Kvantni kompas kao zamjena za GPS

poruka: 17
|
čitano: 1.703
1
+/- sve poruke
ravni prikaz
starije poruke gore
Ovo je tema za komentiranje sadržaja Bug Onlinea. U nastavku se nalaze komentari na "Kvantni kompas kao zamjena za GPS".
14 mjeseci
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Izgleda i u Londonu gledaju The Big Bang Theory :)

 
5 1 hvala 0
7 godina
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Puno se tu žganaca treba prvo skuhati a onda i pojesti 

ATJ Lučko
Moj PC  
1 0 hvala 0
10 godina
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Dakle, ako sam dobro shvatio, princip rada ziroskopa, ali bez pokretnih dijelova.

Gods are fragile things; they may be killed by a whiff of science or a dose of common sense. – Chapman Cohen
 
0 0 hvala 0
3 godine
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Uređaj radi na prinpu Newtonovih zakona gibanja, F = m a i mv = Ft. Drugim riječima ako možemo izmjeriti akceleraciju,a, u određenom smjeru (akceleracija je vektor) moženo izračunati iznos i smjer sile, iz sile  brzinu, a iz toga opet položaj objekta u zadanom trenutku. Na tom je principu određivan položaj svemirskih brodova Apollo na putu do Mjeseca te je akceleromatrom dobiven položaj uspoređivan položajem dobivenim drugim metodama - i dobro su se (savršeno) slagali. Ili, jednostavnije, ako znamo koje su sve sile djelovale na  tijelo, možemo iz toga izračunati kako se gibalo, a iz gibanja izračunati trenutni položaj. No problem je u preciznosti, jer treba obaviti tisuće mjerenja bez korekcije, a svako mjerenje unosi svoju pogrešku. Za svemirski brod je lako, jer na njega djeluje samo sila raketnog motora, no za složeno gibanje kao što je gibanje auta je mnogo teže. 

(Sve ovo je trebalo autor objasniti u članku - a nije.)

 
17 1 hvala 5
10 godina
moderator
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Ideja je kao kod inercijalnog sustava koji se komercijalno koristi od 50-tih godina (nukearne podmornice ga i dalje koriste, u avijaciji davno napušten), ali je umjesto analognih računala, žiroskopa i (analognih) akcelerometara sve prebačeno na kvantnu razinu.

Ovdje je, čini mi se, najveći problem kod minijaturizacije osmisliti maleni sklop koji održava nisku temperaturu mjernog dijela, odnosno izolira ga od interferencija izvana tako da sumnjam da će ikada biti minijaturiziran za osobnu upotrebu. 

This space for rent!
Poruka je uređivana zadnji put pon 12.11.2018 8:58 (Drago).
9 godina
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

hmmm zadnji inercijski navigacijski sustav koji sam vido da radi je u MT-LBu...

 

ali oko ovoga u temi, opet da bi bio čim precizniji (jer se zato radi) moraš imati provjeru ulaznih podataka, koja će se bar svoditi na sinkronizaciju vremena s nekim stacionarnim atomskim satom, dakle mora sustav biti u stanju ostvariti vezu s  udaljenim središtem...

 

i gdje je tu prednost u odnosu na GPS ?

 

kao što je Drago rekao,  samo nuklearne podmornice (OK, sve podmornice) imaju koristi od toga...

Ju je je? Je ju je!
Moj PC  
0 0 hvala 0
9 godina
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Zasto samo podmornice? A dronovi ili avioni kiji djeluju u neprijateljskom okruzenju pa ih se moze ometati? A krstareci projektili?  Pretpostavljam da ovo razvijaju jer ocekuju znatno vecu preciznost od dosadasnjih metoda.

9 godina
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

dron s kriogenom komorom?

 

gle takva stvarca, na stacionarnom CTu u bolnici košta cca 60000 kn naviše i teška je cca 150 kg...

 

dakle za dron nije..

 

a sad mi reci, netko će omesti GPS signal, ali neće daljinsko navođenje? ili ako je potpuno autonoman, neće mu sježit elektroniku da ga onesposobi/obori ?

Ju je je? Je ju je!
Moj PC  
0 0 hvala 0
10 godina
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS
Mandor kaže...

Zasto samo podmornice? A dronovi ili avioni kiji djeluju u neprijateljskom okruzenju pa ih se moze ometati? A krstareci projektili?  Pretpostavljam da ovo razvijaju jer ocekuju znatno vecu preciznost od dosadasnjih metoda.

 Vjerujem da za tako kratke letove old fashioned ziroskop je vise nego dovoljan.

Gods are fragile things; they may be killed by a whiff of science or a dose of common sense. – Chapman Cohen
10 godina
moderator
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS
syncmaster245b kaže...
Mandor kaže...

Zasto samo podmornice? A dronovi ili avioni kiji djeluju u neprijateljskom okruzenju pa ih se moze ometati? A krstareci projektili?  Pretpostavljam da ovo razvijaju jer ocekuju znatno vecu preciznost od dosadasnjih metoda.

 Vjerujem da za tako kratke letove old fashioned ziroskop je vise nego dovoljan.

 

Krstareći projektili imaju domet od više stotina i tisuća kilometara, tako da to nisu kratki letovi. Također, klasični INS sa žiroskopima jako je osjetljiv na nagle promjene smjera, odnosno bočne akceleracije. U avionima si imao ograničenje koliko oštri zaokreti mogu biti da bi to uopće i dalje funkcioniralo, odnosno morao se rekalibrirati nakon borbenih manevara (u letu), a i vojni i civilni (putnički) avioni mogu podnijeti daleko veća opterećenja nego su operativne granice INS-a. 

 

This space for rent!
10 godina
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Kao što su neki već istaknuli, zatvoreni sustav vlastitu brzinu može mjeriti isključivo posredno preko akceleracije. Za znati vlastiti položaj, potrebno je, uz početni položaj, znati prijeđeni put, a kad se isti računa iz akceleracije, kumulativna greška zna poprilično narasti. Ako se radi još o letjelici koja postiže velike visine, pa treba uzeti u obzir i relativističke efekte i samo mjerenje vremena postaje veći izazov. Nekako baš i nisam sklon povjerovati da će iste rezultate dobiti u stvarnim uvjetima pri složenom gibanju.

Privatne poruke su za privatne razgovore. Ne odgovaram na općenita pitanja vezana uz neku temu.
Moj PC  
0 0 hvala 0
10 godina
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS
Drago kaže...

 

Krstareći projektili imaju domet od više stotina i tisuća kilometara, tako da to nisu kratki letovi. Također, klasični INS sa žiroskopima jako je osjetljiv na nagle promjene smjera, odnosno bočne akceleracije. U avionima si imao ograničenje koliko oštri zaokreti mogu biti da bi to uopće i dalje funkcioniralo, odnosno morao se rekalibrirati nakon borbenih manevara (u letu), a i vojni i civilni (putnički) avioni mogu podnijeti daleko veća opterećenja nego su operativne granice INS-a. 

 

 

Priznajem, nisam najpotkovaniji u podrucju krstarecih projektila, medjutim brzinska edukacija (wikipedija, a gdje drugdje?) mi kaze da se inercijski sustavi ipak koriste/ili na krstarecim raketama.

Nesto sitno sam citao o ovim modernim krstarecim raketama (mislim da je najsvjezija ova ruska) i njihovim mogucnosti nagle promjene smjera tako da vjerujem da pri takvim tipovima raketa INS nije primjenjiv.

 

btw. pod kratke letove mislio sam ispod 30tak  minuta ( govorim o krstarecima, ne one sa balistickom putanjom)

Gods are fragile things; they may be killed by a whiff of science or a dose of common sense. – Chapman Cohen
Poruka je uređivana zadnji put pon 12.11.2018 12:06 (syncmaster245b).
2 godine
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS
danen kaže...

...

(Sve ovo je trebalo autor objasniti u članku - a nije.)

 iz naslova(kvantni) mislim da ovo ipak ide puno dublje od klasićne fizike a niko od nas ko ćita tu nema pojma o tome tako da nema potrebe.

cp s phys org

This is not the first time that accelerometers have been used for navigation but the reality is that such systems are not sufficiently accurate, meaning that as time goes on the system becomes increasingly out of whack and requires recalibration.

Not so the quantum compass, according to its makers. Lasers are used to supercool atoms and then another laser is used to act as "optical ruler" measuring how far those atoms have moved. At extremely low temperatures, atoms behave in a 'quantum' way, acting like both matter and waves.

 

jeli to znaći da ovaj uređaj mjeri širenje/sužavanje samih valnih duljina/širina atoma usljed promjene brzine?

 

https://www.electronicspecifier.com/around-the-industry/atomic-gyroscope-is-the-shrink-ray-of-the-real-world


Poruka je uređivana zadnji put pon 12.11.2018 12:35 (dabar_solta_V2).
10 godina
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Bome ne razumijem kako se takav sustav može koristiti u vodi (podmornice) gdje vanjski uvjeti mogu stvoriti sile na taj akcelerometar bez da je geografski on promijenio smjer ili položaj (ili obrnuto - cijeli fluid može se gibati inercijalno bez da akcelerometar to detektira). Sve je jasno ako je jedini izvor sile na tijelo uzrokovano pogonom samog tijela (tipa kao što danen navodi primjer svemira), ali to generalno nije tako - pogotovo u fluidima (bilo more, bilo atmosfera) gdje su konvekcija i turbulencije neizostavna pojava. Da bi se to eliminiralo i rekonstruirala akceleracija koja dolazi samo od kretanja potrebno je i dobro znanje stanja i kretanja fluida oko tijela, a to je u praktičnom smislu utopija, barem za precizna mjerenja. Lako se podmornica recimo nađe u Golfskoj struji koja je može prenijeti bez osjećaja "sile" stotinama kilometara. Možete se sjetiti, ako ste ikad duže ležali na vodi zatvorenih očiju, tog iskustva u kontra primjeru - valovi nam stvaraju osjećaj kretanja i rotacije našeg tijela (unutrašnje uho naš je senzor za to - akcelerometar), međutim kad otvorimo oči i osvrnemo se oko sebe vidjet ćemo da se nismo toliko pomaknuli koliko smo prethodno mislili. Ili drugi primjer da navedem, koji je možda i najfundamentalniji kontra-argument. Poznat Einsteinov misaoni pokus iz OTR-a čovjeka u liftu gdje nije moguće odrediti da li akceleracija dolazi od gravitacije ili neinercijalnog gibanja lifta u suprotnom smjeru od gravitacije - takvu razliku po konstrukciji opće teorije relativnosti ni jedan akcelerometar ne može detektirati, kad bi mogao OTR ne bi uopće vrijedio. Tako da, postoje mnogi slučajevi gdje je ovaj sustav određivanja položaja iz početnog položaja na temelju mjerenja sila moguće zavarati... Možda bi trebalo detaljnije proučiti originalno istraživanje jer čini mi se da se ono najvažnije izgubilo u prijevodu. Ili nešto trivijalno propuštam u cijeloj priči? :-p

 

EDIT: Sad sam se malo bolje educirao i dodajem sljedeće na gornje razmišljanje o ovom pitanju. Dakle, ovakav sustav može odrediti kretanje u odnosu na zadani inercijalni, ali ako se taj sustav od početka kreće u odnosu na neki drugi inercijalni sustav (Galilejeve transformacije, jel) nije moguće u principu odrediti položaj tijela u odnosu na taj drugi inercijalni sustav (kao ovaj primjer s Golfskom strujom). Ovaj problem s gravitacijom načelno je moguće "eliminirati" a priornim mapiranjem gravitacijskog polja diljem područja kretanja tijela. Turbulencije i druge vanjske sile dovoljno preciznim mjerenjem spadaju u kategoriju otklonivih poteškoća, tako da sam tu vjerojatno pogriješio navodeći ih kao principijelni problem.

In the land of the blind, the one-eyed man is stoned to death. - Joan D. Vinge
Poruka je uređivana zadnji put pon 12.11.2018 13:08 (4ndY).
 
0 0 hvala 0
9 godina
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Svaka promjena brzine je akceleracija :)

 

Kada podmornica uđe u golsfsku struju malo promijeni brzinu, sonzor to uhvati i skuzi da sada ima promjenjenu brznu i dok nema nove akceleracije sustav računa sa tom konstantnom brzinom.

 

Apsolutno je svejedno da li se radi o objeku pod morem, na moru, kopnu, u zraku ili u svemiru.

 

Svaka akceleracija će davati novu komponentu brzine.

8 tjedana
suspendiran
offline
Kvantni kompas kao zamjena za GPS

Je li ko primjetio da onom na videu sto sjedi za kompom svako oko svoju politiku vodi.

 
1 0 hvala 1
2 godine
offline
Re: Kvantni kompas kao zamjena za GPS
Zanimljiva stvar.
Fora je u referentnom sustavu.
Uvijek kretanje mjerimo U ODNOSU na nešto drugo.
Ovo me podsjeća na to kao kada se čovjek izgubi u prašumi ili pustinji pa nema referentnu točku u odnosu na koju bi odredio svoj položaj i kretanje.
Kretati se bez pogreške u putanji kada nemamo referetnu točku je iznimno složeno. Treba se pouzdati u vlastite "senzore" a što je vrijeme (odnosno put) duže to je vjerojatnost kukulativnih grešaka veća.
U svakom slučaju ovo je vrlo smio pokušaj razviti tako osjetljive senzore i mjerne uređaje da bilježe svaku i najmanju silu i tako odrede putanju.
 
0 0 hvala 0
1
Nova poruka
E-mail:
Lozinka:
 
vrh stranice