HARLEQUIN (High Accuracy Robust deployabLE Quant µm Inertial Navigation) est un démonstrateur de navigation inertielle hybride quantique µm classique novateur, conçu spécifiquement pour les plateformes maritimes. Ce système a été entièrement conçu pour fonctionner de manière fiable dans des environnements maritimes difficiles, fournissant des mesures d'accélération et de rotation mono-axiales de haute précision.
Des essais en laboratoire, notamment des essais de cardan, seront menés lors de la phase initiale du projet (un projet SBRI du même nom, actuellement en cours et devant s'achever début 2025). Les essais en mer ne font pas partie du périmètre actuel du projet. Cependant, un projet ultérieur, HARLEQUIN-ST (Sea Trial), permettra de tester la technologie en mer pour une validation et un perfectionnement en conditions réelles. Le projet HARLEQUIN-ST bénéficie du soutien d'Innovate UK, qui lui accorde une subvention de 481 000 £. Débutant en mai 2025, il devrait s'achever en deux ans.
HARLEQUIN ST est une collaboration entre des organisations britanniques de premier plan dans les domaines des technologies micrométriques µm et de l'innovation maritime. CPI TMD Technologies Ltd pilote le projet, assurant le développement du système et sa commercialisation. L'Université de Strathclyde apporte son expertise de renommée mondiale en sciences µm quantiques, tandis que Covesion Ltd fournit des systèmes laser robustes, indispensables à l'interférométrie atomique. La Corporation de Trinity House de Deptford Strond met à disposition des navires et des installations d'essais maritimes, garantissant ainsi que le système soit testé en conditions réelles d'utilisation. NLA International contribue également au projet en apportant son expertise en intégration de plateformes maritimes, assurant ainsi que le système final réponde aux besoins des utilisateurs.
Le projet HARLEQUIN-ST prévoit le déploiement du système à bord d'un navire exploité par la General Lighthouse Authority du Royaume-Uni. Durant cette phase, des données critiques seront collectées dans un environnement maritime représentatif. Les enseignements tirés de cet essai en mer permettront d'élaborer un programme d'améliorations du système afin d'optimiser ses performances et sa résilience lors des opérations à bord. Un second essai en mer, à l'issue du projet HARLEQUIN-ST, validera les améliorations apportées au système. Outre le démonstrateur HARLEQUIN, les essais finaux intégreront l'horloge optique CIFS de CPI TMD et le gradiomètre de gravité GRADUATE afin de présenter une solution PNT (positionnement, synchronisation et navigation) maritime complète.
Au cœur technique du projet HARLEQUIN ST se trouve un système de navigation inertielle hybride quantique µm -classique développé par CPI TMD. Ce système intègre un accéléromètre à atomes froids à réseau de diffraction, utilisé comme capteur quantique µm , ainsi que des sous-systèmes classiques tels qu'un gyroscope laser annulaire et une horloge atomique, assurant une navigation inertielle de haute précision sur un seul axe. L'utilisation d'un piège magnéto-optique (MOT) à réseau pour l'interférométrie atomique est une première mondiale en milieu maritime. Cette approche novatrice offre une stabilité intrinsèque en tant que piège à atomes, combinée à des exigences faibles en termes de taille, de poids et de consommation d'énergie, la rendant particulièrement adaptée aux applications navales où la stabilité spatiale et environnementale est essentielle.
Le projet comprend également le développement de sous-systèmes robustes essentiels au fonctionnement du capteur quantique µm . Les systèmes laser d'interférométrie atomique, développés par Covesion, et le progiciel de physique d'interférométrie atomique, développé par CPI TMD, sont non seulement indispensables à HARLEQUIN, mais présentent également un fort potentiel en tant que technologies commerciales autonomes sur le marché britannique du quantique µm .
HARLEQUIN répond directement à un besoin stratégique croissant de systèmes de navigation résilients, indépendants du GNSS, de plus en plus vulnérable à l'usurpation d'identité et au déni de signal. En assurant une navigation et une synchronisation fiables, indépendamment des signaux satellitaires, le projet HARLEQUIN ST renforcera la résilience des opérations maritimes en environnements contestés.
La démonstration réussie du système HARLEQUIN-ST jettera les bases du développement d'un système de maintien de la position PNT quantique µm complet, une capacité essentielle pour les futures plateformes navales et maritimes commerciales. Ce projet consolide également le rôle des organisations britanniques à la pointe de l'innovation technologique quantique µm , offrant d'importantes perspectives d'exportation et de croissance commerciale sur les marchés mondiaux de la navigation et du chronométrage.
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