麻省理工学院开发了一种利用声音代替电池的水下导航系统。
我们的星球“地球”由三部分水和一部分陆地组成,水的部分仍然是无法到达的。令人惊讶的是,太空比世界各地的海底探索得更好。科学家们认为,如果太空被探索到了极限,为什么不以同样的方式探索海底呢?
科学家们认为很难在水下长期保持GPS。然而,它在地球表面、平流层,甚至更远的地方都在发挥作用。
这促使麻省理工学院的团队想出了一种水下导航系统。水下系统使用声音而不是电池来工作。该项目的科学家将其称为水下反向散射定位(UBL)。新系统采用双向模式,而不是电池,用于四处移动,增加和简化海洋勘探。
这项研究发表在“计算机协会”的一篇论文中,并成为网络研讨会的热门话题。
水和GPS
无线电波在进入水中时变得分散而无效,这使得GPS毫无用处。这就是声纳发挥作用的地方,在水面下广泛使用。然而,这种利用声学的方式是一种更加耗能的方法。
为了解决这种高能耗问题,麻省理工学院的研究人员开发了UBL(水下反向散射定位)。新系统工作在最小的能量,是非常有效的使用在较小的设备。
该团队使用了压电材料,因为它们可以在机械应力条件下产生电荷。即使受到声波的影响,它也能正常工作。
这项新技术使用压爱游戏ayx体育电传感器作为后向散射,并选择性地反射来自环境的声波。这有助于产生能量。
然后接收器接收声波作为二进制模式。其中一个代表反射声波,没有一个代表未反射声波。
UBL系统利用二进制信号来携带洞察力,然后用于创建位置定位。它只是计算声波从传感器反射并返回到观测单元的持续时间。
该团队已经展示了这个系统有多棘手。浅水是其复杂性的一个完美例子,海底反射的信号形成了一个复杂的图案。
为了解决这个问题,研究人员改用了跳频。你们中有些人不知道它是什么,它是变化频率的信号,以不同的模式发送,在不同的时间返回。
它利用定时和相位数据来确定指定的位置。
到目前为止,该团队配备了一个概念验证UBL系统,能够达到20英寸(50厘米)的距离。他们接下来的步骤包括增加航程,最重要的是开发一种导航系统,可以为自动驾驶车辆绘制海底地图。