我们大多数人依靠全球定位系统 (GPS) 来确定我们每天要去的地方,但当前的技术以米为单位工作 - 虽然它通常可以精确定位您所在的道路,但它通常无法不能准确确定在哪里你就在那条路上。
但这种情况可能即将改变,因为新的研究使 GPS 的精确度精确到厘米级——也就是说,不到半英寸。
新技术不仅可以防止 Uber 司机迷路途中,它也可能是让无人驾驶汽车上路,甚至使航空旅行更安全的关键。
“为了满足无人驾驶汽车的自动化和安全需求,一些应用程序不仅需要知道汽车所在的车道,还需要知道汽车在该车道上的位置,并且需要以高速率和高带宽持续了解这一信息,以供无人驾驶汽车使用。加州大学河滨分校的首席研究员 Jay Farrell 说道。
目前,GPS 设备使用天基卫星网络来计算您的位置和速度。 通过测量从四颗或更多卫星接收信号所需的时间,他们能够将您的位置精确定位到大约 10 米范围内。
最近,一种经过稍微改进的系统上线,称为差分 GPS (DGPS),由于使用了地面参考站,精度降至 1 米。
但如果我们想在无人驾驶汽车载我们去上班时坐下来读报纸,这仍然不够好。
为了解决这个问题,法雷尔和他的团队开发了一种新技术,通过传感器的机载惯性测量来补充现有的 GPS 数据。 这些测量值的合并本身并不新鲜,但在过去,需要超昂贵的计算机来合并这两个数据源,这意味着它永远无法在您的汽车或智能手机中工作,无论它有多准确。
但研究人员现在创建了一套新的算法,可以将集成两个系统所需的计算和处理能力降低几个数量级,从而使该技术更加便宜。
事实上,这种厘米级 GPS 的价格非常实惠,很快我们就能在我们的个人设备中看到它的应用。
法雷尔解释说:“通过适合低功耗处理器上的实时应用的计算负载实现这种精度水平,不仅可以提高高度专业化的导航系统的功能,例如无人驾驶汽车和精准农业中使用的导航系统,而且它还将改善通过手机和其他个人设备访问的定位服务,而不会增加成本。”
当你在中央商务区中间或开车穿过隧道时,新技术并不能阻止你的 GPS 变得一团糟——这是卫星信号干扰的结果——但它会给系统带来一个整体更多的信息可以作为您位置的基础,这应该会给导航带来巨大的变化。 我们等不及了。
结果已发表于IEEE 控制系统技术汇刊。