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【技术前沿】量子惯性导航技术是什么

作者:admin  更新时间:2017-08-29
惯性导航技术中,最为神秘的就属量子导航技术了,代表了国家核心技术竞争力,中国航天科工集团公司三院33所自主研制的基于量子技术让我国进入了技术前沿大国,下面整理了网络上量子导航技术的内容,一起了解下这门新技术。
【技术前沿】量子惯性导航技术是什么
  量子惯性导航定义
  量子定位系统(即QPS,Quantum Positioning System)作为一种定位精度高、保密性能强的导航定位技术,就是其发展重点之一。量子定位的概念最先是由美国麻省理工学院研究人员于2001年提出,其与传统定位系统的本质区别在于所采用信号的不同。传统定位如GPS系统采用的是基于重复发送电磁波脉冲测量信号达到时间,通过计算得到距离信息,而量子定位系统采用的是具有量子特性的光子脉冲。QPS可以突破经典无线电导航体制的定位精度上限,因此可以达到很高的定位精度,同时还内置加密能力,在信息安全等方面具有绝对优势,这无疑将会引发一场卫星导航领域的技术革命。
  核磁共振陀螺是基于核自旋磁共振频率在惯性空间的不变性原理,测量角动量获得方位信息,简单地说,就是通过精密操控原子实现导航定位。陀螺是导航系统的核心部件,而导航系统是武器装备的眼睛和中枢神经,核磁共振陀螺让这双千里眼的视力更加清晰,身姿更为灵活,无论空天、陆地或是海洋,都可以精准提供方位和姿态信息。
  量子惯性导航的未来发展
  除了我国北斗,长期处于导航领域霸主地位的美国GPS全球定位系统又将迎来一位强有力争夺者,而且这次的挑战者绝对与众不同,甚至被赋予“颠覆性”,因为它摒弃了传统的卫星技术。外媒报道,英国称会在未来3-5年内开始研发新的导航技术,不依靠轨道卫星,而是一种名叫“量子导航”的小型系统。 英国国防部表示,目前GPS的信号无法覆盖到长期处于深潜状态的核潜艇,这也是他们投入数百万英镑资金研发新型导航技术的初衷。英国国防部希望有这样一种定位系统不仅可以应用于战斗机,还能覆盖至核潜艇,在军事领域发挥更大作用。
  英国国防科技实验室斯坦斯菲尔德,其设计灵感来自超冷原子(UltraCold Atom)技术,其敏感性甚至可感知地球磁场和重力场的变化,从而换算出精确的位置信息。“传统的轨道技术已经非常脆弱,可以想象,如果在战争中将卫星击落或者进行干扰,后果将不堪设想,我们开发的量子导航技术就可以解决这个问题。同时,小型化后的量子导航装置方便携带,让它能够军民两用。”
  量子惯性导航对于普通惯性导航产品来比,在精度、体积、重量、成本等方面具有更大的优势,在无人驾驶车、无人飞行器、微纳卫星和个人导航等民用领域也有着广泛的应用前景。