Võtmed kaasavõtmiseks
- Teadlased on välja pakkunud alternatiivse navigatsioonisüsteemi, mis kasutab GPS-i asemel kvantmehaanikat.
- GPS-süsteemid võivad olla ummistunud või puuduvad.
- Mõned autonoomsed autod saavad navigeerida kaamerate, radarite ja lidarite visuaalsete näpunäidete abil, mis on seotud kaarditeabega.
Te ei pruugi peagi orienteerumiseks GPS-i vajada.
Globaalsed positsioneerimissüsteemid (GPS) on muutunud üldlevinud kõiges alates telefonidest kuni autodeni. Kuid teadlased on välja mõelnud uue meetodi, mis kasutab satelliitvõrgu asemel suundade jälgimiseks kvantmehaanikat.
"Alati on võimalus, et GPS pole saadaval, " ütles Sandia National Laboratories teadlane Peter Schwindt Lifewire'ile antud meiliintervjuus. "Võib-olla olete piirkonnas, kus te ei saa GPS-i vastu võtta, näiteks linnakanjonis või tunnelis. Samuti takerdub GPS kergesti. Seega, kui rakendused ei talu GPS-i kättesaamatuse ohtu, on vaja alternatiivi."
Ebakindlusega töötamine
Schwindt ja tema kolleegid kirjeldasid hiljuti kvantseadet ajakirjas AVS Quantum Science avaldatud artiklis. See on titaanist metallseinte ja safiirakendega avokaadokujuline vidin, mis sisaldab täpsete navigatsioonimõõtmiste jaoks sobivates tingimustes aatomipilve.
Vakumpaketis läheks aatomiinterferomeetrisse, kiirendusmõõturisse või güroskoopi. Kolm ülitäpset kiirendusmõõturit ja kolm güroskoopi moodustavad inertsiaalse mõõtühiku, mis mõõdab väikseid suunamuutusi.
"Aatomi interferomeetri tehnoloogial on potentsiaal olla väga suure täpsusega inertsiaalne andur, mis võimaldab navigeerida tundide kaupa ilma väliste värskendusteta, kui laboris saavutatud täpsust saab praktiliseks seadmeks tõlkida," ütles Schwindt.
Ilma GPS-ita navigeerimiseks on kaks peamist viisi, ütles Schwindt. Kõige tavalisem meetod on asukohateabe saamiseks kasutada muid väliseid signaale, näiteks mobiiltelefoni signaale. Teine on kasutada inertsiaalseid andureid, mis mõõdavad kiirendust ja pöörlemist (nt autos või lennukis) ilma väliseid signaale vajamata. Inertsiaalseid mõõtmisi töödeldakse pidev alt, et pakkuda pidevat värskendust platvormi asukoha, orientatsiooni ja kiiruse kohta.
Roboautod vajavad paremaid kaarte
Autonoomsed autofirmad teevad edusamme, leidmaks võimalusi, kuidas nende sõidukid saaksid ilma GPS-ita navigeerida. Need autonoomsed autod kasutavad kaamerate, radarite ja lidarite visuaalseid näpunäiteid, mis on korrelatsioonis kaarditeabega, ütles navigatsiooniettevõtte Orolia täiustatud uurimis- ja arendustegevuse asepresident John Fischer Lifewire'ile e-posti intervjuus.
"Nii nagu te ei vaja oma naabruskonnas sõitmiseks GPS-i, on teie ajusse salvestatud kaardid ja visuaalsed näpunäited - autonoomsetes navigeerimissüsteemides on nüüd viitamiseks tohutud kaardiandmebaasid ja tänavavaated," lisas ta. "Lisage sellele inertsiaalne navigatsioonisüsteem, mis kasutab suhtelise liikumise mõõtmiseks güroskoope ja kiirendusmõõtureid - ja teil on hea navigeerimine."
Sandia National Laboratories
Neile, kes Teslasse ei hüppa, tuleb GPS-i ise uuendada. Uue põlvkonna madala orbiidiga (LEO) satelliitide, mis juba kosmoses on, signaalid Maa pinnal on kuni 1000 korda tugevamad ja neid saab kasutada GPS-i alternatiivina.
Samuti hakkab suhteliselt uus 5G mobiilsidevõrk pakkuma asukohapõhiseid teenuseid (LBS), mis lähenevad GPS-i täpsusele, ütles Fischer.
Üks viis, kuidas kasutajad saavad GPS-i alternatiividest kasu saada, on täiustatud turvalisus, ütles küberturvalisuse ekspert Magda Chelly Lifewire'ile.
"Tunnen muret GPS-i rakenduse ja võimaluse pärast muuta andmete terviklikkust või muuta auto või mõne muu seadme tegelikke GPS-koordinaate," lisas ta. "Näeme tuhandeid mobiilirakendusi, mis pakuvad GPS-koordinaatidel põhinevaid teenuseid. Murettekitav on aga see, et GPS-koordinaate saab võltsida, kui rakendus ei kasuta õiget turvalisust."
Isegi kui kasutate GPS-i, on kasutuskogemuse parandamiseks võimalusi. Isejuhtivaid autosid saab täiendada teeotsimistehnoloogiaga, näiteks HD-kaardiga, mis ühendab lidari ja optilisi andureid, ütles kaardistamisettevõtte HERE Technologies juht Tatiana Vyunova Lifewire'ile.
Atom-interferomeetri tehnoloogial on potentsiaal saada väga täpseks inertsiaalseks anduriks, mis võimaldab navigeerida tundide kaupa ilma väliste värskendusteta…
Näiteks Mercedes-Benz kasutab mõnel oma autol teenust Here's HD Live Maps, mis võimaldab kasutajatel näha GPS-i ja pardaandurite valikust kaugemale.
"Täiendavad lokaliseerimise ja positsioneerimise allikad pakuvad süsteemidele täiendavaid turvalisuse, ohutuse ja koondamise kihte," ütles Vyunova. "Levinud põhjused on GPS-i segamine, võltsimine või signaalivead linnakanjonites."
