Бесчисленные устройства по всему миру используют GPS для определения местоположения и поиска оптимального маршрута. Но сигналы GPS можно заглушить или исказить, что может привести к отключению навигационных систем как на коммерческом, так и на военном транспорте.
Создано устройство для навигации без GPS
Физики представили бортовое устройство, которое способно определять местоположение объекта без связи со спутниками. Оно может открыть новую эру в навигации.
Bret Latter
Это новое устройство достаточно компактно и потребляет мало энергии. Тем не менее, оно способно точно определить местоположение объекта, не прибегая к помощи навигационных спутников
Поэтому, вместо того, чтобы полагаться на спутники, транспортные средства будущего смогут отслеживать свое местоположение самостоятельно и автономно. Этого можно добиться при помощи бортовых акселерометров и гироскопов, которые измеряют ускорение и угол поворота, направляя лазеры в небольшие облака газа из атомов рубидия.
Атомные акселерометры и гироскопы уже существуют, но они слишком громоздки и энергоемки, чтобы их можно было использовать в навигационной системе самолета. Все потому, что для работы им нужна большая вакуумная система, требующая электрической сети с напряжением в тысячи вольт. В новой работе ученые выяснили, что квантовое зондирование может работать без мощной вакуумной системы. Это позволило уменьшить устройство до достаточно компактного размера без ущерба для его надежности.
Вместо вакуумного насоса с питанием, который удаляет молекулы, просачивающиеся внутрь камеры и нарушают измерения, пара устройств, называемых геттерами, использует химические реакции для связывания этих «непрошенных гостей». Каждый из них размером с ластик для карандашей, поэтому их можно поместить в две узкие трубки, выходящие из титанового корпуса устройства. Они также не нуждаются в источнике питания.
Чтобы сократить попадание загрязняющих веществ, авторы построили камеру из титана и сапфира. Эти материалы особенно хороши для блокирования газов, таких как гелий, которые могут проникать через нержавеющую сталь и стекло из пирекса. Физики продолжают тестировать установку, чтобы довести ее до нужного уровня надежности: ученым необходимо, чтобы в течение пяти лет устройство оставалось герметичным и работоспособным.
Статья исследователей опубликована в журнале AVS Quantum Science.