Belangrijkste afhaalrestaurants
- Onderzoekers hebben een alternatief navigatiesysteem bedacht dat gebruikmaakt van kwantummechanica in plaats van GPS.
- GPS-systemen kunnen vastlopen of niet beschikbaar zijn.
- Sommige autonome auto's kunnen navigeren met behulp van visuele aanwijzingen van camera's, radars en lidars die zijn gecorreleerd met kaartinformatie.
Je hebt binnenkort misschien geen GPS meer nodig om je weg te vinden.
Global Positioning Systems (GPS) zijn alomtegenwoordig geworden in alles, van telefoons tot auto's. Maar onderzoekers hebben een nieuwe methode bedacht die kwantummechanica gebruikt om richtingen bij te houden in plaats van het satellietnetwerk.
"Er is altijd een kans dat GPS niet beschikbaar is", vertelde Peter Schwindt, wetenschapper van Sandia National Laboratories, aan Lifewire in een e-mailinterview. "Misschien bevindt u zich in een gebied waar u geen GPS kunt ontvangen, zoals in een stedelijke canyon of een tunnel. Bovendien loopt GPS gemakkelijk vast. Dus als de applicaties het risico van onbeschikbaarheid van GPS niet kunnen verdragen, is een alternatief nodig."
Werken met onzekerheid
Schwindt en zijn collega's hebben het kwantumapparaat onlangs beschreven in een artikel dat is gepubliceerd in AVS Quantum Science. Het is een gadget in de vorm van een avocado met wanden van titaniummetaal en saffiervensters die onder de juiste omstandigheden een wolk van atomen bevat voor nauwkeurige navigatiemetingen.
Het vacuümpakket zou in een atoominterferometer, versnellingsmeter of gyroscoop gaan. Drie uiterst nauwkeurige versnellingsmeters en drie gyroscopen vormen een traagheidsmeeteenheid die kleine richtingsveranderingen meet.
"Atom-interferometertechnologie heeft het potentieel om een zeer nauwkeurige traagheidssensor te zijn die urenlang kan navigeren zonder externe updates als de precisie in het laboratorium kan worden vertaald in een praktisch apparaat", zei Schwindt.
Er zijn twee manieren om te navigeren zonder GPS, zei Schwindt. De meest gebruikelijke methode is om andere externe signalen te gebruiken om positie-informatie te verkrijgen, zoals signalen van mobiele telefoons. De andere is om traagheidssensoren te gebruiken, die de versnelling en rotatie meten (bijvoorbeeld een auto of vliegtuig) zonder dat externe signalen nodig zijn. Inertiële metingen worden continu verwerkt om een continue update te leveren van de positie, oriëntatie en snelheid van het platform.
Robocars hebben betere kaarten nodig
Autonome autobedrijven boeken vooruitgang bij het vinden van manieren waarop hun voertuigen kunnen navigeren zonder GPS. Deze autonome auto's gebruiken visuele signalen van camera's, radars en lidars die zijn gecorreleerd met kaartinformatie, vertelde John Fischer, vice-president van geavanceerd onderzoek en ontwikkeling bij navigatiebedrijf Orolia, aan Lifewire in een e-mailinterview.
"Net zoals je geen GPS nodig hebt om in je buurt te rijden, heb je de kaarten en visuele aanwijzingen die zijn opgeslagen in je hersen-autonome navigatiesystemen nu enorme kaartdatabases en straatweergaven om te raadplegen, "voegde hij eraan toe. "Voeg hier een traagheidsnavigatiesysteem aan toe - met behulp van gyroscopen en versnellingsmeters om relatieve beweging te meten - en je hebt een goede navigatie."
Sandia National Laboratories
Voor degenen die niet in een Tesla stappen, is GPS zelf toe aan een upgrade. Een nieuwe generatie satellieten met een lage baan om de aarde (LEO) die al in de ruimte zijn, heeft signalen die tot 1.000 keer sterker zijn aan het aardoppervlak en kan worden gebruikt als alternatief voor GPS.
Het relatief nieuwe 5G mobiele netwerk zal Location Based Services (LBS) aanbieden die de GPS-nauwkeurigheid benaderen, zei Fischer.
Een manier waarop gebruikers kunnen profiteren van alternatieven voor GPS is verbeterde beveiliging, vertelde cyberbeveiligingsexpert Magda Chelly aan Lifewire.
"Ik maak me zorgen over de GPS-toepassing en het potentieel om de gegevensintegriteit te veranderen of de echte GPS-coördinaten van een auto of een ander apparaat te veranderen," voegde ze eraan toe. "We zien duizenden mobiele applicaties die diensten leveren op basis van GPS-coördinaten. Wat echter zorgwekkend is, is dat de GPS-coördinaten kunnen worden vervalst als de applicatie niet de juiste beveiliging gebruikt."
Zelfs als je GPS gebruikt, zijn er manieren om de ervaring te verbeteren. Zelfrijdende auto's kunnen worden uitgebreid met bewegwijzeringstechnologie, zoals een HD-kaart die lidar en optische sensoren combineert, vertelde Tatiana Vyunova, een manager bij kaartenbedrijf HERE Technologies, aan Lifewire.
Atom-interferometertechnologie heeft het potentieel om een zeer nauwkeurige traagheidssensor te zijn waarmee urenlang kan worden genavigeerd zonder externe updates…
Mercedes-Benz gebruikt bijvoorbeeld Here's HD Live Maps op sommige van zijn auto's, waardoor gebruikers "verder kunnen kijken dan" GPS en het bereik van sensoren aan boord.
"Extra bronnen voor lokalisatie en positionering voorzien systemen van extra beveiligingslagen, veiligheid en redundantie", zei Vyunova. "Veelvoorkomende oorzaken zijn GPS-storingen, spoofing of signaalfouten in stedelijke canyons."
