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Venerdì, 12 Aprile 2013 10:50

Un chip in aiuto al GPS

Renzo Carlucci

extrememinia

I militari degli Stati Uniti basano la navigazione aerea, terrestre e marina sul Global Positioning System (GPS). Come per le unità GPS presenti in molte automobili di oggi, una antenna e un semplice ricevitore con un piccolo calcolatore dotato di poca potenza di elaborazione è tutto quello che serve per una navigazione accurata.

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Ma, cosa succede se i satelliti GPS diventano improvvisamente non disponibili a causa di malfunzionamenti,  una azione nemica o una semplice interferenza, come quando si guida in un tunnel? L'indisponibilità del GPS sarebbe scomoda per i conducenti sulla strada, ma potrebbe essere disastrosa per le missioni militari. La DARPA statunitense sta lavorando per la protezione contro un tale scenario, e la soluzione emergente è in un chip molto più piccolo degli strumenti di navigazione presenti nei sistemi di difesa di oggi.

I ricercatori DARPA dell'Università del Michigan hanno compiuto progressi significativi realizzando una unità di misura inerziale (TIMU) che contiene tutto il necessario per aiutare la navigazione quando il GPS non è momentaneamente disponibile. Il singolo chip TIMU prototipale contiene un IMU a sei assi (tre giroscopi e tre accelerometri) e integra un master clock di alta precisione in un unico sistema in miniatura, inferiore alla dimensione di un centesimo. Questo chip integra dispositivi innovativi (orologi, giroscopi e accelerometri), con materiali e disegni dalla Micro-Technology for Positioning, Navigation and Timing (Micro-PNT) program

Sono necessarie tre informazioni per navigare tra 2 punti noti 'A' e 'B' con precisione: l'orientamento, l'accelerazione e il tempo. Questo nuovo chip integra dispositivi allo stato dell'arte in grado di misurare tutte e tre le grandezze contemporaneamente. L'elegante design è realizzato attraverso nuovi processi di fabbricazione dei materiali di alta qualità su più strati, sensori inerziali confezionati e un'unità per la misura di tempo, il tutto in un piccolo pacchetto di 10 millimetro cubici. Ciascuno dei sei strati in microfabbricazione ha solo 50 micron di spessore, approssimativamente lo spessore di un capello umano. Ogni strato ha una funzione diversa, simile ai diversi piani in un edificio.

(Fonte DARPA, Phys.org)


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