A MagNav csak olyan jó, mint a mágneses anomáliatérkép, amelyhez a mérést illeszti. Ahol a térkép ritka mérésekből készült, vagy csak nagy léptékben ismert, ott a pontosság is gyengébb.
• A magasság. Minél magasabban repül a gép, annál gyengébbek és elmosódottabbak a kéreg anomáliái. A módszer ezért nem minden repülési fázisban és magasságban teljesít egyformán.
• A mágneses tér időbeli változása. A Föld tere nem állandó: napi ingadozása van, és a mágneses viharok idején jelentősen megváltozik. Ezt a változást a földi obszervatóriumok mérik, és a korrekcióhoz ezekre az adatokra is szükség van.
• A „sík” terület. Ahol a kéreg mágnesesen egyhangú, kevés az ujjlenyomatként használható mintázat.

Ezért a MagNav önmagában nem helyettesíti a GPS-t. Kiegészítő, tartalék és ellenőrző réteg: akkor ad használható pozíciót, amikor a műholdas jel elérhetetlen vagy gyanús.

A Föld mágneses anomáliatérképe (World Digital Magnetic Anomaly Map, 2007). A színek a fő tértől való eltérést mutatják, nagyjából ±500 nanotesla tartományban. Egy ilyen térképből dolgozik a mágneses navigáció. Kép: WDMAM / CGMW, CC BY 4.0 (Wikimedia Commons).

Magyar szemmel: a zavarás nem csak a Baltikum gondja

A GPS-zavarásról a hazai hírekben leginkább a Balti-tenger, Kalinyingrád és a Fekete-tenger kapcsán lehet olvasni. A probléma azonban a magyar légtérhez is közel került.

A Balkan Investigative Reporting Network (BIRN) 2026 júliusában megjelent oknyomozó cikke szerint az elmúlt négy évben legalább 25 műholdas navigációs zavarási esetet dokumentáltak Szerbia fölött. A cikk szerint több eset magyar vonatkozású:

• 2025. március 15-én a Smartwings Hungary egyik Budapestről Egyiptomba tartó járata hamis műholdas jeleket vett. Egy Wizz Air-járat pedig még Magyarország fölött, a zavarás forrásától kb. 250 kilométerre kapott hamis navigációs adatokat.
• 2025 májusában a szerb hírközlési hatóság, a RATEL bejelentést kapott arról, hogy több, Szerbia és Magyarország között közlekedő járatot érintett a zavarás.
• 2026. május 19-én GNSS-spoofingról, vagyis hamis műholdas jelekről szóló panasz érkezett egy olyan repülésről, amely a szerb–horvát–magyar hármashatár térségéből tartott Belgrád felé.

Az EASA 2022 óta többször frissített biztonsági tájékoztatót (SIB 2022-02) ad ki a GNSS-zavarásokról. Ebben arra kéri az üzemben tartókat és a pilótákat, hogy készüljenek fel a GPS kiesésére, és jelentsék a zavarásokat. A MagNav-hoz hasonló technológiák ebbe a képbe illeszkednek: olyan tartalékot adnak, amelyet nem lehet a műholdas jellel együtt elrontani.

Van-e Magyarországnak mágneses térképe?

Van, és a mágneses tér mérésének Magyarországon régi hagyománya van. A MagNav szempontjából ez a legérdekesebb hazai szál.

A Tihanyi Geofizikai Obszervatórium az 1950-es évek közepe óta folyamatosan méri a földmágneses tér változásait. Az obszervatórium alapító tagja az INTERMAGNET-nek, az obszervatóriumok világhálózatának. 2023 óta a soproni székhelyű HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet működteti. Az ilyen obszervatóriumok adatai éppen azt a problémát kezelik, amelyet fentebb korlátként írtunk le: a mágneses tér napi és viharok okozta időbeli változását.

Az országos mágneses felmérés alapjait az Eötvös Loránd Geofizikai Intézet (ELGI) rakta le. Az első országos, nyomtatásban megjelent mágneses Z-anomália-térkép 1966-ban készült el. Kiss János 2018-as, a Magyar Geofizika folyóiratban megjelent áttekintése szerint:

• az egységesített országos ΔZ-adatbázis (a mágneses tér függőleges összetevőjének eltérései) több mint 76 000 mérési pontot tartalmaz,
• az összes földi mágneses mérési adat száma meghaladja a 200 000-et,
• országos lefedettségű ΔT-térkép (a teljes tér eltéréseit mutató térkép) nincs, a légi ΔT-mérések csak az ország hegyvidéki részein készültek.

Ez az utolsó pont a MagNav szempontjából fontos. A légi mágneses navigációhoz a teljes tér anomáliáinak térképe kell, lehetőleg a repülési magasságra átszámolva. A hazai adatok nagyrészt földi mérésekből származnak, a teljes tér térképe pedig csak átszámítással áll elő. Ehhez az adatok egységesítése még ma is folyik. A hazai térkép ma a Szabályozott Tevékenységek Felügyeleti Hatóságának (SZTFH) térképszerverén böngészhető.

Mit jelent mindez annak, aki most tanul repülni?

Rövid távon semmit, legalábbis a cockpitben. A MagNav egyelőre katonai és kutatási program, egy oktató Cessnába nem kerül be a közeljövőben.

Hosszabb távon viszont a tanulság a kisgépes világban is igaz. A GPS nagyszerű eszköz, de nem garancia. A kötelező PPL-képzés részei, vagyis a térkép és az óra, a holtszámítás, az iránytű és a deviáció ismerete, valamint a VOR használata, ma nem elavult hagyományok. Ezek a legolcsóbb tartalékrendszerek. Érdemes rendszeresen gyakorolni őket, akkor is, amikor a tableten minden rendben van.

Aki pedig a jövőben légitársasági pilótának készül, annak a GPS-zavarás felismerése, a jelentés és a hagyományos navigációra való visszaállás már most a napi munka része lehet, és ezt a szakmai tájékoztatók is egyre nagyobb hangsúllyal kezelik.

Források: DIU/DoD közlemény (2026. szeptember 4.), DefenseScoop, Leeham News, AIN, Lynnwood Times, Honeywell MagNav adatlap, FAA repülőgép-nyilvántartás (saját lekérdezés), ADS-B Exchange (saját lekérdezés), Air & Space Forces Magazine – C-17 MagNav, 2023, SandboxAQ–Acubed, Q-CTRL, BIRN / Balkan Insight, EASA – GNSS-zavarások, HUN-REN – Tihanyi Geofizikai Obszervatórium, Kiss J.: Gravitációs, mágneses és légi geofizikai adatbázisok, Magyar Geofizika, 2018, Magyarország mágneses-anomália térképe. Képek: Glenn Beltz (CC BY 2.0), WDMAM (CC BY 4.0), mindkettő a Wikimedia Commonsról; ábrák: saját szerkesztés. A videó a SandboxAQ hivatalos csatornájáról származik, és a C-17-esen is tesztelt AQNav-rendszert mutatja be.