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量子「罗盘」不用卫星也可以有 GPS 一般的精度

让交通工具在一般 GPS 失效的时候,依然保有一定的惯性导航能力。

Andy Yang
2018 年 11 月 12 日, 傍晚 07:30

GPS 是现代社会不可或缺的一部份,但基于太空的系统难免有各式各样的风险,从自然灾害的太阳闪焰,到人为的信号干扰、破坏、甚至是凯斯勒现象,都能让 GPS 失效,导致地面、空中交通大混乱。不过现在科学家至少有了备用的方案,靠的是一种超高精度的「量子加速度感应器」,来达到接近 GPS 一般精度的惯性导航。

惯性导航简单来说,就是利用设备自身的陀螺仪来判断方向、加速度感应器来判断速度的一种技术,由两者相结合,就可以不需要任何外部信息的输入,算出相对于出发点的方位和距离。这样的技术最大的限制就是一点点量测上的误差到了后来会逐步被放大,最后导致偏离。伦敦帝国学院科学家新研究的量子加速度感应器就是为了尽量缩减这个误差,让一般交通工具合理的使用期间内,误差值都不会大到需要校正的程度,让它可以肩负导航的工作。

除了可以替代 GPS 之外,另一个优点就是它不受信号有无的影响,所以在地底、水下也同样可以精确导航。然而,看上图就知道这设备至少短期内是不可能装的到手机等个人设备里,但在飞机、船舶、货车等上面安装还是有机会的。如此一来,如果 GPS 系统真的面临什么样的困难的话,至少我们还有一个备用方案啰。