Негізгі ұсыныстар
- Зерттеушілер GPS орнына кванттық механиканы пайдаланатын балама навигация жүйесін ойлап тапты.
- GPS жүйелері кептелуі немесе қолжетімсіз болуы мүмкін.
- Кейбір автономды көліктер карта ақпаратымен байланысты камералардың, радарлардың және лидарлардың көрнекі сигналдарын пайдаланып шарлай алады.
Жақында жол табу үшін GPS қажет болмауы мүмкін.
Жаһандық позициялау жүйелері (GPS) телефондардан бастап көліктерге дейін кең таралған. Бірақ зерттеушілер спутниктік желінің орнына бағыттарды бақылау үшін кванттық механиканы қолданатын жаңа әдіс ойлап тапты.
«GPS қолжетімсіз болу мүмкіндігі әрқашан бар», - деді Sandia Ұлттық зертханасының ғалымы Питер Швиндт Lifewire-ке электрондық поштамен берген сұхбатында. "Мүмкін, сіз GPS қабылдай алмайтын аймақта болуыңыз мүмкін, мысалы, қалалық шатқалда немесе туннельде. Сондай-ақ, GPS оңай кептеліп қалады. Осылайша, қолданбалар GPS қолжетімсіздігі қаупін көтере алмаса, балама қажет."
Белгісіздікпен жұмыс
Швиндт және оның әріптестері жақында AVS Quantum Science журналында жарияланған мақалада кванттық құрылғыны сипаттады. Бұл титан металды қабырғалары мен сапфир терезелері бар авокадо тәрізді гаджет, оның құрамында дәл навигациялық өлшемдер үшін қажетті жағдайларда атомдар бұлты бар.
Вакуум пакеті атом интерферометріне, акселерометрге немесе гироскопқа түседі. Үш жоғары дәлдіктегі акселерометр және үш гироскоп бағыттағы шамалы өзгерістерді өлшейтін инерциялық өлшем бірлігін құрайды.
"Атом интерферометрі технологиясы зертханадағы дәлдікті практикалық құрылғыға айналдыруға болатын болса, сыртқы жаңартуларсыз сағаттар бойы навигацияға мүмкіндік беретін өте жоғары дәлдіктегі инерциялық сенсор болу мүмкіндігіне ие", - деді Швиндт.
GPSсіз шарлаудың екі негізгі жолы бар, деді Швиндт. Ең көп таралған әдіс - ұялы телефон сигналдары сияқты позиция туралы ақпаратты алу үшін басқа сыртқы сигналдарды пайдалану. Екіншісі - сыртқы сигналдарды қажет етпей, үдеу мен айналуды (мысалы, автомобиль немесе ұшақ) өлшейтін инерциялық сенсорларды пайдалану. Платформаның орнын, бағытын және жылдамдығын үздіксіз жаңарту үшін инерциялық өлшемдер үздіксіз өңделеді.
Робокөліктерге жақсырақ карталар қажет
Автономды автокөлік компаниялары көліктерінің GPSсіз жүру жолдарын іздеуде алға жылжуда. Бұл автономды автомобильдер карта ақпаратымен байланысты камералардан, радарлардан және лидарлардан визуалды сигналдарды пайдаланады, деді Джон Фишер, Orolia навигациялық компаниясының алдыңғы қатарлы зерттеулер мен әзірлемелердің вице-президенті Lifewire-ге электрондық поштаға берген сұхбатында.
"Айналаңда көлік жүргізу үшін GPS қажет емес сияқты - сізде мидың автономды навигация жүйелерінде сақталған карталар мен көрнекі сигналдар бар, енді үлкен карта дерекқорлары мен сілтеме жасау үшін көше көріністері бар", - деп қосты ол. "Оған салыстырмалы қозғалысты өлшеу үшін гироскоптар мен акселерометрлерді пайдаланатын инерциялық навигация жүйесін қосыңыз - және сізде жақсы навигация бар."
Сандия ұлттық зертханалары
Tesla көлігіне отырмайтындар үшін GPS-тің өзі жаңартуға тиіс. Ғарыштағы төмен орбиталық (LEO) спутниктерінің жаңа буынының сигналдары жер бетінде 1000 есе күшті және GPS-ке балама ретінде пайдаланылуы мүмкін.
Сонымен қатар салыстырмалы түрде жаңа 5G ұялы желі GPS дәлдігіне жақындайтын орынға негізделген қызметтерді (LBS) ұсынатын болады, деді Фишер.
Пайдаланушылар GPS-ке баламалардан пайда табудың бір жолы - қауіпсіздікті күшейту, дейді Lifewire киберқауіпсіздік жөніндегі сарапшы Магда Челли.
"Мен GPS қолданбасы мен деректердің тұтастығын өзгерту немесе көліктің немесе кез келген басқа құрылғының нақты GPS координаттарын өзгерту мүмкіндігіне алаңдаймын", - деп қосты ол. "Біз GPS координаттарына негізделген қызметтерді ұсынатын мыңдаған мобильді қолданбаларды көріп отырмыз. Дегенмен, егер қолданба дұрыс қауіпсіздікті пайдаланбаса, GPS координаттары жалған болуы мүмкін."
GPS-ті пайдалансаңыз да, тәжірибені жақсартудың жолдары бар. HERE Technologies картографиялық компаниясының менеджері Татьяна Вюнова Lifewire-ке LIdar және оптикалық сенсорларды біріктіретін HD картасы сияқты өздігінен жүретін көліктерді жол табу технологиясымен толықтыруға болады.
Атом интерферометрі технологиясы сыртқы жаңартуларсыз сағаттар бойы навигацияға мүмкіндік беретін өте жоғары дәлдіктегі инерциялық сенсор болу мүмкіндігіне ие…
Mercedes-Benz, мысалы, кейбір көліктерінде Here's HD Live Maps қолданбасын пайдаланады, бұл пайдаланушыларға GPS және борттық сенсорлар ауқымын "артынан" көруге мүмкіндік береді.
"Қосымша локализация мен позициялау көздері жүйелерді қауіпсіздіктің, қауіпсіздіктің және артықшылықтың қосымша қабаттарымен қамтамасыз етеді", - деді Вюнова. "Жалпы себептерге GPS кептелісі, жалғандық немесе қалалық каньондардағы сигнал қателері жатады."
