Tutkijat ovat kehittäneet vaihtoehtoisen navigointijärjestelmän, joka käyttää kvanttimekaniikkaa GPS:n sijaan.
GPS-järjestelmät voivat kaatua tai olla poissa käytöstä.
Jotkut autonomiset autot voivat navigoida käyttämällä visuaalisia vihjeitä kameroista, tutoista ja lidareista, jotka korreloivat karttatietojen kanssa.
Pian et ehkä enää tarvitse GPS:ää löytääksesi tiesi. Global Positioning Systems (GPS) on yleistynyt kaikessa puhelimista autoihin. Mutta tutkijat ovat keksineet uuden menetelmän, joka käyttää kvanttimekaniikkaa jäljittääkseen suuntia satelliittiverkon sijaan. «On aina mahdollisuus, että GPS ei ole saatavilla», Sandia National Laboratories -tutkija Peter Schwindt kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa. «Saatat olla alueella, jossa et voi vastaanottaa GPS:ää, kuten kaupunkien kanjonissa tai tunnelissa. Myös GPS kaatuu helposti. Joten jos sovellukset eivät kestä GPS:n epäkäytettävyyden riskiä, tarvitaan vaihtoehto.»
Työskentely epävarmuudella
Schwindt ja kollegat kuvasivat äskettäin kvanttilaitetta vuonna julkaistussa artikkelissa AVS kvanttitiede† Se on avokadon muotoinen vempain, jossa on titaanimetalliseinät ja safiiriikkunat, joka sisältää atomipilven oikeissa olosuhteissa tarkkoja navigointimittauksia varten. Tyhjiöpaketti menisi atomiinterferometriin, kiihtyvyysanturiin tai gyroskooppiin. Kolme erittäin tarkkaa kiihtyvyysmittaria ja kolme gyroskooppia muodostavat inertiamittayksikön, joka mittaa pieniä suunnanmuutoksia. «Atom-interferometriteknologialla on potentiaalia olla erittäin tarkka inertia-anturi, joka voi navigoida tuntikausia ilman ulkoisia päivityksiä, jos tarkkuus voidaan muuntaa laboratoriossa käytännölliseksi laitteeksi», sanoi Schwindt. On kaksi tapaa navigoida ilman GPS:ää, Schwindt sanoi. Yleisin tapa on käyttää muita ulkoisia signaaleja sijaintitietojen hankkimiseen, kuten matkapuhelinsignaaleja. Toinen on käyttää inertiaantureita, jotka mittaavat kiihtyvyyttä ja pyörimistä (esim. autossa tai lentokoneessa) ilman ulkoisten signaalien tarvetta. Inertiamittauksia käsitellään jatkuvasti, jotta lavan sijainnista, suunnasta ja nopeudesta saadaan jatkuva päivitys.
Robocars tarvitsee parempia kortteja
Autonomiset autoyritykset ovat ottamassa askeleita löytääkseen tapoja navigoida ajoneuvoissaan ilman GPS:ää. Nämä autonomiset autot käyttävät visuaalisia signaaleja kameroista, tutkista ja lidareista, jotka korreloivat karttatietoihin, John Fischer, navigointiyhtiö Orolian edistyneen tutkimuksen ja kehityksen johtaja., kertoi Lifewire sähköpostihaastattelussa. «Aivan kuten et tarvitse GPS:ää ajaaksesi naapurustossasi – sinulla on kartat ja visuaaliset vihjeet tallennettuna aivoihisi – autonomisilla navigointijärjestelmillä on nyt valtavat karttatietokannat ja katunäkymät, joita voit tarkastella”, hän lisäsi. «Lisää tähän inertianavigointijärjestelmä, jossa käytetään gyroskooppeja ja kiihtyvyysmittareita suhteellisen liikkeen mittaamiseen – ja saat hyvän navigoinnin.»
Navigoinnin apuvälineeksi suunniteltu kvanttilaite.
Niille, jotka eivät pääse Teslaan, itse GPS tarvitsee päivityksen. Uuden sukupolven Low-Earth Orbit (LEO) -satelliitit, jotka ovat jo avaruudessa, sisältävät jopa 1000 kertaa voimakkaampia signaaleja maan pinnalla ja niitä voidaan käyttää vaihtoehtona GPS:lle. Lisäksi suhteellisen uusi 5G-matkapuhelinverkko tarjoaa Location Based Services (LBS), joka lähestyy GPS-tarkkuutta, Fischer sanoi. Yksi tapa, jolla käyttäjät voivat hyödyntää GPS:n vaihtoehtoja, on tehostettu tietoturva, kyberturvallisuusasiantuntija Magda Chelly kertoi Lifewirelle. «Olen huolissani GPS-sovelluksesta ja mahdollisuudesta muuttaa tietojen eheyttä tai muuttaa auton tai muun laitteen todellisia GPS-koordinaatteja», hän lisäsi. «Näemme tuhansia mobiilisovelluksia, jotka tarjoavat GPS-koordinaatteihin perustuvia palveluita. Huolestuttavaa on kuitenkin se, että GPS-koordinaatteja voidaan huijata, jos sovellus ei käytä oikeaa suojausta.» Vaikka käytät GPS:ää, on olemassa tapoja parantaa kokemusta. Itseajavia autoja voidaan täydentää opastetekniikalla, kuten HD-kartalla, joka yhdistää lidar- ja optiset sensorit, HERE Technologiesin karttayhtiön johtaja Tatiana Vyunova kertoi Lifewirelle. «Atom-interferometriteknologialla on potentiaalia olla erittäin tarkka inertia-anturi, joka voi navigoida tuntikausia ilman ulkoisia päivityksiä…» Esimerkiksi Mercedes-Benz käyttää Here’s HD Live Mapsia joissakin autoissaan, jolloin käyttäjät voivat «nähdä lisää» «GPS ja laaja valikoima sisäisiä antureita. «Lisäpaikannus- ja paikannusresurssit tarjoavat järjestelmille lisää suojausta, turvallisuutta ja redundanssia», sanoi Vyunova. «Yleisiä syitä ovat GPS-häiriöt, huijaukset tai signaalivirheet kaupunkien kanjoneissa.»
