מזונות חשובים
- חוקרים המציאו מערכת ניווט חלופית המשתמשת במכניקת קוונטים במקום ב-GPS.
- מערכות GPS יכולות להיות חסומות או לא זמינות.
- כמה מכוניות אוטונומיות יכולות לנווט באמצעות רמזים חזותיים ממצלמות, מכ"מים ולידארים בקורלציה עם מידע מפה.
בקרוב אולי לא תזדקק ל-GPS כדי להתמצא.
מערכות מיקום גלובליות (GPS) הפכו להיות נפוצות בכל דבר, מטלפונים ועד מכוניות. אבל חוקרים המציאו שיטה חדשה המשתמשת במכניקת קוונטים כדי לעקוב אחר כיוונים במקום רשת הלוויין.
"תמיד יש סיכוי שה-GPS אינו זמין", אמר מדען המעבדות הלאומיות של Sandia, פיטר שווינדט, ל-Lifewire בראיון באימייל. "אולי אתה נמצא באזור שבו אינך יכול לקבל GPS, כמו בקניון עירוני או מנהרה. כמו כן, GPS נתקע בקלות. לפיכך, אם האפליקציות אינן יכולות לסבול את הסיכון של אי זמינות GPS, נדרשת חלופה."
עבודה עם אי-ודאות
Schwindt ועמיתיו תיארו לאחרונה את ההתקן הקוונטי במאמר שפורסם ב-AVS Quantum Science. זהו גאדג'ט בצורת אבוקדו עם קירות מתכת טיטניום וחלונות ספיר המכיל ענן של אטומים בתנאים הנכונים למדידות ניווט מדויקות.
חבילת הוואקום תיכנס לאינטרפרומטר אטום, מד תאוצה או ג'ירוסקופ. שלושה מדי תאוצה בעלי דיוק גבוה ושלושה גירוסקופים יוצרים יחידת מדידה אינרציאלית, המודדת שינויים זעירים בכיוון.
"לטכנולוגיית אינטרפרומטר אטום יש פוטנציאל להיות חיישן אינרציאלי בעל דיוק גבוה שיכול לאפשר ניווט במשך שעות ללא עדכונים חיצוניים אם ניתן לתרגם את הדיוק במעבדה למכשיר מעשי", אמר שונדט.
ישנן שתי דרכים עיקריות לניווט ללא GPS, אמר שיינדט. השיטה הנפוצה ביותר היא להשתמש באותות חיצוניים אחרים כדי לקבל מידע על מיקום, כגון אותות טלפון סלולרי. השני הוא להשתמש בחיישני אינרציה, המודדים את התאוצה והסיבוב (למשל, מכונית או מטוס) ללא צורך באותות חיצוניים. מדידות אינרציאליות מעובדות באופן רציף כדי לספק עדכון רציף למיקום, כיוון הפלטפורמה והמהירות.
Robocars Need Better Maps
חברות רכב אוטונומיות עושות צעדים במציאת דרכים לרכבים שלהן לנווט ללא GPS. המכוניות האוטונומיות הללו משתמשות ברמזים חזותיים ממצלמות, מכ מים ולידארים המתואמים עם מידע מפה, אמר ג'ון פישר, סגן נשיא למחקר ופיתוח מתקדמים בחברת הניווט Orolia, בראיון ל-Lifewire.
"כפי שאינך זקוק ל-GPS כדי לנהוג בשכונה שלך - יש לך את המפות והרמזים החזותיים המאוחסנים במערכות הניווט האוטונומיות למוח שלך, יש כעת מסדי נתונים ענקיים של מפות ותצוגות רחוב להתייחסות", הוסיף. "הוסף לזה מערכת ניווט אינרציאלית שמשתמשת בג'ירוסקופים ומדדי תאוצה כדי למדוד תנועה יחסית - ויש לך ניווט טוב."
Sandia National Laboratories
למי שלא יקפוץ בטסלה, ה-GPS עצמו אמור לשדרג. לדור חדש של לוויינים במסלול נמוך (LEO) שכבר נמצאים בחלל יש אותות חזקים עד פי 1,000 על פני כדור הארץ, והוא יכול לשמש כחלופה ל-GPS.
כמו כן, רשת הסלולר החדשה יחסית של 5G תציע שירותים מבוססי מיקום (LBS) שיתקרבו לדיוק GPS, אמר פישר.
דרך אחת שבה משתמשים יכולים להפיק תועלת מחלופות ל-GPS היא אבטחה משופרת, אמרה מומחית אבטחת הסייבר מגדה צ'לי ל-Lifewire.
"אני מרגישה מודאגת מאפליקציית ה-GPS והפוטנציאל לשנות את שלמות הנתונים או לשנות את קואורדינטות ה-GPS האמיתיות של מכונית או כל מכשיר אחר", הוסיפה. "אנו רואים אלפי יישומים ניידים המספקים שירותים המבוססים על קואורדינטות GPS. עם זאת, מה שמדאיג הוא שניתן לזייף את קואורדינטות ה-GPS אם האפליקציה לא משתמשת באבטחה הנכונה."
גם אם אתה משתמש ב-GPS, יש דרכים לשפר את החוויה. ניתן להרחיב מכוניות בנהיגה עצמית באמצעות טכנולוגיית איתור דרכים, כגון מפת HD המשלבת חיישני לידר וחיישנים אופטיים, אמרה טטיאנה ויונובה, מנהלת בחברת המיפוי HERE Technologies, ל-Lifewire..
לטכנולוגיית אינטרפרומטר אטום יש פוטנציאל להיות חיישן אינרציאלי בעל דיוק גבוה שיכול לאפשר ניווט במשך שעות ללא עדכונים חיצוניים…
מרצדס-בנץ, למשל, משתמשת ב-Here's HD Live Maps בחלק מהמכוניות שלה, ומאפשרת למשתמשים "לראות מעבר" ל-GPS ואת טווח החיישנים המובנים.
"מקורות נוספים של לוקליזציה ומיקום מספקים למערכות שכבות נוספות של אבטחה, בטיחות ויתירות", אמר ויונובה. "סיבות נפוצות כוללות חסימת GPS, זיוף או שגיאות איתות בקניונים עירוניים."
