GPS neveikia? Fotoninė mikroschema padeda bepiločiams orlaiviams skristi silpno signalo vietose

Nacionalinio mokslo fondo lėšomis Ročesterio universiteto mokslininkai kuria fotoninius lustus, kuriuose naudojama kvantinė technika, vadinama silpnos vertės stiprinimas, siekiant pakeisti dronuose naudojamus mechaninius giroskopus, leidžiančius jiems skristi ten, kur GPS signalai yra užblokuoti arba nepasiekiami. Kvantinė technika, vadinama „silpnos vertės stiprinimas“, naudojama pakeisti mechaninius giroskopus, naudojamus dronuose, leidžiančius jiems skristi ten, kur GPS signalai yra užblokuoti arba nepasiekiami.
Naudodami šią kvantinę technologiją, mokslininkai siekia užtikrinti tokį pat jautrumo lygį mažame rankiniame fotoniniame luste kaip ir didelis optinių giroskopų blokas, galintis pakeisti dronų navigaciją.
Jaime Cardenas, Optikos instituto docentas, gavo naują Nacionalinio mokslo fondo stipendiją, kad iki 2026 m.
Šiuo metu naujausiuose dronuose naudojamuose šviesolaidiniuose giroskopuose yra kelių kilometrų ilgio arba riboto dinaminio diapazono šviesolaidinių siūlų ritės, sakė Cardenas.
Šiandien giroskopo jautrumas ir stabilumas turi būti iš esmės pasverti atsižvelgiant į jo dydį ir svorį. "Kadangi nepilotuojami orlaiviai, bepiločiai orlaiviai ir palydovai tampa vis mažesni ir vis labiau paplitę, itin kompaktiškų navigacijos tipo giroskopų poreikis taps itin svarbus. Šiuolaikiniai miniatiūriniai giroskopai yra kompaktiški ir tvirti, tačiau neturi našumo, o tai trukdo juos naudoti. navigacijoje“.
Anot Cardenas, silpnos vertės stiprinimas suteikia pranašumų prieš tradicinius metodus, nes sustiprina interferometrijos signalą nepadidindamas kelių techninio triukšmo formų. Tačiau ankstesniems silpnos vertės stiprinimo demonstracijoms reikėjo sudėtingų laboratorinių sąrankų ir tikslaus kalibravimo; Cardenas stengėsi realizuoti silpnos vertės stiprinimą mikrofotoniniame luste, naudodamas aukštos kokybės faktoriaus žiedo rezonatorius.
Cardenas bendradarbiai projekte yra fizikas Andrew Jordanas, buvęs Ročesterio universiteto, o dabar Chapmano fakulteto narys. U. Cardenas sako, kad jis taip pat dirbs su universiteto Davido T. Kearnso lyderystės ir įvairovės centru, kad padidintų nepakankamai atstovaujamų asmenų dalyvavimą. grupes per mokslinių tyrimų patirtį su Ročesterio miesto mokyklų rajono vidurinių mokyklų mokiniais ir įkvėpti juos siekti STEM karjeros.