衛星定位無奈失寵!導航發展轉向無信號識別 量子技術又顯神威!

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衛星導航

利用太陽、月球和其他自然天體導航已有數千年曆史,由人造天體導航的設想雖然早在19世紀後半期就有人提出,但直到20世紀60年代才開始實現。1964年美國建成“子午儀”衛星導航系統,並交付海軍使用,從此,衛星導航步入了快速發展軌道,到如今已經成了人類不可或缺的應用服務。衛星導航不但具備傳統導航系統的所有優點,還能提供全球和近地空間連續立體覆蓋、高精度三維定位和測速,最重要的是具有超強自然環境抗干擾能力,可以不受任何天氣條件的影響進行24小時全球定位。

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量子技術

19世紀後期,一些科學家發現很多物理現象都無法用經典理論進行解釋,從此,世界科學家就開始了不斷的探索,直到德國物理學家愛因斯坦提出量子概念才合理的解釋了用經典理論無法解釋的物理現象,目前,量子技術的發展已經在許多領域取得的很大的成就。據報道,英國帝國理工學院與一家量子技術公司攜手研製出全球首款用於導航的量子加速度計,並在英國國家量子技術展示會上發佈了這一新技術。

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量子加速計實驗

大家知道,衛星導航最大的弱點就是沒信號,這也是為什麼潛艇等特殊應用中無法使用衛星導航的原因。有些人就是利用這個弱點攔截了衛星導航的飛行無人機和導彈,因此,人們總是希望擁有一個無法攔截無需外部信號就能進行定位導航的技術,這次英國科學家的量子加速計技術就完美地解決了這個問題。那麼,什麼是量子加速計,有什麼用呢?量子加速計可以看作是一個獨立的系統,這個系統不依賴任何外部信號,只測量物體速度隨時間的變化節律,就可以計算出物體的精確位置。據介紹,英國研發的量子加速度計工作原理是通過測量極低溫度下的超冷原子運動來工作的。

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量子加速計

只有在超冷狀態下,原子才就像物質和波一樣,表現為“量子”方式,因此,若想準確的進行測量就必須使原子處於超冷狀態,然後用量子力學的方式來描述冷原子的運動。為能使原子足夠冷從而能夠探測原子的特性,科學家研製出一種用於冷原子傳感器的通用激光系統,作為加速度測量的光學標尺。英國研究人員表示,他們研製出的產品能夠在3個維度進行測量並根據全球地圖計算出精確的定位信息。

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量子位移矢量計算

量子加速度計的應用十分廣泛,它既能用於車輛、船隻的導航,又能用於尋找暗能量和引力波等基礎科學的研究。其實,量子加速計會最先被用於軍事領域,因為,現代戰爭信息戰中制衛星導航權被認為是一種另類的戰爭。由於量子加速度計可以使武器裝備工作時不依賴全球定位導航衛星的定位信號,就可以通過加速矢量計算來確定自己在地球上的精確位置,這樣裝備就具備了自帶防干擾導航的優勢,從而確保己方軍事行動的安全,同時也能打亂和破壞敵方軍事行動計劃。因此,量子加速計如果走出實驗室並走向戰場,那就意味著武器裝備不再依賴導航信號,會對武器裝備的制導方式產生革命性影響。

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未來量子導航潛艇

有些網友會覺得遺憾,認為如此先進的技術不屬於我們國家所有。然而,小編認為先進的技術能夠出世,就是幫了我們的大忙,因為,我們的科學研究就可以堅定目標,少走彎路了,你覺得呢?

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