சீனா ட்ரோன் திரளுக்கான உலகின் சிறிய அணு ঘড়ி கட்டுகிறது

Drone Swarms இல் நேரம் எல்லாம்

ஒரு drone ஒரு தளம். பல்வேறு அல்லது நூற்றுக்கணக்கான drones ஒன்றிணைந்த திரளு ஒன்று தரமாக வேறுபட்ட—ஒரு விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்பு ஒருமித இருகோண தாக்குதல், ஒன்றிணைந்த jamming, overlapping field of view கள் கொண்ட நிரந்தர감시, மற்றும் கூட்டு நடத்தை எந்த தனி அலகை விட பாதுகாப்பு அதிக கடினம். Drone swarms இல் war முயற்சியின் சாத்தியம் சமீபத்திய பல மோதல்களில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றும் உலக quân தீரங்கள் swarm தன்மைகளை உருவாக்க மற்றும் adversary swarms இருந்து பாதுகாப்பு மீது பெரிதும் முதலீடு செய்யப்பட்டுள்ளது.

ஆனால் swarm ஒன்றிணைப்பு அடிப்படை வாழ்க்கை தேவை: நேரம். Drones concert இல் செயல்பட மிகவும் சிறிய நேர windows - nanoseconds சில பயன்பாடுகளில் - க்கு அவர்களின் செயல்களை ஒருங்கிணைக்க swarms வேண்டும் ஒருங்கிணைந்த விளைவு மட்டங்கள் செயல் மிக பயனுள்ள. GPS பல தற்போதைய பயன்பாடுகளுக்கு நேரம் வழங்குகிறது, ஆனால் GPS-based நேரம் நன்கு அறிய வொண்டும் vulnerabilities உள்ளது: சமிக்ஞை jamming முடியும், spoofed, அல்லது போட்டி electromagnetic மூலம் மறுக்கப்பட்ட வாতாவரணங்கள். Swarms என்ன நேரம் ஒரு மூலத்தை தேவைப்படுகிறது வெளிப்புற சமிக்ஞைகளை நம்பாமல்—தனக்குப் பொன்னும் ஒரு ঘড்டி நல்ல தக்க nanosecond ஒருங்கிணைப்பு செயல்பாட்டுப் பொருந்தக்கூடிய நேர கால களுக்கு.

Atomic Clocks மற்றும் ஏன் Size விஷய

Atomic clocks செயல்பட atomsன் மிக precise மற்றும் நிலையான oscillation frequency ஐ பயன்படுத்த—பொதுவாக cesium அல்லது rubidium—timebase விதமாக. Cesium-133 resonance frequency, புவியுடைய தூய சொல்வதற்கு ஆள் வரையறை பயன்பட்ட, மிக நிலையான—cesium atomic clock தொடர்ந்து ஒரு விநாடி ஒவ்வொரு 300 மிலியன் வருष இழப்பு. செயன்பாட்டுக்கு மிக precise நேரம் ஒருங்கிணைப்பு கோரப்பட வந்த, எந்த நல்ல உள்ள கொண்டு தொழில்நுட்பம்.

பிரச्छेद ஆனது आकार மற्றும் power நுகர்வு. परंपरागत atomic clocks अत्यंत-आकारित उपकरणे. Chip-scale atomic clocks கடந்த இரு தசாப்தங்களில் உருவாக்கப்பட்ட தீயின் அளவிடப் பட்ட இயந்திரங்களுக்கு integrable அளவு hand-carrying उपकरण, लेकिन ये छोटे UAVs के लिए बहुत बड़े और शक्तिशाली हैं। एक drone ले जा रहा है एक matchbox आकार atomic clock एक drone यह द्वारा নিজের mূল payload ले যেতে পারছে না।

चीन टीम का उपकरण रिपोर्ट किया गया है वाले की तुलना में काफी छोटा मौजूदा chip-scale atomic clocks जबकि अभिरक्षण precision जो drone swarm अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है। The specific आयाम और precision आंकड़े उद्धृत अनुसंधान इसे एक राज्य में जगह अनुकूल है छोटे सामरिक drones को समन्वयित करने के लिए निषेधात्मक वजन या शक्ति दंड के बिना।

तकनीकी दृष्टिकोण

The miniaturization उपलब्धि पर आश्रित है advances कई क्षेत्रों में एक साथ। The physics package—भाग यह जो शामिल है atoms और laser system जो interrogates atoms के resonance—चिल्लाया গया miniaturized द्वारा MEMS fabrication तरीकों जो अनुमति उपजाऊ मिनिएचर vapor cells और photonic घटकों। The control electronics किया गया है एकीकृत में custom silicon चिप्स कि achieve required performance एक बहुत छोटा footprint में पिछले डिज़ाइनों।

The power खपत मुक्ति आवश्यक drone एकीकरण के लिए achieved किया गया था partly के माध्यम से miniaturization स्वयं—छोटे भौतिक तत्वों कम ऊर्जा की आवश्यकता नियंत्रित करने के लिए—और partly के माध्यम से redesigned नियंत्रण algorithms कि कम duty cycle की power-intensive संचालन जबकि सहायक timing accuracy। The परिणाम system achieves sufficient accuracy swarm ताल के लिए operational प्रासंगिक timeframes बाहर बाह्य reference अपडेट के बिना।

Military और Civilian अनुप्रयोग

The स्पष्ट सैन्य अनुप्रयोग ड्रोन swarm timing independence GPS से है। But same तकनीक महत्वपूर्ण नागरिक अनुप्रयोग है। Telecommunications नेटवर्क require precise timing ताल के लिए 5G और emerging 6G सिस्टम। Navigation सिस्टम कि नहीं कर सकता rely GPS पर—operations के लिए tunnels में, शहरी canyons में, या अन्य GPS-denied परिस्थितियां—benefit उच्च-accuracy स्वतंत्र घड़ियों से। The दौड़ को miniaturize atomic clocks चल रहा है United States में भी। DARPA invested किया गया है multiple programs aimed चिप-scale atomic clocks साथ improved accuracy और कम power खपत, समेत Atomic Clock with Enhanced Stability प्रोग्राम। The प्रतिस्पर्धी गतिशीलता US और चीन को प्रयासों के बीच यह स्थान part of कि बृहत्तर तकनीकी प्रतियोगिता dual-use timing और navigation तकनीक।

Verification और Implications

The चीन टीम के claims नहीं किया गया है yet independently verified के माध्यम से peer review और replication अन्य समूहों द्वारा। Claims of miniaturization records in यह field require सावधान scrutiny: the performance metrics वह matter—accuracy, स्थिरता समय पर, power खपत, और resistance vibration के लिए और तापमान variation field शर्तों में—सभी must demonstrated किया जा, सिर्फ नहीं headline आकार आंकड़े।

If the performance claims validated, तकनीक represents meaningful advancement में tactical autonomy of drone swarms और has implications कैसे defense आयोजकों think about GPS अनुपस्थिति के रूप में एक counter-swarm रणनीति। Systems कि कर सकते हैं maintain accurate आंतरिक ताल GPS के बिना अधिक resilient होने के लिए electronic warfare tactics कि adversaries have developed को GPS-dependent प्लेटफॉर्म को परास्त करने के लिए।

This लेख आधारित है पर reporting by Interesting Engineering। Read the original लेख.