הג'ירוסקופ שבפיתוח מדויק פי 10,000 מהמערכות הקיימות

This post is also available in: English (אנגלית)

ג'ירוסקופים עם רגישות גבוהה ממלאים תפקיד חשוב מאוד בצוללות, רכבי חלל, כלי רכב אוטונומיים, רובוטים וכל מערכת אחרת שבה נדרש מעקב מיקום בלי להסתמך על GPS. 

מערכות שמבוססות על איתור מיקום משתמשות בדרך כלל ביחידות מדידה אינרציאליות (IMU – שילוב של אקסלרומטרים וגי'רוסקופים) לצורך הערכת המיקום בניווט עיוור – חישוב רציף של מיקום, כיוון ומהירות על סמך מיקום שנקבע קודם לכן וחישוב התקדמות על סמך מהירות ידועה או משוערת, דרך וזמן שעבר.

הדיוק של הערכות המיקום האלה תלוי ברמת הדיוק של החיישנים במכשירי ה-IMU. הבעיה היא שהג'ירוסקופים הם מערכות גדולות ויקרות מידי עבור מערכות מסחריות ברמת הצרכן.

חוקרים מאוניברסיטת מישיגן בארה"ב, בהובלת חליל נג'אפי ובמימון סוכנות מחקרי הביטחון דארפ"א, פיתחו סוג חדש של ג'ירוסקופ המכונה PSI – Precision Shell Integrating Gyroscope. לטענת החוקרים, הוא "מדויק פי 10,000 מג'ירוסקופים רגילים שמותקנים במכשירי טלפון סלולרי".

הפיתוח מציע ביצועים שמתקבלים מג'ירוסקופים הרבה יותר גדולים אך באלפית העלויות. המשמעות היא ש מודעות מצב מדויקת, ניווט בתוך מבנה ואוטונומיה לטווח ארוך יהיו בקרוב הרבה יותר זמינים למכשירים ניידים ולרובוטים תת-קרקעיים, כך מדווח spectrum.ieee.org.

ג'ירוסקופ ה-PSI החדש הוא קטן, זול, והרבה יותר מדויק מהג'ירוסקופ הרגיל בטלפון הסללורי. הסוד של רמת הדיוק הגבוהה הוא הליבה של הג'ירוסקופ – המבנה מחולל התהודה של זכוכית אולטרה-נקיה המצופה במתכת.

המחקר הוצג בסימפוזיון הבינלאומי ה-7 של IEEE על מערכות וחיישנים אינרציאליים.