Солнце укажет путь: ученые придумали аналог GPS, работающий без спутников
Новая технология использует солнечный свет, чтобы ориентироваться под водой, куда не доходят спутниковые сигналы. Точность составляет 40-50 км, но ее планируют увеличить.
Исследователи из Иллинойского университета Урбана-Шампейн смогли использовать особенности поляризации солнечного света, чтобы заменить ими сигнал GPS, сообщает New Atlas. Это значительно улучшит координацию под водой, куда с трудом пробиваются сигналы спутников.
GPS вычисляет положение людей или машин относительно четырех или более спутников, которые вращаются вокруг Земли. Однако система работает только в том случае, если она может принимать радиосигналы от этих спутников, а эти сигналы плохо проходят через воду. В результате технология не может использоваться под водой водолазами, подводными лодками или подводными роботами. Но солнечный свет проходит через воду намного лучше, чем радиоволны, хотя жидкость поляризует свет.
Это означает, что вместо того, чтобы двигаться в нескольких направлениях, как в воздухе, все световые волны распространяются в одном направлении, вдоль одной плоскости. Это направление определяется в основном углом падения солнечного света на поверхность воды, который меняется в зависимости от даты, времени суток (высота солнца) и географического положения.
Помня об этом, команда Иллинойского университета Урбана-Шампейн начали с того, что сделала около 10 миллионов фотографий подводной камерой, оснащенной специальным объективом. Фотографии были сделаны в условиях воды от прозрачной до мутной, на разной глубине, в разное время и в разное время – каждая фотография была промаркирована этими данными. Они сформировали базу данных и обучили нейронную сеть, которая узнала, как шаблоны поляризации изменяются предсказуемым образом в соответствии с вышеуказанными факторами.
Впоследствии эта сеть смогла определить географическое положение, в котором камера сделала подводный снимок, на основе даты, времени и схемы поляризации. В настоящее время точность системы составляет от 40 до 50 км, хотя эта цифра должна значительно улучшиться по мере дальнейшего развития технологии. К тому же, технологию можно использовать на максимальной глубине около 300 м.
"Мы впервые доказали, что есть возможность осуществлять геолокацию в водах с плохой видимостью, днем, ночью или на глубине. Это поможет в будущем лучше понять подводный мир или даже то, как морские обители ориентируются под водой", — утверждают ученые.
Ранее Фокус сообщал, что военные испытали "неуязвимый" GPS для самолетов. Системы РЭБ России и Китая его не заглушат.