Pulsar navigacija: pilotiranje zrakoplova uz pomoć zvijezda

Svemirska letjelica s integalaktičkom pulsar GPS navigacijom

U danima koji su prolazili, kapetani su plovili svojim plovilima preko oceana uz pomoć zvijezda. Pod uvjetom da nebesa nisu bila zamagljena, ovo je bio pouzdan i točan način navigacije. Danas je ovo uglavnom zamijenio GPS. No, zvijezde bi se uskoro mogle vratiti s takozvanom pulsarskom navigacijom.

Prvo smo razgovarali o mogućnostipritisnite navigaciju u 2013. Za brzi pregled pulsari su brzo vrtljive neutronske zvijezde koje emitiraju elektromagnetsko zračenje sa svojih magnetskih polova. Budući da magnetski polovi nisu poredani s osi rotacije, snopovi se pri svakom okretanju pomeću kroz prostor. Pri tome je oko tisuću poznatih pulsara pogodilo zemlju. To stvara vrlo stabilne impulse s razdobljima između 1,4 milisekunde i 8,5 sekundi. Prema listopadu 2014Studija izvodljivosti pod vodstvom Henka Hesselinka iz Nacionalnog svemirskog laboratorija (NAL) u Amsterdamu, signali primljeni od pulsara i njihovi poznati položaji mogu se koristiti za stvaranje alternative GPS-u. Istraživači su je nazvali pulsar navigacija i prvenstveno je razvijaju za zrakoplove.



Budući da nisu potrebni nikakvi sateliti, pulsar navigacija je pouzdana i relativno jeftina. Tisuću poznatih pulsara ravnomjerno je raspoređeno na nebu. Signali pulsara mogu se primati cijelo vrijeme i vremenski uvjeti na njih ne utječu značajnije. Iako na signale utječe umjetna buka, namjerno ometanje signala je teško. Pulsari koriste mnogo širi frekvencijski raspon od GPS satelita, dok nekoliko frekvencija koje GPS sateliti koriste može se lakše ciljati i ometati.



Signal rotirajućeg pulsara

Ova tehnologija bila bi prva izravno praktična primjena radio teleskopa. Dizajn antena za primanje signala je, međutim, izazov. Pulsar signali su više od milijun puta slabiji od GPS signala. Prvi se lako izgube u pozadinskoj buci ili pod utjecajem vlastitih telekomunikacijskih i elektromagnetskih uređaja, poput mikrovalnih pećnica. Do nedavno, samo veliki radio teleskopi mogu razlikovati impulse i buku. Ovi teleskopi koriste višefazne antenske nizove za praćenje više frekvencija odjednom u određenom smjeru.



Kako bi riješio taj problem, NAL je okupio konzorcij istraživača sa sveučilišta i istraživačkih laboratorija u Europi, s različitim pozadinama koje pokrivaju područja poput zrakoplovstva, elektronike, antena i obrade signala. Cilj im je primati pulsarske signale s faznim antenskim nizom manjim od penija. Već su postigli pouzdanu lokalizaciju nakon poboljšanja strukture antena, obrade signala i algoritama. Koristeći pulsare u milisekundnim razdobljima, konzorcij je uspio uzeti oko tisuću uzoraka u sekundi - što im je omogućilo da pouzdano razlikuju pulsar od pozadinske buke.

Istraživači se nadaju da će uskoro pokazati da će navigacija pulsarskim signalom dati bolje rezultate od korištenja GPS signala. Istraživački projekt dio je europskog programa rada FP7 - Zrakoplovstvo i zračni promet (AAT).

Još u ožujku, DARPA je najavila da razvija oblik GPS navigacija bez upotrebe satelita također, iako je bilo manje jasno o pojedinostima projekta.



Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com