Budoucnost navigací bez GPS?

- GPS umožnilo vznik nových aplikací a služeb, nejde ale o dokonalou technologii
- Pro budoucnost samořízených automobilů a dronů jsou třeba nové navigační technologie, které se obejdou i bez GPS
- Řešením je sběr všech možných signálů z okolí
 

 
 
Systémy satelitních navigačních systémů dnes používají i ty nejlevnější mobilní telefony. Druhů už je několik (GPS, GLONASS, Beidou-1) a další jsou vývoji (Galileo, Beidou-2, IRNSS, QZNSS).

Tyto systémy ale nejsou za každých okolností dostupné a mají problémy v mnoha oblastech. Vědci z Kalifornské univerzity Riverside v rámci laboratoře Aspin (Autonomous Systems Perception, Intelligence, & Navigation Laboratory) vyvinuli navigační systém, který je založen na různých referenčních signálech.
Náhrada ale i doplněk
V moderním světě jsou standardizované signály všude kolem nás – může jít o Wi-Fi, mobilní síť CDMA, LTE nebo třeba FM rádio a televizní vysílání. Cílem výzkumu bylo všechny signály analyzovat tak, aby je bylo možné použít pro samostatnou navigaci, která by byla schopná nahradit tu satelitní, případně ji použít pro doplnění a tedy přesnější zaměření spolu s GPS nebo jiným satelitním systémem.

Navigační systém budoucnosti bude vycházet z mnoha různých signálů (Zdroj: Aspin)
Budoucnost samořízených automobilů a dronů už totiž není příliš daleko a současné satelitní navigační systémy rozhodně nejsou dostatečně spolehlivé a přesné na to, aby zajistily perfektní informace o tom, kde se daný automobil nebo dron v reálném čase ve skutečnosti nachází. Satelitní signály navíc nejsou šifrované, takže je lze napadnout a tím třeba „hacknout“ dron tak, aby letěl jiným směrem, než měl původně zadáno.

Výrobci pochopitelně zařízení doplňují dalšími senzory (obraz, radar a podobně), které řeší vlastnosti nejbližšího okolí, ale to neposkytuje náhradu za klasickou satelitní navigaci.

Úspěšně otestováno na dronech
Právě využití současných signálů pro navigaci tvůrci označují jako SOP (Signals of Opportunity) a výhodou je, že není nutné instalovat dodatečné systémy na oběžnou dráhu nebo vysílače do měst. Využívá se současná infrastruktura, což je velmi efektivní a hlavně levné.

Vzhledem k tomu, že systém zabezpečí případný výpadek GPS, lze ho jistě očekávat v nějaké formě v budoucích systémech navigací u zařízení jako jsou auta bez řidiče nebo samořízené drony.

 
 
Vědci zatím testovali systémy na dronech, kde výsledky dopadly velmi dobře – v kombinaci s GPS dokázali zpřesnit polohu a systém se v mnoha oblastech blížil v přesnosti samotné GPS. Ukázky si můžete prohlédnout na videu, kde lze vidět například výrazné zpřesnění s detekcí výšky testovaného dronu.

Robustní navigace
Budoucí stroje, které se budou pohybovat kolem nás, budou sice na přesné detekci pozice závislé, dokážou si ale poradit s různými výpadky a problémy s chvilkovou nepřesností.

Měli bychom se tak setkat jen s minimem případů, kdy dron s vaším balíčkem dorazí na zcela jinou adresu. Základem se stane sběr a analýza všech dat pomocí stále většího množství senzorů, což zajistí kvalitní funkčnost i za špatných podmínek, výpadku nebo poškození jednotlivých systémů. Zároveň by takový systém měl sloužit jako zabezpečení proti rušení či podvržení signálů, protože navigace nebude spoléhat pouze na jediný druh navigace.