Ученые изобрели новый способ навигации под водой
06.11.2020 241 0
Исследователи Массачусетского университета технологий представили устройство, которое реагирует на акустические сигналы под водой и обеспечивает информацией о местонахождении даже в океанических глубинах без использования аккумулятора.
Издание отмечает, что подводные устройства уже существуют, например, для установки в качестве трекеров на китах. Они обычно служат излучателями звука и производят акустические сигналы. Приемники перехватывают их и выясняют происхождение звука. Для работы таких устройств необходимы аккумуляторы, то есть их необходимо регулярно менять. Это непростая задача, если трекер на мигрирующем ките.
Система, разработанная командой MIT, отражает сигналы, а не излучает их. Технология построена на так называемых пьезоэлектрических материалах, которые производят небольшой электрический заряд в ответ на вибрации. Этот электрический заряд может использоваться устройством для обратного отражения вибрации в направлении, из которого она поступала.
В системе исследователей передатчик посылает звуковые волны через воду к пьезоэлектрическому датчику. Акустические сигналы попадают на устройство и срабатывают в материале для хранения электрического заряда, который затем используется для отражения волны назад к приемнику. В зависимости от продолжительности отражения звуковой волны от датчика и ее возвращения приемник может вычислить расстояние до устройства.
Устройство оказалось менее эффективным на мелководье, поскольку из-за небольшого расстояния между поверхностью и морским дном звуковые сигналы неконтролируемо перемещаются на меньшей глубине, будто в эхокамере, прежде чем они попадают к приемнику, и в процессе потенциально смешиваются с другими отраженными звуковыми волнами.
Несмотря на то, что ученые признали необходимость дальнейших исследований в этой сфере, они уже испытали концепцию технологии на мелководье. Команда MIT заявила, что устройству удалось достичь точности в сантиметровом уровне.
Zdnet сообщает, что технология может применяться во многих сферах. По подсчетам, более 80% дна океана нет на картах, эта территория не отслеживается и не изучается. Лучшее понимание подводной жизни может принести существенную пользу в исследованиях экологии.
Устройство также может улучшить работу подводных роботов, отслеживать подводные транспортные средства и помогать исследованию влияния климатических изменений на океан.
Издание отмечает, что подводные устройства уже существуют, например, для установки в качестве трекеров на китах. Они обычно служат излучателями звука и производят акустические сигналы. Приемники перехватывают их и выясняют происхождение звука. Для работы таких устройств необходимы аккумуляторы, то есть их необходимо регулярно менять. Это непростая задача, если трекер на мигрирующем ките.
Система, разработанная командой MIT, отражает сигналы, а не излучает их. Технология построена на так называемых пьезоэлектрических материалах, которые производят небольшой электрический заряд в ответ на вибрации. Этот электрический заряд может использоваться устройством для обратного отражения вибрации в направлении, из которого она поступала.
В системе исследователей передатчик посылает звуковые волны через воду к пьезоэлектрическому датчику. Акустические сигналы попадают на устройство и срабатывают в материале для хранения электрического заряда, который затем используется для отражения волны назад к приемнику. В зависимости от продолжительности отражения звуковой волны от датчика и ее возвращения приемник может вычислить расстояние до устройства.
Устройство оказалось менее эффективным на мелководье, поскольку из-за небольшого расстояния между поверхностью и морским дном звуковые сигналы неконтролируемо перемещаются на меньшей глубине, будто в эхокамере, прежде чем они попадают к приемнику, и в процессе потенциально смешиваются с другими отраженными звуковыми волнами.
Несмотря на то, что ученые признали необходимость дальнейших исследований в этой сфере, они уже испытали концепцию технологии на мелководье. Команда MIT заявила, что устройству удалось достичь точности в сантиметровом уровне.
Zdnet сообщает, что технология может применяться во многих сферах. По подсчетам, более 80% дна океана нет на картах, эта территория не отслеживается и не изучается. Лучшее понимание подводной жизни может принести существенную пользу в исследованиях экологии.
Устройство также может улучшить работу подводных роботов, отслеживать подводные транспортные средства и помогать исследованию влияния климатических изменений на океан.
| |