Tobulinant navigacijos sistemas – penkios naujos technologijų programos

gps

JAV gynybos ministerijos technologijų agentūra (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) paskelbė apie kelias naujas vietos nustatymo ir navigacijos programas, kurių tikslas – sukurti navigacijos sistemas, kurios būtų nepriklausomos nuo GPS palydovų arba papildytų jų teikiamą informaciją, ypač kai palydovų  ar kiti orientavimosi signalai yra slopinami ar trikdomi, tiek dėl natūralių, tiek ir dėl dirbtinių priežasčių.
Šie projektai turi bendrą PTN (Positioning, Navigation and Timing – vietos nustatymo, navigacijos ir laiko matavimo) pavadinimą.

Adaptyvių navigacijos sistemų (Adaptable Navigation Systems, ANS) projekto tikslas – kurti naujus programų algoritmus ir lustų architektūras, kurios padėtų pagaminti tikslesnius inercinius matavimo prietaisus. Vienas iš tokių prietaisų naudoja šaltųjų atomų interferometrą, kuris ypač tiksliai matuoja jutiklyje esančių atšaldytų atomų debesėlio santykinį pagreitį ir sukimosi greitį. Jis gali veikti labai ilgą laiką, ir prietaiso, kuriame būtų toks jutiklis, vietai nustatyti nebereiktų jokių išorinių duomenų. Taip pat tokios navigacijos sistemos galės pasinaudoti įvairiais nenavigacinės paskirties elektromagnetiniais signalais – radijo ir televizijos bangomis, mobiliojo ryšio tinklų, komercinių palydovų signalais, net ir žaibų išlydžiais.

transition

Mikrotechnologijų panaudojimo vietos nustatymui, navigacijai ir laiko matavimui (Microtechnology for Positioning, Navigation, and Timing (Micro-PNT) programoje naujiems prietaisams kurti naudojama mikroelektromechaninių sistemų (Micro-Electromechanical Systems (MEMS) technologija. Ji naudojama gaminti labai tikslius lusto dydžio giroskopus, į lustus integruotus pagreičio matavimo prietaisus. DARPA mokslininkai jau pagaminto prototipą su trimis giroskopais, trimis pagreičio jutikliais ir labai tiksliu taktinio dažnio taimeriu viename luste, kuris lengvai telpa ant vieno cento monetos.
gps2

Kvantiniais reiškiniais paremti jutikliai ir duomenų nuskaitymo  (Quantum-Assisted Sensing and Readout,  QuASAR) projekto tikslas – sukurti patvarius ir mobilius atominius laikrodžius, kokie kol kas naudojami tik laboratorijose. DARPA mokslininkai jau sukūrė optinį atominį laikrodį, kuris gali nukrypti tik 1 sekundę per 5 milijardus metų. Tokie laikrodžiai labai pagerintų įvairių GPS, radarų ir metrologinių sistemų tikslumą.

Ultrasparčiųjų lazerių ir inžinerijos (Program in Ultrafast Laser Science and Engineering, PULSE) programos tikslas – žymiai pagerinti mikrobangų šaltinių tikslumą ir sumažinti jų dydį, tai leistų padidinti dideliais atstumais sklindančių bangų sinchronizaciją.

Erdvinio, laikinio ir orientacijos informacija sudėtingose aplinkose (Spatial, Temporal and Orientation Information in Contested Environments, STOIC) programos  tikslas – sukurti vietos nustatymo, navigacijos ir laiko matavimo daugelio vartotojų tinklų sistemas, visiškai nepriklausomas nuo globalios pozicionavimo sistemos.

gyro