Nouvelle technologie de la DARPA pour remplacer le GPS

Publié le par revivall

 

Miniaturisation extrême : Sept appareils, une seule puce pour naviguer sans GPS

 

L'armée américaine utilise l'espace avec le Global Positioning System (GPS) pour faciliter la navigation aérienne, terrestre et maritime. Comme de nombreuses unités GPS sont dans les automobiles aujourd'hui, un simple récepteur et une puissance de traitement est suffisante pour une navigation précise. Mais, que se passe-t-il si les satellites GPS sont soudainement indisponibles pour cause de mauvais fonctionnement, action de l'ennemi ou simple interférence, telles que la conduite dans un tunnel ? L'indisponibilité du GPS serait gênante pour les conducteurs sur la route, mais pourrait s'avérer désastreuse pour les missions militaires. La DARPA s'efforce de se protéger contre un tel scénario soit une nouvelle solution beaucoup plus petite que les instruments de navigation dans les systèmes de défense d'aujourd'hui.

Les Chercheurs de l'Université du Michigan et de la DARPA ont bien progressé avec une unité de mesure calendrier & inertiel (TIMU) qui contient tout le nécessaire pour faciliter la navigation lorsque le GPS est temporairement indisponible. Le prototype TIMU monopuce contient un axe de six IMU (trois gyroscopes et trois accéléromètres) et intègre une horloge maître de haute précision dans un système miniature unique, plus petit que la taille d'un penny. Cette puce intègre des horloges, gyroscopes et accéléromètres mais aussi des matériaux  de Micro-technologie sur le positionnement, sur la Navigation et le programme de Timing (Micro-PNT) de la DARPA.

Trois éléments d'information sont nécessaires pour naviguer entre les points connus "A" et "B" avec précision : l'orientation, l'accélération et le temps. Cette nouvelle puce intègre des dispositifs qui peuvent mesurer tous les trois points en même temps. Cette façon élégante s'effectue par le biais de nouveaux procédés de fabrication en matériaux de haute qualité pour des capteurs inertiels multi-couches, emballés et une unité comprend dans un petit paquet de 10 millimètres cubes. Chacune des six couches microfabriques de la TIMU est seulement de  50 microns d'épaisseur, environ l'épaisseur d'un cheveu humain. Chaque couche a une fonction différente, semblable à des étages dans un bâtiment.

"Les deux couches structurales des capteurs et l'ensemble intégré sont faits de silice", a déclaré Andrei Shkel, gestionnaire de programme de la DARPA. "La dureté et les propriétés des matériaux haute performance de silice rendent le matériau de choix pour intégrer l'ensemble de ces dispositifs dans un paquet de miniature. La TIMU qui en résulte est assez petite et doit être suffisamment robuste pour les applications (lorsque le GPS n'est pas disponible ou limité pendant une courte période de temps), comme le personnel de suivi, la navigation d'ordinateur de poche, de munitions de petit diamètre et de petites plates-formes aéroportées."

L'objectif du programme de la Micro-technologie de positionnement, de Navigation et de Timing (Micro-PNT) est de développer la technologie à l'échelle de puce pour la navigation à inertie en vase clos et de guidage de précision. Les autres percées récentes de la Micro-PNT comprennent de nouvelles méthodes de microfabrication et matériaux pour capteurs inertiels.

 

Source: darpa.mil

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