GPS에 대한 새로운 대안은 방해 및 스푸핑 방지 일 수 있습니다

올해캘리포니아 주 클라라의 두 회사 Anello Photonics 몬트리올 기반 하나의 실리콘 칩 광자 (OSCP)-가지다 새로운 자이로 스코프 소개-on-an-칩 내비게이션 시스템, 허용 위성 신호가없는 정확한 제목 및 거리 추적.

GPS는 방해 그리고 스푸핑내비게이션을 방해하거나 오해의 소지가있는 위치 데이터를 제공 할 수 있습니다. 이러한 문제는 분쟁 구역에서 잘 문서화되어 있습니다 우크라이나 그리고 중동군사 작전이 상당한 GPS 간섭에 직면 한 곳. 드론을 위해포지셔닝을 위해 GPS에 의존하면 신호 손실은 치명적일 수 있으며, 탐색 할 수없고 때로는 충돌이 발생합니다.

광학 자이로 스코프는 위성 기반 글로벌 내비게이션 시스템에 대한 대체 내비게이션 기술로 오랫동안 여겨져왔다. 링 레이저 자이로 스코프와 같은 대형 단위는 1970 년대 이래로 주변에있었습니다. 그러나 이러한 장치를 칩 크기로 줄이는 것은 말보다 훨씬 쉽습니다.

1970 년대 중반부터 시작된 광학 자이로 스코프는 정확한 회전 감지에 필요한 광학 신호 강도를 유지하는 데 어려움이있었습니다. 그것들을 축소하면 신호 대 잡음 비율이 악화되었습니다. 따라서 대부분의 미세 전자 장치가 무어의 법칙에 의해 기술 된 소형화 경로를 따랐을 때, 빛 기반 자이로 스코프는 크고 부피가 크며 힘이 굶주린 상태로 남아있었습니다.

100 킬로미터를 운전하면 시스템의 거리 측정은 100 미터 이내에 정확하거나 이동하는 거리의 0.1 %가 정확합니다.” –마리오 패니 시아, 광자 링

그것이 바로 사물의 상태였습니다 칼 테크전기 공학 및 의료 공학 교수 그러나 Hajimiri 그리고 그의 팀은 이전 크기와 정확도 제한을 극복하는 획기적인 획기적인 것을 만들었습니다. a 2018 종이그들은 쌀 한 알에 맞을 정도로 작은 고체 자이로 스코프를 어떻게 만들었는지 설명했습니다. 이전에 나타난 광학 자이로 스코프와 마찬가지로이 자이로 스코프는 SAGNAC 효과프랑스 물리학 자에 의해 1913 년에 처음으로 입증 된 원칙 Georges Sagnac.

SAGNAC 효과는 빛의 빔이 2로 나뉘어 원형 경로를 따라 반대 방향으로 전송 될 때 발생합니다. 장치가 회전하면 한 빔이 다른 빔보다 앞서 검출기에 도달하여 회전 각도를 정확하게 측정 할 수 있습니다. 이 방법은 외부 신호에 의존하지 않기 때문에 개방형 통신 채널을 통해 전자기 간섭, 진동 및 사이버 공격에 면역되어 GP가 신뢰할 수 없거나 완전히 거부되는 응용 분야에 이상적인 솔루션을 제공합니다.

Hajimiri와 그의 동료들은 소음을 제거하는 기술을 도입함으로써 상업적으로 이용 가능한 광섬유 자이로 스코프의 1/20 분의 1 인 광학 자이로 스코프를 만들 수 있었고 민감도 측면에서 비교할 수있었습니다.

Anello Photonics 의이 포켓 크기의 칩 기반 광학 자이로 스코프는 부피가 큰 버전만큼 정확합니다.Anello Photonics

Anello와 OSCP는 시장에 진출합니다

Hajimiri의 획기적인 후 10 년도 채되지 않아 Anello Photonics와 OSCP는 이제 자이로 스코프 기반 시스템으로 내비게이션 시장을 재구성하려고합니다. 그들은 자이로 스코프의 효과를 감소시키지 않고 더 많은 소형화를 허용하는 추가 개선을 도입했습니다. Anello의 저 손실 실리콘 질화물 도파관은 조명이 자이로 스코프 내에서 더 오래 순환하여 신호 강도를 향상시키고 오차 축적을 감소시킵니다. Anello의 기술은 다른 노이즈 소스를 더욱 억제하므로 빛이 적고 신호가 더 적은 작은 도파관은 여전히 ​​정확한 회전 판독 값에 충분합니다.

그 결과 Anello CEO 인 Mario Paniccia는 올해 초 CES에서 선보였습니다. Paniccia는 3 개의 칩 기반 자이로 스코프와 추가 구성 요소로 구성된 그의 회사의 관성 측정 단위 (IMUS)는 사람의 손바닥에 맞습니다. 자율 트랙터는 최대 800 미터까지 완벽하게 직선 고랑을 유지 해야하는 농업을 포함한 여러 응용 분야에서 높은 정밀도를 제공합니다. 그는 장거리가 내비게이션 시스템에도 아무런 문제가 없다고 말했다. Paniccia는“100 킬로미터를 운전하면 시스템의 거리 측정은 100 미터 이내에 또는 이동 거리의 0.1 %로 정확할 것입니다.”라고 말합니다.

OSCP는 또한 소형 내비게이션 기술을 발전시키고 있습니다. CES 2025에서 OSCP 설립자이자 CEO 인 Kazem Zandi는 전임자의 절반의 절반 인 업그레이드 된 다중 gycope IMU를 공개했습니다. 라스 베이거스 기반 기술 엑스포의 Zandi는“더 작을뿐만 아니라 전력 효율성이 작고 저렴하다. “이 자이로 스코프는 센티미터 내에 위치 정확도를 가진 죽은 계산을 제공 할 수 있습니다.”

Anello와 OCSP의 IMU는 GPS와 함께 작동하도록 설계되어 위치 입력을 지속적으로 모니터링합니다. GPS 간섭이 감지되면 어느 회사의 시스템 내 인공 지능 (AI)은 내비게이션 제어를 자이로 스코프로 자동으로 이동시킵니다. Paniccia는“예를 들어, 뉴욕에 있다면, 자이로 스코프는 당신이 100 미터를 앞으로 여행했음을 나타내지 만 GPS는 현재 텍사스에 있다고 말합니다. 알고리즘은 포트 제어를 알고 있습니다. [gyroscope].”

Paniccia에 따르면, Anello의 최신 시스템은 탐색을 돕기위한 랜드 마크가 존재하지 않는 열린 바다에서 작동하는 수중 수중 및 표면 차량을 위해 특별히 설계되었습니다. “바다에서는 모든 것이 똑같이 보입니다.”라고 그는 말합니다. Paniccia는 전류가 육지 또는 공기 중에서 추적 위치보다 내비게이션을 더 복잡하게 만드는 해상 공간에서 Anello 장치의 위치 오류는 이동 거리의 3 ~ 4 %와 비슷하다고 말합니다.

Paniccia는 소방관을 위해 소형 자이로 스코프를 핸드 헬드 장치에 포함시킬 수있는 미래를 구상하여 계단과 출구가 더 이상 보이지 않는 연기로 가득 찬 건물을 탐색 할 수 있다고 말했다. “이것은 본질적으로 전자 나침반이 될 것”이라고 그는 말한다.