MIT無電池水下導航系統

2020-12-05 騰訊網

麻省理工學院已經開發了一種新的水下導航系統。該系統試圖做到類似GPS在地面或空中提供導航一樣的提供水下方向引導。GPS幾乎無法到達水下。這是因為電磁波和水不相容。這就是為什麼在潛艇中使用聲納的原因。聲納發出聲波並測量其他水下物體和海床的反射。然而，諸如聲納的音頻信號系統通常消耗大量功率。因此，麻省理工學院的新型無電池系統具有巨大的潛力。

GPS是一種高能效的系統，這也是我們已經改變了從汽車導航到智慧型手機地圖的旅行方式的原因之一。當前水下導航技術的局限性是需要大型，高能耗的電池組來驅動聲音發生器。麻省理工學院的系統使用的新型無電池語音導航系統使用的信號是周圍早已經存在的聲音，而不是產生聲音。

系統所使用的壓電材料在受到機械應力時會產生電荷。聲波對材料的衝擊也會產生應力。該研究小組設計了一種方法，該方法使用壓電材料將聲波信息轉換為晶片可處理的二進位信號，並用於測量環境海水溫度和鹽分含量，相同原理也可以將其用於確定位置信息。

聲音在水中的各種表面上反射，並且通常以不同的角度返回。但是，研究團隊以一種稱為「跳頻」的方式解決了這一難題，並在很寬的波長範圍內收集了信息。這在深水中效果會很好，他們現在正在研究提高效率的方法，以便即使在淺而嘈雜的環境中也能夠使用。

最終希望該系統使在未來的機器人能夠探測潛艇及提高海底測繪的效率，從而實現各種自動化監控和水下導航。

相關焦點

  • MIT研製首個無電池水下定位系統！未來深海不再神秘
    智東西（公眾號：zhidxcom）編 | 林卓瑋智東西11月3日消息，據外媒TechXplore報導，近日，麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology，簡稱「MIT」）的研究團隊建立了一個無電池的水下
  • 水下導航將迎「零能耗」時代
    研究人員正在部署無電池定位系統——水下反向散射定位（UBL）。全球定位系統（GPS）如今廣泛應用於航運、導航和廣告等領域，人類已經很難擺脫其「掌控」。這種基於無線電波技術的導航系統正悄悄改變世界，然而，它並沒能改變海洋——無線電波在水中會迅速瓦解。因此，人們常將聲波作為海底通信、數據傳輸的有效載體。
  • 水下導航將迎來「零能耗」時代
    研究人員正在部署無電池定位系統——水下反向散射定位（UBL）全球定位系統（GPS）如今廣泛應用於航運、導航和廣告等領域，人類已經很難擺脫其「掌控」。這種基於無線電波技術的導航系統正悄悄改變世界，然而，它並沒能改變海洋——無線電波在水中會迅速瓦解。因此，人們常將聲波作為海底通信、數據傳輸的有效載體。可是，發送聲波的設備通常需要搭配電池，電池體積龐大、壽命較短且需要定期更換，給聲波傳輸帶來諸多不便。那麼我們能夠「拋棄」電池嗎？美國麻省理工學院（MIT）研究人員給出了肯定答覆。
  • 水下導航迎來「零能耗」時代
    研究人員正在部署無電池定位系統——水下反向散射定位（UBL）。全球定位系統（GPS）如今廣泛應用於航運、導航和廣告等領域，人類已經很難擺脫其「掌控」。這種基於無線電波技術的導航系統正悄悄改變世界，然而，它並沒能改變海洋——無線電波在水中會迅速瓦解。因此，人們常將聲波作為海底通信、數據傳輸的有效載體。
  • 水下機器人的種類及國內現狀
    水下機器人是一種具有智能功能的水下潛器，國內外專家學者根據其智能化程度和使用需求，將水下機器人分為四類：即拖曳式水下機器人TUV (Towing UnderwaterVehicle)、遙控式水下機器人ROV(RemotelyOperated Vehilce)、無人無纜水下機器人UUV (Unmanned UnderwaterVehicle)和智能水下機器人AUV (Autonomous
  • 全球水下無人系統發展現狀及關鍵技術
    相比水下有人系統, UUS能夠代替人執行「枯燥的、惡劣的和危險的」(dull, dirty, dangerous, 3D)任務, 具有機動性強、適應能力和生存能力高、無人員傷亡風險、製造和維護成本低等優點, 極大地擴展海軍的作戰能力, 被視為現代海軍的「力量倍增器」。
  • 論文推薦 | 水下滑翔機導航技術發展現狀與展望
    水下滑翔機技術發展現狀與展望[J]. 水下無人系統學報, 2018, 26(2): 89-106.Shen Xin-rui, Wang Yan-hui, Yang Shao-qiong, et al. Development of Underwater Gliders: An Overview and Prospect[J].
  • [圖]受到洞穴盲魚的啟發 南洋理工開發出了水下航行器的傳感系統
    現在，新加坡南洋理工大學和麻省理工學院的科學家們，已經成功地複製了洞穴盲魚的側線設計，並造出了一個人造系統，能夠讓自主水下航行器(水下機器人)的導航更準確、更有效。 一條洞穴盲魚通常情況下，水下機器人使用相機、聲納和水下聲學定位系統。
  • 北極星導航系統
    北極星導航系統 地圖導航
  • 美軍標MIL-STD-810G認證+北鬥導航系統,AMG2手機中的「特種兵」!
    2016，AGM攜手吳京推出旗艦產品AGM X1，該產品配備防水雙鏡頭模組，每當按下快門，兩枚攝像頭都會同時捕捉畫面細節，並通過智能算法完成圖像合成，保留輪廓細節，優化色彩信息、在水下拍照亦可。
  • 自主式水下機器人水下對接技術綜述
    由於自主式水下機器人（AUV）具有很好的機動性和大範圍的巡航能力等優點，在水下觀測、製圖、定位和深海採樣中扮演著重要角色。但由於近年來電池技術未得到大的發展，AUV自身所攜帶的能源有限，儀器功耗大，其在能源將要耗盡的時候需要及時回到母船補充能源，這就使得其在水下的作業範圍受到很大的限制，因此增加了AUV的使用成本。AUV的布放和回收需要母船的支持，同時需要花費大量的人力和物力，而且還有一定的風險。
  • 水下、室內、深空導航！丨權威發布
    國務院新聞辦公室8月3日上午舉行新聞發布會，中國衛星導航系統管理辦公室主任、北鬥衛星導航系統新聞發言人冉承其介紹，中國計劃在2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系。我們應該如何理解國家綜合定位導航授時體系？它將有哪些絕活？冉承其介紹，系統的連續、穩定、高可靠運行是當務之急，我們有信心、有能力、有決心做好。
  • 美開發出適合無人水下航行器的小型成像聲納系統
    據中國國防科技信息網報導，Teledyne BlueView科技公司新開發的M系列2D多波束成像聲納系統已經開始發貨。這是一種用於水下導航、監視、目標跟蹤和執行其他水下成像任務的小型實時高解析度聲納成像系統。 　　新系統比該公司的P900系列聲納系統小30%，而特性和功能相同，尤其適用於無人水下航行器(UUV)。
  • 無人水下航行器革命性改變水下戰爭形態
    (UUV)鞏固其水下作戰優勢。請關注今日《解放軍報》的報導——小心這些神出鬼沒的「魚」——海底作戰 「無人」爭鋒■李大鵬由此，一種擺脫人類生理局限、能在高威脅環境下執行高風險任務的機器人——無人水下航行器（UUV）應運而生。無人水下航行器，簡言之就是無人駕駛、依靠遙控或自主控制的潛航器，又稱水下機器人，一般由動力系統、航行控制系統、遠程通信系統和任務模塊系統組成。追溯歷史，上世紀60年代，世界上第一艘UUV在美國誕生，替代潛水員執行水下考古、打撈、探測等危險任務。
  • 500千瓦燃料電池,將讓我國潛艇脫胎換骨,水下殺手性能飛躍!
    據中國科技日報12月3日消息報導，中國船舶第712研究所發布了擁有自主智慧財產權的首款500千瓦級，船用氫燃料電池系統。這套氫燃料電池系統具有能量轉換效率高、振動噪聲小、零排放、無汙染等優點，是未來發展高技術船舶的理想動力能源設備。
  • 水下機器人:聽令,向著蔚藍更藍處進發
    水下機器人是能在水中浮遊、具有視覺和感知系統、通過操控或自主操作的方式使用機械手及其其他水下作業，代替人或輔助人去完成某些水下作業的自動化裝置。依據其控制方式可分為：有纜遙控水下機器人 (ROV)、和無纜自主式水下機器人 (AUV)。
  • 北鬥衛星導航系統的發展與突破
    我們將從歷史背景、發展歷程、技術突破、應用推廣、未來發展等方面出發，詳細介紹北鬥衛星導航系統背後的故事。但是，衛星導航系統也有自身的缺點，如無線電波不能穿透水體，所以水下、室內和深空將是衛星導航系統的新的發展方向。
  • 印度科學家新研究:讓太陽能電池在水下發電
    近年來，水面型太陽能備受關注，而隨著各式各樣的水面太陽能板的大規模應用，研究人員開始嘗試讓光電技術潛入水下，如將太陽能板進泡在5%濃度的鹽水中，進行長達7天的研究測試，發電效率仍可維持在99.56%以上。太陽能朝水下發展確實進一步擴展了太陽能板的應用範圍。但問題是，能經受住風吹雨淋日曬的太陽能板長時間置於水下的話能防水嗎?會不會被水一泡就壞了，在水下會不會影響發電效率、甚至波及水質?
  • 車載導航是什麼系統?車載導航介紹
    導讀：車載導航是什麼系統?車載導航介紹隨著汽車的普遍發展，車載導航成了每個家庭的必備品。它通過GPS定位系統精確地使人可以到達想去的地方。下面小編就來帶領大家認識一下車載導航系統。車載導航介紹:GSP車載導航系統主要由主機、顯示屏、操作鍵盤（遙控器）和天線組成。
  • 超越GPS，無所不能的北鬥導航系統究竟優秀在何處？
    這兩天，想必大家都被北鬥系統給刷屏了，那麼今天就來和大家聊一聊北鬥導航系統。目前北鬥三號30個組網衛星全部部署到位，北鬥三號全球衛星導航系統正式開通，至此，歷經26年的北鬥衛星導航系統建設終於圓滿完成。