GPS может вести вас по городу или по стране, перемещаясь по пыльным проселочным дорогам так же легко, как по шестиполосным шоссе. Но как всякий, кто случайно въехал в озеро Могу сказать вам, что GPS не идеален. Например, он не может удерживать вас в определенной полосе движения, уворачиваться от ближайших машин или направлять вас к съезду. Вот почему компания John Deere создала лучшую систему.
Содержание
- Как Deere создал лучший GPS
- Как 5G находит путь
Да, что Джон Дир.
Видите ли, система GPS, о которой знает большинство людей, была разработана в 1970-х годах, и она действительно замечательна. Сеть из 24 спутников работает более или менее непрерывно в течение 27 лет? Объезжать земной шар из холодных уголков космоса, бесконечно наблюдать и вежливо протягивать руку помощи? Бесплатно? Замечательный. Но он был разработан, чтобы заменить бумажные карты, размеры которых редко достигают дюйма. Беспилотные автомобили должны знать не только о том, что вы находитесь на шоссе 61, но и о том, что вы находитесь на шоссе 61.
точно где вы находитесь (при скорости 75 миль в час не меньше). Автономные дроны и тракторы для сельского хозяйства способствовали возрождению сельской местности под названием точное земледелие — а для работы требуется точность.Рекомендуемые видео
Чтобы добавить этот уровень детализации — и пересмотреть систему в целом — исследователи работали над заменой существующего парка спутников новой итерацией под названием GPS III. На прошлой неделе компания сделала шаг вперед, когда SpaceX наконец запустила в свое звездное ложе четвертый спутник. Это долгий процесс: компания Lockheed Martin опубликовала Краткая история об усилиях по обновлению системы GPS в 2012 году, и мы все еще только начинаем. Предполагается, что все это будет завершено в 2023 году, а стоимость проекта составит около 6 миллиардов долларов.
Может ли частный бизнес добиться большего? Чтобы взглянуть изнутри на то, что может заменить GPS, мы поговорили с двумя компаниями, ведущими разработку альтернатив.
Как Deere создал лучший GPS
Прежде чем указать на его недостатки, давайте иметь в виду, что GPS — фантастическая система. Действительно, трудно осознать амбиции и смелость существующей спутниковой группировки. Представьте себе проблемы, связанные с запуском точной антенны, которая стоит несколько сотен миллионов долларов и по форме более или менее напоминает грузовик с мороженым Mister Softee. Чтобы завершить дело, военные помещают его на ракету, которая сжигает 2700 фунтов жидкого кислорода в час. во-вторых, забросить его в космос на скорости 1 Маха… а затем осторожно выпустить на орбиту высотой около 13 000 миль. прочь. Помните, диаметр самой Земли составляет всего 7900 миль.
Теперь представьте себе алгоритмы и вычисления, необходимые для того, чтобы удерживать его на точной орбите, не затрагивая другие спутники. постоянная передача, батареи никогда не выходят из строя, часы едва рассинхронизируются, когда месяцы превращаются в годы, и вы получите смысл. Это огромное достижение. Однако этого недостаточно.
Теоретически точность GPS составляет 3 фута, но на самом деле это около 15 футов — достаточно хорошо, чтобы доставить вас в продуктовый магазин, но вряд ли точно. Например, если вы посадили на своем заднем дворе два семейных помидора и несколько огурцов, вы легко вырастите свой крошечный урожай, не зная, где вы поливаете. Если вы засаживаете сотни акров земли, крошечные ошибки телеметрии могут вас погубить.
«Старые времена, когда мы работали целый день, и, может быть, папа закончил работу и вернулся домой к сыну или дочери? В значительной степени это сделано», — сказал Digital Trends Эл Сэвидж, менеджер сети StarFire в John Deere. «Фермеры хотят большего урожая. Точность при рядовой посадке, опрыскивании и т. д., чтобы вы не задавили урожай».
По данным НАСА (да, что НАСА), когда фермер пересекает поле, таща сеялку, плуг или другое оборудование за трактором, создаваемые ряды перекрываются примерно на 10 процентов. Это означает, что значительная часть поля получает вдвое больше необходимых семян, удобрений и пестицидов, и работа занимает больше времени, чем необходимо. Современные тракторы используют цифровые системы позиционирования, как и ваш автомобиль, но требуют совершенно другого уровня точности. Итак, с помощью космического агентства Джон Дир создал более совершенную систему.
«Они это называют дифференциальной GPS», — сказал Сэвидж. Чтобы получить детальные данные о местоположении, необходимые современным фермерам, компания Deere построила серию наземных справочных площадок по всему миру. для сбора второго набора данных позиционирования, огромного количества данных, которые компания передает и хранит в двух основных данных. центры. Эта информация передается на геостационарные спутники, управляемые Inmarsat (John Deere арендует на них пространство), а затем передается обратно на приемники StarFire компании на местных тракторах — поездка туда и обратно, которая длиннее, чем весь земной шар, но занимает примерно столько же времени, сколько один дыхание.
«Вы говорите о 12, 13 000 милях, а в некоторых случаях и о 20 000 милях. И это происходит за пять секунд, так что вы можете себе представить, насколько быстро это происходит и какой объем данных передается», — объяснил Сэвидж. Время, необходимое сигналу от спутников GPS до Земли до Земли, в сочетании с часами, дрейфующими по орбите. из-за незначительной рассинхронизации и шума сигналов от электрически заряженных частиц в нашей атмосфере, существующие системы GPS данные неточные. Объединив спутниковые данные с данными своей наземной сети, Deere может определить местоположение гораздо точнее.
«Когда вы распыляете, вам нужно быть конкретным и точным. Это позволяет сэкономить на гербицидах, фунгицидах, пестицидах и спреях», — отмечает Сэвидж.
Как 5G находит путь
Если вы читаете технологические сайты в наши дни, вы слышали шумиху вокруг 5G. У новой быстрой сотовой сети есть множество преимуществ, главным из которых является скорость. Qualcomm продемонстрировала пиковую скорость загрузки около 4,5 гигабит в секунду и среднюю скорость передачи данных около 1,4 гигабит в секунду. Этого достаточно, чтобы загрузить двухчасовой фильм примерно за 17 секунд по сравнению с примерно 6 минутами для текущего соединения 4G. Другими словами, новый 5G телефоны будут примерно в 1000 раз быстрее, чем телефон, который сейчас находится у вас в кармане.
Но 5G – это нечто большее, чем просто телефоны: Qualcomm убеждена, что
Малообсуждаемая часть автомобильных планов Qualcomm предполагает создание системы, позволяющей устранить проблему точности GPS от 3 до 15 футов. Для этого компания использовала свой существующий портфель патентов; он объединяет данные с существующих спутников Глобальной навигационной спутниковой системы (включая GPS, Европейский Галилео, ГЛОНАСС России.и многое другое) с чем-то под названием ВЭППили точное позиционирование с улучшенным зрением. По сути, Qualcomm планирует использовать изображения с существующих видеокамер для определения точного местоположения автомобиля.
«Стоимость этого не является астрономической», — сказал Digital Trends Накул Дуггал, старший вице-президент по управлению продуктами Qualcomm. «По сути, вам нужна стандартная камера, как сегодня… все остальное — это то, для чего вы уже включили телематическое устройство».
Но вот в чем дело: CV2X уже много лет является мечтой технологических компаний, и, хотя он может быть многообещающим, он таит в себе и проблемы. Во-первых, существует проблема определения пропускной способности: регуляторные органы резервируют часть спектра на 5,9 ГГц для разговоров между транспортными средствами, но усилия регулирующих органов по продвижению проекта закончились буквально нигде. Как Аджит Пай, председатель Федеральной комиссии по связи (FCC) написал в прошлом месяце«Спектр 5,9 ГГц слишком долго лежал нетронутым. Последние два десятилетия американский народ ждал, пока этот лучший среднечастотный спектр будет введен в эксплуатацию, и время ожидания прошло».
Нет, американцы не настаивали на этом, несмотря на бахвальство Пая; мало кто задумывается дважды о распределении спектра между завтраком и сном. Но решение FCC в прошлом месяце по модернизации диапазона 5,9 ГГц является хорошей новостью для C2VX. Тем не менее, внедрению 5G в автомобилях предстоит пройти долгий путь.
Добавьте к этому вялый график развития 5G. Первый
«5G будет очень полезен, когда он дойдет до фермеров в сельской местности, в более высоких широтах – ЕС, Нидерландах – я думаю
Здесь стоит подчеркнуть один момент: GPS III, 5G и StarFire не обязательно являются конкурирующими технологиями. Ни одна компания или технология не собирается доминировать в этом пространстве и делать другие устаревшими, да и в этом нет необходимости. Важно отметить, что
До тех пор? Уклоняйтесь от озер и держите обе руки на руле. Потому что новый GPS находится прямо по дороге, но доехать туда мы можем только очень быстро.
