Bu yaxınlarda bir qrup yapon tərtibatçıları yeraltı və sualtı işləyəcək yeni MuWNS naviqasiya sistemini təqdim etdilər. Sistemin işləməsi kosmik şüaların istifadəsinə əsaslanır.
GPS peyk naviqasiya diapazonu, paradoksal olaraq, çox məhduddur. Baxmayaraq ki, bizi naviqasiya sisteminə birləşdirən peyklər 20 km uzaqdadır. Bəli, onlar səthdən yüksəkdə uçurlar. Buna görə, sistemin işini dayandırması üçün yalnız qalın bir tavan və ya zirzəmiyə enmə kifayətdir. Lakin bu, naviqasiya üçün kosmik şüalanmanın istifadəsi ilə dəyişə bilər.
Peyk naviqasiyası, nə qədər fenomenal olsa da və çox vaxt həyat qurtaran (hər gün bunu asanlaşdırmaqdan başqa) öz məhdudiyyətlərinə malikdir. Belə bir sistemin rəvan işləməsi üçün ideal şərtlər açıq səma və ağacların və ya daha çox binaların maneə törətmədiyi bir əlaqədir. Əks halda, siqnal sadəcə olaraq peykdən cihazımıza çatmaya bilər və əksinə.
Bu məhdudiyyətlər peyk naviqasiyasının hər gün bizi əhatə edən bir çox maneələri aşa bilməyən bir radio siqnalından istifadə etməsindən irəli gəlir. Liftdə, zirzəmidə və ya yeraltı qarajda olanda klassik radio rabitəsində problemlər olduğu kimi, peykdən gələn siqnalın da bir neçə metr maneələri aşmağa gücü çatmır. Çünki 20 km radio dalğaları və onların yolundakı maneələr üçün kifayət qədər uzun məsafədir.
Həmçinin maraqlıdır: Tayvan, Çin və ABŞ texnoloji üstünlük üçün necə mübarizə aparır: böyük çip müharibəsi
Radio əvəzinə müonlar
Bununla belə, bu yaxınlarda Tokio Universitetinin tədqiqatçıları Yer kürəsinin istənilən yerində, hətta dərin yeraltı və sualtı istifadə oluna bilən muon əsaslı simsiz naviqasiya texnologiyası hazırlayıblar. Araşdırma iScience jurnalında dərc olunub. kimin vecinədir onunla tanış ola bilər daha ətraflı. Hər şeyi sadə sözlərlə izah etməyə çalışacağıq.
Müonlar nədir? Bunlar ən böyük nüfuzetmə qabiliyyətinə malik qeyri-sabit yüklü elementar hissəciklərdir. Onları laboratoriyada əldə etmək olar, lakin ən əsası odur ki, müonların güclü axını daim planetimizin demək olar ki, 2 km dərinliyinə nüfuz edən kosmik şüalar şəklində Yerə çatır. Yer səthinin hər kvadratmetrinə dəqiqədə təxminən 10 müon düşür.
Son illərdə müonlar elm adamlarının böyük diqqətini cəlb etmişdir. Mükəmməl nüfuz etmə qabiliyyətinə görə muonlardan vulkanların dərinliklərini öyrənmək, piramidaların ürəyinə baxmaq və siklonların daxili quruluşunu öyrənmək üçün istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, müonlar müdaxiləyə qarşı immunitetlidirlər.
"Kosmik şüa müonları Yerə bərabər şəkildə düşür və hansı maddədən keçməsindən asılı olmayaraq həmişə sabit sürətlə hərəkət edir, hətta bir kilometrlik qaya təbəqəsini də keçərək"", - Tokio Universitetində Muographix-dən professor Hiroyuki Tanaka izah etdi. "İndi, muonlardan istifadə edərək, biz yeraltı, qapalı və sualtı işləyən Muometrik Yerləşdirmə Sistemi (muPS) adlandırdığımız yeni naviqasiya növü inkişaf etdirdik"..
Təklif olunan texnologiya adlanır muometrik simsiz naviqasiya sistemi (MuWNS), "miometrik simsiz naviqasiya sistemi" kimi tərcümə edilə bilər. O, daha əvvəl tektonik plitələrin hərəkətini təhlil etmək üçün müonlardan istifadə edən eyni tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış texnologiyanı təkmilləşdirir. Bu cür tədqiqatlar tektonik plitələrin hərəkətini izləməyə və bunun əsasında mümkün zəlzələlər barədə erkən xəbərdarlıq etməyə kömək etdi.
Həmçinin maraqlıdır: USB spesifikasiyalar və USB Type-C-nin USB Type-A-dan necə fərqləndiyi haqqında hər şey
MuWNS ilə məsafələrin ölçülməsi
Bununla belə, naviqasiya 3D mühitində mövqeyi dəqiq müəyyən etmək üçün ən azı dörd nöqtədən məsafələrin müqayisəsini tələb edir. Müonlar davamlı axınla Yerə çatırlar. Lakin onların sadə aşkarlanması çox şey vermir. Buna görə də dörd stansiya ilə yerini izləmək istədiyimiz cihaz arasında rabitə sistemi yaratmaq lazımdır. Praktikada bu o deməkdir ki, MuWNS peyklərinin ekvivalenti mütləq orbitdə olmaq məcburiyyətində deyil, Yerin səthində quraşdırıla bilər. Yəni bunlar yerüstü baza stansiyalarıdır.
Tektonik plitələrin tədqiqi üçün istifadə edilən texnologiyanın ilk versiyası naqil idi, yəni hər bir ötürücüyə və ondan gələn siqnal fiziki naqillər vasitəsilə göndərilirdi. Lakin bu, effektiv naviqasiya üçün ondan istifadə etməyi tamamilə qeyri-mümkün edir. Çünki bu, olduqca çətin və bahalı bir şeydir.
Problemin həlli olduqca sadə oldu. Detektorların və qəbuledicilərin simsiz sinxronizasiyası üçün dəqiq kvars saatlarından istifadə edilmişdir. MuWNS-in təsviri aşağıdakı kimidir:
"Baza stansiyaları tərəfindən təmin edilən dörd parametr və muonun "uçuş vaxtını" ölçmək üçün istifadə edilən sinxronlaşdırılmış kvars saatları qəbuledicinin koordinatlarını təyin etməyə imkan verir."
İlk təcrübələrdən birində binanın altıncı mərtəbəsində yerləşən stansiyadan istifadə edərək zirzəmidə yerləşən qəbuledici tapıldı. Bu inanılmazdır, çünki GPS sistemi mütləq belə bir işin öhdəsindən gəlməzdi.
Sınaq üçün alimlər detektorları binanın altıncı mərtəbəsinə, detektor-qəbuledicini isə zirzəmiyə yerləşdiriblər. Zirzəmi dəhlizlərində ehtiyatla hərəkət edən tədqiqatçılar naviqasiyadan istifadə etmək əvəzinə, kurslarını müəyyən etmək və getdikləri yolu yoxlamaq üçün real vaxt ölçmələri apardılar.
Təcrübə nəticəsində məlum oldu ki, MuWNS-in dəqiqliyi insan hərəkətinin dərinliyindən və sürətindən asılı olaraq 2 ilə 25 m arasında, məsafəsi 100 m-ə qədərdir. Bu, şəhər yerlərində yer üzərində tək nöqtəli GPS yerləşdirmədən daha yaxşı olmasa da, yaxşıdır. Amma praktiki səviyyə hələ çox uzaqdır. İnsanlara bir metrə qədər dəqiqlik lazımdır və vaxt sinxronizasiyası bunun açarıdır.
Həmçinin oxuyun: Copilot haqqında bilmək lazım olan hər şey Microsoft
O, GPS-i əvəz etməyəcək, lakin həyatını xilas edəcək
Beləliklə, yeni MuWNS naviqasiya sistemi hələ inkişaf və sınaq mərhələsindədir. Hələ ki, kifayət qədər xamdır, hətta bir şəhər miqyasında istifadə etməkdən söhbət gedə bilməz.
Bundan əlavə, praktikada bu sistem çox daha bahalı olacaq, bu da onun praktik istifadəsini məhdudlaşdıra bilər. Bundan əlavə, qlobal istifadə üçün bu növ naviqasiyanın baza stansiyaları bütün dünyada yayılmalıdır, çünki mobil rabitə üçün telekommunikasiya stansiyaları indidir. Müqayisə üçün qeyd edək ki, bütün GPS sistemi Yer orbitində cəmi 31 peykdən istifadə edir.
İkinci problem dəqiqlikdir. MuWNS naviqasiya sisteminin köməyi ilə yerin 1,5 km-dən çoxunu “görə bilsək” də, zamanın sinxronizasiyası üçün kvars saatlarının istifadəsi bizə özümüzü statik obyektlərə yönəltməyə imkan verir, çünki sürətli hərəkət yer səhvlərinə səbəb olacaq. Atom saat çipləri nəzəri olaraq bu problemi həll edə bilərdi, lakin hazırda onların qiyməti 2000 dollar və ya daha yüksəkdir, buna görə də bu texnologiyadan istifadə edəcək hər bir cihazın (smartfon, smart saat və s.) qiymətini ən azı o qədər artıracaq.
Real vaxt rejimində naviqasiyanı daha dəqiq edəcək bu sistemin təkmilləşdirilməsi vaxt və pul tələb edir. İdeal olaraq, komanda çip miqyaslı atom saatlarından (CSAC) istifadə etmək istəyir, çünki CSAC-lar artıq kommersiya baxımından mövcuddur və indiki kvars saatlarından daha yaxşıdır. Halbuki onlar indi bizim üçün çox bahadır. Lakin zaman keçdikcə mobil telefonlar üçün CSAC-lara qlobal tələbat artdıqca, onlar daha ucuzlaşacaq.
Bu texnologiyanın tam inkişaf etdirilməsinə və geniş istifadəyə verilməsinə ən azı 5 il vaxt lazımdır. Tədqiqatçılar artıq MuWNS-in Vector muPS adlı növbəti versiyası üzərində işə başlayıblar ki, bu da real vaxt rejimində atom saatları tələb etməyəcək və beləliklə, texnologiya ilə bağlı ən böyük problemlərdən birini həll edəcək.
Gələcəkdə MuWNS yeraltı pilotsuz nəqliyyat vasitələrini idarə etmək və ya sualtı robotları idarə etmək üçün istifadə edilə bilər. Atom saatından başqa, MuWNS-in bütün digər elektron hissələri miniatürləşdirilə bilər və inkişaf qrupu tezliklə MuWNS-ni telefon kimi portativ cihazlara inteqrasiya etməyin mümkün olacağını gözləyir. Bu, axtarış və xilasetmə qruplarının şaxtada bina və ya qaya çökməsi kimi fövqəladə vəziyyətlərdə iş üsulunu dəyişə bilər.
Müonlara əsaslanan unikal MuWNS texnologiyasından istifadə ediləcəyinə şübhə yoxdur, çünki müəyyən şərtlərdə bu naviqasiya GPS ilə müqayisə olunmayacaq dərəcədə yaxşıdır. Yeraltı və ya su altında naviqasiya etmək lazım gəldikdə, məsələn, xilasetmə və ya geoloji ekspedisiyalar zamanı belə bir naviqasiya sistemi, hətta yerli olaraq yerləşdirilsə belə, elmin bizə imkan verdiyi ən effektiv lokatorlardan biri olacaqdır. Bəlkə də onun köməyi ilə sərnişinləri və ekipaj üzvlərini xilas etmək mümkün olardı vanna otağı "Titan", bu yaxınlarda Sakit Okeanın sularında batdı.
Həmçinin oxuyun: