 Исследователи из Университета Калифорнии в Риверсайде разработали новый, более эффективный способ обработки данных системы глобального позиционирования (GPS), для повышения точности определения местоположения от метрового уровня до нескольких сантиметров.
Оптимизация будет использоваться в развитии автономных транспортных средств, улучшая авиацию и военно-морские навигационные системы, и прецизионные технологии. Это также позволит пользователям получить доступ к данным сантиметрового уровня точности для определения местоположения через свои мобильные телефоны и носимые технологии, без увеличения спроса на вычислительную мощность.
Новый подход предполагает переформулировать ряд уравнений, которые используются для определения положения GPS-приемника, что приведет к снижению вычислительных усилий, необходимых для достижения сантиметровой точности.
Концептуально разработанная в начале 1960-х годов, GPS представляет собой космическую навигационную систему, которая позволяет пользователю вычислить его местоположение и скорость путем измерения времени, которое требуется для приема радиосигналов от четырех или более воздушных спутников. Из-за различных источников ошибок, стандартная система GPS предоставляет измерение позиции с точностью до примерно 10 метров.
Дифференциальная GPS (DGPS), которая усиливает систему через сеть фиксированных наземных опорных станций, улучшила точность до примерно одного метра. Но точность метрового уровня не является достаточной для поддержки новых технологий, таких как автономные транспортные средства, точное земледелие, и связанные с ними приложения.
Для того, чтобы соответствовать потребностям автоматизации и безопасности автономных транспортных средств, некоторым приложения необходимо знать не только то, на какой полосе находится автомобиль, но и то, где он находится в этой полосе. И работа должна вестись непрерывно при высоких скоростях и высокой пропускной способностью для продолжительной поездки. С этой целью исследования направляются на разработку передовых систем навигации и методов управления автономными транспортными средствами.
По словам исследователей, подобные требования могут быть достигнуты путем объединения измерений GPS с данными из инерциального измерительного блока через внутреннюю систему навигации. В комбинированной системе GPS предоставляет собой данные для достижения высокой точности, в то время как инерциальный измерительный блок предоставляет данные для достижения высоких частот дискретизации и непрерывной высокой пропускной способности.
Ранее сочетание GPS и данных инерциального измерительного блока для целых чисел требовало больших вычислительных затрат, что ограничивало его применение в реальных приложениях. Исследователи изменили данную ситуацию, развивая новый подход, который приводит к высокоточной информации позиционирования с вычислениями на несколько порядков меньше.
Достижение этого уровня точности с вычислительными нагрузками, которые подходят для приложений реального времени на маломощных процессорах не только продвигает возможности узкоспециализированных навигационных систем, которые используются в автономных автомобилях и точном земледелии, но также приведет к улучшению доступных услуг через мобильные телефоны и другие персональные устройства, не увеличивая их стоимость.
|
