Научный центр Армии США разрабатывает систему навигации без GPS
9 октября 2012 года
В научном центре армии США CERDEC начался новый этап программы по разработке устройств, позволяющих сохранить высокую точность навигации в отсутствие сигнала GPS. Речь идет о создании партии из 500 прототипов атомных часов на чипе (Chip Scale Atomic Clock, CSAC), сообщает CNews - Наука и разработки.
Атомные часы являются важным элементом навигационной системы, независимой от GPS. В сочетании с другими датчиками CSAC могут обеспечить синхронизацию времени в боевой тактической сети, например, в случае попытки подменить истинный сигнал ложным, и выявить ошибочную информацию.
Однако атомные часы довольно громоздки, их можно устанавливать лишь на крупных платформах: кораблях, самолетах и т.д. Для снаряжения и оружия пехотинца этот вариант не подходит. Миниатюрные CSAC объемом примерно 15 кубических сантиметров можно легко интегрировать в носимое оружие, мобильный компьютер или управляемый боеприпас.
Кроме того, сверхточные атомные часы позволят повысить точность инерциальных (т.е. обходящихся без сигналов со спутников или радиомаяков) навигационных систем и создать локальные навигационные сети.
Угроза потери ситуационной осведомленности и возможности наносить высокоточные удары в отсутствие GPS давно беспокоит американских военных. Поэтому цель новой программы состоит в обеспечении функционирования систем навигации и оружия каждой боевой единицы армии США в любых условиях. При этом будут снижены затраты на оборудование и уменьшено энергопотребление систем навигации.
Специалисты CERDEC надеются, что в скором времени компании - поставщики электроники для Пентагона будут в состоянии производить более 20 тыс. единиц CSAC в год каждая по цене в районе 300 долларов.
Современные навигационные устройства, основанные на GPS-технологии, получают информацию со спутников, что подразумевает наличие сколько-нибудь чистого неба. Внутри зданий и особенно под землей/водой спутниковая навигация работает не слишком хорошо.
Другой недостаток — отсутствие точности. Как правило, современные GPS-системы ошибаются, когда речь идет о расстоянии в 5–10 метров. Это не имеет значения, когда вы хотите узнать, на какой улице находитесь и перед каким домом остановились. Однако для военных систем наведения это критично. Поэтому "умные" бомбы и ракеты сегодня используют лазерное наведение или же дополняют GPS-системы возможностями инерциальной навигации.
Имеются способы довести точность GPS-навигации до одного метра, и со временем это будет сделано благодаря новым разработкам, а также вводу в эксплуатацию европейской спутниковой навигационной системе Galileo. Однако и тогда спутниковая навигация не будет нормально работать внутри зданий, под землей и т. д. И как тогда управлять маленькими роботами — летающими, крадущимися по земле и плавающими — внутри зданий или под водой?
Кроме того, надо каким-то образом следить за солдатами и спецагентами в тех же условиях. Наконец, новая технология могла бы оказаться полезной в тех случаях, когда "жучки" помогают выслеживать противника.
Как это работает
Инерциальная навигация – это метод определения координат, скорости и угловой ориентации объекта на основе измерения и интегрирования его ускорения. Основной особенностью инерциальной навигации является выдача навигационной информации автономно – без привлечения внешних источников информации (сигналов со спутников или радиомаяков).
Сегодня инерциальная навигационная система – неотъемлемая часть системы управления самолета, вертолета, морского судна или ракеты. Ее совершенствование стало одним из условий, сделавших возможными беспосадочные авиаперелеты, полеты в космос, длительные походы подводных лодок.
Инерциальные навигационные системы – дорогостоящие крупногабаритные сложные электромеханические системы. Составными частями любой инерциальной навигационной системы являются блок чувствительных элементов (акселерометров и гироскопов) и вычислитель, в котором реализуется навигационный алгоритм.
Источники править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
