img

موقعیت یابی بدون جی پی اس!

/
/
/

جی پی اس قادر به تشخیص موقعیت مکانی شما با دقت ۵ تا ۱۰ کیلومتر است ( تا زمانی که دستگاه دریافت کننده شما در مسیر چندین ماهواره جی پی اس باشد). حال تیمی در دانشگاه یوتا با استفاده از مدارات الکترونیکی و سنسورها توانسته اند با دقت ۵ متر در داخل و خارج از خانه موقعیت یابی را بدون استفاده از جی پی اس انجام دهند.

این سیستم موقعیت‌یاب در پوتین‌هایی جاسازی شده‌اند تا کارگرهای ساختمانی و آتش نشان‌ها بتوانند موقعیت همکاران خود را در داخل ساختمان با دقت بالایی تخمین بزنند تا هم در زمان صرفه جویی کنند و هم از آسیب‌های مالی و جانی جلوگیری کنند. همچنین این موقعیت‌یاب می‌تواند در بازی‌های واقعیت افزوده یا واقعیت مجازی مجتمع سازی بشود. تیم تحقیقاتی دانشگاه یوتا سیستم موقعیت یاب خود را در کنفرانس بین المللی Solid-State Circuits در سان‌فرانسیسکو رونمایی کرد.

سیستم موقعیت یاب تیم دانشگاه یوتا بر روی یک واحد داخلی اندازه‌گیری (Internal Measurment Unit) ساخته شده است که شامل یک باکس کوچک حاوی ژیروسکوپ، مغناطیس سنج و شتاب سنج می‌­باشد. محصولات گران قیمت IMU به خلبان‌ها برای موقعیت‌یابی کمک می کند.

Darrin Young که یک مهندس الکترونیک در دانشگاه یوتا است توانسته از IMU در این سیستم به صورت پرتابل استفاده کند. اما خوانش از این سنسورهای ارزان قیمت در دراز مدت با مشکل مواجه خواهد شد و سیستم با خطا‌های زیادی روبه رو خواهد شد. او می گوید: زمانی که شخص در مکانی نشسته باشد خوانش سنسور باید صفر باشد تا مکان شما ثابت در نظر گرفته شود در حالی که بعد از ۱۰ تا ۱۵ دقیقه IMU ارزان قیمت فکر می‌کند شما صدها متر حرکت کرده‌اید.

آقای یانگ از دانشجویان دانشگاه یوتا خواسته تا راهی برای کالیبره کردن این سنسور پیدا کنند و Qinbo Guo راه حل را با استفاده از علم بایومکانیک پیدا کرد. در هر قدمی که بر می­داریم پاشنه پا حدود صد میلی ثانیه با زمین در تماس است. Guo توانست با اندازه گیری این مدت زمانی مشکل سنسور را حل کند.

 

موقعیت یابی بدون جی پی اس!

موقعیت یابی بدون جی پی اس!

Guo یک سنسور منعطف فشار را بر پایه تکنولوژی MEMS طراحی کرد تا در کفی کفش جاسازی شود. محاسبات او نشان داد که سیستم برای پایداری و دقت بالا در محاسبه موقعیت نیاز به چیزی حدود هزار سنسور دارد. او مداری برای این سیستم طراحی کرد تا داده‌های سنسورهای فشار و IMU را با هم ترکیب کند و الگوریتمی برای انجام محاسبات لازم نیز به کار برد. در نمونه اولیه این موقعیت‌یاب این مدار توسط یک برد مدار چاپی ساخته شد که در خارج از پوتین نصب شده است.

Guo می گوید برای دسترسی آسان و عیب یابی بهترسیستم، مدار الکتریکی را در خارج از پوتین نصب کردیم ولی می‌توان آن را در داخل پوتین هم جاسازی کرد و ارتباط را از طریق بلوتوث برقرار کرد. سپس او سیستم را توسط کابل به لپ تاپ خود که در کوله پشتی اش بود متصل و شروع به راه رفتن کرد. برای تست سیستم ، Guo در Salt Lake City سه کیلومتر توسط این پوتین راه رفت و سپس داده ها را با داده های جی پی اس مقایسه کرد. همچنین او بار دیگر مسیر بیشتری را در Golden Park سان فرانسیسکو طی کرد و بیشترین خطای موقعیت او ۵٫۵ متر بود. او می گوید: مهم نیست در چه نوع مسیری حرکت کنید، کارایی این سیستم موقعیت یاب با جی پی اس قابل قیاس است ولی در داخل ساختمان هم کار می کند.

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

It is main inner container footer text