Технологии

Искусственный интеллект поможет улучшить точность в городских условиях

11 Декабря 2024
Искусственный интеллект поможет улучшить точность в городских условиях

Городская среда постоянно создаёт проблемы для глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) – высокие здания, автомобили и другие препятствия часто нарушают сигналы и вызывают ошибки вне прямой видимости (NLOS). Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали решение на основе искусственного интеллекта (ИИ) с использованием машины усиления градиента света (LightGBM), предлагающей новый уровень точности в определении и смягчении этих ошибок.

Исследование, опубликованное в журнале Satellite Navigation 22 ноября 2024 года, демонстрирует подход машинного обучения, который значительно повышает точность ГНСС за счёт идентификации и исключения сигналов NLOS. Исследователи из Уханьского университета, Юго-Восточного университета и Baidu провели реальные эксперименты в Ухане, Китай, подтвердив эффективность модели LightGBM в сложных городских условиях.

Метод LightGBM использует камеру fisheye для классификации сигналов ГНСС как сигналов прямой видимости (LOS) или NLOS на основе видимости спутника. Анализируя множество характеристик сигнала, таких как отношение сигнал/шум, угол возвышения и согласованность псевдодальности, модель достигла точности в 92% при различении сигналов LOS и NLOS. По сравнению с традиционными методами, такими как XGBoost, LightGBM обеспечивает превосходную производительность, повышая вычислительную эффективность и точность. Исключение сигналов NLOS из расчётов ГНСС привело к заметному повышению точности позиционирования, особенно в густонаселённых городских районах.

«Этот метод представляет собой большой шаг вперёд в улучшении позиционирования ГНСС в городских условиях, — говорит доктор Сяохун Чжан, ведущий исследователь. – Используя машинное обучение для анализа множественных характеристик сигнала, мы показали, что исключение сигналов NLOS может значительно повысить точность и надёжность спутниковых навигационных систем. Это имеет глубокие последствия для таких приложений, как автономное вождение и инфраструктура умного города».

Результаты имеют критические последствия для отраслей, зависящих от ГНСС, включая автономные транспортные средства, беспилотники и городское планирование. Улучшенное обнаружение и устранение ошибок NLOS может повысить безопасность и эффективность навигации в переполненных городских ландшафтах. Поскольку города внедряют более интеллектуальные и более связанные системы, это достижение должно сыграть важную роль в формировании будущих транспортных и инфраструктурных технологий.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~UCF1R
11.03.2025
В Экспоцентре города Москвы 22 апреля 2025 года состоится XVIII Международный навигационный форум - «Навитех-2025». Это ключевое событие в сфере использования навигационных и космических информационных технологий в России и странах ЕАЭС. В 2025 году программа форума направлена на комплексное развитие навигационной сферы, а также на интересы крупных заказчиков, производителей, интеграторов, разработчиков и поставщиков. Цель — построение прозрачного и предметного двустороннего сотрудничества.
28.02.2025
В Московском физико-техническом институте (МФТИ) создан испытательный центр, который будет заниматься тестированием спутников формата CubeSat.
21.01.2025
Ученые лаборатории космических систем и технологий Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» с помощью спутниковых сигналов навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou исследовали ледовый покров озер Иткуль и Шира в заповеднике Хакассии. В результате удалось получить информацию о толщине ледового покрова, его прочности, влажности, солености и температуры.
16.01.2025
Специалисты Центра исследования и разработки беспилотного транспорта подготовили рабочее место для аналитиков в салоне трамвая. Они тестируют базовые функции, а также установленные камеры, радары и лидары. Последние позволяют определять расстояние до объектов с точностью до двух сантиметров и обеспечивают обзор на 360 градусов.

СТАТЬИ ГЛОНАСС

НАВИГАЦИОННОЕ ПРАВО. Отрасль ли или фикция?
В юридической науке и нормотворческой практике применяется широко термин «отрасль права/отрасль законодательства». Одни теоретики их отождествляют, то есть полагают синонимами. Другие, различая право и закон, полагают их различными. То есть соотносящимися как содержание и форма. Практикам-«неюристам» эта дискуссионность неинтересна. Для них важен качественный нормативный документ как инструмент повседневной деятельности. Но на деле этот кажущийся схоластическим вопрос имеет вполне земное значение, касающееся каждого из нас. Особенно ярко это проявляется в сфере навигации, когда уже поголовно все население, исключая грудничков, обладает смартфонами, а значит, потенциально все эти владельцы – «субъекты персональной навигации». О классическом транспорте и субъектах еще более 50 видов экономической деятельности говорить не приходится. Не будет преувеличением сказать, что «география» применения навигационной информации, как продукта одного конкретного вида экономической деятельности, стала самой широкой в жизнедеятельности общества, обогнав связь и энергетику.
Необходим поиск отечественных специалистов в области кибербезопасности сельского хозяйства
Перспективы реализации дорожной карты одного из направлений Национальной технологической инициативы (НТИ) в области сельского хозяйства, по просьбе журнала «Вестник ГЛОНАСС», оценил эксперт в навигационно-информационной сфере Семён Видный. В современных, быстроизменяющихся условиях особого решения требуют вопросы безопасности (направление SafeNet), тем более на таком значимом для государства агросекторе. В этом направлении на данный момент – огромное количество профессиональных участников. Но большинство из них используют иностранные наработки, что в настоящий момент и на перспективу неприемлемо. Также все профессионалы никогда не занимались этим специфическим сектором экономики – сельским хозяйством. Так что здесь придётся ещё поискать участников.