Система глобального позиционирования (GPS) – давно зарекомендовавшая себя система навигации. Правда, работает она до тех пор, пока не пропадёт сигнал, например, во время езды по незнакомой трассе. Такая ситуация не сулит ничего хорошего для обыкновенных машин, водители которых по незнанию могут заплутать, а уж для автономных транспортных средств потеря сигнала может иметь и вовсе катастрофические последствия.
В связи с этим учёные из лаборатории восприятия, интеллекта и навигации автономных систем (ASPIN) при Калифорнийском университете разрабатывают альтернативную систему навигации, которая использует радиосигналы от сотовых вышек, телефонов и сеть Wi-Fi. Таким образом разработка дополняет существующие сегодня системы, основанные на GPS, или служит в качестве альтернативной системы (при этом весьма надёжной).
Сегодня существует две глобальные спутниковые навигационные системы – американская GPS и российская ГЛОНАСС. Есть также европейская Galileo, которая заработает в полную силу через несколько лет, и система Beidou от китайских специалистов. Планируется, что на полную мощность система Beidou выйдет к 2020 году.
Подобные системы произвели настоящую революцию в навигации, геодезии и десятках других областей. Тем не менее система GPS и подобные ей всё ещё оставляют желать лучшего. Причина в том, что сигналы GPS достаточны слабы, а положение аппарата определяется сразу несколькими спутниками, поэтому застроенные территории или горные районы могут сделать подобные системы и вовсе бесполезными. Кроме того, сигнал GPS могут намерено или же случайно подменить или "заглушить", например, из-за недостаточного шифрования.
И несмотря на обещания улучшить возможности будущих GPS до точности в несколько сантиметров, даже комбинация GPS и инерциальной навигационной системы до сих пор недостаточно надёжна для автономных транспортных средств, например, беспилотных автомобилей или же дронов.
В связи с этим команда учёных из Калифорнийского университета разрабатывает систему, основанную на "сигналах возможности" (Signals Of Opportunity, SOP), которая использует существующие сигналы окружающей среды, такие как сигналы сотовой связи и сетей Wi-Fi. То есть идея заключает в использовании различных радиосигналов, которые так и так пронизывают окружающую среду. Такая система может сделать GPS более точной или стать ей альтернативой при потере сигнала.
Исследовательская группа провела теоретический анализ доступных SOP. Кроме того, учёные создали навигационные алгоритмы. Впереди — тестирование системы на дронах и наземной технике. Специалисты надеются, что их подход однажды сделает автономные транспортные средства более безопасными и практичными.
"Автономные транспортные средства неизбежно приведут к социально-культурной революции, — говорит ведущий автор работы Зак Кассас (Zak Kassas). – Моя исследовательская группа занимается решением проблем, связанных с созданием практических, экономически эффективных и надежных автономных транспортных средств. Наша главная цель — сделать так, чтобы эти машины смогли бы работать без человека достаточно продолжительное время, ведя поиск, проводя спасательные операции или занимаясь сельским хозяйством и перевозками".
