Kulcs elvitelek
- A kutatók egy alternatív navigációs rendszert dolgoztak ki, amely GPS helyett kvantummechanikát használ.
- A GPS-rendszerek elakadhatnak vagy nem érhetők el.
- Egyes autonóm autók képesek navigálni a kamerák, radarok és lidarok által a térképinformációkkal korrelált vizuális jelzések segítségével.
Lehet, hogy hamarosan nem lesz szüksége GPS-re az eligazodáshoz.
A globális helymeghatározó rendszerek (GPS) a telefonoktól az autókig mindenhol elterjedtek. A kutatók azonban egy új módszerrel álltak elő, amely kvantummechanikát használ az irányok követésére a műholdhálózat helyett.
"Mindig fennáll annak a lehetősége, hogy a GPS nem elérhető" - mondta Peter Schwindt, a Sandia National Laboratories tudósa a Lifewire-nek egy e-mailes interjújában. "Talán olyan területen tartózkodik, ahol nem tudja fogadni a GPS-t, például városi kanyonban vagy alagútban. Ezenkívül a GPS könnyen elakad. Így ha az alkalmazások nem tolerálják a GPS elérhetetlenségének kockázatát, alternatívára van szükség."
Munka a bizonytalansággal
Schwindt és munkatársai a közelmúltban leírták a kvantumeszközt az AVS Quantum Science-ben megjelent cikkükben. Ez egy avokádó alakú kütyü titán fémfalakkal és zafír ablakokkal, amely atomfelhőt tartalmaz a megfelelő körülmények között a pontos navigációs mérésekhez.
A vákuumcsomag atominterferométerbe, gyorsulásmérőbe vagy giroszkópba kerülne. Három nagy pontosságú gyorsulásmérő és három giroszkóp egy tehetetlenségi mérőegységet alkot, amely apró irányváltozásokat mér.
"Az Atom interferométeres technológiának megvan a lehetősége arra, hogy egy nagyon nagy pontosságú inerciális érzékelővé váljon, amely órákon át lehetővé teszi a navigációt külső frissítések nélkül, ha a laboratóriumi precizitást praktikus eszközzé lehet fordítani" - mondta Schwindt.
A GPS nélküli navigációnak két fő módja van, mondta Schwindt. A legelterjedtebb módszer az, hogy más külső jeleket használnak helyzetinformációk, például mobiltelefon jelek megszerzésére. A másik az inerciális érzékelők használata, amelyek külső jelek nélkül mérik a gyorsulást és az elfordulást (pl. autó vagy repülőgép). Az inerciális méréseket folyamatosan dolgozzák fel, hogy folyamatosan frissítsék a platform helyzetét, tájolását és sebességét.
Robocars Need Better Maps
Az autonóm autógyártó cégek lépéseket tesznek annak érdekében, hogy megtalálják járműveik GPS nélküli navigációját. Ezek az autonóm autók kamerákból, radarokból és lidarokból származó vizuális jelzéseket használnak, amelyek korrelálnak a térképinformációkkal – mondta John Fischer, az Orolia navigációs vállalat fejlett kutatási és fejlesztési részlegének alelnöke a Lifewire-nek adott e-mailes interjújában.
"Ahogyan a környéken való közlekedéshez nincs szükség GPS-re, az agyban tárolt térképek és vizuális jelek is megvannak, az autonóm navigációs rendszerek most már hatalmas térképadatbázisokkal és utcanézetekkel rendelkeznek" - tette hozzá. "Ha ehhez hozzáadunk egy inerciális navigációs rendszert – giroszkópokat és gyorsulásmérőket használnak a relatív mozgás mérésére –, és máris jó a navigáció."
Sandia National Laboratories
Azok számára, akik nem ugranak be egy Teslába, a GPS-nek magát a frissítést esedékes. Az alacsony Föld körüli pályán (LEO) már az űrben lévő műholdak új generációjának jelei akár 1000-szer erősebbek a Föld felszínén, és a GPS alternatívájaként használhatók.
Emellett a viszonylag új 5G mobilhálózat olyan helyalapú szolgáltatásokat (LBS) kínál majd, amelyek megközelítik a GPS pontosságát, mondta Fischer.
Az egyik módja annak, hogy a felhasználók profitálhassanak a GPS alternatíváiból, a fokozott biztonság – mondta Magda Chelly kiberbiztonsági szakértő a Lifewire-nek.
"Aggódom a GPS-alkalmazás miatt, és az adatok integritásának vagy egy autó vagy bármely más eszköz valódi GPS-koordinátáinak megváltoztatásának lehetősége miatt" - tette hozzá. "Több ezer mobilalkalmazást látunk, amelyek GPS-koordinátákon alapuló szolgáltatásokat nyújtanak. Aggasztó azonban, hogy a GPS-koordinátákat meg lehet hamisítani, ha az alkalmazás nem használja a megfelelő biztonságot."
Még akkor is, ha GPS-t használ, van mód az élmény javítására. Az önvezető autók kibővíthetők útkereső technológiával, például egy lidar és optikai érzékelőket kombináló HD térképpel – mondta Tatiana Vyunova, a HERE Technologies térképészeti cég menedzsere a Lifewire-nek.
Az Atom interferométeres technológiának megvan a lehetősége, hogy egy nagyon nagy pontosságú inerciális szenzor legyen, amely órákon át lehetővé teszi a navigációt külső frissítések nélkül…
A Mercedes-Benz például a Here's HD Live Maps funkciót használja egyes autóiban, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy „túlláthassanak” a GPS-en és a fedélzeti érzékelők skáláján.
"További lokalizációs és helymeghatározási források további biztonsági, biztonsági és redundanciaszintű rendszereket biztosítanak" - mondta Vyunova. "A gyakori okok közé tartozik a GPS-elakadások, a hamisítás vagy a jelhibák városi kanyonokban."
