Nuevo dispositivo miniaturizado para navegación sin GPS.

Dispositivo_Sin_GPSLa guía y posicionamiento de sistemas de navegación de misiles y de drones entrará en una nueva etapa a partir de nuevos desarrollos de micro miniaturización extrema.

Las fuerzas armadas de Estados Unidos para facilitar la navegación de aire, mar y tierra se apoyan en el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) ubicado en el espacio.

Tal como las unidades GPS en muchos automóviles hoy en día, un simple receptor y algún dispositivo de procesamiento es todo lo que se necesita para la navegación precisa. Pero, ¿qué pasa si los satélites GPS súbitamente se vuelven inaccesibles debido a un mal funcionamiento, acción enemiga con dispositivo EMP o simple interferencia, tal como conducir en un túnel?

No contar con el GPS sería un inconveniente para los conductores en la carretera, pero podría ser desastroso para las misiones militares.

DARPA está trabajando para protegerse contra un escenario de este tipo, y una solución emergente es mucho más pequeña que los instrumentos de navegación actuales en sistemas de defensa.

Los investigadores DARPA en la Universidad de Michigan han logrado avances significativos con una unidad de sincronización y medidas inerciales (TIMU) que contiene todo lo necesario para facilitar la navegación cuando el GPS no está temporalmente disponible.

El prototipo de chip único TIMU, contiene una “unidad de medida inercial” IMU de seis coordenadas o ejes (tres giroscopios y tres acelerómetros) e integra un reloj principal de alta precisión en un sistema único miniaturizado, más pequeño que el tamaño de una moneda de un centavo.

Este chip integra dispositivos de avanzada (relojes, giroscopios y acelerómetros), materiales y diseños de la tecnología de miniaturización del programa DARPA para posicionamiento, navegación y sincronización (Micro-PNT).

Tres datos de información son necesarios para navegar entre dos puntos ‘A’ y ‘B’ con precisión: la orientación, la aceleración y el tiempo.

Este nuevo chip integra dispositivos de vanguardia que pueden medir los tres simultáneamente. Este elegante diseño se logra a través de nuevos procesos de fabricación con materiales de alta calidad para sensores inerciales de multi-capas, y una unidad de tiempo, todo comprimido en un pequeño dispositivo de 10 milímetros cúbicos.

Cada una de las seis capas de micro-diseñadas de la TIMU tiene sólo 50 micras de espesor, aproximadamente el grosor de un cabello humano. Cada capa tiene una función diferente, similar a los pisos de un edificio.

“Tanto la capa estructural de los sensores y el paquete integrado están hecho de silice,”, dijo Andrei Shkel, Gerente de programa DARPA. “La dureza y las características de materiales de alto rendimiento ubican al sílice como el material de elección para la integración de todos estos dispositivos en un paquete miniatura.

El TIMU resultante es bastante pequeño y debe ser lo suficientemente robusto como para aplicaciones (cuando el GPS no está disponible o limitado por un período corto de tiempo) como seguimiento de personal, navegación portátil, municiones de pequeño diámetro y pequeñas plataformas aerotransportadas.”

El objetivo del programa de Micro-tecnología para posicionamiento, navegación y sincronización (Micro-PNT) es desarrollar tecnología para la navegación inercial autónoma, a micro escala y con orientación de precisión.

FUENTE:

http://phys.org/news/2013-04-extreme-miniaturization-devices-chip-gps.html

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