Сантиметровая точность GPS для автомобилей, роботов и виртуальной реальности

Виртуальная реальность с GPS сантиметровой точности

Навигационная система GPS в вашем мобильном телефоне может показать где находится аэропорт или ближайшее кафе. Но она не может точно определить ваше местоположение на тротуаре. В реальности вы можете оказаться в десятке метров от того места, что обозначено на карте в телефоне.

Инженеры из Техасского университета в Остине уже сделали маленькую, дешевую систему GPS для мобильных устройств, которая позволяет позиционироваться с сантиметровой точностью. Такая точность может позволить доставлять посылки при помощи дронов прямо на ваше крыльцо, осуществлять безопасную навигацию беспилотными автомобилями и использоваться в земледелии, например при высадке и сборе урожая. В сочетании с камерой смартфона, она также может позволить некоторые трюки в виртуальной реальности и играх, говорит Тод Хэмфриc, ученый, занимающийся аэрокосмической техникой в университете.

«Система GPS с сантиметровой точностью не является чем то совсем уж новым. Такие системы уже используются два десятка лет в сельском хозяйстве и геодезии. Экспериментальные беспилотные автомобили Google также полагаются на них. Но эти системы используют антенну, размером с обеденную тарелку, стоимостью порядка 1000—3000$ с еще более дорогим приемником» — говорит Хамфрис. «Если мы хотим увидеть массово автономные или полуатономные транспортные средства, нам нужен дешевый способ обеспечить сантиметровую или дециметровую точность.»

Таким образом, Хэмфриc вместе со своими коллегами решил поэкспериментировать с дешевыми, низкокачественными антеннами, использующимися в смартфонах. В отличие от безумно дорогих, эти антенны, которые, по мнению Хамфриса, выглядят как «разогнутые скрепки», особенно восприимчивы к критическим ошибкам, что может уменьшить точность позиционирования GPS.

Одна из такой ошибок, называемая ошибкой множественного пути, возникает из-за радиочастотных сигналов спутников GPS, которые достигают антенны, отразившись от поверхности земли или таких объектов как деревья и здания. Другая ошибка возникает, когда эти деревья и здания блокируют радиочастотный сигнал. В обоих случаях приемник неправильно вычисляет расстояние по прямой между собой и спутником, которое требуется для вычисления местоположения.

Один из изобретателей технологии Кеннет Марк Песина младший использовал GPS сантиметровой точности внутри устройства виртуальной реальности, чтобы написать свое имя.

Демонстрация работы системы GPS, дающей сантиметровую точность

Команда исследователей из Остина создала в течение последних шести лет программное обеспечение, которое использует сложные методы обработки сигналов для данных с GPS-антенны смартфона  и уменьшения влияния этих ошибок. Программное обеспечение в настоящее время работает на отдельном компьютере, но Хамфрис говорит, что в конечном итоге оно будет работать на встроенном в телефон процессоре.

Ученые описали свою технологию в журнале «GPS World» в феврале этого года. После этого они провели эксперименты с 5$ антенной, которая более высококачественная, чем антенны смартфонов. Хамфрис говорит, что они использовали эту антенну и свое программное обеспечение с телефоном Samsung Galaxy для генерирования трехмерной карты крыши своего здания, основываясь на глобальных координатах с точностью до двух сантиметров. Им также удалось отслеживать с той же точностью гарнитиру виртуальной реальности.

В настоящий момент команда создала стартап Radiosense LLC для дальнейшего развития технологии. Они также работают совместно с Samsung, которая поддерживала исследования до сих пор, для разработки недорогой системы, содержащей антенну и приемник, основанный на программном обеспечении. Хамфрис говорит, что приемник должен в конечном итоге стоить меньше, чем 50$. Также он сказал, что Samsung заинтересована в развитии этой технологии для автомобилей.

Источник: IEEE Spectrum

 

Как вы оцениваете эту публикацию? 1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (1 голосов, средняя оценка: 5.00 из 5)
Loading ... Loading ...

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

Оставить комментарий