据报http://www.196nk.cn道，东京大学的研究人员利用被称为介子的超快亚原子粒子进行地下无线导航，这在全球尚属首次。研究小组利用探测介子的地面站，将其与地下介子探测接收器协调，以确定接收器在一栋六层楼房地下室中的位置。

图片中的红线代表 "导航员 "走过的路径，而带点的白线则是 MuWNS 记录的路径。图片来源：2023 Hiroyuki K.M. Tanaka

由于全球定位系统在岩石下和水中无效，这项新兴技术有望在未来应用于搜救任务、监测水下火山以及在地下和水生环境中指挥自动驾驶车辆。

全球定位系统（GPS）是一种成熟的导航工具，从更安全的空中旅行到实时位置制图，它提供了一系列广泛的积极应用。然而，它也有一些局限性。GPS 信号在高纬度地区较弱，而且可能受到干扰或欺骗（用伪造信号代替真实信号）。信号还会被墙壁等表面反射，受到树木的干扰，并且无法穿过建筑物、岩石或水。

介子的存在时间只有 2.2 微秒（1 微秒仅为百万分之一秒），但由于它们在真空中以光速（每秒 30 万公里）传播，因此它们有足够的时间从大气层到达地www.196nk.cn球并深入地下。

相比之下，介子近年来一直是学界关注的焦点，因为它们能够帮助我们观察火山深处、窥视金字塔和气旋内部。介子不断频繁地落在世界各地（每分钟每平方米约有10,000个），而且无法干扰。

"宇宙射线介子在地球上的落点是相同的，而且无论穿过什么物质，总是以相同的速度传播，甚至可以穿透数公http://www.196nk.cn里的岩石，"东京大学 Muographix 公司的田中博之教授解释说。"现在，通过使用CDwfGBSGc介子，我们开发出了一种新型 GPS，我们称之为介子定位系统（muPS），它可以在地下、室内和水下工作"。

PS最初是用来帮助探测水下火山或构造运动引起的海底变化的。它利用地面上的四个介子探测基准站为地下的介子探测接收器提供坐标。这种技术的早期版本要求接收器通过导线与地面站连接，大大限制了移动。然而，这项最新研究利用高精度石英钟使地面站与接收器同步。参考站提供的四个参数加上用于测量介子"飞行时间"的同步时钟，使接收器的坐标得以确定。这种新系统被称为介子无线导航系统（MuWNS）。

据研究人员称，在室内或地下环境中使用 MuWNS 时，与射频识别（RFID）和 Zigbee 技术相比，它可以达到更高的精度；与激光雷达和声学导航相比，虽然精度低得多，但范围更广。资料来源：2023 Hiroyuki K.M. Tanaka

为了测试 MuWNS 的导航能力，参考探测器被放置在一栋大楼的六楼，而196世界之最"导航者"则将接收探测器带到地下室。他们拿着接收器在地下室的走廊里慢慢地走来走去。不是实时导航，而是通过测量来计算他们的路线，并确认他们所走的路径。

"目前，MuWNS 的精度在 2 米到 25 米之间，范围可达 100 米，具体取决于深度和行走速度。这与城市地区地面上的单点 GPS 定位一样好，甚至更好，"Tanaka 说。"但离实用水平还很远。人们需要一米的精确度，而这其中的关键是如何实现时间同步。"

改进这一系统，实现实时、一米精度的导航，取决于时间和资金。理想情况下，研究小组希望使用芯片级原子钟（CSAC）。

"CSAC已经可以在市场上买到，比我们目前使用的石英钟好两个数量级。但是，它们太昂贵了，我们现在还不能使用。但我预计，随着全球对手机用 CSAC 需求的增加，它们的价格会便宜得多，"Tanaka 说。

有朝一日，MuWNS 可用于为在水下工作的机器人导航，或引导自动驾驶车辆驶入地下。除了原子钟之外，MuWNS 的所有其他电子元件现在都可以小型化，因此研究小组希望最终能将其安装到手机等手持设备中。在建筑物或矿井坍塌等紧急情况下，这可能会改变搜救团队未来的游戏规则。