Inovasi global pertama! Tim China mengembangkan teknologi "Navigasi Optik", tidak takut gangguan GPS

Tanya AI · Bagaimana teknologi navigasi optik menembus hambatan mengganggu navigasi tradisional?

【Oleh/Observer Network (Guancha) Zixie】

Minggu lalu, Universitas Tsinghua mengumumkan kabar bahwa tim Sistem Mikro Cerdas dan satelit nano kampus tersebut, setelah 20 tahun mengerahkan upaya, berhasil mengembangkan teknologi penentuan posisi navigasi optik yang bersifat global dan sistemnya. Menurut pengenalan, teknologi ini mewujudkan terobosan pertama di dunia secara global dalam skala internasional, menjadi pelengkap kunci bagi sistem BeiDou.

Setelah kabar ini diumumkan, media Inggris Hong Kong, South China Morning Post, mendapat perhatian.

“Mercusuar Luar Angkasa — jaringan satelit anti-gangguan milik Tiongkok mengisi zona buta GPS,” pada 30 Maret, media tersebut melaporkan dengan judul itu bahwa sistemnya anti-gangguan dan presisinya tinggi; bahkan ketika sinyal GPS tidak dapat digunakan atau diganggu, sistem ini tetap dapat menyediakan layanan penentuan posisi untuk berbagai misi.

Laporan itu juga menyebutkan bahwa teknologi navigasi optik saat ini juga sedang digunakan di Timur Tengah, membantu drone agar tetap beroperasi di lingkungan ketika sinyal GPS sedang diganggu.

 	
 Ilustrasi  

Universitas Tsinghua pada 24 Maret mengumumkan kabar di atas, menyatakan bahwa teknologi tersebut secara menyeluruh meningkatkan keamanan dan keandalan sistem navigasi negara kita, sekaligus memecahkan dua hambatan industri utama di bawah “lingkungan penolakan radio satelit” (yaitu dengan cara teknis membuat sistem navigasi satelit tidak berfungsi di area tertentu), yaitu “tidak dapat melakukan penentuan posisi satelit” dan “akurasi penentuan posisi optik astronomis yang buruk”.

Dilaporkan bahwa teknologi ini memperoleh predikat penghargaan khusus dalam kategori engineering technology pada Penghargaan Karya Penelitian Ilmiah Unggul Kementerian Pendidikan tahun 2025 (ilmu pengetahuan alam dan ilmu teknik rekayasa). Produk terkait telah dijual ke hampir 20 negara, seperti AS, Inggris, dan Prancis.

Menurut keterangan, navigasi radio nirkabel tradisional mudah terganggu; dalam lingkungan elektromagnetik yang rumit, bisa terjadi kegagalan sinyal. Navigasi optik astronomis juga memiliki keterbatasan seperti sumber sinyal yang lemah dan ketidakcukupan presisi. Untuk mengatasi masalah-masalah ini, tim Tsinghua mengambil jalan berbeda, dengan memasang suar optik berintensitas tinggi pada satelit.

Kepala tim, Profesor Xing Fei dari Departemen Instrumen Presisi Universitas Tsinghua, mengatakan: “Pelaut kuno bergantung pada navigasi mercusuar, sedangkan yang kami lakukan adalah memindahkan ‘mercusuar’ ke luar angkasa, sehingga satelit yang memancarkan cahaya menggantikan ‘mercusuar’ menjadi sinyal optik yang andal, untuk memberi arah navigasi bagi segala sesuatu.”

Xing Fei mengatakan bahwa sistem navigasi global yang menjadikan sinyal optik sebagai media pembawa dan menjadikan pengukuran sudut sebagai inti ini adalah pemasangan sumber suar optik berdaya tinggi dengan cakupan luas di satelit, untuk memancarkan sinyal optik yang membawa informasi pengkodean navigasi ke ruang angkasa. Setelah penerima di darat menangkap sinyal, dengan menggabungkan lintasan presisi satelit, melalui prinsip koordinat kutub dapat langsung menyelesaikan penentuan posisi dirinya sendiri. Dengan demikian, tim membangun arsitektur navigasi baru yang bersifat optik: “referensi sumber sinyal — tautan transmisi — instrumen pengukuran”.

Ia menyatakan bahwa panjang gelombang gelombang cahaya sangat pendek, sehingga hanya bisa merambat secara garis lurus; sinyal gangguan tidak dapat masuk ke bidang pandang penerima melalui difraksi. Karena itu, navigasi optik tidak hanya memiliki keunggulan alami anti-gangguan, tetapi juga, melalui suar optik luar angkasa yang dapat dikendalikan, mengisi kekurangan pada sumber sinyal navigasi optik astronomis; dari metode prinsip hingga pola penerapan, dilakukan pembaruan menyeluruh di semua aspek.

Saat ini, tim telah membangun konstelasi navigasi optik yang terdiri dari 11 satelit. Teknologi ini juga memecahkan hambatan miniaturisasi sensor optik. Hasilnya, terjadi lompatan dari kelas sepuluh kilogram ke kelas ratusan gram (100 gram). Ini baru permulaan.

Teknologi ini memiliki prospek aplikasi yang luas, akan menyediakan solusi baru untuk bidang seperti ekonomi ketinggian rendah dan eksplorasi ruang dalam. Tim berencana untuk menggabungkan dengan infrastruktur komunikasi yang ada, membangun jaringan peningkatan navigasi optik, dan menyelesaikan masalah zona buta navigasi untuk drone serta kendaraan otonom di terowongan dan kondisi jalan yang kompleks.

“Kami merencanakan menempatkan 37 satelit di orbit bumi dekat pada sekitar 816 kilometer, sehingga dapat mencapai cakupan global untuk wilayah di dalam 60 derajat lintang utara dan selatan di Bumi,” jelas Xing Fei, yaitu wilayah dengan sebagian besar penduduk dan aktivitas ekonomi global.

South China Morning Post menyebutkan bahwa navigasi optik juga memiliki keterbatasan yang jelas. Ia memerlukan pandangan yang terbuka; sinyal optik mudah terpengaruh oleh cuaca atau penghalang.

Dilaporkan bahwa Tiongkok sebelumnya telah menggunakan teknologi navigasi optik dalam proyek eksplorasi bulan. Misalnya, pada wahana pendarat Chang’e-3 tahun 2013, ia mengandalkan kamera untuk mengenali ciri-ciri di permukaan bulan, melakukan navigasi otonom selama proses penurunan, dan akhirnya berhasil mendarat dengan presisi.

 	
2024, lokasi peluncuran satelit navigasi optik Universitas Tsinghua  Situs web resmi Universitas Tsinghua 

Sementara itu, Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika (NASA) dan Badan Antariksa Eropa juga tengah mendorong pengembangan teknologi navigasi optik.

Dalam laporan NASA tahun 2024, disebutkan bahwa dalam lingkungan yang redup dan tandus seperti permukaan Bulan, sangat mudah tersesat. Karena nyaris tidak ada penanda yang dapat dikenali dengan mata telanjang, para astronaut dan rover harus mengandalkan metode lain untuk merencanakan rute, misalnya navigasi optik. Pada bulan Oktober lalu, Badan Antariksa Eropa melaporkan bahwa proyek teknologi navigasi optik secara resmi telah dimulai.

Pada saat South China Morning Post menyoroti teknologi penentuan posisi navigasi optik Tiongkok, Timur Tengah sedang meledak sebuah “perang terselubung”: gangguan terhadap GPS.

Menurut laporan BBC pada awal Maret, seiring konflik militer AS-Israel-Iran meletus, jangkauan perang elektronik semakin melebar hingga ke drone dan sistem identifikasi otomatis kapal (AIS), yang secara serius mengganggu pelayaran kapal-kapal di sekitarnya. Ada juga kabar bahwa pasukan AS di wilayah tersebut sedang menggunakan sistem gangguan untuk melindungi pangkalan, personel, dan kapal mereka dari serangan drone dan senjata berpemandu.

**Artikel ini merupakan naskah eksklusif dari Observer Network; tanpa izin, dilarang untuk dipublikasikan ulang.**