1399/03/30

توسعه روشی جدید برای افزایش دقت سامانه‌های جی‌پی‌اس و حسگرها

جی‌پی‌اس تلفن همراه، وای‌فای‌های خانگی و ارتباطات در هواپیما، همه از امواج فرکانس رادیویی موسوم به RF (سرواژه Radio-Frequency) تغذیه می‌شوند که اطلاعات را از فرستنده در یک نقطه به حسگر در نقطه‌ای دیگر منتقل می‌کنند. اکنون محققان دانشگاه آریزونا (University of Arizona) با همکاری پژهشگرانی از شرکت (General...
توسعه روشی جدید برای افزایش دقت سامانه‌های جی‌پی‌اس و حسگرها

جی‌پی‌اس تلفن همراه، وای‌فای‌های خانگی و ارتباطات در هواپیما، همه از امواج فرکانس رادیویی موسوم به RF (سرواژه Radio-Frequency) تغذیه می‌شوند که اطلاعات را از فرستنده در یک نقطه به حسگر در نقطه‌ای دیگر منتقل می‌کنند. چگونگی به‌کارگیری این اطلاعات در حسگرها مختلف است. به‌عنوان مثال‌، یک حسگر جی‌پی‌اس از زاویه‌ای که در آن موج RF دریافت می‌کند، برای تعیین موقعیت نسبی خود بهره می‌برد؛ از‌این‌رو هرچه دقیق‌تر زاویه را اندازه‌گیری کند، با دقت بیشتری می‌تواند موقعیت مکانی را تعیین نماید. 

اکنون محققان دانشگاه آریزونا (University of Arizona) با همکاری پژهشگرانی از شرکت (General Dynamics Mission Systems) طی مطالعه‌ای نشان داده‌اند که چگونه ترکیبی از دو روش سنجش فوتونیک فرکانس رادیویی و مترولوژی کوانتومی می‌تواند برای شبکه‌های حسگرها دقتی بی‌سابقه ایجاد کند. این کار شامل انتقال اطلاعات از الکترون به فوتون و سپس استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی (quantum entanglement) برای افزایش قابلیت‌های سنجش فوتون‌ها است. 

محققان برای این منظور با بهره‌گیری از روش سنجش فوتونیک فرکانس رادیویی از مبدل الکترونوری برای تبدیل امواج RF به دامنه نوری استفاده کردند. به‌گفته ژشن ژانگ (Zheshen Zhang)، استادیار دانشگاه آریزونا، آن‌ها پلی ارتباطی میان یک سامانه نوری و یک کمیت فیزیکی در دامنه‌ای کاملاً متفاوت طراحی کردند. محققان پس از تبدیل اطلاعات به دامنه نوری از روش مترولوژی کوانتومی بهره بردند.

حسگرهای آنتنی سنتی اطلاعات را از سیگنال‌های RF به یک جریان الکتریکی ساخته‌شده از الکترون‌های در حال حرکت تبدیل می‌کنند. اما، سنجش نوری، که برای انتقال اطلاعات از فوتون یا واحدهای نور استفاده می‌کند، بسیار کارآمدتر است. نه تنها فوتون‌ها می‌توانند داده‌های بیشتری را نسبت به الکترون‌ها حمل کنند که به سیگنال پهنای باند بیشتری می‌دهد، بلکه سنجش مبتنی بر فوتونیک می‌تواند آن سیگنال را به نقطه‌ای بسیار دورتر و با تداخل‌های کمتر در مقایسه با سنجش مبتنی بر الکترونیک انتقال دهد. 

 ژانگ در‌این‌باره می‌گوید: «این الگوی سنجش کوانتومی می‌تواند بهبود سامانه‌های جی‌پی‌اس، آزمایشگاه‌های نجوم و قابلیت‌های تصویربرداری زیست‌پزشکی را به‌دنبال داشته باشد.» وی مدعی است که امکان استفاده از این الگو برای بهبود عملکرد هر برنامه‌ای که به شبکه حسگرها نیاز دارد، وجود خواهد داشت.

منبع: gpsdaily

فناوری‌های نوین |

نظر شما
اخبار مرتبط

توسعه ژیروسکوپ بسیار دقیق که می‌تواند نیاز به GPS را برطرف کند

1399/02/25
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه میشیگان (University of Michigan) آمریکا چرخش‌نما یا ژیروسکوپی (Gyroscope) را توسعه داده‌اند که با ابعادی کوچک‌تر و دقتی بسیار بالاتر از نمونه‌های مشابه، می‌تواند...

پربازدیدکننده ترین خبر

انتشار تصاویر ماهواره‌ای از حادثه انفجار نطنز و گمانه‌زنی‌ها درباره آن

روز پنج‌شنبه ۱۲تیر حادثه انفجاری در تأسیسات هسته‌ای نظنز واقع در استان اصفهان رخ داد؛ تأسیساتی که بخشی از مجموعه زیرزمینی مرتبط با برنامه هسته‌ای ایران برای غنی‌سازی اورانیوم محسوب می‌شود. در همین راستا انتشار تصاویر ماهواره‌ای گمانه‌زنی‌هایی را به‌دنبال داشته است. ماهواره‌های ناسا نیز که آتش‌سوزی‌های جهان را رصد می‌کنند، وقوع آتش‌سوزی در شمال غربی تأسیسات نطنز را تایید کرده‌اند؛ زمان آتش‌سوزی حدوداً ساعت ۲ بامداد روز ۱۲تیر بوده است.