Этот чип - миниатюрная навигационная система, состоящая из семи разных устройств

Чип инерционной навигационной системы


Вооруженные силы различных стран, транспортные организации и морские суда в большинстве случаев используют навигационные системы на базе американской Системы Глобального Позиционирования (Global Positioning System, GPS). Система GPS позволяет достаточно точно установить местоположение, используя специализированный чип-приемник спутниковых сигналов и достаточно простой микропроцессор, что сделало спутниковую навигацию доступной для любого желающего в настоящее время. Но что произойдет, если внезапно спутники GPS выйдут из строя или станут недоступны в результате электронной атаки противника? Отсутствие GPS-навигации вызовет некоторые неудобства для водителей на дороге, но для военных потеря способности оперативного ориентирования на местности это может быть равнозначна поражению. Поэтому множество научных организаций, в том числе и Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA, работают над созданием навигационных систем, способных работать в автономном режиме, не используя никаких внешних сигналов.

Исследователи из Мичиганского университета, работающие по заказу управления DARPA, добились значительных успехов в разработке временно-инерционной навигационной однокристальной системы (timing & inertial measurement unit, TIMU), которая содержит все необходимое для определения местоположения в то время, когда сигналы системы GPS временно недоступны. Миниатюрная однокристальная навигационная система, опытный образец которой показан на вышеприведенном снимке, содержит три гироскопа, три акселерометра и схему чрезвычайно точных часов.

Все эти устройства, часы, гироскопы и акселерометры, материалы и инженерные решения были созданы ранее в рамках DARPA под названием Micro-PNT (Micro-Technology for Positioning, Navigation and Timing), основной целью реализации которой является разработка различных узлов, технологий, производственных методов и новых материалов для создания высокоточных инерционных навигационных систем нового поколения.

Все три типа данных, которые вырабатывают датчики устройств однокристальной навигационной системы, ориентация в пространстве, ускорение и время, обеспечивают очень точное определение местоположения транспортного средства, начавшего свое движение из пункта с известными заранее координатами.

Высокий уровень миниатюризации и интеграции разнородных устройств в пределах одного чипа достигнут за счет использования новейших методов производства элементов чипов и инновационных материалов. Помимо этого, все датчики навигационного чипа, включая инерционные датчики и часы реального времени, упакованы в трехмерном пространстве, занимая всего 10 кубических миллиметров объема чипа. Каждый из шести слоев чипа имеет толщину около 50 микрон, что приблизительно равно толщине человеческого волоса, и каждый из этих слоев выполняет свою отдельную функцию, которые в конце концов обеспечивают работу инерционной навигационной системы.

"Структура слоев датчиков и общая объединяющая их конструкция изготовлены из чистого кварца" - рассказывает Андрей Шкел (Andrei Shkel), куратор программы Micro-PNT со стороны Micro-PNT, - "Прочность и низкие температурные коэффициенты этого материала делают его идеальным материалом для объединения в единое целое таких сложных устройств. Получившийся у нас навигационный чип имеет такие маленькие габариты, что его можно будет использовать не только в составе обычных навигационных систем, но и для управления движением относительно небольших боеприпасов, снарядов и ракет, и даже миниатюрных роботов военного назначения".




Ключевые слова:
Чип, Система, Навигация, Инерционная, Сигнал, GPS, Часы, Время, Датчик, Гироскоп, Положение, Акселерометр, Ускорение, DARPA

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новая комбинированная навигационная система позволит ориентироваться в горо ...
  • Созданы крошечные атомные часы для военного применения, умещающиеся на чипе ...
  • Китай вводит в эксплуатацию собственную альтернативу системе GPS - навигаци ...
  • Радар в обуви позволит определить местоположение в мертвых зонах GPS.
  • Американские военные разрабатывают подземную навигационную систему, работаю ...




  • 16 апреля 2013 15:00
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    В любом случае этому чипу отдельно без GPS работать не выйдет. Инерционной системе требуется точка начального отсчета, которая и будет определяться по GPS или другой системе. Единственное, что хорошего в этом чипе - его миниатюрные размеры, которые позволят загнать его в мобильник или навигатор, хотя, а нужен-ли он там?


    --------------------
        
    16 апреля 2013 18:16
    #2 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    FomaNeverujuwij, начальную и корректирующие привязки может делать человек без GPS, просто кликнув на карте по своему местоположению, как обычно и происходит ориентирование с помощью карт и компаса. Естественно погрешность будет на совести человека, но трудно будет ошибиться, имея спутниковую карту и видя перед собой примечательное строение.
        
    16 апреля 2013 20:56
    #3 Написал: Diamond00744

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    "Если бы показывал ещё и время - цены бы ему не было!"
        
    16 апреля 2013 21:51
    #4 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Цитата: volod
    начальную и корректирующие привязки может делать человек без GPS

    Приблизительно, тогда да, может. Но речь идет не о ручных навигаторах, а о навигационных системах для военных, там такое не катит


    --------------------
        
    4 мая 2013 12:22
    #5 Написал: radix

    Публикаций: 0
    Комментариев: 116
    Так тут же сказано, что он будет применяться только в случае внезапной потери сигнала GPS, то есть координаты уже будут сидеть в устройстве, когда оно начнёт работу.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.