用于无 GPS 定向的量子传感器

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沿着测量的三个轴中的每一个,机械加速度计连接到原子干涉仪的参考镜上,从而产生经典/量子杂交,允许以超低偏差连续测量加速度。三个矢量分量的测量用于确定任何方向的加速度矢量。传感器固定在可旋转的平台上,用于从各个角度演示测量结果。来源:iXAtom

我们如何才能在没有GPS或卫星信号的情况下导航客机或允许军用车辆保持航线?这是量子惯性传感器提供解决方案的问题。利用量子技术,他们可以在三维和任何方向上对加速度进行超灵敏的测量。

然而,理想的导航惯性传感器一方面必须以高速率连续发射信号,另一方面必须长时间保持精确和灵敏。经典的惯性传感器确实符合第一个标准,但它们会随着时间的推移而出错。相反,量子传感器非常精确和灵敏,但测量伴随着死区时间。通过结合这两种传感器技术,由CNRS研究人员领导的科学家团队开发了第一个多维混合量子惯性传感器。

在《

科学进展

》上发表的一篇文章中,他们证明他们的设备以经典传感器的速度发出稳定的信号,但精度提高了50倍,使用量子测量实现的原位实时校准。无论传感器的位置如何,这种仪器都可用于连续测量和跟踪三维加速度。这些特性的全部潜力可以通过机载应用来实现,就像飞机导航一样,无需借助全球导航卫星系统(GNSS)。

更多信息:

SimonTemplier等人,用混合量子加速度计三合会跟踪矢量加速度,

科学进展

(2022)。DOI:10.1126/sciadv.add3854

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科学进展

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活跃在2024-10-23
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