Край на GPS-a: Учени са създали първия „атомен компас“

Учени от Лабораторията за военноморски изследвания на САЩ (NRL) представиха нов навигационен инструмент – непрекъснат 3D-интерферометър с охлаждан атомен лъч (Continuous Three-Dimensional Cooled Atom Beam Interferometer). Устройството, базирано на патентована технология, използваща охладени атомни лъчи е предназначено за значително подобряване на навигационните системи на флота чрез намаляване на отклонението.

Инерциалната навигация е техника, която зависи от акселерометрите и жироскопите за проследяване на позицията и ориентацията на даден обект от известна начална точка. Квантовата инерциална навигация е обещаваща област на изследване, която обещава значително по-висока точност на измерване.

„Като използвахме студени, непрекъснати атоми, ние отворихме вратата към редица предимства, както и към нови техники за измерване. В крайна сметка бихме искали да използваме тази технология за подобряване на инерциалните навигационни системи, като по този начин намалим зависимостта си от GPS.“

, казва Джонатан Кволек, физик-изследовател в секция „Квантова оптика“ на NRL

Благодарение на уникалните свойства на атомния източник, непрекъснатият триизмерен интерферометър с охладен атомен лъч демонстрира обещаващи възможности за измерване, като например висок контраст, нисък шум и по-добра адаптация към различни среди.

Технологията може да помогне на автопарковете да навигират дори там, където GPS сигналите са недостъпни, което подобрява точността. Грешките в оценката на местоположението се натрупват с течение на времето, което води до неточна информация за местоположението.

Например, сегашните инерциални навигационни системи могат да натрупат грешки от около 1 морска миля за 360 часа. NRL се стреми да разработи нови технологии, които да удължат това време, като гарантират, че навигационното отклонение не ограничава продължителността на мисиите.

GPS се е превърнал в неразделна част от гражданските и военните операции, предлагайки точни данни за глобално позициониране и време. Въпреки това има ситуации, като например под вода или в космоса, в които GPS не работи. Освен това заплахите под формата на заглушаване, подправяне на сигнала и противоспътникова война създават рискове за наличността на GPS.

„В един идеален свят ние се предпазваме от загубата на традиционната навигация, като създаваме възможно най-добрите инерциални навигатори. Това е гаранция, че загубата на GPS няма да доведе до изгубване на нашите кораби на чужда територия.“

подчертава Кволек

Въпреки годините на разработка и 32 спътника в орбита около Земята, Военноморските сили все още разчитат на оптимизирани инерциални навигационни системи, за да намалят зависимостта от GPS.

„В съвременната епоха NRL е една от няколкото изследователски организации, които се справят с предизвикателствата на инерциалната навигация на флота.“

казва Адам Блек, ръководител на отдел „Квантова оптика“ в NRL