Пентагон заказал ученым разработку ботинок с системой навигации

Американские ученые получили заказ Пентагона на разработку высокоточного инерциального (т.е. работающего без привлечения сигналов со спутников или радиомаяков) навигационного устройства, которое можно вмонтировать в каблук.

Как сообщает Компьюлента, курирует программу DARPA — знаменитое американское военно-техническое бюро. Над проектом Micro Inertial Navigation Technology (MINT) работают массачусетская компания Intersense и Университет Западного резервного района (Кливленд, шт. Огайо, США).

Компания уже разработала подходящую технологию под названием NavShoe для пожарных и спасателей на случай, если они потеряются во время своей опасной работы. Однако она пока не отличается необходимой точностью.

Ученые решили, что при использовании инерциальной навигации устройство лучше всего разместить в подошве, потому что стопа не поворачивается вокруг своей оси, не виляет, не гнется и не смотрит по сторонам так, как некоторые другие части тела. Кроме того, значительную часть времени она просто стоит на земле. Вот почему устройство должно быть настолько маленьким, чтобы поместиться в каблуке.

Современные навигационные устройства, основанные на GPS-технологии, получают информацию со спутников, что подразумевает наличие сколько-нибудь чистого неба. Внутри зданий и особенно под землей/водой спутниковая навигация работает не слишком хорошо.

Другой недостаток — отсутствие точности. Как правило, современные GPS-системы ошибаются, когда речь идет о расстоянии в 5-10 метров. Это не имеет значения, когда вы хотите узнать, на какой улице находитесь и перед каким домом остановились. Однако для военных систем наведения это критично. Поэтому "умные" бомбы и ракеты сегодня используют лазерное наведение или же дополняют GPS-системы возможностями инерциальной навигации.

Имеются способы довести точность GPS-навигации до одного метра, и вскоре это будет сделано благодаря новым разработкам, а также спутниковой навигационной системе Galileo Euro. Однако она по-прежнему не будет нормально работать внутри зданий, под землей и т. д. И как тогда управлять маленькими роботами — летающими, крадущимися по земле и плавающими — внутри зданий или под водой?

Кроме того, надо каким-то образом следить за солдатами и спецагентами в тех же условиях. Наконец, новая технология могла бы оказаться полезной в тех случаях, когда "жучки" помогают выслеживать противника.

Современные инерциальные навигационные системы

Инерциальная навигация — это метод определения координат, скорости и угловой ориентации объекта на основе измерения и интегрирования его ускорения. Основной особенностью инерциальной навигации является выдача навигационной информации автономно — без привлечения внешних источников информации (сигналов со спутников или радиомаяков).

Инерциальная навигационная система — неотъемлемая часть системы управления самолета, вертолета, морского судна или ракеты. Ее совершенствование стало одним из условий, сделавших возможными беспосадочные авиаперелеты, полеты в космос, длительные походы подводных лодок.

Инерциальные навигационные системы — дорогостоящие крупногабаритные сложные электромеханические системы. Составными частями любой инерциальной навигационной системы являются блок чувствительных элементов (акселерометров и гироскопов) и вычислитель, в котором реализуется навигационный алгоритм.

Точность выходной навигационной информации напрямую зависит от характеристик чувствительных элементов, входящих в состав системы, поэтому наиболее точное навигационное решение можно получить только в инерциальных системах, построенных на прецизионных гироскопах и акселерометрах.