Η τεχνολογία του GPS αποτελεί ένα σημαντικό στοιχείο της σύγχρονης πλοήγησης, ωστόσο αντιμετωπίζει πολλές και διάφορες προκλήσεις. Για παράδειγμα, στις πόλεις με τα ψηλά κτίρια και τις επιφάνειες στις οποίες το σήμα μπορεί να ανακλάται, η εμπειρία της πλοήγησης κάποιες φορές υποβαθμίζεται και μάλιστα σημαντικά.
Ο ερευνητής Ardeshir Mohamadi του Norwegian University of Science and Technology (NTNU) πρωτοστατεί στη προσπάθεια βελτίωσης της τεχνολογίας GPS, με στόχο την βελτίωση της ακρίβειας σε περιβάλλοντα όπως αυτά της πόλης στα οποία υπάρχει πλήθος κτιρίων. Ειδικότερα ενδιαφέρθηκε για την βελτίωση της ακρίβειας θέσης.
Όταν η τεχνολογία του GPS έκανε για πρώτη φορά την εμφάνισή της, έδειξε με τον καλύτερο τρόπο το πόσο χρήσιμη θα ήταν ωστόσο καθώς προχωρούσε περαιτέρω η αστικοποίηση, αυξήθηκαν εκθετικά οι προκλήσεις. Για να κατανοήσουμε καλύτερα τα προβλήματα που ανακύπτουν σε περιβάλλοντα πόλης, αρκεί να αναφέρουμε ότι η ανάκλαση των σημάτων οδηγούν σε ενδείξεις που δεν συμβαδίζουν με την πραγματικότητα, για παράδειγμα κάποιος χρήστης να μετακινείται τη στιγμή που είναι σταθερός. Κάπως έτσι σύμφωνα με τον Mohamadi προκύπτει η ανάγκη για μια πιο εξελιγμένη λύση.
Nova: Κάρτα SIM Free2Go με όλα απεριόριστα μέχρι τέλος Οκτωβρίου 2025
Τι είναι το SmartNav
Ερευνητές του NTNU ανέπτυξαν ένα καινοτόμο σύστημα που αποκαλείται SmartNav ειδικά σχεδιασμένο να ξεπεράσει τις προκλήσεις που αναφέρθηκαν πιο πάνω. Χρησιμοποιώντας τεχνικές φιλτραρίσματος σωματιδίων, το SmartNav επανακαλιμπράρει τις ενδείξεις GPS, παρέχοντας στα αυτόνομα οχήματα το επίπεδο ακρίβειας που απαιτείται για την ασφαλή λειτουργία του στις πόλεις. Η τεχνολογία αυτή μπορεί να βελτιώσει δραματικά την αξιοπιστία των συστημάτων πλοήγησης σε αστικές περιοχές.
Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία που θα πρέπει να γνωρίζουμε όσον αφορά το GPS είναι ότι εξαρτάται από πλήθος μικρών δορυφόρων σε τροχιά γύρω από την Γη και οι οποίοι επικοινωνούν τη θέση τους μέσω ραδιοκυμάτων που λαμβάνονται από τις συσκευές GPS. Αυτή η επικοινωνία επιτρέπει στις συσκευές να τριγωνομετρούν τη θέση τους αναλύοντας τα σήματα που λαμβάνουν από πολλαπλούς δορυφόρους. Ωστόσο στις πόλεις υπάρχει ζήτημα.
Υπό κανονικές συνθήκες, ένα δέκτης GPS απαιτεί σήμα από τέσσερις τουλάχιστον δορυφόρους για να υπολογίσει με ακρίβεια τη θέση. Ωστόσο στις αστικές περιοχές υπάρχει η παρουσία πλήθους εμποδίων όπου τα σήματα ανακλώνται από τοίχους και επιφάνειες πριν φτάσουν σε αυτόν θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια όσων συσκευών βασίζονται σε σωστή πλοήγηση, όπως τα ηλεκτρικά οχήματα. Αντιμετωπίζοντας αυτά τα ζητήματα μέσω του SmartNav, οι ερευνητές στοχεύουν να παρέχουν στα σε όλους αξιόπιστα δεδομένα θέσης.
Η καινοτομία του SmartNav
Τα σήματα που εκπέμπονται από τους δορυφόρους περιέχουν ένα μήνυμα με χρονική σήμανση που υποδεικνύει τη θέση του δορυφόρου και την ώρα μετάδοσης του σήματος. Ωστόσο, η κρίσιμη πτυχή της εργασίας με αυτές τις πληροφορίες έγκειται στον κώδικα. Οι αστικές παρεμβολές συχνά διαταράσσουν τον κώδικα, οδηγώντας σε ανακρίβειες στον προσδιορισμό της θέσης, αναφέρει ο Moahamadi. Κάπως έτσι προσπάθησαν να κάνουν κάτι εντελώς διαφορετικό, να εγκαταλείψουν πλήρως τον κώδικα του σήματος και να χρησιμοποιήσουν την κυματομορφή του ίδιου του σήματος, δηλαδή το ραδιοκύμα που μεταφέρει το μήνυμα. Σύμφωνα με τον ίδιο κάπως έτσι θα επιτευχθεί πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια στον εντοπισμό της θέσης, ειδικά σε αστικά περιβάλλοντα.
Κατά τη διάρκεια του ερευνητικού προγράμματος, πραγματοποιήθηκε μια άκρως ενδιαφέρουσα συνεργασία, όταν η Google είχε παρουσιάσει μια υπηρεσία με σκοπό την αντιμετώπιση των προβλημάτων πλοήγησης σε αστικές περιοχές. Πιο συγκεκριμένα άρχισε να χρησιμοποιεί εξελιγμένα τρισδιάστατα μοντέλα πόλεων για να προβλέψει τον τρόπο με τον οποίο τα δορυφορικά σήματα εκδηλώνονται σε διάφορα αστικά περιβάλλοντα. Συνδυάζοντας δεδομένα από διαφορετικές πηγές, όπως δίκτυα Wi-Fi και αισθητήρων, μαζί με αυτά τα τρισδιάστατα μοντέλα, το σύστημα βελτιώνει την ικανότητα ακριβούς εκτίμησης της θέσης, ξεπερνώντας τα σφάλματα που προκαλούνται από κοντινές κατασκευές που αντανακλούν το σήμα.
Οι πρώτες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε αστικά περιβάλλοντα, απέδειξαν την αποτελεσματικότητα αυτών των τεχνολογιών. Με την ενσωμάτωση των τεχνικών που επιτρέπει το SmartNav και με την τεχνολογία της Google, οι ερευνητές πέτυχαν εκπληκτικά αποτελέσματα, επιτυγχάνοντας θέσεις με ακρίβεια μεγαλύτερη από δέκα εκατοστά στο 90% των περιπτώσεων.
Περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε στο Bioengineer.org εδώ
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
