Изследователи разработиха хибридна система за позициониране, която запазва висока точност дори при пълна липса на GPS сигнал. Технологията комбинира сателитна навигация с анализ на вибрации, регистрирани от вече положени оптични кабели, и използва изкуствен интелект за прогнозиране на местоположението. Това може да подобри работата на автономния транспорт, аварийните служби и IoT устройствата в среди, където GPS традиционно е ненадежден.
На международната конференция IEEE International Conference on Communications в Глазгоу учени от Queen Mary University of London и техни международни партньори представиха система, наречена Joint DAS and GNSS (JDG). Тя обединява данни от глобалните навигационни спътникови системи (GNSS), сред които GPS, с технологията Distributed Acoustic Sensing (DAS).
DAS превръща вече положените оптични кабели под пътища и тротоари в изключително чувствителни вибрационни сензори. Те регистрират минимални механични промени, предизвикани от движението на хора или превозни средства, а събраната информация може да бъде използвана за определяне на тяхното местоположение.
Изкуствен интелект компенсира липсата на GPS
По време на реални изпитания в Южна Англия изследователите събират едновременно GPS данни и сигнали от оптичен кабел, разположен край път. Доброволци преминават по предварително определен маршрут, а получените данни се подават към модел за дълбоко машинно обучение.
Алгоритъмът успява да прогнозира местоположението на участниците дори когато GPS сигналът е напълно прекъснат, силно зашумен или се получава само периодично. Така системата не разчита единствено на спътниковата навигация, а използва информация от две независими източника.
По-висока точност и по-ниски изисквания към устройствата
Според представените резултати, JDG осигурява по-висока точност от решенията, които използват само GPS, както и от други съществуващи методи за прогнозиране на местоположението. Системата запазва ефективността си дори при пълно отпадане на GPS сигнала.
Изследователите установяват още, че технологията работи надеждно и на устройства с ограничени изчислителни ресурси, които събират по-малко точки за позициониране. Това създава предпоставки за внедряването ѝ в широка гама смартфони, IoT сензори и други мобилни устройства.
Значение за автономния транспорт и интелигентните градове
Най-голямото предимство на новия подход е способността му да осигурява надеждно позициониране там, където традиционните GNSS системи срещат сериозни затруднения. Такива условия са характерни за гъсто застроени градски райони, тунели, подземни съоръжения и закрити пространства.
Ако технологията бъде внедрена в практиката, тя може да повиши надеждността на системите за автономно управление, интелигентния транспорт и аварийното реагиране, като използва вече съществуващата инфраструктура от оптични кабели вместо изграждане на нова сензорна мрежа.
