Ključni izsledki
- Raziskovalci so iznašli alternativni navigacijski sistem, ki namesto GPS uporablja kvantno mehaniko.
- Sistemi GPS so lahko moteni ali nedosegljivi.
- Nekateri avtonomni avtomobili lahko navigirajo z uporabo vizualnih namigov iz kamer, radarjev in lidarjev v korelaciji z informacijami zemljevida.
Kmalu morda ne boste več potrebovali GPS-a za iskanje poti.
Globalni sistemi za določanje položaja (GPS) so postali vseprisotni v vsem, od telefonov do avtomobilov. Toda raziskovalci so iznašli novo metodo, ki uporablja kvantno mehaniko za sledenje navodilom namesto satelitskega omrežja.
"Vedno obstaja možnost, da GPS ni na voljo," je za Lifewire v intervjuju po elektronski pošti povedal znanstvenik Sandia National Laboratories Peter Schwindt. "Morda ste na območju, kjer ne morete sprejeti GPS, na primer v urbanem kanjonu ali tunelu. Poleg tega se GPS zlahka zatakne. Če torej aplikacije ne prenesejo tveganja nedosegljivosti GPS, je potrebna alternativa."
Delo z negotovostjo
Schwindt in njegovi kolegi so nedavno opisali kvantno napravo v članku, objavljenem v AVS Quantum Science. To je pripomoček v obliki avokada s stenami iz kovine iz titana in okni iz safirja, ki vsebuje oblak atomov v pravih pogojih za natančne navigacijske meritve.
Vakuumski paket bi šel v atomski interferometer, merilnik pospeška ali žiroskop. Trije visoko natančni merilniki pospeška in trije žiroskopi tvorijo inercialno merilno enoto, ki meri drobne spremembe smeri.
"Tehnologija atomskega interferometra ima potencial, da postane zelo natančen inercialni senzor, ki bi lahko omogočil ure in ure navigacije brez zunanjih posodobitev, če je mogoče natančnost v laboratoriju prevesti v praktično napravo," je dejal Schwindt.
Obstajata dva glavna načina navigacije brez GPS-a, je dejal Schwindt. Najpogostejša metoda je uporaba drugih zunanjih signalov za pridobitev informacij o položaju, kot so signali mobilnega telefona. Drugi je uporaba inercialnih senzorjev, ki merijo pospešek in vrtenje (npr. avtomobila ali letala) brez potrebe po zunanjih signalih. Inercialne meritve se nenehno obdelujejo za zagotavljanje neprekinjenega posodabljanja položaja, orientacije in hitrosti platforme.
Robocars potrebujejo boljše zemljevide
Avtonomna avtomobilska podjetja napredujejo pri iskanju načinov za navigacijo svojih vozil brez GPS-a. Ti avtonomni avtomobili uporabljajo vizualne namige iz kamer, radarjev in lidarjev, povezanih z informacijami na zemljevidu, je v intervjuju za Lifewire po elektronski pošti povedal John Fischer, podpredsednik za napredne raziskave in razvoj pri navigacijskem podjetju Orolia.
»Tako kot ne potrebujete GPS-a za vožnjo v vaši soseščini – imate zemljevide in vizualne namige, shranjene v vaših možganih – avtonomni navigacijski sistemi imajo zdaj ogromne podatkovne baze zemljevidov in poglede ulic,« je dodal. "Dodajte k temu inercialni navigacijski sistem - ki uporablja žiroskope in merilce pospeška za merjenje relativnega gibanja - in dobili boste dobro navigacijo."
Sandia National Laboratories
Za tiste, ki ne bodo sedli v Teslo, bo sam GPS treba nadgraditi. Nova generacija satelitov v nizki zemeljski orbiti (LEO), ki so že v vesolju, ima signale do 1000-krat močnejše na zemeljskem površju in jih je mogoče uporabiti kot alternativo GPS-u.
Poleg tega bo razmeroma novo mobilno omrežje 5G ponujalo storitve na podlagi lokacije (LBS), ki se bodo približale natančnosti GPS, je dejal Fischer.
Eden od načinov, kako bi lahko uporabniki imeli koristi od alternativ GPS, je izboljšana varnost, je za Lifewire povedala strokovnjakinja za kibernetsko varnost Magda Chelly.
"Skrbi me aplikacija GPS in možnost, da bi spremenila celovitost podatkov ali spremenila dejanske koordinate GPS avtomobila ali katere koli druge naprave," je dodala. "Vidimo na tisoče mobilnih aplikacij, ki ponujajo storitve, ki temeljijo na GPS koordinatah. Zaskrbljujoče pa je, da so koordinate GPS lahko lažne, če aplikacija ne uporablja prave varnosti."
Tudi če uporabljate GPS, obstajajo načini za izboljšanje izkušnje. Samovozeče avtomobile je mogoče nadgraditi s tehnologijo za iskanje poti, kot je zemljevid visoke ločljivosti, ki združuje lidar in optične senzorje, je za Lifewire povedala Tatiana Vyunova, vodja podjetja za kartiranje HERE Technologies.
Tehnologija atomskega interferometra ima potencial, da postane zelo natančen inercialni senzor, ki bi lahko omogočil navigacijo več ur brez zunanjih posodobitev…
Mercedes-Benz, na primer, uporablja Here's HD Live Maps na nekaterih svojih avtomobilih, kar uporabnikom omogoča, da »vidijo dlje« od GPS-a in obsega vgrajenih senzorjev.
"Dodatni viri lokalizacije in pozicioniranja zagotavljajo sistemom dodatne ravni varnosti, varnosti in redundance," je dejala Vyunova. "Pogosti vzroki vključujejo motenje GPS-a, ponarejanje ali napake signala v urbanih kanjonih."
