Новости

Инженеры предложили заменить системы GPS в Арктике космическими лучами

Слушать
Остановить

Британская компания Geoptic Infrastructure Investigations предложила использовать космические лучи в качестве альтернативы глобальным системам позиционирования типа GPS, которые малопригодны для применения в высоких широтах, а также под землей или в воде. Эта компания стала победительницей второго конкурса Global-X Challenge, объявленного Управлением военно-морских исследований США (ONR) в поисках замены систем геопозиционирования в Арктике. Об этом пишет издание Inside GNSS.

Необходимым условием победы в конкурсе с призом до $500 000 была разработка какой-либо технологии, заменяющей GPS и работающей с сопоставимой точностью в Арктике и других местах, где GPS дает сбои. Известно, что ставшие уже привычными глобальные системы позиционирования неважно работают в высоких широтах в связи с неподходящим орбитальным наклоном задействованных для этого спутников и повышенной ионосферной активностью в этих регионах.

В команду победителей вошли исследователи из Японии, Великобритании, США и Финляндии, работавшие под руководством Криса Стира из компании Geoptic Infrastructure Investigations Limited (Великобритания). В качестве альтернативы спутниковым сигналам GPS они предложили использовать естественные источники излучения — мюоны высоких энергий из состава космических лучей, постоянно бомбардирующих Землю. Эти субатомные частицы обладают высокой проникающей способностью и могут легко проходить через многие десятки и сотни метров скал, зданий и грунта, они доступны для регистрации там, куда не проникнет ни один сигнал GPS.

В Geoptic ранее использовали мюонные технологии для построения изображений железнодорожной инфраструктуры — прежде всего туннелей, — а также для изучения мест будущего строительства, добычи полезных ископаемых, разведки нефти и газа и контроля за ядерными отходами. Каждую минуту через один квадратный метр земной поверхности проходит около 10 тыс. мюонов космических лучей. Помещая детекторы космических лучей под тем или иным объектом, можно измерить, сколько частиц поглощается при прохождении через ту или иную интересующую инженеров область.

Мюометрическая система позиционирования (muPS) основана на принципе эхолокации, когда разница по времени между сигналами от прошедшего между разными детекторами мюоном позволяет измерить расстояние от одного детектора до другого. Несколько детекторов позволяют определять местоположение пользователя с помощью метода триангуляции. После первоначальных испытаний системы в большом водном резервуаре в Великобритании установка переместится в Финляндию для ее развертывания в арктическом озере, покрытом льдом метровой толщины. На текущем этапе для повышения точности требуется еще решить проблему развертывания ряда специализированных датчиков с высокосинхронизированным набором часов, работающих с точностью до десяти миллиардных долей секунды, чтобы минимизировать неопределенность, возникающую в процессе установления положения пользователя.

Загрузка