موارد مهم
- محققان یک سیستم ناوبری جایگزین ارائه کرده اند که به جای GPS از مکانیک کوانتومی استفاده می کند.
- سیستم‌های GPS ممکن است مسدود شده یا در دسترس نباشند.
- برخی از خودروهای خودران می توانند با استفاده از نشانه های بصری دوربین ها، رادارها و لیدارهای مرتبط با اطلاعات نقشه حرکت کنند.
شاید به زودی برای یافتن راه خود به GPS نیاز نداشته باشید.
سیستم های موقعیت یاب جهانی (GPS) در همه چیز از تلفن ها گرفته تا خودروها فراگیر شده اند. اما محققان روش جدیدی را ارائه کرده اند که از مکانیک کوانتومی برای پیگیری جهت ها به جای شبکه ماهواره ای استفاده می کند.
پیتر شویندت، دانشمند آزمایشگاه ملی ساندیا، در مصاحبه ای ایمیلی به Lifewire گفت: "همیشه این احتمال وجود دارد که GPS در دسترس نباشد." "شاید شما در منطقه ای هستید که نمی توانید GPS دریافت کنید، مانند دره های شهری یا تونل. همچنین، GPS به راحتی مسدود می شود. بنابراین، اگر برنامه ها نتوانند خطر در دسترس نبودن GPS را تحمل کنند، یک جایگزین مورد نیاز است."
کار با عدم قطعیت
Schwindt و همکارانش اخیراً دستگاه کوانتومی را در مقاله ای که در AVS Quantum Science منتشر شده است، توصیف کردند. این ابزاری به شکل آووکادو با دیوارهای فلزی تیتانیومی و پنجره‌های یاقوت کبود است که حاوی ابری از اتم‌ها در شرایط مناسب برای اندازه‌گیری‌های ناوبری دقیق است.
بسته خلاء وارد یک تداخل سنج اتمی، شتاب سنج یا ژیروسکوپ می شود. سه شتاب‌سنج با دقت بالا و سه ژیروسکوپ یک واحد اندازه‌گیری اینرسی را تشکیل می‌دهند که تغییرات کوچک جهت را اندازه‌گیری می‌کند.
"فناوری تداخل سنج اتم پتانسیل این را دارد که یک حسگر اینرسی با دقت بسیار بالا باشد که می تواند ساعت ها بدون به روز رسانی های خارجی پیمایش کند، در صورتی که دقت آزمایشگاهی بتواند به یک دستگاه عملی تبدیل شود."
شویندت گفت:دو راه اصلی برای پیمایش بدون GPS وجود دارد. رایج ترین روش استفاده از سیگنال های خارجی دیگر برای به دست آوردن اطلاعات موقعیت است، مانند سیگنال های تلفن همراه. مورد دیگر استفاده از حسگرهای اینرسی است که شتاب و چرخش را اندازه گیری می کنند (مثلاً یک ماشین یا هواپیما) بدون نیاز به سیگنال های خارجی. اندازه‌گیری‌های اینرسی به‌طور پیوسته پردازش می‌شوند تا یک به‌روزرسانی مداوم برای موقعیت، جهت و سرعت پلت‌فرم ارائه شود.
Robocars به نقشه های بهتر نیاز دارند
شرکت‌های خودروهای خودران در یافتن راه‌هایی برای پیمایش وسایل نقلیه‌شان بدون GPS گام‌هایی برمی‌دارند. جان فیشر، معاون تحقیق و توسعه پیشرفته شرکت ناوبری Orolia، در مصاحبه ای ایمیلی به Lifewire گفت: این خودروهای خودران از نشانه های بصری دوربین ها، رادارها و لیدارهای مرتبط با اطلاعات نقشه استفاده می کنند.
"همانطور که برای رانندگی در محله خود نیازی به GPS ندارید، نقشه ها و نشانه های بصری ذخیره شده در سیستم های ناوبری مستقل مغز شما اکنون پایگاه داده های نقشه و نمای خیابان های عظیمی برای مرجع دارند." "به این یک سیستم ناوبری اینرسی اضافه کنید - با استفاده از ژیروسکوپ و شتاب سنج برای اندازه گیری حرکت نسبی - و ناوبری خوبی خواهید داشت."
آزمایشگاه ملی ساندیا
برای کسانی که سوار تسلا نمی شوند، خود GPS باید ارتقا یابد. نسل جدیدی از ماهواره‌های مدار پایین زمین (LEO) که قبلاً در فضا هستند، سیگنال‌هایی تا 1000 برابر قوی‌تر در سطح زمین دارند و می‌توانند به عنوان جایگزینی برای GPS استفاده شوند.
فیشر گفت: همچنین، شبکه سلولی نسبتاً جدید 5G خدمات مبتنی بر مکان (LBS) را ارائه خواهد کرد که به دقت GPS نزدیک می شود.
ماگدا چلی، کارشناس امنیت سایبری، به Lifewire گفت: یکی از راه‌هایی که کاربران می‌توانند از جایگزین‌های GPS بهره ببرند، افزایش امنیت است.
"من در مورد برنامه GPS و پتانسیل تغییر یکپارچگی داده ها یا تغییر مختصات GPS واقعی یک ماشین یا هر وسیله دیگری احساس نگرانی می کنم." "ما شاهد ارائه هزاران برنامه تلفن همراه هستیم که بر اساس مختصات GPS خدمات ارائه می دهند. با این حال، آنچه نگران کننده است این است که اگر برنامه از امنیت مناسب استفاده نکند، مختصات GPS را می توان جعل کرد."
حتی اگر از GPS استفاده می کنید، راه هایی برای بهبود تجربه وجود دارد. تاتیانا ویونوا، مدیر شرکت نقشه‌برداری HERE Technologies، به Lifewire گفت: اتومبیل‌های خودران را می‌توان با فناوری راه‌یابی، مانند نقشه HD که حسگرهای لیدار و نوری را ترکیب می‌کند، تقویت کرد.
فناوری تداخل سنج اتم پتانسیل این را دارد که یک حسگر اینرسی با دقت بسیار بالا باشد که می تواند ساعت ها بدون به روز رسانی های خارجی پیمایش کند…
به عنوان مثال، Mercedes-Benz از نقشه‌های زنده HD در اینجا در برخی از خودروهای خود استفاده می‌کند و کاربران را قادر می‌سازد فراتر از GPS و محدوده سنسورهای داخل هواپیما را ببینند.
Vyunova گفت: «منابع اضافی محلی‌سازی و موقعیت‌یابی سیستم‌ها را با لایه‌های امنیتی، ایمنی و افزونگی بیشتری ارائه می‌کنند. "دلایل رایج عبارتند از پارازیت GPS، جعل یا خطاهای سیگنال در دره های شهری."
