Comments 130
мы хотим обеспечить точную навигацию по местности без GPS, и для этого нужны ещё более точные атомные часы, чем для работы GPS
Для этого акселерометры нужны, а не часы. Инерциальная навигация - зная линейные и угловые ускорения, дважды интегрируем их показания и получаем смещение текущего положения относительно точки старта.
можно рассчитывать на изготовление наручных часов потребительского класса ценой примерно в несколько тысяч долларов.
Не очень ясен практический смысл такого прибора.
Не очень ясен практический смысл такого прибора.
Наручные часы уже давно не про время.
Смысл часов, которые не про время, мне ясен. Это навигация, это уведомления, это информация о состоянии организма (пульс и т.п.), воспроизведение музыки, оплата в магазине, ответ на звонки и так далее. Всё это реально используется теми, кто эти часы покупает.
А что дадут атомные часы вместо кварцевых? Точность хода у кварцевых для любых практических задач достаточна.
Механические покупают ведь
Точность ходов ниже кварца, зато не масс-маркет
А тут два в одном: и эксклюзивность и точность хода
Механические
не масс-маркет
Это вы про какие? Или вы про альтернативу атомным?
Про те, основная функция которых - показать, что владелец может потратить 100500 денег, в конкретных марках, увы не разбираюсь.
Наручные атомные дополнительно покажут, что владелец не только может потратить 100500 денег, но и идёт в ногу с прогрессом. То, что они (в отличии от механики) ещё и время показывают точнее касио за 20$ - незначительный приятный бонус.
Точная навигация без GPS.
И каким образом вычислять локацию по часам?
Если после попытки узнать время дали по морде и отобрали часы - значит Северное Бутово
По разнице хода времени в разных точках пространства. Или проще говоря - по гравитационной картине окружающего мира. Наверно, задача минимум - сделать аналог электронного штанген-циркуля но для навигации по гравитационному рельефу.
В смысле абсолютное позиционирование по уровню гравитации? Но надо иметь какой-то способ узнать насколько медленно или быстро идут твои часы, а как?
скорей по окружающему гравитационному рельефу, как это делают современные манипуляторы типа "Мышь".
Нет, фокус тут в другом. Да, ваши часы действительно будут идти медленнее или быстрее в зависимости от напряжённости (или как оно там правильно называется) гравитационного поля. Но для того чтобы об этом узнать - вам надо постоянно сравнивать ваши часы с эталонными неподвижными. Парадокс близнецов и вот это всё.
А как вы определите разницу хода времени, если все часы в одной "точке" будут идти одинаково? С чем будете сравнивать?
Они физически в одной точке не могут быть. В статье приводится пример с расстоянием в 1мм. Если не ошибаюсь. 1мкс разницы времени за 90+ часов, правда.
Ну окей, что вам даст пара часов на расстоянии пусть даже 1м, если они движутся и вращаются вслед за пользователем? Без угловых датчиков (компаса, гироскопа, 3D акселерометра) вы просто будете видеть что то одни то другие часы идут быстрее. Как это поможет вам рассчитать их абсолютное положение в пространстве?
Смотрим на часы, с помощью секстанта определяем высоту Солнца над горизонтом, вычисляем локацию.
Очевидно, что необходимы дополнительные точки отсчета. К примеру по небесным объектам. Точный алгоритм не скажу, это явно требует для глубоких исследований. Первые сверхточные часы дадут точное время. Вторые и третьи перпендикулярную касательную плоскость (компактно в отличие от гироскопов видимо). Дальше по звездам. Лучше чем ничего на земле, а в космосе вполне актуально.
Видимо все еще не ясен. Ничего из перечисленного нет в обычных наручных часах. При этом у каждого человека под рукой есть телефон/смартфон, который отображает время на заставке. Тем не менее, часы продолжают покупать.
Смартфон под рукой есть не всегда. И даже когда он под рукой - может быть удобнее посмотреть на запястье, чем лезть за смартфоном.
Если лишить такие часы интернета, они начнут заметно врать уже на вторые сутки. Для наручных часов и вовсе норма +-1.5сек в сутки - они заметно начинают врать гораздо раньше.
Смысл часов, которые не про время, мне ясен. Это навигация, это уведомления, это информация о состоянии организма (пульс и т.п.), воспроизведение музыки, оплата в магазине, ответ на звонки и так далее. Всё это реально используется теми, кто эти часы покупает.
Как-то так
Навигация и уведомления на механических часах? Это что за стимпанк такой?
А про что? На чём ещё смотреть время, если современный смартфон-лопата давно не помещается ни в один карман и носится исключительно в рюкзаке?
Время для интеграции тоже нужно (не обязательно абсолютное), но у меня тоже ощущение, что точность навигации скорее в погрешность акселерометра упрётся.
А разве погрешности не перемножаются? По идее уменьшая погрешность одной компоненты - все равно увеличиваем общую точность.
Согласен. Но у меня большие сомнения, что даже с идеальным источником времени акселерометр даст достаточную точность, чтобы оценить положение с точностью до метра после нескольких часов хождения по лесу.
Я так думаю - это не для хождения по лесу. На ракету поставят и не факт, что на космическую.
это для уточнения взаимного месторасположения, когда используют исходно синхронизированные часы, то имея дельту по времени и координаты партнёров - можно вычислить свои координаты. но как всегда - вся мякотка в деталях - если у всех источников движимые координаты - то будет очень всё печально.
Они не просто перемножаются, там еще есть дополнительные слагаемые.
А разве погрешности не перемножаются?
Нет. Если бы это было так, то сведя погрешность одного из компонентов системы к нулю, мы бы получили нулевую результирующую погрешность всей системы, независимо от погрешности остальных компонентов. Что, очевидно, не верно.
Нет, не перемножаются. Уменьшение погрешности одно величины приводит к уменьшению погрешности конечного результата, но погрешности считаются сложнее, учите мат.часть. Условно-нулевая погрешность часов приведёт к тому, что на первый план выйдет ошибка других приборов (акселерометра, компаса, барометра и пр.).
Ну я понимаю, что это видимо ваша предметная область и вы готовы тут к буквам докапываться. Но мы с вами не на экзамене. Вы своими словами написали ровно тоже, что я имел в виду - при уменьшении погрешности одного компонента точность общего результата растет (до предела заданного погрешностями других компонентов). Над точностью других компонентов тоже ведется работа за пределами этой статьи, так что точные часы имеют некоторый смысл.
Да чего вы хотите от этой статьи.
уже фраза
Скорее всего, это обычные кварцевые часы на 60 Гц,
Говорит о.
Ну работает человек (автор) за зарплату. Как может - так и работает.
Ну что вы так, часы на 60Гц удобно - вставил два пальца в розетку, и часы синхронизировались \s
Это вы чего, так прикалываетесь? Теперь нельзя использовать обычный слеш, а можно только обратный?
Спасибо, что обратили на это наше внимание. Поставили задачу коллегам из отдела разработки.
Не отпускайте их домой пока не починят редактор комментариев в мобильной версии.
достало
Поставьте им, пожалуйста, ещё задачу, чтобы текст использовал всю ширину экрана, а не область в центре. А то у меня поля справ и слева сравнимы по размеру с центральной областью, где статья. Очень нерационально использован экран!
Эта опция в основном для штатов.
soc MediaTek Helio G85 поддерживает инерциальную навигацию.
Highly Accurate Positioning Engine
Our leading inertial navigation engine provides more accurate location when indoors, underground or driving through tunnels and other situations when GNSS services are unavailable. With the ability to understand its orientation and direction the G80 can be placed or held in any position.
Кто нибудь знает, в каких приложениях эта инерциальная навигация проявляет себя и как? Я не нашёл в интернете ничего про этот пункт.
Купил недавно смартфон Tecno Pova Neo 3 на базе Helio G85, на официальной странице смартфона заявлено следующее:
Точная навигация
Благодаря системе инерциальной навигации Helio G85 может определить точное местоположение в тоннелях и метро, где недоступна спутниковая навигация.
Теперь хочу понять как протестировать высокоточную инерциальную навигацию без работающего GNSS.
Кто знает, кто тестировал, отзовитесь пожалуйста.
акселерометры имеют конечную точность и всегда будут давать ошибку принципиально. Здесь же, система навигации основанная на гравитации, считывая гравитационное поле можно с очень высокой точностью отслеживать перемещения, используя гравитационные "маяки" - навигацию в пространстве. Или по специально составленным подробным гравитационным картам земли.... Но правда, в статье только намёки есть на способы связи точности измерения времени и положения в пространстве. Как это должно работать, и самое главное - какой точности надо достичь чтобы получить приемлемую точность определения положения в пространстве? Вот на эти вопросы я ответа не увидел, кроме того что "нужно точнее и компактнее". А для чего? как это применить в практической навигации?
считывая гравитационное поле можно с очень высокой точностью отслеживать перемещения, используя гравитационные "маяки" - навигацию в пространстве.
Как? Разнести двое часов в пространстве и считывать градиент гравитационного поля? С одними часами вы не сможете измерить его потенциал, с чем сравнивать-то показания часов? Локальное искажение пространства-времени -- оно для всего, а не только для атомных часов.
может, для этого и нужна компактность, чтобы необходимая сфера из "часов" не была диаметром в 10 метров.
Там прямо написано: "Наземные гравиметрические наблюдения производятся с помощью гравиметров или акселерометров. В гравиметрических наблюдениях посредством спутника используются, как правило, высокоточные измерения его орбиты".
Гравиметры и акселерометры не используют атомные часы (по крайней мере, мне такие конструкции неизвестны).
Они могут понадобится, если мы хотим выяснить направление на источник гравитационного возмущения при помощи триангуляции.
Повторю вопрос. Как часы можно практически использовать для навигации в переменном гравитационном поле? Меня интересует описание процесса.
https://iaaras.ru/meetings/kvno2021/abstracts/fateev/
В данном случае атомные часы входят в состав квантового гравиметра, далее имея карту гравитационного потенциала можно сказать где вы находитесь на этой карте. И да, в квантовых гравиметрах используется стабильная частота, но как правило в оптическом диапазоне..
Есть и другие способы определение высоты геоида
https://www.mathnet.ru/links/f56a3e0cd530815374351ecbd3e4a7c0/qe16607.pdf
Более подробно надо искать по тегу "Квантовый футшток", но да речь идёт о нестабильности в 1Е-19..
https://con-fig.com/wp-content/uploads/2020/02/Rybakov_Kvantovyj-nivelir-i-ego-prakticheskoe-primenenie.pdf
Ага, всё-таки два эталона времени, разнесённые в пространстве. Тут, правда, есть проблема. Если наша измерялка разности потенциалов двигается, то нам нужно вводить релятивистскую поправку на движение с ускорением. Для этого нужно знать, по какой траектории и с каким ускорением мы движемся. В первой статье сказано, что в макетах для этого использовали ГНСС. Базирующаяся на новом принципе навигационная система, требующая данные уже существующих ГНСС для своей работы, так себе как навигационная система. Для создания карты гравитационного потенциала подойдёт, а вот уже для навигации в этом поле -- только в крайне ограниченном количестве случаев, когда мы по заранее заданной траектории поползали вокруг, получили карту потенциала, сравнили ей со созданной ранее картой, и так привязались к местности.
Самое просто - навигация по радиомаякам. Если маяки синхронизируют от сверхточных часов и приёмник синхронизируется от сверхточных часов, то можно очень просто определять позицию на огромной территорий без необходимости извращений с пеленегом.
Тупо по усреднённой разности фаз. Самым дорогим компонентом такой системы позиционирования будут собственно часы. Более того, можно и по WiFi/GSM с сантиметровой точностью позиционироваться, при условии, что излучатели также имеют точное опорное время.
Если маяки синхронизируют от сверхточных часов и приёмник синхронизируется от сверхточных часов, то можно очень просто определять позицию на огромной территорий без необходимости извращений с пеленегом.
Сверхточные часы на приёмнике заменяются дополнительным маяком. Собственно, GPS так и работает - вы можете определить положение на поверхности по трём спутникам, в пространстве - по четырём. С точными часами на приёмнике вам понадобится на один спутник меньше, потому что вам не нужно вычислять относительную разницу во времени отправки сигналов, у вас есть абсолютные значения с ваших часов.
Так что сверхточные часы на приёмнике, мне кажется, имеют смысл только при дефиците маяков.
Нет. Одного дополнительно маяка никак недостаточно. Если у вас даже 10 маяков, но у них несинхронизировано время, то единственный способ определения положения - пеленг.
Нужно чтобы все остальные были очень точно синхронизированы по времени. А если они у вас сверхточно синхронизированы по времени,и у вас есть сверхточные часы то вам и трёх маяков хватит, а иногда и двух. Тем более, если расстояние не такие большие как у GPS и нужна меньшая компенсация неравномерности распространения.
Нужно чтобы все остальные были очень точно синхронизированы по времени. А если они у вас сверхточно синхронизированы по времени,и у вас есть сверхточные часы то вам и трёх маяков хватит, а иногда и двух.
Ну да. Четыре синхронизированных маяка для пространства или три на поверхности - если на приемнике нет точных часов. Три синхронизированных маяка для пространства или два для поверхности - если на приемнике есть часы.
Если у вас даже 10 маяков, но у них несинхронизировано время, то единственный способ определения положения - пеленг.
Если у нас маяки неподвижны и их положение нам известно - то, насколько я понимаю, нам достаточно одного маяка со сверхточными часами, а остальные могут синхронизироваться от него, ведь мы можем посчитать задержку прохождения сигнала через расстояние и скорость света. А если координаты маяков неизвестны - никакие часы нам не помогут, сначала надо определить координаты маяков.
Но вам ещё нужно бы ещё точные часы в приёмнике. Иначе очень муторная и сложная математика получается. А при наличии часов, там всё остальное реально $50 стоить будет.
Проблема с синхронизацией времени от внешнего источника в том, что там тоже есть нестабильность распространения, нестабильность частоты и прочее. В результате и радиочасть и математика очень сложными выходят. А при наличии часов вам даже собственный опорный генератор не нужен слишком точный - можно периодически по часам и калибровать.
акселерометры есть давно, достаточно точные и адекватные в широком диапазоне ускорений. Но без часов, без точных значений времени, в течение которого объект ускорялся - акселерометр для определения движения и/или координат бесполезен.
На существующих компактных часах точность навигации быстро падает. С атомными появится возможность осуществлять навигацию достаточно долго, чтобы успеть получить коррекцию от внешних источников (к примеру, используя вышку мобильной связи как GPS). Сколько может продлиться это "достаточно долго" - зависит именно от точности работы часов. Чем точнее часы - тем больше автономность.
обычные кварцевые часы на 60 Гц,
Емнип, "обычные" в большинстве своём 32768 Гц
Обычные часы на 60 Гц - это что-то из времён, когда часы от розетки тактировались (и, судя по частоте, совсем не в этой стране). Но к кварцевым часам это, конечно, отношения не имеет, к наручным - тем более.
Тактирование часов в бытовой технике (типа микроволновок) от электрической сети, насколько я знаю, используется до сих пор. И поставщики энергии поддерживают частоту сети так, чтобы ошибка не накапливалась, корректируя её при необходимости.
Батарейка/ионистор и RTC проще, точнее и как бы не дешевле.
Я очень, очень сильно сомневаюсь, что поставщики энергии корректируют частоту сети для того, чтобы часы в микроволновке не спешили.
Частота сети важна в первую очередь для самой сети (с кучей генераторов) и для моторов. Вряди кого-то там волнуют микроволновки.
И тем не менее - волнуют.
Они не корректируют ЧАСТОТУ сети, они корректируют количество периодов чтобы оно соотвествтовало реальному времени, синхронизируя их с атомными часами на больших участках времени - вроде суток, недель и даже месяцев. За год, отклонение времени может происходить +-30 секунд например, но в сумме за период величиной год - время будет соответствовать атомным часам. И тем самым такие часы не нужно будет подводить в принципе.
Они не корректируют ЧАСТОТУ сети, они корректируют количество периодов
Частота и количество периодов обратно пропорциональны. Вы не можете поменять количество периодов, не поменяв частоту.
Частота будет гулять от нагрузки а количество периодов за день - фактически интеграл, вот его и держат (вернее стараются держать) стабильным. Соответственно мгновенная частота будет не 50/60 Гц а +/- полгерца а вот средняя за сутки будет весьма точно соответствовать 50/60 Гц (в Америке, тут как раз указывается именно число периодов за сутки "4320000 cycles per day" для 50 Гц) или 50 Гц (в Европе).
Более того, частота в сети постоянно меняется в зависимости от нагрузки. Путем подключения/отключения маневровых мощностей в энергосистеме можно управлять частотой в сети, таким образом подстраивая количество периодов к атомным часам. Но беда в том что это возможно лишь при нормальной энергосистеме, в которой есть избыток генерирующих мощностей, а это не для каждой страны актуально. В америке это реально, в европе тоже, в странах бывшей эммм... это не практикуется поскольку постоянный дефицит мощности и как следствие пониженная частота, что приводит к отставанию часов на микроволновках(что и наблюдается).
Да, в кухонной технике это до сих пор часто встречается. И я не понимаю почему.
Не частоту - скорее «фазу». Ну и TEC - скорее рудиментарное явление с появлением МЭК61850, где синхронизация времени делается по real-time ethernet
Причем 60Гц - это наверное в США. У нас-то промышленная частота 50Гц.
Меня удивляют подобные авторы. Вот о чем они думают? Примерно так, наверно: - хм, надо бы что-то написать про обычные часы, а на какой частоте они работают? - Да я и сам не знаю, напишу 60Гц, все рано никто не поймёт (facepalm)
Автор правда считает, что если ему не известен какой-то факт, можно лепить любую околесицу? Тогда что там с остальными утверждениями? Как вообще можно серьёзно это воспринимать?
По поводу помощи в навигации от точных часов. Может быть, часы нужны чтобы ускорения точнее определять для повышения точности акселерометра? Раз уж они чувствительны к 1мм разницы высоты, то ускорения характерных для пешехода, тем более должны чувствовать. Но должны быть вторые часы - не ускоренные, для сравнения показаний.
Если они на столько чувствительны к ускорениям и рывкам (производной ускорения) - то их уже нельзя назвать точными: земля, например, постоянно трясётся случайным образом. А если на руке их носить или в транспорте возить - так вообще пиши-пропало. Т.е. если они не висят себе в невесомости на геостационаре - то случайные локальные возмущения должны всю точность нивелировать. Если, конечно, вы не нашли способ опровергнуть принцип эквивалентности и научились различать гравитационные и инерционные ускорения.
Наручные атомные часы говорите! Сразу вспомнился Ералаш №88 "Сделка"
На работе как то списали цезиевый стандарт частоты. Практически такой же ящик как у мужика к руке примотан, еще не совсем часы, но самая важная часть. Я думал было выкупить, ага щазз, там драгмета только больше чем на сотню килорублей, и утилизация под строгой отчетностью. А так хотелось дома иметь настоящие Атомные, да и свой ntp сервер можно было бы поднять)
Так вроде есть рубидиевый стандарт частоты fe-5680a, ну или сразу в корпусе:
https://vniiftri.ru/catalog/products/pribory/sredstva-izmereniy/etalony-vremeni-i-chastoty/standart-chastoty-i-vremeni-rubidievyy-ch1-92/
Или те которые как CSAC (MAC):
https://www.vniiftri.ru/catalog/products/pribory/sredstva-izmereniy/etalony-vremeni-i-chastoty/standart-chastoty-rubidievyy-sverkhminiatyurnyy-kvantovyy-na/
Да есть-то они есть, цены только жесть. И еще не факт что физлицу можно вообще их вот так взять и купить.
В Китае можно чуть дешевле купить:
FE-5680A рубидиевые часы, атомные часы, Регулируемая частота 50 579,84 ₽
Обычно это сильно изношенные, уже не соотвесттвующие стандартам точности и стабильности. Но которые тем не менее можно использовать для менее ответственных целей, где достаточно будет точности скажем в 12 знаков, а не 19 изначальных. Но в таком случае, не проще ли использовать ГИАЦИНТ, или даже GpsDO? Обойдется явно дешевле.
так у него 11 знаков точности установки частоты заводская и за год может уйти до 10 знаков, 19 это кажется вы опечатались..
10-11 знаков это его точность без внешней коррекции, 19 знаков это кратковременная стабильность частоты, долговременная - если не ошибаюсь 14 знаков. Если его корректировать по GPS думаю и 19 знаков можно получить, вопрос лишь сможет ли обеспечить GPS на нужном интервале времени необходимую стабильность. Кажется, именно так GPSDo модули и делают. Но в самой системе навигации стабильность и непрерывность времени не является гарантированной, в любой момент могут добавить или отнять секунду или ещё что-то подобное устроить. Для измерительной лаборатории это не является какой-то проблемой, а вот для длительных экспериментов - очень даже.
18 знаков получается для долговременной нестабильности частоты и то для оптических стандартов частоты (это целая лаборатория и судя по статьям до 19 знака пока что ещё не улучшили), а вот кратковременная нестабильность частоты, почти у всех атомных стандартов определяется кварцевым генератором (кварцевые генераторы способны выдавать нестабильность на интервале усреднения 1 секунды до 14 знака). GPS имеет ужасную нестабильность на коротких временах, это 7-9 знак, на сутках порядка 13 знака. Но это все про нестабильность.. Таким образом, старый рубидий от нового не сильно критично будет отличаться, достаточно будет только установить действительное значение частоты..
СЧВ-74 в хорошем состоянии можно найти в пределах 70-80тр на всем известной барахолке. Сразу и стандарт частоты, и часы, и синхртнизатор в одном корпусе.
[quote]Игольчатые зонды подают ток силой 2 мА на зелёный лазерный диод из нитрида индия-галлия (InGaN), который Sandia разрабатывает для квантовых датчиков нового поколения. Под таким током диод выдаёт почти 1 мВт монохроматичного излучения с длиной волны 894 нм[/quote]
Мне кажется или "зеленая" длина волны несколько другая - 500-600 нм? И диод из нитрида индия-галлия излучает где-то на 530 нм !
В заголовке написано:
Определение координат без GPS
Однако, в статье ни слова про то, как предполагается "определять координаты без GPS". И вообще что под этим понимается.
Если "совсем без GPS" - это одно.
Если имеется ввиду "поддерживать текущее положение при кратковременной потери GPS сигнала" - это другое.
Если имеется ввиду инерциальная система навигации, то тут нужно про нее отдельно писать. Ни слова про точность измерения скорости, направления, ускорения (и что точность определения времени далеко не единственная проблема инерциальных навигационных систем). Ни слова про то, что ошибка в инерционных навигационных системах накапливается со временем...
Короче говоря, тема заголовка в статье не раскрыта.
Однако, в статье ни слова про то, как предполагается "определять координаты без GPS". И вообще что под этим понимается.
Если "совсем без GPS" - это одно.
Если имеется ввиду "поддерживать текущее положение при кратковременной потери GPS сигнала" - это другое.
А какая разница в данном случае - если есть только часы? А так то еще есть астронавигация.
Я думаю в начале было "точное время без синхронизации по GPS", а потом редактор такой, блин, GPS ведь для координат а не для времени, возьму исправлю, а то нерды засмеют. Вот получился кликбейтный заголовок...
зелёный лазерный диод
...
монохроматичного излучения с длиной волны 894 нм
Вот прямо-таки зелёный? Да что вы говорите...
Зная скорость и направление движения любого объекта, часы нового
поколения обеспечат позиционирование с точностью до метра/сантиметра
Но только вы скорость и направление, обычно, знаете с такой точностью, что даже сверхточные часы вам не помогут для точного позиционирования. :)
Вот интересно, а какую погрешность реально вносит именно кварцевый генератор, который имеет нестабильность частоты равную 1Е-7 и отклонением номинальной частоты 1Е-6, если говорить о инерциальной навигации
Это при условии стабильной температуры... обычно в условиях даже такая точность для кварцев недостижима, поэтому их используют лишь в качестве опорных, а точная частота измеряется по внешним источникам и отслеживается перестраиваемым генератором, как это происходит в случае GPS. Что такое даже те самые 1 PPM(1Е-6 погрешность)? это погрешность в 1мс на 1000 секунд. При скорости в 10м/с это отклонение от реального положения(только за счет погрешности времени) 10 сантиметров на каждую 1000 секунд, тоесть 10км. Но это лишь теоретически достижимая, на кварце. В реальности как-то по хуже дела обстоят, для чего стараются применить более точные источники.
Вспомним ещё, что типичный ТКЧ у лучших кварцев - около 10PPM на каждый градус цельсия!
Глянул кварцевый генератор Мориона у них ТКЧ на уровне 0,1 PPM:
https://morion.com.ru/files/oscillators/43_file-ru.pdf?1683715664
Так, получается ошибка 10 метров при интервале измерения 1000 секунд, выходит, с опорными генераторами можно сильно и не заморачиваться, я правильно понял?
*10 сантиметров
Это уже интегрированные модули генераторов, из которых кварц лишь небольшая часть, плюс схема температурной компенсации, которая в принципе работает, но есть ньюансы - переходные процессы после включения, изменения температуры, напряжения питания. И как бы ни были минимальные размеры всегда будет существовать задержка между температурой самого кристалла и датчика её измеряющего.
Кажется, вы тут на порядок ошиблись: в 1м 100 см, т.е. погрешность в 1 мс при скорости 10 м/с --- это отклонение в 1 см (за 1000 секунд). Ну, или в 10, но миллиметров, а не сантиметров.
Я в 95 служил срочную, в связи, так вот у нас были радиостанции с термостатом, в них все эти резонаторы были помещены в специальный отсек, в котором поддерживалась стабильная температура, как раз для повышения точности и постоянных характеристик станции. Дуры были огромные и тяжелые, но я думаю что на современной элементной базе возможно создать более миниатюрные устройства.
Особенно если требуется сравнительно непродолжительная работа изделия (в головке самонаведения, например) то можно помещать кварц в камеру с например кипящим жидким азотом, который в процессе кипения будет иметь постоянную температуру, ну или еще какие-либо подобные ухищрения использовать.
Так ГИАЦИНТ именно так и сделан, разработка 70-х годов...
Кипящий азот плохая идея, особенно для ракеты - она ведь пересекает за время полёта многие высоты, а температура кипения жидкостей зависит от давления. Досихпор ничего лучшего НА КВАРЦЕ не придумали. Да, есть кварцевые генераторы интегрированные, но это про компенсацию температуры, и требует подстройки в заводских условиях, чаще всего лазером на кристалле.
Давление кипящего азота легко регулировать клапаном. Кипящая жидкость - это лучший стабилизатор температуры в любых условиях.
Да, я и не надеялся на оригинальность высказанной идеи, это лежит на поверхности и наверняка уже где-то используется.
Для стабилизации температуры? слишком заморочно. К тому же, чтобы стабилизировать температуру нужно дождаться окончания переходных процессов, что явно не про ракеты которая летит меньше чем стабилизируется температура. Это просто непрактично.
Не, я скорее про саму идею термостабилизированной камеры.
Как я понимаю это работает по той причине, что отклонение характеристик генераторов имеет не слишком крутой график зависимости от температуры, поэтому если обеспечить более-менее постоянную температуру для них, то стабильность генераторов будет приемлемой. Само-собой все это надо считать для конкретных генераторов и конкретных конструкций термостатов.
Анахроничные механизмы прошлого измеряли астрономические явления, вращение Земли, использовали механические пружинки, шестерёнки и маятники.
А в чём анахроничность этих механизмов? Может архаические? Но тоже не совсем понятна в чем архаичность.. Механические часы даже в наше время используют пружинки, шестеренки и маятники.
Может хронометрические?
Например, при переходе между двумя сверхтонкими уровнями цезия-133 возникает ровно 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения (колебаний частоты). Именно такое значение сейчас принято в системе СИ как определение «секунды».
Компании нанимают неучей для публикаций?
Дык, наши люди уже делали такую ячейку еще несколько лет назад. См. статью: https://elibrary.ru/item.asp?id=18831761
ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ КЮВЕТЫ ДЛЯ СВЕРХМИНИАТЮРНЫХ АТОМНЫХ ЧАСОВ
Если быть более точным то:
https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ntitu&paperid=290&option_lang=rus
Потому как технология 2012 года, сильно отличается от технологии создании ячеек на пластине. А так вы правы, делали и делают ячейки для миниатюрных атомных часов
В общем, главная задача теперь — решить проблему зависимости от спутниковой навигации, которая не всегда доступна.
Как-то думал что основная проблема навигации без спутниковых систем - в сравнительно низкой точности датчиков - магнитных, инерциальных. Точность часов, тут пока вроде не является узким местом. Но я, возможно, ошибаюсь.
Основная задача Dapra это прежде всего создать для военных возможность обходится беспилотникам без систем навигации. Т.е. чтобы не возможно было заглушить сигнал.
Но думаю быстрее они этого достигнут если научат ИИ ориентироваться по картам.
В принципе сейчас это уже работает частично, но для лучшего позиционирования наверное хотят использовать данные датчики.
По моему это (ориентирование по земле, или по астрономческим объектам - солнцу, звездам) уже давно есть, в навигационную забивают маршрут и она ведет по нему. Только тут те-же проблемы что и у пилотируемой авиации, распознавание ориентиров дело непростое и в них можно запутаться, плюс земля (или звезды) не всегда видны из-за погодных условий.
Читал Чертока, это один из конструкторов советской космической промышленности, по системам автоматики, так вот они уже в 60-е запилили навигацию по звездам, и она довольно успешно работала, на той примитивной элементной базе. Ну, разумеется со всеми оговорками выше.
Более точное определение себя в пространстве социума по параметрам времени и координат - в перспективе более низкий уровень контроля исходного кода 😎
Так что есть смысл 😏
Интересны области применения.
Думаю тут не только военные, но и спутники, подводники, спелеологи...
Наручные атомные часы стали ближе. Определение координат без GPS