پهپادها بدون نیاز به GPS با استفاده از تکنولوژی ناوبری الهام‌گرفته از اثر انگشت پرواز خواهند کرد
دو شرکت فناوری ناوبری در حال همکاری برای توسعه یک راه‌حل ناوبری بدون GPS برای پهپادها هستند.
شرکت Advanced Navigation مستقر در سیدنی با شرکت دفاعی جهانی MBDA همکاری کرده است تا به‌طور مشترک سیستم ناوبری الهام‌گرفته از اثر انگشت را که تکنولوژی موقعیت‌یابی مطلق NILEQ را ادغام می‌کند، توسعه دهد.
این فناوری از سنسورهای نورومورفیک پیشرفته برای تولید و مقایسه اثر انگشت‌های زمین استفاده می‌کند. با الهام از مکانیزم‌های تشخیص تغییرات بیولوژیکی، تغییرات در زمین را هنگام حرکت سیستم هوابرد ثبت می‌کند و داده‌ها را با یک پایگاه داده سطح زمین از پیش موجود تطبیق می‌دهد.
ناوبری پیشرفته در یک بیانیه گفت: «مناسب برای عصر مدرن، راه‌حل توسعه‌یافته مشترک، موقعیت‌یابی مطلق مقاوم را برای چندین پلتفرم هوابرد ارائه خواهد داد.»
جایگزین کارآمد GPS
یک سیستم ناوبری دیداری ناوبری اینرسی را با ارائه به‌روزرسانی‌های دقیق موقعیت در فواصل منظم بهبود می‌بخشد و امکان بازکالیبراسیون مکان را فراهم می‌کند.
سیستم‌های عادی از دوربین‌های با وضوح بالا استفاده می‌کنند که حجم زیادی داده تولید می‌کنند و نیاز به مقایسه با تصاویر ماهواره‌ای با روش‌های محاسباتی سنگین دارند. این امر برای وسیله نقلیه‌های کوچک و محدود به انرژی، مانند پهپادها، که غالباً امکان‌پذیر نیست منابع محاسباتی چنین یکپارچه‌سازی شود، مشکلاتی ایجاد می‌کند.
سیستم NILEQ از یک دوربین نورومورفیک مدل‌سازی شده بر اساس شبکیه چشم انسان برای غلبه بر این معایب استفاده می‌کند. دوربین نورومورفیک اطلاعات بسیار کمی‌تری تولید می‌کند و با سرعت‌های بسیار بیشتری نسبت به دوربین‌های سنتی که تصاویر پی‌درپی می‌گیرند، عمل می‌کند. در عوض، تغییرات روشنایی را در هر پیکسل تشخیص می‌دهد.
این تولید داده کارآمد پردازش در زمان واقعی را ممکن می‌سازد. از الگوریتم‌های اختصاصی استفاده می‌کند که اثر انگشت‌های توپوگرافی تولید می‌کند که با موقعیت وسیله نقلیه تطابق دارد.
این اثر انگشت‌های زمین، مشتق شده از خروجی دوربین، با یک پایگاه داده از پیش بارگذاری شده اثر انگشت‌های تولید شده از تصویرهای ماهواره‌ای مقایسه می‌شود. فرایند ایجاد اثر انگشت‌ها داده‌ها را فشرده می‌کند و امکان ذخیره فشرده داده‌ها را روی وسیله نقلیه فراهم می‌کند. این طراحی نیازهای محاسباتی را در طی جستجو و مقایسه در زمان واقعی به حداقل می‌رساند و آن را برای پهپادها و سایر پلتفرم‌های محدوده‌دار مناسب می‌سازد.
با کاهش بارهای داده و نیازهای محاسباتی، این سیستم راه‌حل عملی و کارآمدی برای ناوبری بدون GPS در محیط‌های مختلف ارائه می‌دهد و قابلیت و مقاومت وسایل نقلیه بدون سرنشین را بهبود می‌بخشد.
«در دنیایی که به طور فزاینده‌ای نامشخص است و تداخل‌ها به صورت عادی درآمده است، بخش‌های تجاری و نظامی دیگر نمی‌توانند برای عملیات پرواز صرفاً به GPS اتکا کنند. نیاز فوری به کمک‌های ناوبری اضافی برای تکمیل سیستم‌های ناوبری اینرسی و گیرنده‌های GPS وجود دارد» گفت Chris Shaw، مدیرعامل Advanced Navigation، در بیانیه‌ای.
موقعیت‌یابی مقرون‌به‌صرفه
به دلیل محدودیت‌های عملیاتی کنونی خود در نور مرئی، دوربین‌های نورومورفیک تنها می‌توانند در شب استفاده شوند. با این حال، نسخه‌هایی که با نور مادون قرمز کار می‌کنند در حال توسعه هستند و باید در چند سال آینده در دسترس باشند.
اگرچه دوربین‌های نورومورفیک گران‌تر از دوربین‌های سنتی هستند - به طور معمول حدود ۱۰۰۰ دلار - می‌توانند با سیستم‌های ناوبری اینرسی کم‌هزینه‌تر برای ارائه یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه استفاده شوند، به گزارش IEEE Spectrum.
سیستم‌های ناوبری سطح‌بالا معمولاً صدها هزار دلار هزینه دارند، اما ترکیب دوربین‌های نورومورفیک با سیستم‌های ناوبری اینرسی ارزان‌تر مزایای قابل توجهی در هزینه و اندازه ارائه می‌دهد.
اگرچه اغلب برای ردیابی استفاده می‌شود، ناوبری مبتنی بر ماهواره نه‌همیشه قابل اعتماد است. برای ارائه یک خوانش موقعیت واحد و قابل اعتماد، Advanced Navigation خروجی‌های دوربین نورومورفیک و سیستم ناوبری اینرسی را با نرم‌افزار هوش مصنوعی‌محور ادغام می‌کند. این روش به سیستم اجازه می‌دهد مشابه سیگنال GPS عمل کند، که باعث می‌شود بدون نیاز به آموزش زیاد کاربر، استفاده شود.
«کاربردهای احتمالی راه‌حل توسعه‌یافته مشترک گسترده هستند و دامنه‌های مدنی و نظامی را در بر می‌گیرند. همچنین این راه‌حل از نیازهای قانونی رو به رشد برای جایگزین‌های GPS بیشتر حمایت می‌کند» گفت شرکت‌ها در بیانیه‌ای.
سیستم ناوبری یکپارچه تحت آزمایش‌های پروازی قرار گرفته و باید تا اواسط سال ۲۰۲۵ برای مصرف‌کنندگان در دسترس باشد.
