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MIT-Team entwickelt Unterwasser-GPS zur Kartierung von Meeresböden

Das Unterwassernavigationssystem verwendet Ton anstelle von Batterien.

Unterwasser-Rückstreulokalisierung des MIT MIT

Ozeane machen ungefähr drei Viertel unserer Erde aus, aber ein großer Teil von ihnen ist für uns immer noch unzugänglich. Komischerweise können wir den Weltraum leichter erkunden. Warum ist das so?

Einer der Gründe liegt in der Sicherheit und Langlebigkeit GPS-Systeme . Wir verlassen uns regelmäßig auf sie auf der Erdoberfläche und sogar darüber in der Stratosphäre und darüber hinaus, aber sie haben in der Wasserabteilung gefehlt.

Ein Team von MIT-Wissenschaftler hat ein Unterwassernavigationssystem entwickelt, das Ton anstelle von Batterien verwendet, um sich zu bewegen, genannt UBL-System Underwater Backscatter Localization. Mit einem Zwei-Wege-Muster kann sich die UBL ohne Batterien unter Wasser bewegen, was sich zweifellos verbessern wird. Ozeanerkundung .

Das Team präsentierte seine Forschungsergebnisse in einem Artikel auf der Verband der Computermaschinen Workshop "Heiße Themen in Netzwerken".

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Wasser und GPS

Sobald Radiowellen in Wasser eindringen, werden sie verstreut und machen GPS unbrauchbar. Deshalb Sonar wird häufig unter Wasser verwendet, diese Methode zur Verwendung der Akustik ist jedoch sehr energieintensiv.

Also MIT-Forscher Sie haben sich die Aufgabe gestellt, einen Weg zu finden, um den Verbrauch von Batterien für die Stromversorgung von Unterwassernavigationssystemen zu minimieren, und sie haben die UBL entwickelt. Dieses System ist besonders nützlich für kleinere Geräte, z. B. solche, die Tieren unter Wasser folgen.

Das Team hat nachgesehen piezoelektrische Materialien Diese Materialien erzeugen unter mechanischer Beanspruchung eine elektrische Ladung, einschließlich der Einwirkung von Schallwellen. Für ihr System verwendeten die Forscher piezoelektrische Sensoren, um Schallwellen aus der Umgebung selektiv als Rückstreuung zu reflektieren, während sie die Schallwellen selbst für verwendetenLeistung.

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Diese Schallwellen wurden von einem Empfänger als binäres Muster aufgenommen, wobei 1 für reflektierte Schallwellen und 0 für nicht reflektierte steht.

Dieses Binärsignal wird dann vom UBL-System verwendet, um Informationen zu übertragen, die zum Erstellen einer Positionsbestimmung verwendet werden können, indem einfach die Zeitdauer festgelegt wird, die eine Schallwelle benötigt, um vom Sensor reflektiert zu werden und zur Beobachtungseinheit zurückzukehren.

Das Team hat gezeigt, wie schwierig dieses System ist, insbesondere in flachen Gewässern, in denen Rückprallsignale vom Meeresboden ein komplexes Muster erzeugen. Daher wandten sich die Forscher dem Frequenzsprung zu. Dies bedeutet, dass Signale mit unterschiedlichen Frequenzen in einem Muster gesendet werden.Rückkehr zu verschiedenen Zeiten.

Die Verwendung sowohl des Timings als auch der Phasendaten ermöglichte eine spezifischere Standortkorrektur.

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Derzeit verfügt das Team über ein Proof-of-Concept-UBL-System, das bis zu Entfernungen von 20 Zoll 50 cm . Die nächsten Schritte des Teams umfassen die Erhöhung dieser Reichweite und letztendlich die Schaffung eines Navigationssystems, mit dem autonome Fahrzeuge den Meeresboden kartieren können.

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