Phát triển thành công chuẩn GPS mới có độ chính xác đến từng centimet

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đã trở thành một thứ không thể thiếu của rất nhiều người trong việc tìm đường khi lạc lối, mặc dù vậy độ chính xác hiện nay mới chỉ dừng lại ở đơn vị mét. Các chuyên gia nghiên cứu đến từ đại học California đã thực hiện một cuộc cách mạng với GPS khi họ đã thành công trong việc đẩy giới hạn của độ chính xác lên tới mức từng centimet.

Tác giả của dự án này, giáo sư Jay Farrell, cho biết giờ đây những tài xế Uber sẽ không lo việc đỗ sai vị trí nữa và mục tiêu tối thượng của ông là áp dụng chuẩn GPS mới cho những chiếc xe tự động lái - vốn đang trở thành một chủ đề hot hiện nay của giới công nghệ - khi mà các ứng dụng dẫn đường của chúng yêu cầu phải được cung cấp thông tin chính về làn đường xe đang chạy với tốc độ truyền tải thông tin nhanh chóng. Ngoài ra, giáo sư Farrell cũng chia sẻ rằng chuẩn GPS mới sẽ giúp những chuyến bay của các hàng không trở nên chính xác và an toàn hơn.

Hiện tại, các thiết bị GPS tính toán tốc độ và vị trí của bạn dựa trên mạng lưới vệ tinh địa tĩnh bên ngoài không gian Trái Đất. Thiết bị GPS trên xe hoặc điện thoại sẽ nhận tín hiệu từ vũ trụ của ít nhất 4 vệ tinh, sau đó máy tính sẽ dựa trên thời gian thiết bị mặt đất nhận tín hiện để tính toán và đưa ra vị trí của bạn với độ chính xác trong vòng 10m. Gần đây nhất, một cải tiến dựa trên những trạm tham chiếu mặt đất của hệ thống GPS đã thu nhỏ độ sai số xuống còn 1m nhưng như thế vẫn là chưa đủ để chúng ta cảm thấy an toàn khi ngồi bên trong những chiếc xe tự động lái và thoải mái đọc báo.

Để đạt tới độ chính xác này, giáo sư Farrell cùng đồng nghiệp đã sử dụng một kỹ thuật mới bổ sung cho kho dữ liệu hiện tại của hệ thống GPS bằng cách thêm vào một bộ cảm biến đo quán tính ngay trên bo mạch của thiết bị GPS mặt đất. Sự bổ sung này không phải là mới nhưng để thưc hiện phép đo đạc này trong quá khứ, người ta cần tới một hệ thống máy tính siêu đắt tiền để thực hiện công đoạn kết hợp dữ liệu từ 2 nguồn khác nhau - điều này đồng nghĩa với việc những chiếc smartphone và xe hơi của bạn sẽ không bao giờ được trang bị chúng cho dù độ chính xác khi đo đạc là rất cao.

Bên cạnh đó, đội ngũ nghiên cứu cũng viết ra một thuật toán giúp giảm tải quá trình tính toán cũng như tài nguyên máy tính tiêu tốn để xử lý dữ liệu kiểu mới này. Điều này giúp cho chi phí nâng cấp các thiết bị GPS trở nên "dễ thở" hơn rất nhiều, tạo cơ sở cho những chiếc smartphone có khả năng định vị vị trí của bạn với độ chính xác lên tới từng centimet. "Việc đạt được mức độ chính xác như vậy đối với các ứng dụng thời gian thực trên những bộ xử lý tiết kiệm điện không chỉ thúc đẩy sự phát triển của công nghệ định vị mà còn giảm tải rất nhiều chi phí nâng cấp nếu muốn cho những thiết bị cầm tay của chúng ta" - giáo sư Jay Farrell chia sẻ.

Thậm chí, chuẩn GPS này không hề bị nhiễu hay gián đoạn tín hiệu khi xe đi vào những khu vực như đường hầm. Đây thực sự là một khác biệt đáng kể và hứa hẹn sẽ thay đổi toàn bộ công nghệ định vị hiện nay. Chúng ta hãy chờ xem những sản phẩm thực sự đưa ra thị trường để được kiểm chứng trực tiếp.

Tham khảo ScienceAlert