Ak GPS zlyhá, ľudstvo je v koncoch. Vedci konečne vyvinuli navigáciu, ktorá funguje aj bez satelitov

Predstava, že by sme sa zaobišli bez GPS, znie dnes takmer absurdne. Avšak výskumníci z University of Surrey naznačujú, že budúcnosť navigácie sa môže vydať úplne iným smerom. Tím odborníkov totiž vyvinul umelú inteligenciu, ktorá dokáže lokalizovať zariadenie s nevídanou presnosťou aj tam, kde satelitné signály zlyhávajú. Napríklad v hustej mestskej zástavbe, tuneloch či oblastiach s obmedzeným pokrytím. Na tému upozornil Interesting Engineering.

Má obrovskú výhodu

Nový systém nesie názov Pose-Enhanced Geo-Localisatio (skrátene PEnG) a výsledky jeho testovania ukázali, že dokáže znížiť lokalizačnú chybu z priemerných 734 metrov na iba 22 metrov. Namiesto spoliehania sa na satelity kombinuje satelitné snímky so zábermi z úrovne ulice a dokáže pritom určiť nielen polohu zariadenia, ale aj jeho orientáciu.

Princíp fungovania je dvojstupňový: najprv PEnG zúži polohu na konkrétnu ulicu, následne využije techniku tzv. odhadu relatívnej orientácie kamery, čo znamená, že systém presne vypočíta, ktorým smerom je kamera otočená. Výhodou je, že na fungovanie postačí jednoduchá kamera, aká je bežne súčasťou áut či mobilných zariadení. Vďaka tomu je riešenie dostupné a praktické aj pre budúce komerčné využitie.

Unsplash/Bing Image Creator

Výskumníci zdôrazňujú, že v mnohých situáciách sa nemožno spoliehať na stabilný GPS signál. Typickým príkladom sú vysoké mestské budovy ako v New Yorku, jazda cez dlhé tunely alebo oblasti so slabým signálom. „Mnohé navigačné systémy sa spoliehajú na GPS, no pokrytie nie je vždy zaručené,“ vysvetľuje Tav Shore, doktorand v oblasti umelej inteligencie a počítačového videnia.

„Naším cieľom bolo vyvinúť riešenie, ktoré spoľahlivo funguje len na základe vizuálnych informácií. Kombináciou satelitných a pouličných snímok PEnG dosahuje úroveň presnosti, o ktorej sa doteraz myslelo, že je bez GPS nemožná – a práve to môže otvoriť cestu k novým možnostiam pre autonómne vozidlá a inteligentné navigačné nástroje,“ dodal výskumník.

Flexibilita systému otvára dvere k využitiu v prostredí, kde sa podmienky menia z minúty na minútu. „Jedným z najzaujímavejších aspektov je, ako dokáže jednoduchú kameru premeniť na výkonný navigačný nástroj. PEnG je navrhnutý tak, aby fungoval aj bez GPS, čo je ideálne pre rýchlo sa meniace a nepredvídateľné situácie. Takáto flexibilita je presne to, čo potrebujeme pre ďalšiu generáciu autonómnych vozidiel a robotiky,“ dopĺňa Dr Simon Hadfield, odborník na robotické videnie a autonómne systémy.

Ak GPS vypadne, máme problém

Závislosť sveta od GPS je obrovská. Tento systém používame od logistiky a kuriérskych služieb cez leteckú dopravu až po obranný priemysel. No práve preto je jeho zraniteľnosť problémom. Signál môže narušiť vysoká zástavba, tunely, zámerné rušenie alebo aj atmosférické podmienky. Alternatíva v podobe PEnG preto prináša odolnejšie a spoľahlivejšie riešenie.

„Naša práca ukazuje prístup zameraný na ľudí, ktorý v Surrey podporujeme – vyvíjame systém reagujúci na reálne problémy navigačných technológií, na ktoré sme sa všetci naučili spoliehať. Schopnosť presne určiť polohu bez GPS vytvára základ pre inteligentnejšie a odolnejšie autonómne systémy, ktoré zvládnu fungovať aj v tých najodľahlejších prostrediach,“ zdôrazňuje profesor Adrian Hilton, riaditeľ Surrey Institute for People-Centred AI.

Projekt podporil PhD Foundership Award Univerzity v Surrey, ktorý financuje sľubné technológie v počiatočnej fáze vývoja. Tím sa teraz sústreďuje na vytvorenie funkčného prototypu a jeho otestovanie v reálnych podmienkach. Aby proces urýchlili, sprístupnili svoju prácu ako open source, čím vyzvali vývojárov a inžinierov po celom svete, aby na ich výsledkoch ďalej stavali.

Čítajte viac z kategórie: Novinky