该项目旨在解决铁路行业面临的最大挑战之一:如何精确确定行驶中列车的位置。克服这一挑战是减少列车延误和提高乘客安全的关键。.
由伯明翰大学牵头的英国量子技术中心和伯明翰大学铁路研究与教育中心 (BCRRE) 的传感器和计时设备正在携手解决这个问题。.
两个中心的专家将合作开发量子导航系统,这是一种无需依赖全球导航卫星系统 (GNSS) 即可获取高精度测量数据的自主系统,这将有助于工程师确保铁路的健康和乘客的舒适度。.
“我们正在开发的这套系统将具备重力图匹配功能,使工程师能够了解轨道下方的情况以及列车的运行轨迹,”伯明翰大学BCRRE主任、量子技术中心导航工作包的联合研究员克莱夫·罗伯茨教授解释说。“量子传感器将提供高精度测量数据,有助于检测轨道的变化率,进而发现任何可能导致故障的劣化情况。”.
伯明翰大学工程与物理科学学院通信电动力学教席教授兼研究与知识转移主任科斯塔斯·康斯坦丁努教授评论道:“我们对 GPS 的依赖可能会使导航系统容易受到欺骗,或者更常见的是由于网络信号弱而丢失位置——例如,当火车穿过隧道时,这是一个特别大的挑战。.
“我们的自主导航系统不依赖卫星信号,因此不会像全球导航卫星系统 (GNSS) 那样面临同样的外部风险。”.
作为该项目的一部分,将于明年初在沃里克郡的朗马斯顿试验轨道进行实地测试,届时将在专门为列车建造的稳定平台上安装传感器。.
产业合作对于量子技术中心实现将科学转化为现实世界应用的目标至关重要,该中心的学者们正与英国铁路公司和其他国际铁路组织合作,为铁路行业带来精确导航。.
英国量子技术、传感器和计时中心与格拉斯哥大学、斯特拉斯克莱德大学、南安普顿大学、诺丁汉大学、苏塞克斯大学、伦敦帝国理工学院、国家物理实验室和英国地质调查局合作,也在积极开发用于船舶和汽车的量子惯性导航系统。.
