Key Takeaway
- Penyelidik telah menghasilkan sistem navigasi alternatif yang menggunakan mekanik kuantum dan bukannya GPS.
- Sistem GPS boleh tersekat atau tidak tersedia.
- Sesetengah kereta autonomi boleh menavigasi menggunakan isyarat visual daripada kamera, radar dan lidar yang dikaitkan dengan maklumat peta.
Anda tidak lama lagi mungkin tidak memerlukan GPS untuk mencari jalan anda.
Sistem penentududukan global (GPS) telah digunakan di mana-mana dalam segala-galanya daripada telefon ke kereta. Tetapi penyelidik telah menghasilkan kaedah baharu yang menggunakan mekanik kuantum untuk menjejaki arah dan bukannya rangkaian satelit.
"Selalu ada kemungkinan GPS tidak tersedia, " kata saintis Sandia National Laboratories Peter Schwindt kepada Lifewire dalam temu bual e-mel. "Mungkin anda berada di kawasan yang anda tidak boleh menerima GPS, seperti di ngarai bandar atau terowong. Selain itu, GPS mudah tersekat. Oleh itu, jika aplikasi tidak dapat bertolak ansur dengan risiko ketiadaan GPS, alternatif diperlukan."
Bekerja Dengan Ketidakpastian
Schwindt dan rakan sekerjanya baru-baru ini menerangkan peranti kuantum dalam kertas kerja yang diterbitkan dalam AVS Quantum Science. Ia adalah alat berbentuk alpukat dengan dinding logam titanium dan tingkap nilam yang mengandungi awan atom pada keadaan yang sesuai untuk pengukuran navigasi yang tepat.
Pakej vakum akan dimasukkan ke dalam interferometer atom, pecutan atau giroskop. Tiga pecutan ketepatan tinggi dan tiga giroskop membentuk unit ukuran inersia, yang mengukur perubahan kecil dalam arah.
"Teknologi interferometer atom berpotensi menjadi penderia inersia berketepatan tinggi yang boleh membenarkan navigasi selama berjam-jam tanpa kemas kini luaran jika ketepatan dalam makmal boleh diterjemahkan ke dalam peranti praktikal," kata Schwindt.
Terdapat dua cara utama untuk menavigasi tanpa GPS, kata Schwindt. Kaedah yang paling biasa ialah menggunakan isyarat luaran lain untuk mendapatkan maklumat kedudukan, seperti isyarat telefon bimbit. Yang lain ialah menggunakan penderia inersia, yang mengukur pecutan dan putaran (cth., kereta atau pesawat) tanpa memerlukan isyarat luaran. Pengukuran inersia diproses secara berterusan untuk membekalkan kemas kini berterusan kepada kedudukan, orientasi dan halaju platform.
Robocars Memerlukan Peta yang Lebih Baik
Syarikat kereta autonomi sedang mengorak langkah dalam mencari jalan untuk kenderaan mereka menavigasi tanpa GPS. Kereta autonomi ini menggunakan isyarat visual daripada kamera, radar dan lidar yang dikaitkan dengan maklumat peta, John Fischer, naib presiden penyelidikan dan pembangunan lanjutan di syarikat navigasi Orolia, memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel.
"Sama seperti anda tidak memerlukan GPS untuk memandu di kawasan kejiranan anda-anda mempunyai peta dan isyarat visual yang disimpan dalam sistem navigasi autonomi otak anda kini mempunyai pangkalan data peta yang besar dan pemandangan jalan untuk dirujuk," tambahnya. "Tambahkan pada sistem navigasi inersia ini-menggunakan giroskop dan pecutan untuk mengukur pergerakan relatif-dan anda mempunyai navigasi yang baik."
Makmal Kebangsaan Sandia
Bagi mereka yang tidak akan menaiki Tesla, GPS itu sendiri, perlu ditingkatkan. Satelit orbit Bumi rendah (LEO) generasi baharu yang sudah berada di angkasa lepas mempunyai isyarat sehingga 1,000 kali lebih kuat di permukaan Bumi dan boleh digunakan sebagai alternatif kepada GPS.
Selain itu, rangkaian selular 5G yang agak baharu akan menawarkan Perkhidmatan Berdasarkan Lokasi (LBS) yang akan mendekati ketepatan GPS, kata Fischer.
Salah satu cara pengguna boleh mendapat manfaat daripada alternatif kepada GPS ialah keselamatan yang dipertingkatkan, pakar keselamatan siber Magda Chelly memberitahu Lifewire.
"Saya berasa bimbang tentang aplikasi GPS dan potensi untuk mengubah integriti data atau menukar koordinat GPS sebenar kereta atau mana-mana peranti lain," tambahnya. "Kami melihat beribu-ribu aplikasi mudah alih menyediakan perkhidmatan berdasarkan koordinat GPS. Walau bagaimanapun, apa yang membimbangkan ialah koordinat GPS boleh dipalsukan jika aplikasi tidak menggunakan keselamatan yang betul."
Walaupun anda menggunakan GPS, terdapat cara untuk meningkatkan pengalaman. Kereta pandu sendiri boleh ditambah dengan teknologi pencari laluan, seperti peta HD yang menggabungkan penderia lidar dan optik, Tatiana Vyunova, pengurus di syarikat pemetaan HERE Technologies, memberitahu Lifewire.
Teknologi interferometer atom berpotensi menjadi penderia inersia berketepatan tinggi yang boleh membenarkan navigasi selama berjam-jam tanpa kemas kini luaran…
Mercedes-Benz, sebagai contoh, menggunakan Here's HD Live Maps pada beberapa keretanya, membolehkan pengguna "melihat di luar" GPS dan julat penderia onboard.
"Sumber penyetempatan dan penentududukan tambahan menyediakan sistem dengan lapisan tambahan keselamatan, keselamatan dan redundansi," kata Vyunova. "Punca biasa termasuk kesesakan GPS, penipuan atau ralat isyarat di lembah bandar."
