Mga Key Takeaway
- Nakaisip ang mga mananaliksik ng alternatibong navigation system na gumagamit ng quantum mechanics sa halip na GPS.
- Maaaring ma-jam o hindi available ang GPS system.
- Ang ilang autonomous na sasakyan ay maaaring mag-navigate gamit ang mga visual na cue mula sa mga camera, radar, at lidar na nauugnay sa impormasyon ng mapa.
Maaaring hindi mo na kailanganin ng GPS para mahanap ang daan.
Global positioning system (GPS) ay naging ubiquitous sa lahat ng bagay mula sa mga telepono hanggang sa mga kotse. Ngunit ang mga mananaliksik ay nakaisip ng isang bagong paraan na gumagamit ng quantum mechanics upang subaybayan ang mga direksyon sa halip na ang satellite network.
"Palaging may pagkakataon na hindi available ang GPS," sinabi ng siyentista ng Sandia National Laboratories na si Peter Schwindt sa Lifewire sa isang panayam sa email. "Marahil ikaw ay nasa isang lugar kung saan hindi ka makakatanggap ng GPS, tulad ng sa isang urban canyon o isang tunnel. Gayundin, ang GPS ay madaling ma-jam. Kaya, kung ang mga application ay hindi maaaring tiisin ang panganib ng GPS unavailability, isang alternatibo ay kinakailangan."
Paggawa Nang May Kawalang-katiyakan
Schwindt at ang kanyang mga kasamahan kamakailan ay inilarawan ang quantum device sa isang papel na inilathala sa AVS Quantum Science. Isa itong gadget na hugis avocado na may mga titanium metal na dingding at mga sapphire window na naglalaman ng ulap ng mga atom sa mga tamang kondisyon para sa tumpak na mga sukat sa pag-navigate.
Ang vacuum package ay mapupunta sa isang atom interferometer, accelerometer, o gyroscope. Tatlong high-precision accelerometers at tatlong gyroscope ang bumubuo ng inertial measurement unit, na sumusukat sa maliliit na pagbabago sa direksyon.
"Ang teknolohiya ng Atom interferometer ay may potensyal na maging isang napakataas na katumpakan na inertial sensor na maaaring magbigay-daan sa pag-navigate nang maraming oras nang walang mga panlabas na update kung ang katumpakan sa laboratoryo ay maisasalin sa isang praktikal na aparato," sabi ni Schwindt.
Mayroong dalawang pangunahing paraan ng pag-navigate nang walang GPS, sabi ni Schwindt. Ang pinakakaraniwang paraan ay ang paggamit ng iba pang panlabas na signal upang makakuha ng impormasyon sa posisyon, tulad ng mga signal ng cell phone. Ang isa pa ay ang paggamit ng mga inertial sensor, na sumusukat sa acceleration at pag-ikot (hal., isang kotse o eroplano) nang hindi nangangailangan ng mga panlabas na signal. Ang mga inertial na sukat ay patuloy na pinoproseso upang magbigay ng tuluy-tuloy na pag-update sa posisyon, oryentasyon, at bilis ng platform.
Kailangan ng Mga Robocar ng Mas Mahusay na Mapa
Ang mga autonomous na kumpanya ng kotse ay gumagawa ng mga hakbang sa paghahanap ng mga paraan para mag-navigate ang kanilang mga sasakyan nang walang GPS. Gumagamit ang mga autonomous na kotseng ito ng mga visual na pahiwatig mula sa mga camera, radar, at lidar na nauugnay sa impormasyon ng mapa, sinabi ni John Fischer, vice president ng advanced na pananaliksik at pagpapaunlad sa kumpanya ng nabigasyon na Orolia, sa Lifewire sa isang panayam sa email.
"Tulad ng hindi mo kailangan ng GPS para magmaneho sa iyong kapitbahayan-mayroon kang mga mapa at visual na mga pahiwatig na naka-imbak sa iyong mga brain-autonomous nav system na mayroon na ngayong malalaking database ng mapa at mga street view upang sanggunian," dagdag niya. "Idagdag dito ang isang inertial navigation system-gamit ang mga gyroscope at accelerometers upang sukatin ang kamag-anak na paggalaw-at mayroon kang mahusay na nabigasyon."
Sandia National Laboratories
Para sa mga hindi sumasakay sa isang Tesla, ang GPS mismo, ay dapat mag-upgrade. Ang isang bagong henerasyon ng mga low Earth orbit (LEO) satellite na nasa kalawakan na ay may mga signal na hanggang 1, 000 beses na mas malakas sa ibabaw ng Earth, at maaaring gamitin bilang alternatibo sa GPS.
Gayundin, ang medyo bagong 5G cellular network ay mag-aalok ng Location Based Services (LBS) na lalapit sa katumpakan ng GPS, sabi ni Fischer.
Ang isang paraan upang makinabang ang mga user mula sa mga alternatibo sa GPS ay pinahusay na seguridad, sinabi ng eksperto sa cybersecurity na si Magda Chelly sa Lifewire.
"Nararamdaman kong nag-aalala ako tungkol sa GPS application at sa potensyal na baguhin ang integridad ng data o baguhin ang totoong GPS coordinates ng isang kotse o anumang iba pang device," dagdag niya. "Nakikita namin ang libu-libong mga mobile application na nagbibigay ng mga serbisyo batay sa mga GPS coordinates. Gayunpaman, ang nakakabahala ay ang mga GPS coordinates ay maaaring ma-spoof kung ang application ay hindi gumagamit ng tamang seguridad."
Kahit na gumagamit ka ng GPS, may mga paraan upang mapabuti ang karanasan. Ang mga self-driving na sasakyan ay maaaring dagdagan ng wayfinding tech, gaya ng HD na mapa na pinagsasama ang lidar at optical sensor, sinabi ni Tatiana Vyunova, isang manager sa mapping company na HERE Technologies, sa Lifewire.
Ang teknolohiya ng Atom interferometer ay may potensyal na maging isang napakataas na katumpakan na inertial sensor na maaaring magbigay-daan sa pag-navigate nang maraming oras nang walang mga external na update…
Ang Mercedes-Benz, halimbawa, ay gumagamit ng Here's HD Live Maps sa ilan sa mga sasakyan nito, na nagbibigay-daan sa mga user na "makita ang higit pa" sa GPS at ang hanay ng mga onboard na sensor.
"Ang mga karagdagang pinagmumulan ng lokalisasyon at pagpoposisyon ay nagbibigay ng mga system ng mga karagdagang layer ng seguridad, kaligtasan, at kalabisan," sabi ni Vyunova. "Kabilang sa mga karaniwang sanhi ang GPS jamming, spoofing o signal error sa mga urban canyon."
