運用量子科技導航代替GPS衛星定位
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運用量子技導航代替GPS衛星定位
關鍵字: GPS、量子科技、陀螺儀
（本評析內容及建議，屬作者意見，不代表財團法人國防安全研究院立場）
根據《自由時報》9月2日報導〈美國GPS系統老化恐遭中國反制 五角大廈急尋替代方案〉，美國前太空政策助理部長普倫（John Plumb）日前警告，美國在更新其老舊且脆弱的全球定位系統（GPS）方面進度緩慢，恐將落後中國。普倫指出，五角大廈擔心，一旦美國的24顆GPS衛星被摧毀，整個地球的商業、民用及軍事訊號都將受到影響，因此，五角大廈正在尋找GPS衛星的替代技術。由於量子科技結合機載感測器的運用，在沒有衛星的情況下定位自身位置，可能具有潛力，[1]外國也以運用量子科技的導航發展及對國防軍事行動之影響做為研究重點。
量子科技運用於導航之發展
一般常用的載台導航裝備為慣性導航，是一種運用陀螺儀於地面校準完成，即可開始使用之裝備。航行每小時的位置誤差通常小於0.6 海浬，方向誤差約為十分之一度。[2]由於量子頻寬僅為傳統慣性導航的百分之一，其加速度的快速變化，如能結合量子科技，較不會產生因為陀螺儀時間軸的計算錯誤，使得載台導航的測量發生錯誤。[3]2023 年 5 月 26 日英國帝國學院製造的原型量子感測器已與英國皇家海軍合作進行測試，可用於無GPS情況下之導航。此技術雖為初始研發測試階段，我國此技術仍處於學術研究階段應加以關注，加強與英美等國家加強在量子科技運用的合作。[4]
對軍事行動之影響
武器載台及飛彈慣性導航航行時間越久，其影響作戰目標的位置定位差距會加大。雖有訊安指管系統（台灣版的Link-16數據鏈路）可以提供位置定位及導航資料，然其為直線傳導，仍需借由E-2K於空中傳遞給各武器載台或作戰中心（如F-16、艦艇及地面等），並非全面運用於國軍。如此，慣性導航系統對精確導航及攻擊目標的位置定位，航行時間越久或在高速飛行遠距離攻擊的情況下，命中的圓周誤差(CEP)影響都會加大，為使飛彈及彈藥發揮更有效精確打擊，將量子科技運用於軍事，並嘉惠於民生，為未來需走之方向。
結語
我國如無GPS衛星定位系統提供精確導引，對地攻擊的巡弋飛彈、飛機及船艦，僅能依賴慣性導航系統，其定位誤差，隨著導航時間的增加，誤差會加大，影響對當面打擊的精確度及效益，我國亦須儘快獲取GPS定位系統的替代方案，才能對解放軍的作戰行動嚇阻更能發揮作用，故將量子科技運用於導航，即是重要的一環，我國應將是類科技規劃軍民間合作發展，並與歐美國家結合學習，既能運用於交通商業運輸又可提升整體國力。
[1] 陳成良，〈美國GPS系統老化恐遭中國反制 五角大廈急尋替代方案〉，《自由時報》2024年9月2日，https://def.ltn.com.tw/article/breakingnews/4787370。
