“导航”这个词容易引起诬陷。按字面意会，“导航”似乎即是前边有个东西领着你走。但科技上所谓的“导航”，是让你知谈我方所处的地舆位置的意思欧洲杯体育，是“定位”的同义词。

GPS导航的时弊

咱们当今用各人卫星定位系统(GPS)来导航。GPS是这样使命的：假如你开着车，那么在天际中，至少有4颗以上的各人定位卫星在同期向你车上的GPS接受器辐射无线电信号;不外，因为这些卫星散播在天际的不同位置，与你的距离各有遐迩，是以你接受到的4颗卫星的信号之间会有轻浅的时分差。笔据这个时分差，不错精准测度出你此刻的位置，从而杀青导航的观念。

当今，GPS险些掩饰各人，但它也不是全能的。比方，它就不可供水下的潜艇导航，因为GPS辐射的无线电波会被水领受，到达不了水下。恰是由于莫得精准的水下导航期间，潜艇触礁的事件时有发生。

GPS在高纬度的北极地区也不可精准导航。这一方面是因为GPS的定位卫星大多数运行在低纬度地区，在北极上空运行的很少;另一方面亦然因为南北极上空来自天际的带电粒子太多，对GPS信号的插手太大。然而，跟着各人表象变暖，许多船只和潜艇仍是初始参预北极地区活动，那儿裂缝需要一种精准的导航期间。

让东谈主出东谈主料思的是，哄骗天地射线轰击地球大气时产生的μ子，也不错进行导航，况兼还不错补GPS导航之不及。这恰是北极所需要的。

μ子定位的旨趣

天地射线是来自天际的高能带电粒子。它们常常发祥于太阳系外，甚而星河系外。当一阵天地射线粒子流撞击表层大气时，会像天女散花相通，产生多数的μ子落下。平均而言，大地上唯独你的拇指甲这样一丁点大的面积，每分钟就有一个μ子穿过。

况兼，咱们不错合计，在合并阵射线流中，不同粒子的撞击时分先后不错忽略不计(换句话说，撞击在合并时分发生)。因为它们既然从那么大老远的所在来，还能保捏在合并支“戎行”里，暴露它们的速率险些全王人相等，不然在途中有的早就过时了。

由天地射线撞击大气产生的μ子是一种穿透力极强的粒子，不错穿透水甚而岩石。它是一种不雄厚的粒子，静止寿命唯独2.2微秒。但是，天地射线产生的μ子险些以光速畅通，是以它的寿命不错延伸到60微秒之多。在它衰变之前，不错航行梗概2万米之远，足以穿透海洋的水体以及浅层的地表。

μ子定位的旨趣是这样：在大地大范围打法许多个μ子探伤器，每个探伤器还要配备一个原子钟，用于校对μ子被探伤到的时分。这很是于GPS定位系统中的基站。然后，在挪动物体(如船只、潜艇)上也配备一套μ子探伤器和原子钟。当高空中天地射线粒子流撞击大气时，会向大地倾撒多数的μ子。咱们不妨把这行为一次撞击事件。当来自合并次撞击事件的μ子，一个被基站A探伤到，另一个被挪动物体探伤到，因飞过的距离不同，两者会有一个时分差。笔据时分差，就不错得知挪动物体距离基站A有多远，假定这个距离是r1。或者说，不错详情，挪动物体处在以基站A为圆心，以r1为半径的圆周上。

假如挪动物体静止不动，过了瞬息，第二次撞击事件发生。挪动物体又探伤到第二阵天地射线流(不错与前一阵有不同的起首)撞击产生的一个μ子，而合并撞击产生的另一个μ子被基站B探伤到了，咱们又不错知谈挪动物体距离基站B有多远，假定这个距离是r2。不错详情，挪动物体处在以基站B为圆心，以r2为半径的圆周上。

挪动物体既要称心离基站A距离r1，又要称心离基站B距离r2，从几何学上说，它必处于两个圆周的交点中的一个上。这样，表面上说，就能唯独地详情挪动物体的位置。虽然，你若是思普及精度，不错多探伤几个撞击事件。推行室测试标明，探伤10个事件就足以使定位精准到60毫米。进一步的测量能将精度普及到10毫米或更少。

无边的应用出路

从上述使命旨趣上，你八成仍是看出，这种定位方法也有不及之处：挪动物体要屡次探伤μ子才能定位，但这一次与下一次探伤毕竟偶而分拆开。这意味着，在定位时，挪动物体最佳是呆在原地不动，才能让定位精准。因此，它不符合给那些在作念高速畅通的物体(如飞机、导弹等)定位。但计议到船只和潜艇的挪动速率王人比拟慢，或者为了准详情位，停一停王人无妨，是以对它们倒是蛮合适的。

这套定位系统需要使用1普通米大小的μ子探伤器，以及精准到100亿分之一秒的原子钟。这些成立每相通王人价钱动听，动辄数百万好意思元。但钱不是问题，果然的挑战是，怎么确保它们能够在北极平均-20℃的低温环境或者数千米深的水下面使命。

目下，该系统仍是在英国一个大型水箱中通过测试，随后将飘荡到芬兰一个掩饰1米厚的冰的高纬度湖泊中进行测试。如果凯旋欧洲杯体育，它将在军事、海洋勘察等方面有着无边的应用出路，甚而在GPS的定位卫星受到袭击的时候，暂时不错替代GPS进行导航。