window.yaContextCb = window.yaContextCb || []
Последние новости
window.YaAdFoxActivate = function (id) { var mql = window.matchMedia('(orientation: portrait)') || { matches: false }; var targetBanner = document.getElementById(id); if (window.Ya && window.Ya.adfoxCode) { var templatePuid = document.getElementById('latest-news-script-template') // console.log('puid-eight', templatePuid.dataset.puideight) // console.log('puid-twentyone', window.localStorage.getItem('puid21')) // puid2: '229103', var params = { p1: 'bzirs', p2: 'fulg', puid8: window.localStorage.getItem('puid8') || templatePuid.dataset && templatePuid.dataset.puideight || 0, puid12: '186107', puid21: window.localStorage.getItem('puid21') || 0, puid26: window.localStorage.getItem('puid26'), puid4: 'ren.tv', }; const pk = window.localStorage.getItem('pk'); if (pk) { params.pk = pk; params.pke = '1'; } var adfoxCodeParams = { ownerId: 264443, containerId: id, params: params, onRender: function() { targetBanner.classList.add('adfox-init'); setTimeout(function() { var iframe = targetBanner.querySelector('iframe:not([style^="display"])') || targetBanner.querySelector('div > a > img') || targetBanner.querySelector('yatag > img') || targetBanner.querySelector('table td > yatag'); if (iframe && iframe.offsetWidth >= targetBanner.offsetWidth - 2) { targetBanner.classList.add('adfox-nopadding'); } }, 200); } }; var existBidding = window.Ya.headerBidding.getBidsReceived().map(elm => elm.containerId) || []; if (window.Ya.headerBidding && !existBidding.includes(id) && !mql.matches) { window.Ya.headerBidding.pushAdUnits([ { code: id, bids: [ { bidder: "adriver", params: { placementId: "30:rentv_240x400" } }, { bidder: "myTarget", params: { placementId: "237891" } }, { "bidder": "sape", "params": { "placementId": "836082" } }, { "bidder": "bidvol", "params": { "placementId": "37227" } }, { bidder: "adfox_adsmart", params: { p1: "cqgva", p2: "hhro" } }, { bidder: "adfox_imho-video", params: { p1: "cqsds", p2: "hitz" } }, ], sizes: [ [240,400], [300,600] ] } ]); window.loadedAdfox(id) } if (!existBidding.includes(id)) { if (!mql.matches) { window.yaContextCb.push(() => { Ya.adfoxCode.createAdaptive(adfoxCodeParams, ['desktop', 'tablet'], { tabletWidth: 1104, phoneWidth: 576, isAutoReloads: false }); }); } } else { window.Ya.adfoxCode.destroy(id); window.yaContextCb.push(() => { Ya.adfoxCode.createAdaptive(adfoxCodeParams, ['desktop', 'tablet'], { tabletWidth: 1104, phoneWidth: 576, isAutoReloads: false }); }); } if (window.DeviceOrientationEvent) { window.addEventListener('orientationchange', orientationChangeHandler); function orientationChangeHandler(evt) { mql = window.matchMedia('(orientation: portrait)') || { matches: false }; if (mql.matches) { if (targetBanner.classList.contains('adfox-init')) { window.Ya.adfoxCode.initialize(id); } else { setTimeout(function() { window.YaAdFoxActivate(id); }, 0); } } else { window.Ya.adfoxCode.destroy(id); } } } } };
22 декабря 2023, 18:55

Звездный и квантовый навигаторы: как не потеряться без GPS

Эксперт Кулешов рассказал, как работает российский навигатор для незрячих людей
Навигатор в автомобиле
Фото: © ТАСС/Петр Ковалев
Читать ren.tv в

В современном городе невозможно потеряться – есть навигатор, да и можно спросить у прохожего. А вот что делать в лесу, особенно, когда нет сигнала? Ученые уже придумали системы, по которым можно двигаться в верном направлении без привязки к наземным объектам, без радиосигналов и без участия магнитного поля Земли. О том, как они работают, рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ. 

За что отвечает гироскоп на борту самолета 

В марте 2019 году, спустя шесть минут после взлета из столицы Эфиопии, рухнул самолет. Погибли 157 человек. В октябре 2018-го в Индонезии над Яванским морем потерпело крушение воздушное судно. Все 189 человек на борту погибли. Обе авиакатастрофы произошли с одной и той же новой версией известного лайнера. А причиной крушения и в том, и в другом случае стал сбой в системе навигации – ошибочная работа датчика угла атаки.

"Обычно этот датчик находится сбоку от носа самолета. Он ловит встречный поток воздуха, подстраивается под него и отправляет данные в компьютер. Но в Индонезии и Эфиопии этот прибор вышел из строя и сообщил системе автопилота, что самолету нужно пикировать. И он пикировал. Этого, вероятно, не произошло бы, если бы на борту стоял современный гироскоп", – считает профессор факультета компьютерных наук Политехнического института Ренсселера Гао Цзянси. 

Фото: © Скриншот видео

Именно гироскоп отвечает за положение самолета в пространстве, а еще удерживает его устойчивый курс. Такой прибор должен стоять на каждом лайнере, ведь он – часть инерциальной навигационной системы. С помощью этой системы определяют координаты и параметры движения судна без привязки к внешним сигналам, таким как GPS. Оказывается, спутниковая связь – это не основная навигация, а дополнительная. За полетом самолета следят больше 100 датчиков и приборов на борту. 

Как работает квантовый навигатор 

А ведь подлодки тоже не обходятся без инерциальной навигации. Субмарины ориентируются в пространстве при помощи так называемой системы инерциальной навигации – это десятки приборов, один из которых – гироскоп. Вот только на работу этого устройства могут повлиять шум мощных моторов, вибрации или даже брачные игры китов. Чтобы не сбиться с курса, подводной лодке придется всплыть и поймать сигнал GPS.

Во время боевого дежурства любое всплытие – риск быть обнаруженным противником, поэтому австралийские физики придумали, как без GPS и без сбоев ориентироваться под водой. В этом поможет квантовый навигатор – он не реагирует на ту же эхолокацию китов. 

Фото: © Скриншот видео

"Квантовый навигатор – это алмазный куб. Он состоит из углеродных решеток, в которых есть атомы азота. Куб просвечивают лучом лазера, и в этот момент атомы испускают красный свет. Интенсивность света зависит от воздействия магнитного поля Земли. Алмаз способен зафиксировать аномалии этого поля и определить их местонахождение по заранее созданным картам", – говорит доктор физических наук, соавтор проекта квантового навигатора Андрэ Карвальо.

Особенности мюонной навигации 

В Японии спрашивать точное направление решили не у магнитного поля Земли, а у мюонов. Это намного дешевле, чем собирать квантовый навигатор из алмаза, пусть даже искусственного.

"Мюоны – это частицы космических лучей, которые возникают при их столкновении с атмосферой Земли. Они пронизывают каждый квадратный метр планеты и всегда движутся одинаково с одной и той же скоростью, независимо от того, через какую материю они проходят, горную породу или стену здания", – объяснил руководитель исследований международного мюонного коллайдера Дэниэл Шульте. 

Ученые Токийского университета использовали мюоны как систему координат. Для этого разработчики собрали четыре детектора и установили их в здании на шестом этаже, а пятый датчик дали в руки ученому, который перемещался по подвалу. Устройства регистрировали прохождение мюонов, а затем синхронизировали данные под землей и с поверхности. 

Фото: © Скриншот видео

"Детекторы можно сравнить со спутниками GPS – они отслеживают путь частиц и строят карту. Сами детекторы состоят из камер, наполненных газом. Мюоны, сталкиваясь с молекулами газа, испускают фотоны, которые и регистрируются детектором. По количеству фотонов можно рассчитать энергию и траекторию движения частиц", – подчеркнул доктор технических наук, соавтор разработки подземной системы навигации Аки Накао. 

Ученые обещают, что скоро мюонное приложение будет в каждом смартфоне. Вот только пока погрешность данных целых два метра – так можно легко пропустить нужный поворот.

Российский навигатор для незрячих людей 

Есть люди, которые могут потеряться в самом знакомом месте – по той простой причине, что они не видят, куда идут. Но российские разработчики придумали навигатор для незрячих людей. 

"Автомобиль, автомобиль, автомобиль" – устройство подсказывает мне, что впереди меня действительно автомобиль. Если я включаю ультразвуковой датчик, то, когда я приближаюсь к автомобилю, устройство ощутимо вибрирует у меня в руках", – поделился подробностями генеральный директор лаборатории-разработчика электронной трости для незрячих людей Денис Кулешов. 

Камера с датчиками видит предметы и через наушник сообщает человеку, что перед ним. Устройство отправляет ультразвуковые импульсы перед собой. Если какой-то объект слишком близко и в него можно врезаться, навигатор предупредит вибрацией. 

Фото: © Скриншот видео

"Ультразвук – это тоже волна, как и наша с вами речь, как и музыка. Поэтому, как только устройство генерирует эту волну на очень высоких частотах, она идет вперед. Как только волна встречает препятствие, она отражается и идет назад в устройство. Устройство измеряет скорость и время, за которое волна преодолела это расстояние, и вычисляет, сколько, метров, сантиметров до объекта впереди нас", – объяснил Кулешов.

Благодаря встроенному искусственному интеллекту камера различит больше полусотни предметов. Кроме того, узнает друзей и родных людей – для этого достаточно загрузить фотографии близких в систему. 

Звездный навигатор для ориентации в космосе 

Но как не потеряться в открытом космосе, где подобные параметры просто не существуют? Ученые из немецкого города Йена собрали звездный навигатор, который станет глазами аппарата и не даст ему заблудиться в космосе.

"На корабль для лунной миссии "Артемида" мы установили два сенсорных датчика. Фотокамеры этих устройств делают 10 черно-белых снимков в секунду, а встроенная программа сразу же сравнивает их со звездными картами. Таким образом определяется местоположение аппарата относительно космических тел и путь его движения. Поскольку во Вселенной могут происходить изменения, навигационная система работает непрерывно", – рассказал представитель компании-разработчика космической навигации Беноит Гелин. 

Фото: © Скриншот видео

Звездный навигатор в будущем хотят использовать для полетов на Марс. 

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Подпишитесь и получайте новости первыми
(function() { var sc = document.createElement('script'); sc.type = 'text/javascript'; sc.async = true; sc.src = '//jsn.24smi.net/smi.js'; sc.charset = 'utf-8'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(sc, s); }());
(function() { var sc = document.createElement('script'); sc.type = 'text/javascript'; sc.async = true; sc.src = '//jsn.24smi.net/smi.js'; sc.charset = 'utf-8'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(sc, s); }());
var init_adfox_151870620891737873_1174837 = function() { // puid2: '229103', if (window.Ya && window.Ya.adfoxCode) { var params = { p1: 'bzorw', p2: 'fulf', puid8: window.localStorage.getItem('puid8'), puid12: '186107', puid21: 1, puid26: window.localStorage.getItem('puid26'), puid4: 'ren.tv', extid: (function(){var a='',b='custom_id_user';if(!localStorage.getItem(b)){var c='ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789';for(var i=0;i<47;i++){a+=c.charAt(Math.floor(Math.random()*c.length));}a=encodeURIComponent(a);localStorage.setItem(b,a);}else{a=localStorage.getItem(b);}return a;})(), extid_tag: 'rentv', }; const pk = window.localStorage.getItem('pk'); if (pk) { params.pk = pk; params.pke = '1'; } var existBidding = window.Ya?.headerBidding.getBidsReceived().map(elm => elm.containerId) || [] if (window.Ya.headerBidding && !existBidding.includes('adfox_151870620891737873_1174837')) { window.Ya.headerBidding.pushAdUnits([ { "code": 'adfox_151870620891737873_1174837', "bids": [ { "bidder": "adriver", "params": { "placementId": "30:rentv_970x250_mid" } }, { "bidder": "myTarget", "params": { "placementId": "336252" } }, { "bidder": "sape", "params": { "placementId": "836081" } }, { "bidder": "bidvol", "params": {"placementId": "37226" } }, { "bidder": "adfox_adsmart", "params": { "pp": "h", "ps": "doty", "p2": "ul", "puid20": "" } }, { "bidder": "adfox_imho-video", "params": { "p1": "cxedf", "p2": "hity" } } ], "sizes": [ [970,250], [728,250], [728,90], [990,90], [990,250] ] } ]); } window.yaContextCb.push(() => { Ya.adfoxCode.createScroll({ ownerId: 264443, containerId: 'adfox_151870620891737873_1174837', params: params, lazyLoad: { fetchMargin: '200', mobileScaling: '2' } }, ['desktop', 'tablet'], { tabletWidth: 1104, phoneWidth: 576, isAutoReloads: false }); }); } } if (window.Ya && window.Ya.adfoxCode) { init_adfox_151870620891737873_1174837(); } else { document.addEventListener('adfoxload', event => { init_adfox_151870620891737873_1174837(); }); }
(window.smiq = window.smiq || []).push({});
((counterHostname) => { window.MSCounter = { counterHostname: counterHostname }; window.msCounterExampleCom = {}; window.mscounterCallbacks = window.mscounterCallbacks || []; window.mscounterCallbacks.push(() => { window.msCounterExampleCom = new MSCounter.counter({ account: "ren_tv", tmsec: "ren_tv", autohit: false }); }); const newScript = document.createElement("script"); newScript.onload = function () { window.msCounterExampleCom.hit(); }; newScript.async = true; newScript.src = `${counterHostname}/ncc/counter.js`; const referenceNode = document.querySelector("script"); if (referenceNode) { referenceNode.parentNode.insertBefore(newScript, referenceNode); } else { document.firstElementChild.appendChild(newScript); } })("https://tns-counter.ru/");
window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.adfoxCode.create({ ownerId: 241452, containerId: 'adfox_16796574778423508', params: { pp: 'i', ps: 'ccup', p2: 'iedw' } }) })