在古代中國的風水先生們首先發現晰羅盤,羅盤厥後傳入了西方恩格斯在机械自然力和科學的應用一書中寫道羅盤指南針打開了天下市場並確立了殖民地,古代中國人的這項發現被西方人應用於大航海時代對地理大發現以及資源主義興起起到了推動作用,幾百年已往了,2018年11月英國帝國理工學院研究職員和MSquared公司攜手研製出全球首款用於導航的量子加速率計這款導航裝備被稱為量子羅盤它是不依賴全球定位衛星GPS的防滋擾導航裝置,這個由西方人發現的量子羅盤看起來在未來的導航產業中具有偉大的價值,這年頭只要與量子掛鈎的手藝都顯得十分高峻上好比不久前另有人提出了量子針灸等看法然則並不是所有的量子手藝都是真正的科學,這款量子羅盤到底是不是真的高科技呢它的基本原理是什麼未來的導航還需要用GPS嗎,三種差其餘導航原理,導航裝備一樣平常可以分為三類慣性導航衛星導航與天文導航,慣性導航對照傳統一最先泛起在第二次天下大戰時代那時刻德國的導彈能從德國發射后很準確地飛到英國倫敦上空這主要就是由於導彈里安裝有慣性導航的裝備那時刻還沒有衛星導航這個手藝慣性導航的裝備主要由加速率傳感器與陀螺儀組成加速率傳感器可以定出航行器導彈等在空中相對於自身固連慣性參考系的加速率而陀螺儀則可以定出航行器自身固連慣性參考系與地面參考系之間的變換矩陣,這種應用於導彈的慣性導航厥後被用到飛機與潛艇等裝備中但慣性導航很少用到汽車裡在全球定位系統建成之前家用汽車是沒有導航的那時刻的人開汽車去生疏地方很容易走錯路,衛星導航主要依賴天上的人造地球衛星給地面上的運動物體導航最著名的衛星導航系統有美國的全球定位系統與中國的北斗系統等在天上的四顆衛星可以定出地面上運動物體的XYZT四個時空坐標這就能實現定位導航但衛星導航有一個瑕玷這需要電磁波的轉達在深海里的潛艇無法接受到空間的電磁波因此接受衛星導航信號,天文導航則是一個既古老又現代的看法中國昔人就用北斗七星中的北極星來導航這就是一種古老的天文導航頭腦在科幻小說三體中作者這寫到了行使恆星之間的距離關係來導航的頭腦在現實中最近中國的航天五院有一些科學家提出了行使宇宙空間的脈衝星來舉行導航的頭腦不外脈衝星導航也許在地球上的航行器飛出太陽系之後才有現實用處天文導航是未來星際旅行時代的導航生長偏向,量子羅盤屬於慣性導航,那麼量子羅盤屬於上面所說的三種導航原理中的哪一種呢,英國帝國理工學院研究職員和MSquared公司研製的這款量子羅盤能確定地球上任何地方的準確位置它不依賴外部衛星導航信息以是不屬於衛星導航這個裝備也不需要北極星或者脈衝星的介入因此也與天文導航無關,量子羅盤是一款慣性導航產物,那麼這款量子羅盤是怎麼事情的呢其量子性又體現在什麼地方,據報道這款量子羅盤能丈量極低溫度靠近絕對零度也就是零下273度下超冷原子的運動製備超冷原子的基本手藝之一是用激光致冷原子這是華人物理學家朱棣文等人發現的方式朱棣文還因此獲得諾貝爾物理學獎隨後出任美國能源部部長,因此要實現原子的超冷狀態需要用一種定製的激光器來操作和控制原子這種激光器正是由總部位於格拉斯哥的MSquared公司花了近三年時間才研製出來,有了超冷原子若何才氣實現導航呢,根據慣性導航的原理我們需要知道系統的加速率然後才可以對加速率做間積分獲得速率再對速率求時間積分獲得位置信息因此測出加速率信息是要害據中國科學手藝大學副研究員張文卓向我們先容冷原子的物質波過問可以測出這個加速率的信息從而實現慣性導航而且這個量子羅盤的導航精度異常高比現在依賴經典電路的加速率傳感器的精度要高几個數目級,量子羅盤會取代衛星導航嗎,最近幾十年來衛星導航已經成為最主要的社會基礎設施之一對於私人車主來說脫離了導航系統許多人都不知道怎麼開車了中國的北斗系統與美國的GPS全球定位系統都組成了偉大的產業鏈但這些導航系統依賴於衛星信號這也給未來的生長留下了隱患尤其是在戰爭時代一旦衛星系統被摧毀那麼全球各地的導航信號都將消逝,因此很顯著首先從軍事上來說量子羅盤具有現實意義由於量子羅盤不需要衛星信號它依賴自身的冷原子過問就可以實現自主導航這在軍事上的價值偉大好比在深海中核潛艇需要在很深的海底航行海水與空氣差異電磁波無法在深海里流傳以是在海底依賴衛星導航是不能能的量子羅盤可以在核潛艇中使用,因此從軍事意義上來說我們國家除了要生長北斗系統等導航裝備也需要關注量子羅盤等新一代慣性導航手藝的生長這對國家平安至關主要,除了軍事意義量子羅盤作為一種新興事物暫時還不會影響現在的民用導航產業名目由於現在的量子羅盤還處於實驗研發階段從公然資料來看量子羅盤的體積很大要積跨越了1立方米而且需要用到真空裝備與激光裝備造價昂貴至少價值上萬萬人民幣這在民用上普及還不能能要想在民用市場上普及必須做到小型化以及低成本化這在短期內是無法做到的,以是量子羅盤問世在短期內不會取代GPS等衛星導航裝備的市園職位,方位介詞有哪些(方位介詞是不是經常困擾你)
,中國導航產業界應重視量子羅盤這個黑科技,現在我們國家的導航產業主要是北斗衛星導航系統2017年我國衛星導航與位置服務產業總體產值已到達2550億元2018年北斗系統進入全球組網麋集發射期現在已樂成發射17顆北斗三號組網衛星年底前還將發射兩顆組網衛星服務一帶一起沿線國家和區域這說明中國的北斗系統已經有了很大的成就,2018中國衛星導航與位置服務產業生長白皮書預計到2020年北斗應用在交通運輸和智慧都會建設等細分市場的規模有望跨越2萬億元,雖然北斗衛星導航是我們國家導航產業的主旋律之一但我們還需要一些新的導航方式尤其是不能放棄慣性導航這種傳統的導航方式現在依然有不少企業在慣性導航上做手藝攻關好比星網宇達就是一家致力於慣性手藝研發及產業化的高科技公司可為用戶提供從單一器件到配套產物直至整個系統的解決方案,而在慣性導航方面量子羅盤是一個值得跟蹤的研究偏向由於其定位精度極高而且冷原子的過問手藝可以用到引力輿圖的丈量礦產資源的探測等多個領域這些領域雖然不是直接與導航產業相關但都有偉大的產業價值,重視量子羅盤的生長在適當的時刻把它引入到中國的導航產業中來是所有有前瞻性眼光的企業都應該起勁去做的事情,也許在未來人類進入了太空時代那時刻一定不能再用衛星導航量子羅盤這種慣性導航將成為未來時代的主要導航手段,未來社會是一個量子的社會順勢而為必將有所作為量子羅盤值得我們從現在最先就去關注它,文軒中,
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