美军方要求工业界开发消除杂波的速度传感器

美国军事研究人员正在要求工业界开发采用局部处理技术的新型速度传感器，这种传感器可以实现高动态范围和可控电荷或质量调制的精确力测量。

3月22日，美国国防部预先研究计划局（DARPA）的官员为“无人造参照物的快速陆地定向速度计”（Velocimeter for Rapid Terrestrial Orienteering without Human-made Reference，Veloci-RapTOR）项目发布了一份招标书（DARPA-PA-23-05-01）。

这些速度传感器将把与速度相关的力从所有其他潜在杂波信号中分离出来，并确定力传感器能否测量与地球参照系相关的与速度相关的力，并将其从更大的平台力或杂波中分离出来。

当今的速度传感器通常依赖于平台外部的测量，包括人造参考信号（如全球定位系统）；反射测量方法（如雷达、激光雷达和声纳）；以及流量测量（如皮托管）。

物理学不允许测量绝对速度；人们只能测量相对速度，这需要在平台外部进行测量，而且会受到噪声和杂波的影响。

速度提取的一个主要挑战，是与力传感器受到的大得多的外力相比，与速度有关的微小力的相对大小。VelociRapTOR程序假定，通过电荷或质量进行调制控制的力传感器可以将速度信号从背景杂波中分离出来。

目前存在几种不同类型的速度力传感器，如原子、离子和分子传感器；空腔光机电系统以及微机电系统（MEMS）。

Veloci-RapTOR将利用与地球参照系相关的两项物理观测结果：洛伦兹力和科里奥利力。

洛伦兹力是指带电粒子在磁场中以已知的方向和速度运动；当基体相对于磁场（如地球磁力线）的通量方向运动时，嵌入或沉积在基体中的电荷集合体就会产生电流。

同时，科里奥利力依赖于地球的自转，并对相对于地球自转矢量以特定方向和速度移动的物体产生作用力。对这些力的利用将成为Veloci-RapTOR力传感器测量的基础。

Veloci-RapTOR将探索几种力测量技术。面临的挑战包括隔离和动态范围以及灵敏度与控制。

招标要求承包商将建立自己的力传导指标，以跟踪在应对计划挑战方面取得的进展。参与者至少应展示与速度提取相一致的力传导机制；力传导测量中的控制参数，该参数可将与速度相关的力从所有其他力中分离出来以及速度测量。

DARPA要求有兴趣的公司在2024年5月7日之前提交计划书。（航柯）