Conclusiones clave
- Los investigadores han ideado un sistema de navegación alternativo que utiliza la mecánica cuántica en lugar del GPS.
- Los sistemas GPS pueden estar atascados o no disponibles.
- Algunos autos autónomos pueden navegar usando señales visuales de cámaras, radares y lidars correlacionados con la información del mapa.
Pronto puede que no necesites el GPS para orientarte.
Los sistemas de posicionamiento global (GPS) se han vuelto omnipresentes en todo, desde teléfonos hasta automóviles. Pero los investigadores han ideado un nuevo método que utiliza la mecánica cuántica para realizar un seguimiento de las direcciones en lugar de la red de satélites.
"Siempre existe la posibilidad de que el GPS no esté disponible", dijo Peter Schwindt, científico de Sandia National Laboratories, a Lifewire en una entrevista por correo electrónico. "Quizás se encuentre en un área donde no puede recibir GPS, como en un cañón urbano o un túnel. Además, el GPS se atasca fácilmente. Por lo tanto, si las aplicaciones no pueden tolerar el riesgo de indisponibilidad del GPS, se requiere una alternativa".
Trabajar con incertidumbre
Schwindt y sus colegas describieron recientemente el dispositivo cuántico en un artículo publicado en AVS Quantum Science. Es un dispositivo con forma de aguacate con paredes de metal de titanio y ventanas de zafiro que contiene una nube de átomos en las condiciones adecuadas para mediciones de navegación precisas.
El paquete de vacío entraría en un interferómetro atómico, acelerómetro o giroscopio. Tres acelerómetros de alta precisión y tres giroscopios forman una unidad de medición inercial, que mide pequeños cambios de dirección.
"La tecnología del interferómetro Atom tiene el potencial de ser un sensor inercial de muy alta precisión que podría permitir la navegación durante horas sin actualizaciones externas si la precisión en el laboratorio se puede traducir en un dispositivo práctico", dijo Schwindt.
Hay dos formas principales de navegar sin GPS, dijo Schwindt. El método más común es utilizar otras señales externas para obtener información sobre la posición, como las señales de los teléfonos móviles. La otra es usar sensores inerciales, que miden la aceleración y la rotación (por ejemplo, un automóvil o un avión) sin necesidad de señales externas. Las mediciones inerciales se procesan continuamente para proporcionar una actualización continua de la posición, la orientación y la velocidad de la plataforma.
Los Robocars necesitan mejores mapas
Las empresas de automóviles autónomos están avanzando a pasos agigantados para encontrar formas de que sus vehículos naveguen sin GPS. Estos autos autónomos usan señales visuales de cámaras, radares y lidars correlacionados con la información del mapa, dijo a Lifewire John Fischer, vicepresidente de investigación y desarrollo avanzados de la compañía de navegación Orolia, en una entrevista por correo electrónico.
"Al igual que no necesita GPS para conducir en su vecindario, tiene los mapas y las señales visuales almacenadas en su cerebro, los sistemas de navegación autónomos ahora tienen enormes bases de datos de mapas y vistas de calles para consultar", agregó. "Agregue a esto un sistema de navegación inercial, que utiliza giroscopios y acelerómetros para medir el movimiento relativo, y tendrá una buena navegación".
Laboratorios Nacionales Sandia
Para aquellos que no van a subirse a un Tesla, el propio GPS debe actualizarse. Una nueva generación de satélites de órbita terrestre baja (LEO) que ya se encuentra en el espacio tiene señales hasta 1000 veces más potentes en la superficie de la Tierra y puede utilizarse como alternativa al GPS.
Además, la red celular 5G relativamente nueva ofrecerá servicios basados en la ubicación (LBS) que se acercarán a la precisión del GPS, dijo Fischer.
Una forma en que los usuarios podrían beneficiarse de las alternativas al GPS es la seguridad mejorada, dijo a Lifewire la experta en ciberseguridad Magda Chelly.
"Me preocupa la aplicación GPS y la posibilidad de alterar la integridad de los datos o cambiar las coordenadas GPS reales de un automóvil o cualquier otro dispositivo", agregó. "Estamos viendo miles de aplicaciones móviles que brindan servicios basados en coordenadas GPS. Sin embargo, lo que preocupa es que las coordenadas GPS pueden falsificarse si la aplicación no utiliza la seguridad adecuada".
Incluso si usa GPS, hay formas de mejorar la experiencia. Los autos autónomos se pueden mejorar con tecnología de orientación, como un mapa HD que combina sensores ópticos y lidar, dijo a Lifewire Tatiana Vyunova, gerente de la empresa de mapas HERE Technologies.
La tecnología del interferómetro Atom tiene el potencial de ser un sensor inercial de muy alta precisión que podría permitir la navegación durante horas sin actualizaciones externas…
Mercedes-Benz, por ejemplo, utiliza Here's HD Live Maps en algunos de sus automóviles, lo que permite a los usuarios "ver más allá" del GPS y la gama de sensores integrados.
"Las fuentes adicionales de localización y posicionamiento brindan a los sistemas capas adicionales de seguridad, protección y redundancia", dijo Vyunova. "Las causas comunes incluyen interferencias de GPS, suplantación de identidad o errores de señal en cañones urbanos".
