ZT:美研发7合1微型导航芯片 不依赖GPS即可定位

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 06:45:05
核心提示:据DARPA网站2013年4月10日报道,美军一直依赖于基于卫星的全球定位系统(GPS)来进行空中、陆上以及海上的导航。而DARPA研究人员在密歇根大学近期在授时惯性测量装置(TIMU)方面的研究取得了重要进展,该系统包含当GPS临时失效时导航所需的所有部件。
据DARPA网站2013年4月10日报道,美军一直依赖于基于卫星的全球定位系统(GPS)来进行空中、陆上以及海上的导航。和现在很多手机里的GPS装置类似,一个简单的接收器再加上处理器就是进行精确导航的全部所需条件。但是,如果GPS卫星一旦突然因故障、敌对打击或干扰(开车进入隧道)等原因无法提供服务,这种情况该如何应对?GPS卫星失效对于驾驶员来讲仅仅是不方便,但是对军队执行作战任务来讲却可能是致命的灾难。

DARPA研究人员在密歇根大学近期在授时惯性测量装置(TIMU)方面的研究取得了重要进展,TIMU包含当GPS临时失效时导航所需的所有部件。单芯片的TIMU样机包含6坐标轴惯性测量装置(3个陀螺仪和3个加速度计),并集成了高精度的主时钟,这7种装置构成了一套独立的微型导航系统,尺寸比1美分的硬币还小。该芯片集先进的设备、材料和设计方案于一身,是DARPA定位、导航与授时微技术项目(Micro-PNT)的一部分内容。


实现已知地点A和B之间的精确导航需要知道3类关键信息,即方向、加速度和时间。这种集成了先进设备的新型芯片能够同步测量上述这3类信息。这种先进的设计方案是通过新型制造工艺、利用高质量材料才得以完成,全部的组件都集成在了10立方毫米的狭小空间里。TIMU共有6层用微技术加工的二氧化硅结构层,每层厚度仅为50微米,与人类头发的直径相当,每层都可实现不同的功能。

TIMU未来的潜在应用广泛,由于其体积小且功能强大,未来可用于人员追踪、手持式导航、小口径弹药以及小型空中平台等。Micro-PNT项目设立的目标是为了开发独立的芯片级惯性导航和精确制导技术。Micro-PNT近期的其它技术突破包括用于惯性传感器的新型微加工技术和材料。(中国船舶工业综合技术经济研究院  宋磊)
http://war.163.com/13/0413/09/8SB5OOF400011MTO.html核心提示:据DARPA网站2013年4月10日报道,美军一直依赖于基于卫星的全球定位系统(GPS)来进行空中、陆上以及海上的导航。而DARPA研究人员在密歇根大学近期在授时惯性测量装置(TIMU)方面的研究取得了重要进展,该系统包含当GPS临时失效时导航所需的所有部件。
据DARPA网站2013年4月10日报道,美军一直依赖于基于卫星的全球定位系统(GPS)来进行空中、陆上以及海上的导航。和现在很多手机里的GPS装置类似,一个简单的接收器再加上处理器就是进行精确导航的全部所需条件。但是,如果GPS卫星一旦突然因故障、敌对打击或干扰(开车进入隧道)等原因无法提供服务,这种情况该如何应对?GPS卫星失效对于驾驶员来讲仅仅是不方便,但是对军队执行作战任务来讲却可能是致命的灾难。

DARPA研究人员在密歇根大学近期在授时惯性测量装置(TIMU)方面的研究取得了重要进展,TIMU包含当GPS临时失效时导航所需的所有部件。单芯片的TIMU样机包含6坐标轴惯性测量装置(3个陀螺仪和3个加速度计),并集成了高精度的主时钟,这7种装置构成了一套独立的微型导航系统,尺寸比1美分的硬币还小。该芯片集先进的设备、材料和设计方案于一身,是DARPA定位、导航与授时微技术项目(Micro-PNT)的一部分内容。


实现已知地点A和B之间的精确导航需要知道3类关键信息,即方向、加速度和时间。这种集成了先进设备的新型芯片能够同步测量上述这3类信息。这种先进的设计方案是通过新型制造工艺、利用高质量材料才得以完成,全部的组件都集成在了10立方毫米的狭小空间里。TIMU共有6层用微技术加工的二氧化硅结构层,每层厚度仅为50微米,与人类头发的直径相当,每层都可实现不同的功能。

TIMU未来的潜在应用广泛,由于其体积小且功能强大,未来可用于人员追踪、手持式导航、小口径弹药以及小型空中平台等。Micro-PNT项目设立的目标是为了开发独立的芯片级惯性导航和精确制导技术。Micro-PNT近期的其它技术突破包括用于惯性传感器的新型微加工技术和材料。(中国船舶工业综合技术经济研究院  宋磊)
http://war.163.com/13/0413/09/8SB5OOF400011MTO.html
惯性测量装置TIMU貌似对重力加速度g的精确值的测量要求极其严苛,对重力加速度精确值的测量方法也是各国的尖端机密之一。
密歇根大学的工程系貌似一直很强,在公立大学里应该是最强的了。
超微型惯导~~~~~~牛啊~~~~~给子弹装惯导的日子不远了
不懂啊,这个技术未来对卫星导航方式有冲击吗?
fengkoufei 发表于 2013-4-13 15:08
不懂啊,这个技术未来对卫星导航方式有冲击吗?
美国还准备发射几十颗全新的GPSIII呢,你说有没有影响??:D
拿硅工艺做的惯性感应器啊

DARPA太神勇了
现在很多手机里就有芯片陀螺仪了
关键看能达到多高的精度
这应该就是可以用在GPS/INS复合制中的惯性制导芯片。GPS信号失效的时候,在一段时间内维持正常导航用的。
GPS与INS组合制导,一堆现成的东西。不过高度集成小型化倒是不错的方向。
GPS目前已经成为我们生活中不可或缺的一种导航技术,但这种芯片-卫星通讯技术也有其明显的缺点。比如在进入隧道或者周围有其他干扰时,基于GPS的导航将失效。GPS最初是做为军事用途被发明,因此这些缺点就不仅仅是对人们的生活带来不便,更可能危及到军事行动成败甚至士兵的生命。

美国国防先进研究计划署(DARPA)位于密西根州立大学的研究人员研发出了一种“时间及惯性测量单元”(TIMU),一种比GPS更强的导航技术。

“当我们需要在A、B两点之间精确导航时,我们需要知道三种信息:方向、加速度和时间,”DARPA在一篇文章中这样说道,“这种新芯片整合了能同时测量这三种信息的顶尖装置。”

目前只拿出原型产品的TIMU是一个厚度仅50微米的芯片,包含一个由三个陀螺仪和三个加速计以及一个主时钟组成的六轴IMU。所有组件层都由硅制成,随后被整合为单个封装以增强其耐用性和性能。

TIMU芯片比一美分硬币还要小, 很容易整合到从手持导航设备到“小型空运平台”等一系列产品上。GPS目前已经成为我们生活中不可或缺的一种导航技术,但这种芯片-卫星通讯技术也有其明显的缺点。比如在进入隧道或者周围有其他干扰时,基于GPS的导航将失效。GPS最初是做为军事用途被发明,因此这些缺点就不仅仅是对人们的生活带来不便,更可能危及到军事行动成败甚至士兵的生命。

美国国防先进研究计划署(DARPA)位于密西根州立大学的研究人员研发出了一种“时间及惯性测量单元”(TIMU),一种比GPS更强的导航技术。

“当我们需要在A、B两点之间精确导航时,我们需要知道三种信息:方向、加速度和时间,”DARPA在一篇文章中这样说道,“这种新芯片整合了能同时测量这三种信息的顶尖装置。”

目前只拿出原型产品的TIMU是一个厚度仅50微米的芯片,包含一个由三个陀螺仪和三个加速计以及一个主时钟组成的六轴IMU。所有组件层都由硅制成,随后被整合为单个封装以增强其耐用性和性能。

TIMU芯片比一美分硬币还要小, 很容易整合到从手持导航设备到“小型空运平台”等一系列产品上。
这个好像已经有版块发过了。
就是捷联
不就是惯性导航的陀螺仪吗?
高级一点的导航仪都内置陀螺仪的,进入隧道照样导航
典型的惯性导航,但是现在精度达不到GPS这么高吧。
陀螺仪最大的麻烦是使用时间越长误差越大。
集成的硅微陀螺仪。硅微陀螺仪是光刻的。
室内导航系统,这可是目前竞争的热点。
就是惯性导航,没有什么新技术
现在每个手机里都有一个惯导芯片,6平方毫米大小,没什么高科技的
DARPA把精度说出来才能看出水平,就实现无GPS惯导那几十年前就能了