• NASA включило космический телескоп Roman — он прислал свой первый снимок неба (2 фото)

    Инженеры NASA начали включать бортовое оборудование нового «великого» телескопа Nancy Grace Roman, который был запущен в космос 30 августа. Сейчас он совершает трёхмесячный перелёт к точке Лагранжа L2 системы Солнце–Земля, расположенной примерно в 1,5 млн км от нашей планеты. Первые научные снимки телескоп получит в начале 2027 года, чему...
    Читать дальше
  • В Apple iOS 27 обнаружилась ошибка, из-за которой iPhone зависает — её просто воспроизвести

    Всего через несколько дней после выпуска iOS 27 для широкой аудитории в ней обнаружился способ временно вывести iPhone из строя — достаточно произвести несколько простых свайпов на главном экране, сообщает 9to5Mac. В соцсетях информация быстро распространилась как способ разыграть друзей.
    Читать дальше
  • Дочка BYD выпустила «убийцу Tesla Model 3» за $27 900 с запасом хода 730–900 км

    Крупнейший в мире производитель электромобилей — компания BYD, владеет несколькими дочерними торговыми марками, и известная в нашей стране под обозначением «Leopard» Fang Cheng Bao исторически специализировалась на внедорожной технике с электротягой, но с выходом седана Formula S замахнулась на сегмент достаточно недорогих городских элект...
    Читать дальше
  • Минцифры обсуждает с Apple запуск 5G на iPhone в России

    Глава Минцифры Максут Шадаев сообщил, что ведомство ведёт переговоры с Apple о возможности включения 5G на iPhone в российских сетях. Сейчас владельцы смартфонов Apple не могут полноценно использовать запущенные в стране сети пятого поколения из-за ограничений со стороны самой компании.
    Читать дальше
  • Создание «китайского Starlink» ускорилось — к запускам спутников подключилась частная компания

    15 сентября Китай провёл запуск ракеты Zhuque-2E Y7 — улучшенной версии двухступенчатой ракеты-носителя частной компании LandSpace. Старт состоялся с космодрома Цзюцюань в 14:26 по пекинскому времени (09:26 мск). Ракета успешно вывела на заданные орбиты сразу 10 спутников интернет-созвездия SpaceSail (Qianfan). Это был первый пакетный зап...
    Читать дальше

Навигация без GPS стала реальностью

17 ноября 2021 | Просмотров: 8 643 | Интересное

Американские ученые из Sandia National Laboratories разработали вакуумную камеру размером с авокадо из титана и сапфира, в которой в будущем можно будет устанавливать квантово-механические датчики для обеспечения навигации уровня GPS без необходимости использования спутников.

Уже несколько десятилетий человечество активно использует систему глобального позиционирования GPS. Предназначенная первоначально для министерства обороны США система GPS стала повседневным элементом множества гражданских систем и технологий. Тем не менее глобальное позиционирование имеет области, где ее применение ограничено - это приполярные широты и глубокие ущелья. Также сигналы GPS могут быть заблокированы или подделаны, что может привести к отключению навигационных систем как на коммерческих, так и на военных транспортных средствах.

Легкая уязвимость системы GPS объясняется зависимостью технологии от сети спутников, находящихся на орбите Земли. Глобальное позиционирование основано на точном вычислении местонахождения объекта (приемника) путем измерения времени приема синхронизированного при помощи атомных часов сигнала, исходящего от эскадрильи орбитальных спутников. Искусственно созданные помехи, естественный рельеф или расположение объекта в высоких широтах могут сделать систему GPS бесполезной для точного вычисления местонахождения объекта.


Альтернативой GPS может стать достаточно старая технология инерциального наведения, впервые примененная еще нацистами в первых в мире крылатых ракетах ФАУ в годы Второй мировой войны. В настоящее время такая система используется при эксплуатации военными подводных лодок. Это автономная система позиционирования, которая применяет для навигационных расчетов гироскопы и акселерометры, обеспечивающие точное вычисление местонахождения объекта по отношению к фиксированной заранее известной позиции.

Автономная система имеет ряд преимуществ: защищенность от помех, независимость от внешних ориентиров или сигналов, но также имеет и существенные недостатки, такие как большие габариты изделия. Кроме того устройство для инерциальной навигации должно быть достаточно точным и также, как в системе GPS, иметь погрешность измерения времени на уровне атомных часов. В современных инерциальных системах используются механические гироскопы или лазерные лучи, проходящие через газовые облака рубидия для измерения квантовых эффектов. Однако для таких систем требуются дорогостоящие и громоздкие вакуумные системы.

Методология Sandia заключается в использовании компактных квантовых датчиков, помещенных в небольшую камеру объемом всего лишь кубический сантиметр. Камера изготовлена из титана с сапфировыми окнами - материалов, которые в отличие от нержавеющей стали и специального лабораторного стекла Pyrex очень хорошо предотвращают утечку даже таких газов, как гелий.

На сегодня камера «держит» вакуум, необходимый для навигационных расчетов, уже больше года. Компактная система не использует для создания вакуума насосы, а изолирует проникающие вовнутрь атомы при помощи химической реакции. При этом система поддержания вакуума не требует внешнего источника. Ученые планируют провести испытание по сохранению вакуума на протяжении пяти лет. В процессе ожидания конца эксперимента специалисты будут разрабатывать более компактную и более простую в изготовлении камеру.

Источник: newatlas

Комментарии: 0

В Вашем браузере отключен JavaScript. Для корректной работы сайта настоятельно рекомендуется его включить.