德州大學(xué)工程師團(tuán)隊(duì)發(fā)明廉價(jià)厘米精度GPS定位系統(tǒng)

 你手機(jī)里的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)給你完成從家里到機(jī)場或者最近的咖啡店都沒有問題?？晌覀?nèi)绻诔抢锏娜诵械郎暇_定位，GPS就傻逼了，誤差往往達(dá)到10米，有時(shí)候人不是掉河里，就是上了高架橋。

德州大學(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種移動(dòng)端使用的小型廉價(jià)GPS系統(tǒng)，可以提供厘米級(jí)的精準(zhǔn)定位。德州大學(xué)空天工程研究院 Todd Humphreys說，有了這么高精度的定位，無人機(jī)投遞包裹和自動(dòng)駕駛的安全導(dǎo)航就成了可能，精準(zhǔn)種植也可以采用該技術(shù)。如果結(jié)合智能手機(jī)攝像頭使用，還能提供一些非常好玩的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)和游戲。

Todd說：“人們能夠體驗(yàn)無比驚艷的物理浸入虛擬現(xiàn)實(shí)。”

其實(shí)厘米級(jí)的GPS系統(tǒng)不是什么新發(fā)明。這種精度級(jí)別的GPS已經(jīng)在農(nóng)業(yè)和勘測領(lǐng)域使用了20年。Google正在研發(fā)的無人駕駛汽車也是依靠這套系統(tǒng)。不過德州大學(xué)的研究人員將原來造價(jià)高昂的厘米級(jí)GPS通過廉價(jià)方案實(shí)現(xiàn)了出來。

Todd和同事決定用廉價(jià)低品質(zhì)的智能手機(jī)天線進(jìn)行試驗(yàn)。和普通動(dòng)輒1000美元的昂貴天線不同的是，智能手機(jī)天線對(duì)關(guān)鍵誤差非常敏感，因此降低了GPS的定位精度。

其中一種誤差名為多路徑誤差(multipth error)，形成原因是GPS衛(wèi)星發(fā)送的射頻信號(hào)被天線接收前經(jīng)過地面或樹木、建筑等物體反彈造成的。如果樹或者建筑物遮擋了射頻信號(hào)，會(huì)導(dǎo)致另一種的誤差。兩種誤差都會(huì)造成GPS信號(hào)接收器錯(cuò)誤計(jì)算自身到衛(wèi)星的直線距離，也就造成了定位錯(cuò)誤。

德州大學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過六年研發(fā)，開發(fā)出了一套擁有復(fù)雜信號(hào)處理技術(shù)的軟件，能夠通過智能手機(jī)GPS天線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，減少誤差對(duì)定位的影響。這套軟件目前在電腦端運(yùn)行，但是Todd表示最終會(huì)在手機(jī)內(nèi)置處理器上運(yùn)行。

隨后研究人員又測試了一種造價(jià)5美元，比智能手機(jī)天線品質(zhì)更高的天線。Humphreys表示通過一臺(tái)三星Galaxy手機(jī)和天線的共同配合，他們繪制出了研究部門所在建筑天臺(tái)的3D地圖并有全球坐標(biāo)系為參考，精度達(dá)到2厘米。

團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)成立創(chuàng)業(yè)公司Radiosense LLC繼續(xù)研發(fā)該技術(shù)。Humphreys說GPS接受裝置最后的成本不會(huì)超過50美元。