מערכת ניווט למכוניות ללא נהג – אלטרנטיבה לג'י.פי.אס

This post is also available in: English (אנגלית)

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד פיתחה מערכת ניווט אמינה ומדויקת המנצלת את האותות הקיימים בסביבה כגון ווי-פיי וסלולרי במקום מערכת ה-GPS. הטכנולוגיה יכולה להוות אלטרנטיבה ל-GPS או להשלים מערכות מבוססות-GPS לצורך ניווט אמין ועקבי.

ניתן להשתמש בטכנולוגיה לפיתוח מערכות ניווט העומדות בדרישות המחמירות ביותר של כלי רכב אוטונומים, כגון מכוניות ללא נהג ורחפנים בלתי מאוישים.

רוב מערכות הניווט במכוניות ובמכשירים אלקטרונים ניידים מבוססות על מערכת הלווין הגלובלית לניווט (GNSS), הכוללת את מערכת ה-GPS האמריקאית, המערכת הרוסית GLONASS, המערכת האירופית Galileo וזו הסינית – Beidou.

מערכות הניווט בטכנולוגיות מדויקות כגון בתחום האוויר והחלל והטילים משלבות GPS עם מערכת ניווט אינרציאלית (INS), המספקת רמה גבוהה של דיוק לטווח קצר, אולם בסופו של דבר מאבדת מגע עם אותות חיצוניים.

אולם, מערכות GPS/INS עכשוויות אינן עומדות בדרישות של כלי הרכב האוטונומיים העתידיים ממספר סיבות: ראשית אותות ה-GPS לבדם הם חלשים מאוד ואינם שמישים בסביבות מסוימות כמו קניונים עמוקים; שנית, אותות GPS חשופים לשיבוש מכוון או בלתי מכוון; בנוסף, אותות אזרחיים אינם מוצפנים, לא ניתנים לאימות ומוגדרים במסמכים פומביים, דבר שהופך אותם לניתנים לפריצה. המגמות העכשוויות בתחום מערכות הניווט לכלי רכב בלתי מאוישים , אם כך, נסמכות לא רק על GPS/INS אלא גם על מערכת טכנולוגיות אחרות מבוססות-חיישנים, כמו מצלמות, לייזר וסונאר.

אתר האינטרנט של האוניברסיטה, UCRtoday, מצטט את ראש צוות החוקרים זאק קאסס, שלדבריו: "כאשר מוסיפים עוד ועוד חיישנים, חוקרים שונים מוסיפים כל מה שרק ניתן לחשוב עליו, אולם אנחנו נקטנו בגישה שונה: אנו מנצלים את האותות הקיימים בסביבה".

במקום להוסיף חיישנים פנימיים, קאסס וצוותו במעבדת הכלים האוטונומיים באוניברסיטה פיתחו כלי רכב אוטונומיים שמסוגלים לתקשר עם מאות האותות סביבנו בכל נקודת זמן, כגון סלולר, רדיו, טלוויזיה, ווי-פיי, ואותות לוויין אחרים.

קבוצתו של קאסס הצליחה להדגים את מחקרה, העושה שימוש באותות התקשורת הקיימים הללו, המכונים "אותות של הזדמנות" לצורך ניווט. ניתן להשתמש במערכת כלשעצמה, או, מה שסביר יותר, להשלים מערכות INS אחרות במקרים שאין GPS.

"כלי רכב אוטונומיים יחוללו מהפיכה סוציו-תרבותית, קרוב לודאי. הקבוצה שלי מתמודדת עם האתגרים הקשורים עם פיתוח כלי רכב אוטונומיים פרקטיים, יעילים ואמינים. מטרתנו לטווח הארוך הוא שכלי הרכב האלו יפעלו ללא השתתפות אנושית בתהליך לתקופות זמן ארוכות, ויבצעו משימות כגון חיפוש והצלה, מעקב, מיפוי, כיבוי שריפות, משלוחי חבילות, טיפול בחוות ותחבורה", מציין קאסס.

המחקר מומן בסיוע המשרד למחקר של חיל הים (ONR) של משרד ההגנה האמריקאי.