Недавно DARPA объявило о проведении тендера на создание образцов систем инерциальной навигации, основывающихся на едином базисном комбинированном микромодуле. Ведутся они в рамках одного из этапов по программе Positioning, Navigation and Timing (micro-PNT). Особый интерес демонстрируется к Chip-Scale Combinatorial Atomic Navigator (C-SCAN), системе, сочетающей инерциальные сенсоры с разными принципами работы, которые дополняли бы информацию друг друга и обеспечивали точные и верифицируемые данные о местоположении устройства.
Основные цели подпрограммы C-SCAN - в исследовании возможностей миниатюризации и производства наномасштабных систем инерциальной навигации и развития алгоритмов и архитектуры, позволяющих плавно сопрягать в одном приборе данные от инерциальных микроустройств, которые работают на разных принципах. Микросистема инерциальной навигации, которую DARPA желает получить на выходе, не должна превышать 20 см³ и потреблять более 1 Вт. При этом производительность C-SCAN должна быть 'превосходящей всё доступное в настоящее время'. В определении ускорения объекта ошибка не должна превышать 10-6g, а в определении угловых скоростей - 10-4 градуса в час. Достижение системой полной функциональности с момента холодного старта - не более 10 секунд.
Что за принципы могут лежать в основе таких систем, не секрет: в рамках программы Micro-PNT в США давно разрабатываются гироскопы на базе микроядерного магнитного резонанса (micro-nuclear magnetic resonance), использующие вращение атомного ядра в магнитном поле. 'Такой гироскоп не имеет движущихся частей и нечувствителен к колебаниям ускорения и вибрациям', - поясняет руководитель этой программы Андрей Шкель. При этом он на два порядка меньше и не столь требователен к энергопотреблению, как существующие аналоги. По мнению специалиста, другие варианты решения этой амбициозной задачи, такие как микроэлектромеханические системы на базе кремниевой электроники, гораздо более чувствительны к вибрациям, что не позволит им удовлетворить требования DARPA. Не исключено, однако, их использование как вспомогательных, дублирующих систем по отношению к гироскопам на базе микроядерного магнитного резонанса.
Поле применения таких инерциальных микросистем навигации может быть чрезвычайно обширным: от обеспечения навигации спешенных групп солдат на поле боя до реализации GPS-нейтральной ориентации БПЛА и микро-БПЛА, подводных военных дронов и управляемых ракет. Массогабаритные ограничения, указанные для тендера, столь строги, что теоретически позволяют внедрение даже в системы, ранее не относившиеся к высокоточным.
Полномасштабная реализация программ такого рода приведёт к закреплению превосходства вооружённых сил США в области высокоточного оружия на десятилетия вперёд. Если, конечно, остальные развитые страны продолжать смотреть на происходящее с позиции пассивного наблюдателя и не попытаются включиться в эту гонку.
https://www.darpa.mil/program/micro-tec ... and-timinghttps://forum.guns.ru/forummessage/52/2641907-3.htmlAndrei Shkel
https://engineering.uci.edu/users/andrei-shkel