سیستم جدید جی‌پی‌اس برای شناسایی رازهای اقیانوس‌ها

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان  به نقل از نیواطلس، پژوهشگران دانشگاه ام آی تی یک سیستم صوتی آکوستیک طراحی کرده‌اند که مانند جی‌پی‌اس در عمق دریاها و اقیانوس‌ها عمل می‌کند، ولی برای تداوم فعالیت نیازی به باتری ندارد.
این سیستم که سیستم محلی سازی زیرآبی عقب گردی یا یو بی ال نام دارد، برای فعالیت مبتنی بر استفاده از علائم رادیویی برای تولید پالس های دیجیتال است.

مشکلات سیستم جی‌پی‌اس در زیرآب

اگرچه سیستم جی‌پی‌اس برای موقعیت‌یابی بر روی زمین کاربرد و موفقیت فراوانی داشته، اما استفاده از آن در زیرآب دریاها امکان‌پذیر نیست و از همین رو از سال‌ها قبل محققان درصدد یافتن روشی جایگزین برای موقعیت‌یابی مکانی و ناوبری در زیرآب دریاها و اقیانوس‌ها بوده‌اند تا بتوانند بدون مشکل از نقطه‌ای به نقطه دیگر برسند.
موقعیت‌یابی موفق در زیرآب دریا و اقیانوس علاوه بر کاربردهای تحقیقاتی و علمی کاربردهای نظامی هم دارد و لذا نظامیان نیز از ابداع چنین فناوری استقبال می‌کنند.
با توجه به اینکه سه‌چهارم سطح کره زمین پوشیده از آب است، طراحی سیستم جی‌پی‌اس زیرآبی برای دسترسی به نقاط غیرقابل‌دسترس تا به امروز اهمیت فراوانی داشته است. آب دریا موجب پراکنده شدن امواج رادیویی می‌شود که سیستم جی‌پی‌اس بر مبنای آن عمل می‌کند. از همین رو زیردریایی‌ها از سونار یا ردیاب آوایی برای شناسایی محیط اطراف استفاده می‌کنند. اصوات مختلف با هزاران کیلومتر سفر و جابجایی در زیرآب تا حد زیادی جایگزین جی‌پی‌اس شده‌اند.
اما سیستم‌های آوایی و صوتی نیز مشکلات خاص خودشان رادارند. به گفته محققان دانشگاه ام آی تی، تولید سیگنال‌های صوتی در زیرآب نیازمند مصرف انرژی بسیار زیادی است و اگرچه زیردریایی‌های هسته‌ای در این زمینه مشکل خاصی ندارند، اما قایق‌ها و کشتی‌ها و زیردریایی‌های کوچک مبتنی بر باتری و سوخت‌های فسیلی قادر به تولید فراوان این حجم از انرژی نیستند.

 ویژگی‌های جی‌پی‌اس زیرآب

پژوهشگران دانشگاه ام آی تی برای حل این مشکلات با همکاری مرکز تحقیقات نیروی دریایی ارتش آمریکا از مواد موسوم به پیزوالکتریک استفاده کرده‌اند که حتی در شرایط وجود تنش مکانیکی و در زیرآب هم می‌توانند بار الکتریکی تولید کنند. همچنین حسگرهای پیزوالکتریک برای انعکاس مجدد امواج صوتی محیط اطراف تولیدشده‌اند. امواج یادشده درنهایت از طریق یک گیرنده دیجیتال به الگوهای دودویی یا باینری مبدل می‌شوند و در زیرآب در فواصل دوردست پخش می‌شوند.
از این سیستم می‌توان برای موقعیت‌یابی در زیرآب و همین‌طور انتقال داده‌ها در زیر اقیانوس‌ها در فواصل بسیار دوردست استفاده کرد. البته با توجه به پیچیدگی‌های محیط زیرآب برای تجاری‌سازی و نهایی کردن این سیستم هنوز باید تحقیقات بیشتری انجام شود.