@ 2015.05.08 , 16:30
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廉价版厘米精度GPS定位系统

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你手机里的GPS导航系统给你完成从家里到机场或者最近的咖啡店都没有问题。可我们如果要在城里的人行道上精确定位,GPS就傻逼了,误差往往达到10米,有时候人不是掉河里,就是上了高架桥。

德州大学的工程师团队发明了一种移动端使用的小型廉价GPS系统,可以提供厘米级的精准定位。德州大学空天工程研究院 Todd Humphreys说,有了这么高精度的定位,无人机投递包裹和自动驾驶的安全导航就成了可能,精准种植也可以采用该技术。如果结合智能手机摄像头使用,还能提供一些非常好玩的虚拟现实体验和游戏。

Todd说:“人们能够体验无比惊艳的物理浸入虚拟现实。”

其实厘米级的GPS系统不是什么新发明。这种精度级别的GPS已经在农业和勘测领域使用了20年。Google正在研发的无人驾驶汽车也是依靠这套系统。不过德州大学的研究人员将原来造价高昂的厘米级GPS通过廉价方案实现了出来。

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Todd和同事决定用廉价低品质的智能手机天线进行试验。和普通动辄1000美元的昂贵天线不同的是,智能手机天线对关键误差非常敏感,因此降低了GPS的定位精度。

其中一种误差名为多路径误差(multipth error),形成原因是GPS卫星发送的射频信号被天线接收前经过地面或树木、建筑等物体反弹造成的。如果树或者建筑物遮挡了射频信号,会导致另一种的误差。两种误差都会造成GPS信号接收器错误计算自身到卫星的直线距离,也就造成了定位错误。

德州大学团队经过六年研发,开发出了一套拥有复杂信号处理技术的软件,能够通过智能手机GPS天线对数据进行处理,减少误差对定位的影响。这套软件目前在电脑端运行,但是Todd表示最终会在手机内置处理器上运行。

随后研究人员又测试了一种造价5美元,比智能手机天线品质更高的天线。Humphreys表示通过一台三星Galaxy手机和天线的共同配合,他们绘制出了研究部门所在建筑天台的3D地图并有全球坐标系为参考,精度达到2厘米。

团队目前已经成立创业公司Radiosense LLC继续研发该技术。Humphreys说GPS接受装置最后的成本不会超过50美元。

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 31+1

  1. 不知道
    @2 years ago
    2783775

    戴这玩意才是S..B

    [8] XX [52] 回复 [0]
  2. 百米开外
    @2 years ago
    2783776

    进去了进去了! 出来了。。又。。

  3. OM雷帝嘎嘎
    @2 years ago
    2783778

    从此来信千里砍成为可能!

  4. 2783781

    這樣的話, 能用GPS檢測到活塞運動了…

    [49] XX [3] 回复 [0]
  5. 2783812

    恐怖分子表示欢迎。。。。

  6. 2783823

    看过原文 模块叫GRID 不知道原理是什么。
    倒是发现他们的演示视频,右侧绘图的时候有bug。

  7. 2783826

    不是右侧,是浅灰色的图像。

  8. 2783848

    北斗2代民用信号好像可以达到0.2米的精度。

  9. tumblr
    @2 years ago
    2783929

    50美元 额 成本高过手机中的任何一个零件了

  10. jetwaves
    @2 years ago
    2783941

    这尼玛是做导弹用的技术,不是给你蒙眼睛走路用的!!!

    要是ISIS只用50美刀300多块人民币就能买到一个准确射进白宫窗口的导弹导航芯片还不得爽死??

    [42] XX [3] 回复 [0]
  11. forvord
    @2 years ago
    2783972

    自动驾驶好用

  12. 一剑倾江湖
    @2 years ago
    2783985

    这真厉害,可见美国的强大。

  13. 猩猩
    @2 years ago
    2784041

    美国爸爸的脚舔起来就是香

    [2] XX [23] 回复 [0]
  14. erliang
    @2 years ago
    2784122

    @猩猩: 不用美国的产品和技术,你这句话都发不出来。净说些没营养没用的废话,除了骂人能不能说点儿有见地的话?

    [20] XX [0] 回复 [0]
  15. 茶会
    @2 years ago
    2784156

    自行车爱好者表示这个如果能普及,那简直是福音,从此手机当码表不是梦

  16. 随便说说
    @2 years ago
    2784169

    隧道就萎了

  17. 2784220

    怕个毛……就算这个技术民用化了,控制GPS系统的美国只要恢复SA的工作就可以了。

  18. yingjh
    @2 years ago
    2784255

    惯导融合嘛

  19. 2784287

    @jetwaves: 民用的GPS芯片在超过一定海拔和速度之后会失效的, 就是为了防止被用在武器里

  20. elexonics
    @2 years ago
    2784366

    如果回顾一下,有不少德州大学的科技新闻在煎蛋上榜。UT本身算是一流的工科强校,可惜也是典型的无法将科技成就转化成学校名声的学校。作为即将毕业的学生,每次看到这样的新闻就会感叹,什么时候大家听到UT的时候能不要一脸迷茫的看着我说,嗯不错啊。

  21. 2784372

    @茶会: gps当码表误差率也不低。。存在一个坡度的问题。。。但是gps的速度是平面速度。。而没法测量坡度。。如果你从山上滚下来。。gps可能只告诉你你走了十几米。。。。可是你可能滚了几公里。。。

  22. 2784373

    @Oorah: 不知道你是否在飞机上测试开gps没。。我亲测。。1000km/h。可用。

  23. 周日游鱼
    @2 years ago
    2784442

    戴这个的是傻子1号。完全信GPS导航的是傻子2号。

  24. 脚本_后手缚
    @2 years ago
    2784454

    其实gps 10米的精度是人为限制的。就是怕其他国家军用。后来美国卫星软件升级了 可以任意屏蔽地区信号了。就开放了民用级的精度。
    现在手机gps能到3 4米的样子。

  25. 离离
    @2 years ago
    2784466

    @jetwaves: 白宫附近有加扰。其实真要干。电视制导就行了。

  26. 纵横
    @2 years ago
    2784469

    我觉得这个可比苹果婊还要伟大

  27. Wuzhishaonian
    @2 years ago
    2784551

    感觉能做好多事

  28. 2784697

    俺们学校这是第n次上煎蛋了

  29. 2784820

    别忽悠了,想自己提高精度,只能是自己有高精度基站来提供信号,否则,民用GPS无论怎么改进天线,也不会提高精度,因为GPS信号只公开了低精度的信息,高精度那一部分加密了,解不出来那一段高精度信息,就无法提高精度。说白了,GPS卫星给你发的信号只告诉你距离他多少个十米,十米以内的信息你读不出来。当然,如果说你解开了高精度段的信息,那精确到厘米都不算个事

  30. 2786602

    @Oorah: 8848米算高不?

  31. 2786606

    我勒个去,那之前建的gs差分站你就全废了。
    话说这种软件即使存在,也禁止出口,和军用gps一样

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