Keeawayt
- Tutkijat ovat keksineet vaihtoehtoisen navigointijärjestelmän, joka käyttää kvanttimekaniikkaa GPS:n sijaan.
- GPS-järjestelmät voivat olla tukossa tai ne eivät ole käytettävissä.
- Jotkin autonomiset autot voivat navigoida käyttämällä visuaalisia vihjeitä kameroista, tutkista ja lidareista, jotka korreloivat karttatietojen kanssa.
Et ehkä pian tarvitse GPS:ää löytääksesi paikan.
Globaalisista paikannusjärjestelmistä (GPS) on tullut kaikkialla puhelimista autoihin. Mutta tutkijat ovat keksineet uuden menetelmän, joka käyttää kvanttimekaniikkaa seuratakseen suuntia satelliittiverkon sijaan.
"Aina on mahdollista, että GPS ei ole käytettävissä", Sandia National Laboratories -tutkija Peter Schwindt kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa. "Ehkä olet alueella, jossa et voi vastaanottaa GPS:ää, kuten kaupunkien kanjonissa tai tunnelissa. Lisäksi GPS juuttuu helposti. Jos sovellukset eivät siis siedä GPS:n epäkäytettävyyden riskiä, tarvitaan vaihtoehto."
Työskentely epävarmuuden kanssa
Schwindt ja hänen kollegansa kuvasivat äskettäin kvanttilaitetta AVS Quantum Science -lehdessä julkaistussa artikkelissa. Se on avokadon muotoinen vempain, jossa on titaanimetalliseinät ja safiiriikkunat ja joka sisältää atomipilven oikeissa olosuhteissa tarkkoja navigointimittauksia varten.
Tyhjiöpaketti menisi atomiinterferometriin, kiihtyvyysanturiin tai gyroskooppiin. Kolme erittäin tarkkaa kiihtyvyysmittaria ja kolme gyroskooppia muodostavat inertiamittayksikön, joka mittaa pieniä suunnanmuutoksia.
"Atom-interferometriteknologialla on potentiaalia olla erittäin tarkka inertia-anturi, joka voi mahdollistaa navigoinnin tuntikausia ilman ulkoisia päivityksiä, jos laboratorion tarkkuus voidaan muuntaa käytännölliseksi laitteeksi", Schwindt sanoi.
On kaksi päätapaa navigoida ilman GPS:ää, Schwindt sanoi. Yleisin tapa on käyttää muita ulkoisia signaaleja sijaintitietojen saamiseksi, kuten matkapuhelinsignaaleja. Toinen vaihtoehto on käyttää inertiaantureita, jotka mittaavat kiihtyvyyttä ja pyörimistä (esim. auto tai lentokone) ilman ulkoisten signaalien tarvetta. Inertiamittauksia käsitellään jatkuvasti, jotta alustan sijainti, suunta ja nopeus päivitetään jatkuvasti.
Roboautot tarvitsevat parempia karttoja
Autonomiset autoyritykset ovat ottamassa askeleita löytääkseen tapoja, joilla ajoneuvonsa voivat navigoida ilman GPS:ää. Nämä autonomiset autot käyttävät visuaalisia vihjeitä kameroista, tutkaista ja lidareista, jotka korreloivat karttatietojen kanssa, John Fischer, navigointiyhtiö Orolian edistyneen tutkimuksen ja kehityksen johtaja, kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
"Aivan kuten et tarvitse GPS:ää ajaaksesi naapurustossasi, sinulla on kartat ja visuaaliset vihjeet tallennettuna aivoihisi. Autonomisissa navigointijärjestelmissä on nyt v altavat karttatietokannat ja katunäkymät viitteeksi", hän lisäsi. "Lisää tähän inertiaalinen navigointijärjestelmä, joka käyttää gyroskooppeja ja kiihtyvyysmittareita suhteellisen liikkeen mittaamiseen - ja sinulla on hyvä navigointi."
Sandia National Laboratories
Niille, jotka eivät hyppää Teslaan, GPS itsessään on päivitettävä. Uuden sukupolven matalan maan kiertoradalla (LEO) jo avaruudessa olevilla satelliiteilla on jopa 1 000 kertaa voimakkaampia signaaleja maan pinnalla, ja niitä voidaan käyttää vaihtoehtona GPS:lle.
Lisäksi suhteellisen uusi 5G-matkapuhelinverkko tarjoaa Location Based Services (LBS) -palveluita, jotka lähestyvät GPS-tarkkuutta, Fischer sanoi.
Yksi tapa, jolla käyttäjät voivat hyötyä vaihtoehdoista GPS:lle, on parannettu tietoturva, kyberturvallisuusasiantuntija Magda Chelly kertoi Lifewirelle.
"Olen huolissani GPS-sovelluksesta ja mahdollisuudesta muuttaa tietojen eheyttä tai muuttaa auton tai minkä tahansa muun laitteen todellisia GPS-koordinaatteja", hän lisäsi. "Näemme tuhansia mobiilisovelluksia tarjoavan GPS-koordinaatteihin perustuvia palveluita. Huolestuttavaa on kuitenkin se, että GPS-koordinaatteja voidaan huijata, jos sovellus ei käytä oikeaa suojausta."
Vaikka käyttäisit GPS:ää, on olemassa tapoja parantaa kokemusta. Itseajavia autoja voidaan täydentää tienhakutekniikalla, kuten HD-kartalla, joka yhdistää lidar- ja optiset sensorit, HERE Technologiesin karttayhtiön johtaja Tatiana Vyunova kertoi Lifewirelle.
Atom-interferometriteknologialla on potentiaalia olla erittäin tarkka inertia-anturi, joka mahdollistaa navigoinnin tuntikausia ilman ulkoisia päivityksiä…
Esimerkiksi Mercedes-Benz käyttää Here's HD Live Mapsia joissakin autoissaan, jolloin käyttäjät voivat "näkeä pidemmälle" GPS:n ja sisäisten antureiden valikoiman.
"Lisäpaikannuksen ja paikannuslähteet tarjoavat järjestelmille ylimääräisiä suojaus-, turvallisuus- ja redundanssitasoja", Vyunova sanoi. "Yleisiä syitä ovat GPS-häiriöt, huijaukset tai signaalivirheet kaupunkien kanjoneissa."
