Смарт-годинники вперше забезпечили сантиметрову точність навігації

Дослідники з Університету Отаго (Нова Зеландія) спільно з групою Android Context компанії Google та Китайською академією наук досягли вражаючого прориву в технологіях позиціонування. Вони розробили алгоритм, який дозволяє смарт-годинам визначати місцезнаходження з сантиметровою точністю, що стало першим у світі випадком настільки точного позиціонування на носимих пристроях.

Традиційно сантиметрова точність вимагала дорогого професійного GPS-обладнання для геодезії, будівництва та інженерних робіт, але тепер така можливість стає доступною в досить простих гаджетах. Розроблений вченими метод базується на використанні фазових сигналів несучої від кількох глобальних навігаційних супутникових систем, включаючи GPS, Galileo та інші.

Для збору даних використовувалося додаток Google GnssLogger, яке забезпечує доступ до сирих GNSS-сигналів. Сучасні смарт-години, оснащені просунутими чіпсетами та оптимізованим енергоспоживанням, вперше дозволили відстежувати такі сигнали без значних обмежень. Найбільше точність позиціонування в смарт-годинах знижували їх досить прості вбудовані антени та неможливість працювати в кількох діапазонах одночасно. Тим не менш, проведені в стаціонарних умовах експерименти, зокрема, безперервне чотиригодинне відстеження місцезнаходження смарт-годинами, довели, що їм цілком під силу сантиметрова точність позиціонування.

Під час тестів смарт-години продемонстрували стабільну сантиметрову точність позиціонування протягом усього періоду спостереження. Раніше таке було можливе лише на ряді нових смартфонів. Можливість надточного позиціонування за допомогою смарт-годин була перевірена на кількох пристроях Google Pixel Watch та Samsung Galaxy Watch, які також порівнювалися зі смартфоном Google Pixel 5, на якому алгоритми надточного позиціонування доступні вже кілька років.

Додамо, в загальному випадку йдеться про технологію RTK (Real-Time Kinematic) — метод диференціальної обробки GNSS-сигналів, який дозволяє досягати сантиметрової точності позиціонування в реальному часі. На смартфонах, особливо на Android, це стало можливим завдяки API для обробки сирих GNSS-даних (з Android 7.0+), який надає доступ до ряду спеціальних даних та фазових вимірювань несучої. Розробки фокусуються на багатосистемних (multi-GNSS) та двочастотних (dual-frequency) режимах, використовуючи сигнали GPS Galileo, BeiDou та QZSS. Але в разі смарт-годин алгоритм впорався в умовах одночастотного режиму.

Представлені можливості відкривають шлях до широкого застосування високоточного позиціонування в носимих пристроях для завдань доповненої реальності, моніторингу здоров'я та навігації. За словами вчених, «це лише початок того, чого може досягти високоточне позиціонування в носимих гаджетах». Результати опубліковані в журналі GPS Solutions, де про все розказано з усіма необхідними подробицями.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки