Válka na Ukrajině, konflikty na Blízkém východě a stovky případů rušení satelitních signálů nad Evropou změnily jeden ze základních předpokladů digitálního věku. GPS přestává patřit mezi samozřejmé součásti infrastruktury. Technologie, na níž stojí letecká doprava, logistika, finanční transakce, telekomunikační sítě i značná část moderních zbraňových systémů, vstoupila do období rostoucí zranitelnosti. Namísto prostého hledání záložního řešení vzniká nový průmyslový segment, jehož ambicí je navigace nezávislá na GPS.

Po více než dvaceti letech dominance se satelitní navigace poprvé ocitla pod systematickým tlakem. Na ukrajinském bojišti ztratila řada přesně naváděných zbraní významnou část své účinnosti. Evropské letecké úřady současně evidují rostoucí počet incidentů souvisejících s rušením a podvrhováním navigačních signálů. Technologie původně navržená pro prostředí bez výrazného elektronického rušení čelí podmínkám, které její tvůrci nepředpokládali.

Právě tato zkušenost urychluje investice do několika technologických oblastí najednou. Obranné společnosti, univerzity, startupy i státní instituce dnes vyvíjejí nové generace navigačních systémů, jež získávají informace o poloze bez závislosti na satelitech. Mimořádnou pozornost přitahují kvantové technologie. V květnu 2024 uskutečnily společnosti BAE Systems, QinetiQ a americká firma Infleqtion zkušební let s navigačním systémem založeným na Boseho-Einsteinově kondenzátu. Tento exotický stav hmoty vzniká při teplotách těsně nad absolutní nulou, kdy se atomy začnou chovat jako jediný kvantový objekt. Takový systém dokáže sledovat pohyb s přesností výrazně převyšující současné inerciální navigační jednotky. „Dosahujeme řádově vyšší přesnosti než současné inerciální systémy,“ popsal význam technologie generální ředitel společnosti Infleqtion Matthew Kinsella.

Kvantová navigace ovšem představuje pouze jednu část mnohem širšího vývoje. Paralelně probíhá rozsáhlá miniaturizace klasických inerciálních systémů založených na gyroskopech a akcelerometrech. Tyto technologie po desetiletí využívaly ponorky, vojenské letouny nebo strategické střely. Nová generace přináší výrazné zmenšení rozměrů i spotřeby energie. Jako příklad uveďme americkou společnost Anello Photonics. Ta nahradila tradiční optické prvky integrovanou fotonikou na čipu. Výsledkem se stal navigační modul o velikosti malé krychle, který lze integrovat i do bezpilotních prostředků. Technologie, která ještě nedávno patřila do kategorie drahých vojenských systémů, míří směrem k masovému využití.

Další vývojová větev využívá zemské magnetické pole. Společnosti SandboxAQ a SBQuantum pracují na navigačních systémech schopných rozpoznávat jemné magnetické odchylky způsobené geologickými strukturami zemské kůry. Každý region disponuje specifickou kombinací magnetických charakteristik, kterou lze použít podobně jako mapu. „Příroda zvládla magnetickou navigaci dávno před člověkem,“ vysvětlil tento přístup David Roy-Guay ze společnosti SBQuantum. „Naše technologie pouze rozvíjejí principy, které využívají velryby, mořské želvy nebo migrující ptáci.“

Významný pokrok probíhá také v oblasti počítačového vidění. Moderní algoritmy porovnávají obraz z kamer s databázemi satelitních snímků nebo digitálních map. Technologie původně vyhrazená střelám s plochou dráhou letu dnes proniká do mnohem širšího spektra aplikací. Brian Streem, zakladatel společnosti Vermeer, upozorňuje na několik souběžných technologických skoků: „Mapová data dosahují vyšší kvality, rozlišení kamer vzrostlo o několik generací a výpočetní výkon narostl násobně. Teprve souběh těchto faktorů umožnil praktické nasazení.“

Vedle pozemních sítí se rozvíjejí nové satelitní konstelace na nízkých oběžných drahách. Projekty společností Iridium nebo Starlink vycházejí z jednoduché logiky. Menší vzdálenost mezi družicí a uživatelem přináší silnější signál a vyšší odolnost vůči rušení.

Zajímavé přitom není pouze množství vznikajících technologií. Ještě důležitější je fakt, že žádná z nich neusiluje o úplné nahrazení GPS. Průmysl postupně dospívá k opačnému závěru. Budoucnost navigace spočívá v kombinaci několika vzájemně propojených systémů. „Nejvyšší odolnost poskytuje spojení více přístupů,“ shrnul tento trend Malcolm Macdonald z University of Strathclyde. „Každá technologie přináší vlastní přednosti a vlastní omezení.“

Navigační sektor tak prochází podobnou proměnou, jakou v minulosti prošla kybernetická bezpečnost. Dominantní systém ustupuje architektuře založené na záložních kapacitách, rozmanitosti a schopnosti pokračovat v činnosti i v případě výpadku jednotlivých prvků. Před očima se tak formuje nové průmyslové odvětví propojující kvantové technologie, polovodiče, fotoniku, umělou inteligenci, kosmický průmysl, letectví a obranný sektor. V příštím desetiletí tak půjde méně o otázku přežití GPS a více o otázku, kdo ovládne trh navigace po GPS.

Vedle vojenského tlaku roste i druhý faktor: rychlý pokles nákladů. GPS přijímače vznikají za jednotky dolarů. Stejná trajektorie postupně čeká inerciální navigaci, kvantové senzory i systémy strojového vidění. Technologie dostupná dnes pouze pro strategické bombardéry nebo ponorky se během několika let může objevit v logistických dronech, autonomních vozidlech nebo průmyslových robotech. Stejně jako smartphony vytvořily nové trhy pro čipy, operační systémy, aplikace a cloudové služby, může navigace nové generace vytvořit samostatný průmyslový ekosystém s globálním dosahem.

Evropa vstupuje do této technologické transformace s několika významnými výhodami. Disponuje vlastním satelitním systémem Galileo, silnou základnou v leteckém průmyslu, pokročilým strojírenstvím i rostoucím sektorem kvantových technologií. Zároveň však čelí riziku známému z polovodičového průmyslu. Převratné technologie vznikají v evropských laboratořích, zatímco největší ekonomické přínosy končí mimo evropský kontinent.

Pro evropský a český obranný průmysl přináší tento vývoj několik příležitostí současně. Zaprvé se otevírá prostor v oblasti senzorů, optoelektroniky a přesného strojírenství. Evropa disponuje dlouhou tradicí ve výrobě optických přístrojů, měřicí techniky a specializovaných komponentů, na nichž řada nových navigačních systémů přímo stojí. Zadruhé vzniká poptávka po integraci jednotlivých technologií do funkčních celků. Budoucí navigační řešení budou kombinovat satelitní navigaci, inerciální jednotky, kamery, magnetické senzory, datové spoje i prvky umělé inteligence. Rostoucí význam systémové integrace vytváří příležitosti pro výrobce vojenských vozidel, bezpilotních prostředků, avioniky, specializované elektroniky i softwarových řešení. Zatřetí se rozšiřují exportní příležitosti. Stále více států hledá technologie schopné fungovat v prostředí intenzivního elektronického boje a trh, který ještě před několika lety oslovoval převážně armády, postupně proniká také do civilního letectví, energetiky, logistiky a autonomních systémů.

Navigace se po desetiletích stability vrací mezi oblasti rychlé inovace. Podobně jako umělá inteligence nebo kosmické technologie přechází z fáze postupného zdokonalování do období zásadních technologických skoků. Firmy, které si včas vybudují odborné kapacity, partnerství a technologické know-how, mohou získat pozici na trhu formujícím se právě nyní. V takových okamžicích obvykle vznikají budoucí průmysloví lídři.

GPS pravděpodobně zůstane součástí globální infrastruktury ještě mnoho let. Začíná však rovněž nová etapa, v níž satelitní navigace ztrácí monopol. Vítězem příští dekády se stanou státy a společnosti schopné propojit více navigačních metod do jednoho odolného a obchodně využitelného celku.

Zdroj: Financial Times, Tech Monitor, Wall Street Journal