A DARPA amerikai ügynökség GPS cserét keres
Szerintük az új technológia sokkal rugalmasabb lesz, mint a GPS. De a GPS-hez hasonlóan, amelyet eredetileg kizárólag a katonaság igényeire tartottak fenn, ez a rendszer valószínűleg végül a polgári piacra is eljut. Ahogy a DARPA tisztviselői egy publikált cikkben kijelentik: „Az az igény, hogy hatékonyan működjünk olyan területeken, ahol a GPS nem megbízható, nem elérhető vagy az ellenség elakadt, igényt teremtett egy alternatív precíziós navigációs és helymeghatározó rendszerre.” A hírek szerint az új rendszer önkalibráló giroszkópokon, gyorsulásmérőkön és órákon fog működni, amelyek segítségével vezeték nélküli jelek vagy külső források nélkül pontosan nyomon követheti egy objektum helyét. Más szóval, ha az új intelligens kütyü tudja, honnan jött, majd 350 métert gyalogolt bármelyik irányba, akkor képes lesz pontosan meghatározni az aktuális tartózkodási helyét anélkül, hogy újra kellene ellenőriznie a műholdat vagy az internetet.
Emellett amerikai kutatók olyan szenzorok létrehozásán dolgoznak, amelyek képesek rögzíteni "véletlenszerű segédjeleket", amelyek segíthetnek a geopozicionálásban. Ilyen jelek lehetnek a televíziós és rádiós sugárzási hullámok vagy akár a villámlás is. Ez a rendszer az All Source Positioning and Navigation – ASPN elnevezést kapta. Különösen hasznos lesz a meglehetősen sűrű dzsungelekben (legyen szó trópusi vagy betonos), ahol a GPS jel gyakran nem túl pontos. Ráadásul ezzel a módszerrel radikálisan csökkenthető a navigációs műszerek energiafogyasztása, ami szintén az egyik legfontosabb cél, amelyen a DARPA szakemberei dolgoznak.
Egy időben a DARPA ügynökség vett részt a GPS-rendszer létrehozásában. Napjainkban a GPS egy nagyszerű eszköz, amelyet világszerte emberek milliói használnak nap mint nap, de a rendszer fenntartási költsége folyamatosan nő. Jelenleg egy GPS-műhold ára eléri a 223 millió dollárt, ez az egyik oka annak, hogy az Egyesült Államok légiereje csökkentette vásárlásaikat.
Ugyanakkor amerikai kutatók már korábban is bejelentettek programokat a GPS leváltására. Például két DARPA projekt tudhatja magáénak ezt a szerepet: a Quantum Assisted Sensing - QuASAR (kiegészítő kvantummérés) és a C-SCAN kombinatorikus atomi navigációs chip. Ha a tudósok rájönnek, hogy a Föld mágneses mezejének iránya és gyorsulása hogyan hat az egyes (ultraalacsony hőmérsékleten tárolt) atomokra, akkor műholdak használata nélkül is nagyon pontos navigációt lehet megszervezni. Az emberiségnek lehetősége lenne egy olyan földrajzi helymeghatározási rendszert kifejleszteni, amely 1000-szer pontosabb lenne a jelenleg létező összesnél.
A brit fegyveres erők is finanszírozzák az ilyen irányú munkát. Brit kutatók szerint 5 éven belül képesek lesznek megalkotni az első prototípust. A kvantumnavigáció lehetősége a katonaság számára meglehetősen nyilvánvaló. Az ilyen technológiák lehetővé teszik számukra, hogy sokkal pontosabban csapjanak le cirkálórakétákkal, és pontosabban irányítsák a csapatokat. Valószínűleg, drónoka kvantumiránytűkkel felszerelteknek még navigációs műholdakra sem lesz szükségük, ami jelentősen kevésbé sebezhetővé teszi őket a modern hadszíntéren.
A hétköznapi emberek számára is hasznosak lesznek ezek a technológiák. Például a jövő kütyüi tudni fogják pontos helyüket más eszközökhöz képest anélkül, hogy drága műholdas navigációt kellene igénybe venniük. Olcsóbbak és kisebbek lesznek a földrajzi helymeghatározást lehetővé tevő eszközök, és számos kütyü és rendszer radikálisan egyszerűsödik és tökéletesedik, a keresőszolgáltatásoktól a pizzafuvarozó drónokig és a pilóta nélküli járművekig. De a kvantum-GPS sokkal fontosabb előnye a civilek számára az lesz, hogy magas szintű adatvédelmet biztosít. Az okostelefonnak többé nem kell jelet fogadnia az űrből a földi helyzet meghatározásához. Ez pedig megnehezíti az ő, és így az Ön észlelésének folyamatát.
Ha visszatérünk a giroszkópokhoz, akkor még 2011-ben a Northrop Grumman mikroszenzoros szakemberei elkezdtek dolgozni a DARPA védelmi tudományos ügynökség projektjén, melynek célja egy miniatűr giroszkóp fejlesztése volt, amelyet a tervek szerint okos lőszerekkel, autókkal, repülőgépekkel, hajókkal, stb. valamint a katona egyenruha.. Ennek a fejlesztésnek a jelentőségét aligha lehet túlbecsülni. Mint tudják, manapság a nagy pontosságú fegyverrendszerek és navigációs rendszerek többsége GPS használatán alapul. De mindig fennáll annak a veszélye, hogy ez a műholdrendszer meghibásodik (akadályok, műholdak elleni támadások stb. következtében), ami megzavarhatja a parancsnoki és vezérlőrendszerek működését és a nagy pontosságot. fegyverek. Ezért kezdtek el amerikai szakemberek egy mikroszkopikus giroszkópon alapuló autonóm inerciális irányító és navigációs rendszerchip megalkotásán dolgozni, amely megszüntetné a globális helymeghatározó műholdrendszertől való függést vagy más külső navigációs jelek szükségességét.
A DARPA 3 éves, 4,8 millió dolláros szerződést írt alá a Northrop Grummannak az MRIG, egy mikroméretű integráló giroszkóp kifejlesztésére. A szerződésben foglaltak szerint a cégnek olyan vibrációs mikrogiroszkópot kellett készítenie, amely a forgási paramétereket nagyon széles dinamikus körülmények között képes mérni. A Honeywell Aerospace, amely szintén kapott kutatási pénzt (5,9 millió dollárt) a Pentagontól, szintén csatlakozott a projekthez.
A vibrációs giroszkóp egy olyan eszköz, amely azon a jelenségen alapul, hogy a rezgést egy bizonyos síkban tartja, amikor az eszközt elforgatják. A vibrációs giroszkóp ugyanolyan pontosságot képes biztosítani, mint egy klasszikus forgógiroszkóp, ugyanakkor olcsóbb és könnyebben gyártható. Ezenkívül egy ilyen giroszkóp nem tartalmaz kopásra hajlamos alkatrészeket, például csapágyakat, és képes ellenállni a súlyos túlterheléseknek.
A DARPA szakemberei arra számítanak, hogy a fejlett inerciális navigációs rendszerek fő részeként egy új miniatűr vibrációs giroszkópot fognak használni. Az így létrejött vibrációs giroszkópnak elég kompaktnak kell lennie ahhoz, hogy lőszerbe, különféle kézi eszközökbe, valamint hordozható navigációs és irányítórendszerek, valamint különféle kezelőszervek kiegészítéseként beszerelhető legyen. Várhatóan a Honeywell és a Northrop Grumman dolgozói képesek lesznek olyan mikrogiroszkópokat készíteni, amelyek nem félnek a hőmérséklet-változásoktól, a vibrációtól, a mechanikai ütéstől, a nagy forgási szögsebességtől és a gyorsulástól. Ebben az esetben az ilyen giroszkópok energiafogyasztása nem haladhatja meg a több tíz milliwattot.
Az MRIG program fő célja egy miniatűr vibrációs giroszkóp létrehozása, amely közvetlenül képes mérni az elfordulás szögét, így szükség van arra, hogy ezeket az adatokat a szögsebességre és a hibák felhalmozódására vonatkozó információkkal integrálják. Az amerikai mérnökök szerint ennek a giroszkópnak a rezonátorának két szabadságfokkal és borospohár alakúnak kell lennie.
Információforrások:
http://gearmix.ru/archives/19198
http://bashny.net/admin/2014/07/27/chetyre-proekta-darpa-kotorye-mogut-prevzoyti-internet.html
http://zoom.cnews.ru/rnd/news/line/darpa_zamenit_gps_mikrogiroskopom
Információk