• Итальянцы научились закатывать в пластик кремниевые фотопанели — это сделает их недорогими и гибкими

    Традиционные кремниевые солнечные панели с покрытием из стекла можно коротко охарактеризовать слоганом из популярной немецкой рекламы: «Quadratisch. Praktisch. Gut.». Гибкость и простоту производства рулонным методом ассоциируют с перспективным перовскитом. Итальянские учёные доказали обратное — они представили техпроцесс изготовления гиб...
    Читать дальше
  • NASA запустило наследника Hubble — телескоп Roman с оптикой от спутника-шпиона

    NASA успешно запустило космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман (Nancy Grace Roman Space Telescope) — новую флагманскую обсерваторию стоимостью около $4 млрд, предназначенную для изучения тёмной материи, тёмной энергии и планет за пределами Солнечной системы. По широте охвата Roman многократно превзойдёт Hubble и сможет исследовать Вс...
    Читать дальше
  • Apple протестировала стилус для складного iPhone и отказалась от его выпуска

    Компания Apple планирует провести 9-го сентября мероприятие Surprise and shine, на котором, как ожидается, будет представлена линейка смартфонов iPhone 18 Pro и первый складной iPhone под названием iPhone Ultra. По данным обозревателя Bloomberg Марка Гурмана (Mark Gurman), компания разработала, провела внутреннее тестирование и рассматрив...
    Читать дальше
  • Квантовый датчик заменил GPS на корабле — он определяет координаты по гравитационным аномалиям

    В последние годы глобальные спутниковые навигационные системы неоднократно демонстрировали свою уязвимость перед глушением и подменой сигналов, что заставляет искать альтернативные способы определения координат. Одним из таких ориентиров может служить сама Земля: подводные горы, океанические впадины и неоднородности земной коры создают не...
    Читать дальше
  • Анонсирован флагман POCO F9 Ultra с батареей на 8050 мАч и сабвуфером

    POCO представила новую серию смартфонов POCO F9, которая включает флагманский смартфон POCO F9 Ultra, оснащённый мощным процессором с оптимизацией WildBoost Optimization, поддержкой игр с частотой до 185 FPS и ёмкой батареей.
    Читать дальше

Навигация без GPS стала реальностью

17 ноября 2021 | Просмотров: 8 568 | 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.