Американское агентство DARPA ищет замену GPS

Когда вы наблюдаете, как ваш геолокационный маркер на Google Maps движется туда-сюда вокруг одного и того же места, причиной, как правило, является недостаточно четкий GPS-сигнал. Американское агентство оборонных исследований DARPA пришло к выводу о том, что полагаться на такую неточность в будущем не стоит. Агентство уже приступило к созданию «радикально новой технологии», которая поможет обеспечить отслеживание геопозиционных данных в режиме реального времени и будет функционировать вне зависимости от прерывающегося сигнала или наличия «слепых» зон. Специалисты агентства полагают, что это сможет дать огромное преимущество всем, но в первую очередь конечно, военным.

По их словам, новая технология будет гораздо более гибкой, нежели GPS. Но, как и GPS, которая первоначально была зарезервирована исключительно под нужды военных, данная система, скорее всего, сможет со временем найти дорогу и на рынок гражданских устройств. Как заявляют работники агентства DARPA в опубликованной статье: «Потребность эффективно действовать в тех зонах, в которых GPS ненадежна, недоступна или заглушается противником, породила появление спроса на альтернативную систему точной навигации и позиционирования». Сообщается, что новая система будет работать на самокалибрующихся гироскопах, акселерометрах и часах, которые позволяют точно отслеживать месторасположение объекта без каких-либо беспроводных сигналов или внешних источников. Говоря по-другому, если новый смарт-гаджет обладает информацией, из какой точки вы вышли, и затем прошли 350 метров в любом направлении, то он сможет точно определить ваше настоящее местоположение без осуществления повторной сверки со спутником или Интернетом.

Помимо этого, американские исследователи работают над созданием сенсоров, которые смогут улавливать «случайные вспомогательные сигналы», которые могут помочь в геопозиционировании. К таким сигналам можно отнести волны теле- и радиовещания или даже молнии. Данная система получила обозначение All Source Positioning and Navigation — ASPN. Она будет особенно полезна в достаточно плотных джунглях (не имеет значения тропических или бетонных), в которых сигнал GPS очень часто не отличается своей точностью. Кроме того, данный метод сможет радикальным образом снизить энергопотребление навигационных приборов, что также является одной из наиболее важных целей, над которой работают специалисты DARPA.


Американское агентство DARPA ищет замену GPS


В свое время именно агентство DARPA принимало участие в создании системы GPS. Сегодня GPS — это отличный инструмент, которым каждый день пользуются миллионы людей по всему миру, но стоимость поддержания работоспособности данной системы постоянно увеличивается. В настоящее время стоимость одного спутника системы GPS достигает 223 миллионов долларов, что является одной из причин сокращения объема их закупок со стороны ВВС США.

При этом программы по замене GPS американские исследователи анонсировали и раньше. К примеру, на эту роль могли претендовать два проекта DARPA: Quantum Assisted Sensing — QuASAR (вспомогательное квантовое измерение) и чипе комбинаторной атомной навигации C-SCAN. Если ученым удастся выяснить, как направление и ускорение магнитного поля Земли влияет на отдельные атомы (хранящиеся при сверхнизких температурах), то можно будет организовать очень точную навигацию без применения спутников. У человечества появилась бы возможность разработки геолокационной системы, которая стала бы в 1000 раз точнее всех существующих на данный момент времени.

Вооруженные силы Великобритании также финансируют работы, ведущиеся в этом направлении. Английские исследователи говорят, что в течение 5 лет они смогут создать первый прототип. Возможности квантовой навигации для военных довольно очевидны. Такие технологии позволят им гораздо точнее наносить удары крылатыми ракетами и точнее управлять войсками. Вероятно, дронам, оснащенным квантовыми компасами, даже не понадобятся навигационные спутники, что сделает их существенно менее уязвимыми на современном поле боя.

Американское агентство DARPA ищет замену GPS


Для простых людей данные технологии также будут полезны. К примеру, гаджеты будущего будут знать свое точное местоположение относительно других устройств без обращения к дорогой спутниковой навигации. Устройства с функцией геолокации станут дешевле и компактнее, радикальным образом упростится и улучшится большое количество гаджетов и систем, начиная от поисковых сервисов до дронов для доставки пиццы и беспилотных автомобилей. Но существенно более важным преимуществом квантового GPS для гражданских лиц станет обеспечение высокого уровня приватности. Вашему смартфону больше не нужно будет получать сигнал из космоса для определения местоположения на местности. А это, в свою очередь, усложнит процесс его, а значит, и вашего обнаружения.

Если же возвращаться к гироскопам, то еще в 2011 году специалисты по микродатчикам из фирмы Northrop Grumman приступили к работам над проектом оборонного научного агентства DARPA по разработке миниатюрного гироскопа, которым планируется оснащать «умные» боеприпасы, автомобили, самолеты, корабли, а также обмундирование солдат. Значимость данной разработки трудно переоценить. Как известно, сегодня большая часть высокоточных систем вооружения и навигационных систем основаны на использовании GPS. Но всегда есть риск выхода этой спутниковой системы из строя (в результате постановки помех, атаки на спутники и т.д.), что может нарушить работу систем управления войсками и высокоточного оружия. Именно поэтому американские специалисты начали работы по созданию на основе микроскопического гироскопа чипа автономной инерциальной системы наведения и навигации, который ликвидировал бы зависимость от спутниковой системы глобального позиционирования или необходимость иных внешних навигационных сигналов.

Агентство DARPA подписало с Northrop Grumman контракт на 3 года на сумму 4,8 миллиона долларов на разработку MRIG — микромасштабного интегрирующего гироскопа. Согласно условиям контракта компания должна была создать вибрационный микрогироскоп, который мог бы измерять параметры вращения в очень большом диапазоне динамических условий. К работе над данным проектом подключилась также компания Honeywell Aerospace, которая также получила от Пентагона деньги на исследования (5,9 миллиона долларов).

Американское агентство DARPA ищет замену GPS


Вибрационный гироскоп — это прибор, который основан на явлении сохранения вибрации в определенной плоскости при осуществлении вращения устройства. Вибрационный гироскоп в состоянии обеспечить такую же точность, как и классический роторный гироскоп-«волчок», но при этом он дешевле и проще в производстве. Помимо этого, такой гироскоп не содержит деталей, склонных к износу, наподобие подшипников и в состоянии выдержать серьезные перегрузки.

Специалисты агентства DARPA рассчитывают применить новый миниатюрный вибрационный гироскоп в качестве главной части передовых инерциальных систем навигации. Создаваемый вибрационный гироскоп должен быть достаточно компактным, для того чтобы его можно было установить в боеприпасы, различные ручные устройства, а также в качестве дополнения к портативным системам навигации и наведения и различным элементам управления. Ожидается, что работники Honeywell и Northrop Grumman смогут создать микрогироскопы, которые не будут бояться перепадов температуры, вибрации, механических ударов, высокой угловой скорости вращения и ускорения. При этом энергопотребление таких гироскопов должно составить не более нескольких десятков милливатт.

Главная цель программы MRIG заключается в создании миниатюрного вибрационного гироскопа, который сможет непосредственно измерять угол поворота, что должно устранить необходимость в интеграции этих данных с информацией об угловой скорости и накопление ошибок. По мнению американских инженеров, резонатор данного гироскопа должен обладать двумя степенями свободы и формой винного бокала.

Источники информации:
http://gearmix.ru/archives/19198
http://bashny.net/admin/2014/07/27/chetyre-proekta-darpa-kotorye-mogut-prevzoyti-internet.html
http://zoom.cnews.ru/rnd/news/line/darpa_zamenit_gps_mikrogiroskopom
Автор: Юферев Сергей


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 14
  1. Login_Off 7 апреля 2015 06:55
    Вибрационные гироскопы у нас уже есть.
    В 2001 году новосибирская компания Innalabs создала оригинальный джойстик, передающий компьютеру свои перемещения в трехмерном пространстве. Разработка вызвала интерес не гиганта игровой индустрии Sony, но министерства обороны США. Получив контракт с американской армией, Innalabs смогла профинансировать новые исследования, результатом которых стал вибрационный гироскоп. Это устройство используется в автономных навигационных системах, и сотрудникам Innalabs удалось добиться одновременно и высокой точности, и низкой себестоимости прибора. Сейчас российский вибрационный гироскоп – вне конкуренции на мировом рынке.
    Боюсь, что всё это очередное отмывание бабла США, наши уже чтото сделали достойное, а американцы сейчас этоже начнут "изобретать" украв уже нашу идею.
    1. Starover_Z 7 апреля 2015 08:25
      Агентство уже приступило к созданию «радикально новой технологии», которая поможет обеспечить отслеживание геопозиционных данных в режиме реального времени и будет функционировать вне зависимости от прерывающегося сигнала или наличия «слепых» зон.

      Реакция на очередной просмотр "Джентльменов удачи" :
      "Карту купи, деревня!"

      ... И КОМПАС !!! Если по России собрались гулять !
    2. region58 7 апреля 2015 11:45
      Цитата: Login_Off
      американцы сейчас этоже начнут "изобретать" украв уже нашу идею.

      Так это одна из сторон деятельности DARPA - собирать по всему миру лучшие умы и лучшие, на первый взгляд даже бредовые, идеи.
    3. opus 8 апреля 2015 18:28
      Цитата: Login_Off
      Боюсь, что всё это очередное отмывание бабла США, наши уже чтото сделали достойное.

      Эээээ
      1.Ну ,что Вам до отмывания АМЕРИКАНСКОГО бабал, американцами же? Пущай "моют".
      Нам бы за нашими "ситрками" следить
      2.Я вас разочарую
      Цитата: Login_Off
      , а американцы сейчас этоже начнут "изобретать" украв уже нашу идею.


      -вибрационный гироскоп [патент США №3520195]
      -Твёрдотельные волновые гироскопы ( ТВГ ) разработанны с 80-х гг. компаниями GE Marconi, GE Ferranti (ВБ), Watson Industires Inc. (США), Inertial Engineering Inc. (США) Innalab
      -Segway( презентован в 2001,разрабатывался 10лет)


      -вообще ТВГ дело "старое"

      ==========================================================
  2. saag 7 апреля 2015 07:16
    Ага, если у амеров из их затеи что-то вырастет, то что будет с проектом ГЛОНАСС?
    1. НЕКСУС 7 апреля 2015 10:01
      Цитата: saag
      Ага, если у амеров из их затеи что-то вырастет, то что будет с проектом ГЛОНАСС?

      Что-то мне подсказывает,что это очередная вундервафля за очень много денежков.Лет 15 будем узнавать ,что что-то вроде построили и запустили,но то там сломается то тут...и в конечном итоге после вложения пару сотен лярдов,проект прикроют.
      Кстати ,у амеров то носителей то нет ,без наших двигателей и в ближайшее время не предвидится.Наложить санкции на поставку двигателей для американских ракет и накроется медным тазом вся это вундервафля hi
  3. АлНиколаич 7 апреля 2015 07:55
    Что то не ясно, какой результат камеры получить желают? Гугл масс как раз и использует
    "все подряд" сигналы. Начиная от спутников gps, и заканчивая сотовыми и Wi-Fi сигналами...
    И точность так себе! Гироскопы помогут конечно... Но только в плане пространственного положения.
    А вот точнее инерциальной системы и спутниковой триангуляции, вряд ли что сочинят...
    1. opus 8 апреля 2015 18:46
      Цитата: АлНиколаич
      Что то не ясно, какой результат камеры получить желают?

      -точность
      ЯДЕРНЫЙ ГИРОСКОП - квантовый гироскоп ,достигнутая точность Я. г.- 10 в степени -2 град/ч. Теоре-тич. точность Я. г.- DW<=10 в степени-4 град/ч - ограничивается флуктуациями ядерной намагниченности среды, степенью ориентации ядер и шумами
      Точность GPS= 2" (1/60)/час (если не ошибаюсь)
      -не зависить от внешнего источника сигнала(не заглушить,не внести помехи,не послать ложный сигнал,не уничтожить спутниковую группировку)
      -не уничтожить наземные центры коррекции GPS/ Глонас(пассивные базовые станции, которые применяются для ежегодного отслеживания движения тектонических плит)



      Цитата: АлНиколаич
      А вот точнее инерциальной системы и спутниковой триангуляции, вряд ли что сочинят...

      GPS точнее ИНС и Астрокорекции,ОСОБЕННО в атмосфере,где астрокоррекция не "пашет"

      Спутниковая триангуляция и ЕСТЬ GPS ( Глонас)=спутниковая система навигации,но БЕЗ измерения расстояний до спутников с помощью лазерного спутникового дальномера, производимые одновременно с позиционными наблюдениями,не требующая одновременного (синхронного) наблюдения космических объектов
  4. PolDol 7 апреля 2015 08:12
    Гироскоп по своему определению должен вращаться, то есть это по сути своей волчок. При этом он может вибрировать (качаться, колебаться, что суть одно и то же). В учебных заведениях связанных с данной темой в первую очередь "вдалбливают в голову" формулу качающегося гироскопа. Если тело не вращается, будь хоть формой бокала, хоть стакана, хоть любой другой, то гироскопом его назвать невозможно.
    ы много чего "исследуют". Пиар (в этом случае) приносит навар. Они бабло освоили и на самолетах-невидимках и на непробиваемом ПРО и еще сотнях подобных прожектов.
    У автора статьи хотелось бы узнать, как по моему ПРИЕМНИКУ GPS можно меня запеленговать??? Повторю, не телефон/планшет с сотовой связью, вай-фаем и другими видами передачи сигнала, а простому навигатору?
    1. aleks 62 7 апреля 2015 10:46
      ....Гироскоп по своему определению должен вращаться,...

      ....Боюсь ,что Вы отстали от жизни....Вибрационные гироскопы уже довольно давно используются в системах управления разными девайсами и в быту тоже...К примеру автопилоты и стабилизаторы полета моделей и летающих игрушек ( вертолетов ,самолетов)....Довольно просты по устройству и дешевы, с вполне приемлемыми характеристиками.... hi
  5. sevtrash 7 апреля 2015 08:56
    Интересно, а нелинейное воздействие солнечной радиации на магнитное поле может создать помехи для их атомной навигации? Впрочем наверняка да и наверняка учли. Наука на месте не стоит.
  6. КПД 7 апреля 2015 19:35
    Ха, какое разочарование! Слепили горбатую отмазку, что спутники стали очень дорогими, а хваленый GPS не отличается повышенной точностью!

    Похоже они всерьез задумались над проблемой преодоления наших средств РЭБ...
    1. sergerz 8 апреля 2015 18:53
      На хитрую ж... есть сами понимаете что. РЭБ может использовать много разных принципов, посему пусть придумывают. Мы на их придумки свои придумаем.
  7. spech 8 апреля 2015 09:18
    Вашему смартфону больше не нужно будет получать сигнал из космоса для определения местоположения на местности. А это, в свою очередь, усложнит процесс его, а значит, и вашего обнаружения.

    Бред сивой кабылы !
    1. opus 8 апреля 2015 18:55
      Цитата: spech
      Бред сивой кабылы !

      ?
      GSM-системы позиционирования( точность 50- 500м)
      -Позиционирование по базовой станции.
      -Позиционирование по силе сигнала.
      -Позиционирование по разнице времени (EOTD)
      Wi-Fi-системы позиционирования
      -основаны на СС-картографии (RADAR)
      -основаны Байесовской логике ( HORUS)
      Гироскопы
      -Northrop Grumman разработала новый микро-гироскоп на основе эффекта ядерного магнитного резонанса (micro-NMRG)

      - MEMS гироскопы
      [img][/img]

      Для телефона непригодны из-за габбаритов или атмосферы
      ИНС
      Астрокореекция
      ===============================
      Телефону не всегда "нужен2 сигнал GPS( Не те скорости,не то местоположение,не та высота)
  8. Андрей НМ 10 апреля 2015 04:39
    Все равно данную систему нужно периодически "привязывать" к местности из-за нарастающей ошибки. А как эта система будет "привязываться" в условиях противодействия? К сигналам, которые противник уже "поправил"? Остается старые проверенные способы по визуальным ориентирам с помощью пеленгатора или по звездам или Солнцу с Луной. Но там при определении ошибки будь здоров. Получается очередная инерциальная система навигации с возможностью коррекции...
  9. Пришелец 11 апреля 2015 05:11
    Конечно.
    Да еще с рычагом коррекци длиной в атомный радиус.
    Не, идея конечно хорошая, хотя ей полмилиона лет, а почему-то не вяжется.
    Некто Нютон еще заметил, что первая производная пути по времени, является скорость. Вторая - ускорение, и что смешно - даже точное, даже в точку. Он же показал, что первый интеграл легко измеряемого ускорения является скорость, второй - путь. Круг замкнулся - была придумана инерциальная навигация, и для полного счастья осталось сделать ее еще и работающей.
    О чем и спрашивают в статье. Авось кто проколеться в каментах:)
    А я вот знаю, но им не скажу.
    А вот что роют не туда - радует.
    1. prostofily 4 мая 2015 17:42
      Знаю 2 прокола в схеме, но точно не скажу.Пусть делают.

Информация

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