Подводната навигация е особено интересна област на изследвания и разработки.
(снимка: University of Illinois Urbana-Champaign)
Технологиите за навигация търпят развитие в последните години, провокирано от страстта на учените да решават предизвикателства, а също и от геополитическото противопоставяне на големите държави, които се стремят към технологичен суверенитет. Подводната навигация е особено интересна област на изследвания и разработки.
Въпреки че GPS и други сателитни системи се използват ефективно за определяне на позиции на земята, тези системи са неефективни под вода. Сега учени от Университета на Илинойс в Ърбана-Шампейн са намерили начин да определят местоположението под вода чрез анализиране на модели на поляризация на подводната светлина, съобщи NewAtlas.
Докато GPS системите определят местоположението на потребителя на сушата, използвайки сигнали от няколко сателита, то под водата такива радиосигнали са изключително слаби и нестабилни дори на относително плитки дълбочини. В резултат на това технологията не може да се използва от водолази, подводници или други обекти.
В същото време слънчевата светлина прониква много по-дълбоко от радиовълните, въпреки че е поляризирана във водата. Посоката на поляризацията до голяма степен зависи от ъгъла, под който светлината пада върху повърхността на водата, а това от своя страна зависи от датата, часа от деня, както и от географското местоположение.
Екипът от Университета на Илинойс е направил около 10 милиона снимки с подводна камера със специална оптика – на няколко места, включително в САЩ и Северна Македония. Снимките са направени при различни условия, на различни дати, на различна дълбочина и по различно време на деня. След това изображенията са използвани за обучение на невронна мрежа за идентифициране на предсказуеми поляризационни модели.
В резултат на това невронната мрежа се е научила да разпознава координати от подводни снимки с точност от 40-50 км, въпреки че с развитието на технологиите точността ще се увеличи значително. Системата работи на максимална дълбочина до 300 м, тъй като светлината почти не прониква по-дълбоко.
Технологията потенциално позволява определяне на координати на обекти под вода – както в открития океан, така и например в чисти или кални водоеми на сушата, през деня, през нощта или на дълбочина. Доклад за резултатите от изследването беше публикуван наскоро в научното издание eLight.