USD 16.11.2019 63.8881 -0.3220
USD ММВБ 00:05 64.1956  
EUR 16.11.2019 70.4111 -0.2650
EUR ММВБ 00:05 70.6138  
Нефть($) 15.11.2019 63.34 +1.54
Нефть(p) 15.11.2019 4046.67 +78.49

Кто ищет, тот найдёт: новый алгоритм систем навигаций ускорит процесс поиска людей и улучшит мониторинг транспорта

Радиофизик Томского государственного университета Евгений Вайман разработал алгоритм быстрого запуска спутников слежения, с помощью которого улучшится работа навигаторов, а поиск людей и мониторинг транспорта станут значительно эффективнее.

Отпуск в пустыне

 

В ноябре 2018 года жительница Техаса Амбер Ванхекке в одиночку решила отправиться в путешествие по Гранд-Каньону. Девушка зашла в Google Maps, вбила в поисковик гостиницу, которую посоветовали другие путешественники, и нажала на газ. Навигатор не может ошибаться, думала девушка, но автомобиль свернул на просёлочную дорогу. Доверчивость, невнимательность и незнание местности сыграли свою роль.

На улице уже начало темнеть, а на горизонте не было видно ни одного отеля. Надежды вернуться на главную дорогу иссякали с каждой минутой, а ведущий её вглубь пустынной местности навигатор непреклонно указывал ехать вперед. В конечном итоге у Амбер закончился бензин. В безлюдном месте ей пришлось провести пять дней.

Читайте также:

Московские учёные создали растворяющиеся в коже бинты. Они спасут тысячи людей, получивших серьёзные ожоги тела

Выжить путешественнице помог сухпаёк. На палящем солнце 24-летней американке удалось заварить лапшу быстрого приготовления. За время пребывания в пустыне девушка видела лишь один проезжающий мимо грузовик, который попросту не обратил на неё внимание. Амбер даже выложила из камней надпись HELP, если вдруг мимо будет пролетать вертолёт, но помощи всё не было.

Отчаявшаяся и уставшая американка решила, что пришло время самой искать помощь. Она бросила всё и отправилась в путь, оставляя за собой знаки в виде камней и палок. Спустя 11 километров её подобрал пилот вертолёта скорой помощи, который нашёл ее по тем самым знакам. Бригада медиков привела девушку в чувство. Амбер госпитализировали с обезвоживанием и солнечными ожогами.

«Любящий» камень и дощечки в раковине

 

Искать способы ориентирования начали 4 тыс. лет назад. Первые карты на обожженных кусках глины появились в Египте. Далее искать путь стали по волнам и звёздам. У викингов были свои способы навигации – «солнечные камни», особые кристаллы, которые обладали свойством двойного лучепреломления. Свет расщеплялся в кристалле на два луча и, вращая его, можно было определить направление в сторону Солнца. Интенсивность свечения изменялась в зависимости от положения относительно Солнца.

Большую роль сыграл каламита или магнетит – камень, который обладает природными свойствами магнетизма. В разных культурах ему давали свои названия, но общее у всех одно – переводилось оно как «любящий» железо.

Первые компасы появились в Китае, в III веке до н.э. и представляли собой дощечки, плавающие в наполненной водой раковине. К одному из концов такой дощечки прикрепляли магнетит, и те вращались вокруг своей оси взаимодействуя с магнитным полем Земли. Дощечка была параллельна направлению линии магнитного поля – так путники определяли куда следует двигаться дальше.

Учитывая все погрешности такого камешка на дощечках, любая экспедиция по океанским просторам изначально была опасной для жизни. Поэтому изобретение продолжали совершенствовать. Суть прибора оставалась той же, а вот точность увеличивалась: сначала добавили 16, а затем и 32 деления окружности горизонта, а после намагниченную дощечку стали подвешивать.

Фото: pixabay.com
 

Все карты под рукой

 

История современного навигатора началась в 1920-ом году, когда в продажу поступил Plus Fours Routefinder – набор из карт нужной вам местности, которые прикреплялись к запястью ремешком. Во время движения эти карты нужно было прокручивать, как наручные часы.

Eщё через 10 лет в Италии появился Iter-Auto – первый навигатор для автомобиля, который подключался к спидометру и прокручивал карты самостоятельно. Скорость, с которой механизм это делал, зависела от скорости движения автомобиля, но карты всё равно нужно было менять. Именно тогда впервые появились предупреждения о дорожных препятствиях, а также места заправок, кафе, отелей и уборных.

Первые спутники и GPS

 

В 1957 году с территории СССР в космос был запущен первый искусственный спутник, который передавал радиосигналы на Землю. Американцы, в свою очередь, проследили, что на радиомаяк спутника действовал эффект Доплера – ситуация, когда частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при отдалении. Простой пример такого эффекта – машина с сиреной. Чем дальше машина, тем тише звук её сирены и наоборот. Ученые поняли, что при наличии координат можно выяснить положение и скорость спутника и наоборот.

В 1974 году появилась GPS-навигация – система глобального позиционирования, а спустя четыре года в космос был запущен первый GPS-спутник. Для покрытия всей территории Земли необходимо было запустить 24 таких аппарата. Каждый спутник огибал Землю дважды в день. Сегодня для большей точности и надёжности расчётов на орбите находятся 32 спутника. GPS – американская система позиционирования. В России появилась со звучным названием ГЛОНАСС – глобальная навигационная спутниковая система, которую запустили в 1993 году. Сегодня на орбите 24 спутника ГЛОНАСС-а, которые делают то же самое – огибают Землю два раза в день.

Фото: pixabay.com
 

Быстрее и точнее

 

Основными причинами ошибок навигатора являются плохие погодные условия и неточности карт, внесённых в базу данных. И хотя сегодня навигационные спутниковые системы могут определить местоположение объекта за очень короткое время, этот показатель необходимо было уменьшить.

Учёный из Томского госуниверситета разработал специальный алгоритм для современных навигационных устройств и предпринял первые попытки уменьшения времени холодного запуска устройства. То есть времени, в течение которого приёмник может определить первые координаты собственного местоположения. Это улучшит работу навигаторов, мониторинг транспорта, а также ускорит поиск пропавших людей.

Создатель алгоритма – радиофизик Евгений Вайман – рассказал, что основная проблема навигаторов сегодня, наряду со всеми их плюсами, заключается в том, что при плохих условиях определение геопозиции объекта может занимать несколько минут. В ситуациях, когда на кону жизнь человека, это критично. Поэтому основной целью разработки нового алгоритма стал анализ встроенных функций и выявление наиболее эффективных при холодном запуске устройства.

Набор точных инструкций для устройства был вычислен в ходе исследований. Включив их в алгоритм, радиофизик протестировал его на плате EVK-M8C от фирмы u-blox. Это современная и универсальная система, которая через USB-порт обеспечивает высокоскоростную передачу данных, устраняя необходимость во внешнем источнике питания.

В ходе эксперимента время первого определения местоположения объекта сократилось с 3 минут 4 секунд до 26 секунд, то есть в семь раз. Благодаря обновлённым системам навигации люди смогут точнее определять местонахождение пропавшего человека или же транспортного средства, а работа навигаторов, как системы в целом, будет значительно эффективной. Ситуации, когда автомобиль случайно уезжает в безлюдную пустыню, станут единичными.

Алгоритм, как утверждает Евгений, может быть использован на всех доступных навигационных системах, в том числе на ГЛОНАСС, GPS, Galileo и других.

Все новости рубрики

    следующая
    следующая
    Все новости
    Наука
    YouDo в Санкт-Петербурге
    Доставка еды - Достаевский

    Лучшее в Петербурге

    Особняк Кельха: безумная роскошь и безумная судьба её владельцев

    История дома с фантастическими интерьерами, построенного на деньги сибирских золотых магнатов. И очень запутанная жизнь владельцев: барона, торговавшего в СССР папиросами, и наследницы миллионов, сбежавшей от него в Париж.

    Топ-7 барбершопов Петербурга: цены и отличия

    Собрали лучшие места города, где мужчины могут подстричься, подровнять бороду и просто угоститься кофе в приятной обстановке. Всё отсортировано по ценнику.

    Семь экомагазинов редких и полезных продуктов в Петербурге

    Необычные специи и масла, натуральные снеки и экокосметику вы вряд ли найдёте на полках ближайшего супермаркета. Но в Северной столице есть места, где всё это продаётся (и по адекватной цене).

    Как это сделано

    написать письмо

    Доставка еды в Петербурге: где дешевле, быстрее и вкуснее

    Всё чаще и чаще на улицах Петербурга можно заметить ярко одетых курьеров, разносящих заказы в термосумках за спиной, а также красиво раскрашенные автомобили сервисов, спешащие к клиентам. Разбираемся в огромном разнообразии служб доставки еды по городу.

    Проверено на себе

    Шесть главных марафонов мира: как пробежать и кто добежал

    В мире бега бесконечное количество стартов: от нескольких метров до тысяч километров, от стадионов до горных вершин. Забеги объединяются, разъединяются, меняют названия, дистанции, логотипы и спонсоров, но самой популярной серией марафонов уже несколько лет остается World Marathon Majors – шесть главных забегов мира, которые объединились, чтобы объединять других.

    Гид по Петербургу

    Мья, Ерик, Кривуша и «Золотые хоромы»: как обустраивался Михайловский сад

    Чем Михайловский сад связан с Летним, кто любил в нём гулять и рыбачить, а кто – стрелять в животных. Как он неоднократно перекраивался, следуя моде и вкусам владельцев, и какие архитекторы приложили к этому руку.

    Пресс-релизы