Нет GPS, нет проблемы: навигация следующего поколения
Результаты моделирования полёта над даунтауном Лос-Анджелеса показывают (см. картинку) реальную траекторию (красная линия), траекторию только с GPS-навигацией (жёлтая линия) и с GPS, с добавлением сотовых сигналов (синяя линия).
Команда исследователей из Университета Калифорнии Риверсайд, разработала высоко надёжную и точную навигационную систему, которая использует существующие в окружающей среде сигналы, такие как сотовая связь и Wi-Fi, в большем количестве, чем GPS.
Технология может использоваться как автономная альтернатива GPS, или дополнение к нынешним системам на базе GPS, для получения высоконадёжной, непрерывной и защищённой от несанкционированного вмешательства навигации. Технология может быть использована для разработки навигационных систем, которые встречаются с жёсткими требованиями полностью автономных машин – автомобилей и дронов.
Два исследования – «Сигналы, потенциально дополненные инерциальной навигацией», и «Рабочие характеристики позиционирования в LTE-системах» выиграли престижные награды.
Многие навигационные системы в автомобилях и в носимых электронных устройствах используют космические системы ГНСС, включающие ГЛОНАСС, GPS, европейскую Galileo и китайскую Beidou. Для точных технологий, таких как аэрокосмос или боевые ракеты, навигационные системы обычно комбинируют GPS высококачественной бортовой Инерциальной навигационной системой (INS), которая обеспечивает кратковременную точность, но в конечном счёте «плывёт», когда теряется связь с внешним сигналом.
Несмотря на успехи этой технологии, нынешние GPS/INS системы не удовлетворяют требованиями будущих автономных автомобилей по нескольким причинам. Во-первых, GPS-сигнал сам по себе слаб и теряется в определённых условиях – глубоких каньонах, например; во-вторых, GPS-сигнал уязвим в смысле намеренного и ненамеренного глушения и интерференции; в-третьих, GPS-сигнал – незашифрованный, неудостоверяемый и, таким образом, беззащитен перед спуфингом и хакерами.
Сейчас навигационные системы в автономных автомобилях полагаются не только на GPS/INS, но на целый набор технологий на основе сенсоров, таких как камеры, лазеры и сонары.
Вместо добавления дополнительных инерциальных датчиков, команда профессора Зака Кассаса из Лаборатории понимания, изучения и навигации автономных систем (ASPIN) Калифорнийского университета Риверсайд разработала такие автономные автомобили, которые смогут использовать сотни сигналов, присутствующих вокруг нас в любой момент времени, таких как сотовая связь, радио, телевидение, Wi-Fi и другие спутниковые сигналы.
