211service.com
Itin tikslus padėties nustatymas imamasi visame pasaulyje
Orbitoje esančių palydovų ir žemiau esančių sistemų atnaujinimas masėms suteiks centimetro tikslumo.
Selmano dizainas
2021 m. vasario 24 d
Kodėl tai svarbu:GPS jau pakeitė daugelį pramonės šakų ir įgalino visiškai naujas, pavyzdžiui, dalijimąsi važiavimu. Tikslesnė jo forma sukurs dar daugiau programų.
Pagrindiniai žaidėjai:• Kinijos nacionalinė kosmoso administracija
• JAV oro pajėgos
• ColdQuanta
Prieinamumas:Dabar
Didžiulė nuošliauža – baisiausia per kelis dešimtmečius – liepos 6 d. sukrėtė Du Fangmingo namus Pietų Kinijos Hunano provincijoje. Mano namas sugriuvo. Mano ožkas nunešė purvas, netrukus po katastrofos jis sakė Kinijos žiniasklaidai. Tačiau, laimei, jis buvo saugus – vienas iš 33 kaimo gyventojų, kurie buvo evakuoti dėl išankstinių įspėjimų, kuriuos įgalino pažangios padėties nustatymo technologijos, kurios gali pateikti tikslesnius rodmenis nei bet kada anksčiau.
Naudojama naujai užbaigtos Kinijos pasaulinės navigacijos palydovinės sistemos, BeiDou (Big Dipper) ir jo antžeminės stotys, padėties jutikliai gali aptikti subtilius žemės paviršiaus pokyčius Kinijos regionuose, kuriuose gali kilti nuošliaužų. Judėjimą per kelis metrus galima pastebėti realiu laiku, o tolesnio apdorojimo tikslumas gali siekti milimetro lygį.
Ši istorija buvo mūsų 2021 m. kovo mėnesio numerio dalis
- Žr. likusią numerio dalį
- Prenumeruoti
Tai reiškia, kad maždaug aštraus pieštuko galiuko dydžio purvo poslinkis gali būti pastebėtas iš daugiau nei 21 000 kilometrų aukštyje. Likus dvylikai dienų iki nuošliaužos, Du kaimas gavo oranžinį įspėjimą, nurodantį duomenų anomalijas, kurios parodė, kad po kelių dienų smarkaus lietaus spartėja paviršiaus slydimas.
Likus dvylikai dienų iki nuošliaužos, Du kaimas gavo oranžinį įspėjimą, nurodantį duomenų anomalijas, kurios parodė, kad po kelių dienų smarkaus lietaus spartėja paviršiaus slydimas.
Du kaimas yra tarp daugiau nei 100 vietų Hunane, kuriose įrengtos tokios nelaimių stebėjimo ir išankstinio įspėjimo sistemos. Ši paslauga nebūtų buvusi įmanoma, jei palydovinio padėties nustatymo tikslumas vis dar būtų metro arba decimetro lygyje, sako Yuan Hong iš Aviacijos ir erdvės informacijos tyrimų institutas Kinijos mokslų akademijoje Pekine, kur dešimtmečius dirbo su BeiDou.
Labiau nei bet kada pasikliaujame technologijomis, kurios gali nustatyti mūsų vietą arba tiksliai nustatyti objekto padėtį. Tikslusis žemės ūkis, bepiločių orlaivių pristatymas, logistika, pavėžėjimas ir kelionės lėktuvu – visa tai priklauso nuo labai tikslaus padėties aptikimo iš kosmoso. Dabar daugybė diegimų ir atnaujinimų padidina galingiausių pasaulyje pasaulinių palydovinės padėties nustatymo sistemų tikslumą nuo kelių metrų iki kelių centimetrų.
Tai gali reikšti, kad jūsų telefonas ne tik žino, kuria gatve einate ar važiuojate dviračiu, bet ir kurioje gatvės pusėje esate. Kada nors tokia rezoliucija leis savarankiškai važiuojantiems automobiliams ar pristatymo robotams saugiai važiuoti gatvėmis ir šaligatviais.
GPS vis gerėja
Tobulėjant technologijoms, tobulėja ir GPS tikslumas, čia pateikiamas statistiniu signalo erdvėje paklaidos vidurkiu, išmatuotu vienu dažniu visame GPS žvaigždyne.
NASANauji ir patobulinti palydovai
Pasaulinė padėties nustatymo sistema (GPS) , viena pirmųjų pasaulyje tokių palydovinių sistemų, pakeitė milijardų žmonių judėjimą. Nuo 1993 metų mažiausiai 24 GPS palydovai skrieja aplink Žemę ir nuolat transliuoja savo pozicijas. Bet kuris GPS imtuvas gali rasti savo dabartinę buvimo vietą per kelias sekundes trianguliuodamas signalus iš mažiausiai trijų žvaigždyno palydovų.
Kai signalus apdoroja imtuvas, GPS tikslumas paprastai yra nuo 5 iki 10 metrų. Dabar sistema yra įpusėjus metus trunkančiam GPS III atnaujinimui, kurio tikslumas turėtų padidėti nuo vieno iki trijų metrų (žr. diagramą). Iki 2020 m. lapkričio mėn. buvo paleisti keturi iš 10 GPS III palydovų, o kiti turėtų būti iškelti į orbitą iki 2023 m. Nors vartotojai to nepastebės iš karto, jų navigacijos sistemų ir išmaniųjų telefonų sekimo programų tikslumas turėtų pagerėti. rezultatas.
O 2020 m. birželį Kinija baigė diegti savo BeiDou palydovinį žvaigždyną kaip GPS alternatyvą. Per du dešimtmečius iš regioninio tinklo į pasaulinį tinklą išplėstas BeiDou dabar turi 44 palydovus, veikiančius trijose skirtingose orbitose. Jis teikia padėties nustatymo paslaugas bet kuriam pasaulio gyventojui, kurio vidutinis tikslumas yra nuo 1,5 iki dviejų metrų. Kadangi paslauga istoriškai orientuota į Kiniją ir Aziją, „BeiDou“ regioniniai vartotojai dažnai gali gauti geresnę informaciją apie vietą beveik vieno metro tikslumu.
Didinamas tikslumas ant žemės
Net ir esant tokiai pažangai, padėties nustatymo signalai susiduria su trukdžiais ir kitomis sąlygomis, dėl kurių jie gali suklysti. Norint ištaisyti šias klaidas, reikalingas kitas technologijos lygis.
Tiek BeiDou, tiek GPS labai priklauso nuo antžeminis padidinimas padėties nustatymo tikslumui padidinti iki centimetro lygio. Vienas iš populiarių būdų yra realaus laiko kinematinis (RTK) padėties nustatymas, kai naudojamas bazinis imtuvas ir marsaeigio imtuvas, išdėstyti vienas nuo kito kilometrais, priimti palydovo signalus ir apskaičiuoti Žemės jonosferos sukeliamas klaidas. Ši technika gali pasiekti mažesnį nei trijų centimetrų tikslumą.
Panaši, bet naujesnė technologija yra tikslus taško padėties nustatymas (PPP). Tam reikalingas tik vienas imtuvas ir jis veikia bet kurioje Žemės paviršiaus vietoje, todėl naudotojams suteikiamas tikslumas nuo decimetro iki centimetro.
Kinijoje RTK papildymas yra gana subrendęs, o visoje šalyje pastatyta tūkstančiai bazinių stočių, sako Yuanas: „Dabar kuriame technologiją, vadinamą PPP-RTK, kad sujungtume jų stipriąsias puses ir, tikiuosi, galėsime ją panaudoti. metų nuo dabar.
Be palydovinės padėties nustatymo
Tobulėjant palydovinės padėties nustatymo tikslumui, neabejotinai rasime dar daugiau būdų jį panaudoti. Tačiau galiausiai tradicinės palydovinės sistemos pasieks tikslumo ribą – tikriausiai maždaug milimetro lygį. Taigi mokslininkai tiria naujas padėties nustatymo technologijas, kurios galėtų peržengti šią ribą arba bent jau peržengti šią ribą sumažinti mūsų priklausomybę nuo palydovų .
Vienas iš būdų naudoja kvantines materijos savybes, kad būtų galima rasti ir naršyti be išorinių nuorodų. Kai atomai atšaldomi iki šiek tiek virš absoliutaus nulio, jie pasiekia kvantinę būseną, kuri yra ypač jautri išorės jėgoms. Taigi, jei žinome pradinę objekto padėtį ir galime išmatuoti atomų pokyčius (lazerio spindulio pagalba), galime apskaičiuoti objekto judesius ir rasti jo vietą realiu laiku.
Kvantinė padėties nustatymas būtų ypač naudingas tais atvejais, kai nėra palydovinių sistemų, tokių kaip GPS ar BeiDou, pavyzdžiui, gilioje erdvėje ar po vandeniu, arba kaip atsarginė savarankiškai važiuojančių automobilių navigacijos technologija. A labai ankstyva versija kvantinės padėties nustatymo sistemos, kurią sukūrė ColdQuanta Boulder mieste, Kolorado valstijoje, dabar veikia Tarptautinėje kosminėje stotyje.
Mūsų protėviai žiūrėjo į žvaigždes ir kompasus, kad išsiaiškintų, kur jos yra; šiandien tam naudojame orbitoje skriejančių palydovų atominius laikrodžius. Naujos padėties nustatymo technologijos jau pakeitė mūsų ūkininkavimo, prekių gabenimo ir naršymo po pasaulį būdus, o naujausi patobulinimai suteiks pasauliui dar didesnį dėmesį. Padėties nustatymo technologijai tobulėjant iki milimetro lygio ir toliau, jos naudojimo ribas labiau nulems mūsų kūrybiškumas ir teisinės ar etinės ribos, kurias nustatome, o ne pačios technologijos veikimas.
2021 m