Атомные часы играют ключевую роль в повышении безопасности, эффективности и надежности современных транспортных систем. Ниже приведены подробные приложения в автономных транспортных средствах, авиационной навигации и высокоскоростном железнодорожном расписании:

1. Автономные транспортные средства

Задача: Автономные транспортные средства полагаются на слияние нескольких датчиков (LiDAR, камеры, радар) для восприятия окружающей среды. Даже незначительные расхождения во времени между датчиками могут исказить обнаружение объектов и планирование пути, что может привести к столкновениям.

Резервные системы синхронизации:

Чтобы минимизировать потерю сигнала GPS в туннелях или городских каньонах, в транспортных средствах в качестве резервного оборудования используются бортовые атомные часы, которые поддерживают точность отсчета времени даже при сбоях в работе ГНСС.

2. Авиационная навигация

Современное управление воздушным движением требует сверхточного позиционирования для предотвращения столкновений в воздухе, особенно в перегруженном воздушном пространстве.

Система автоматического зависимого наблюдения-вещания (ADS-B) обязывает самолеты транслировать свое местоположение, скорость и время, полученные с помощью GPS. Атомные часы обеспечивают погрешность временной метки <100 нс.

Спутниковое усиление:

Такие системы, как Европейская геостационарная навигационная служба (EGNOS), используют атомные часы для коррекции задержек сигнала GPS, вызванных ионосферными возмущениями, что повышает точность посадки до <1 метра в условиях плохой видимости.

3. Расписание высокоскоростных поездов

Для максимального увеличения пропускной способности железнодорожной сети при обеспечении безопасности необходимо минимизировать интервалы между поездами.

Синхронизация сети на уровне миллисекунд:

В китайских поездах Fuxing Hao используются атомные часы для синхронизации систем управления по всей сети. Временное мультиплексирование гарантирует, что команды сигнализации и переключения путей координируются в пределах <1 мс.

Увеличивает пропускную способность путей на 40%, позволяя принимать более 600 ежедневных отправлений на загруженных коридорах.

Достигает 99,99% пунктуальности за счет устранения сбоев в работе централизованных систем управления дорожным движением.