Clé à emporter
- Des chercheurs ont mis au point un système de navigation alternatif qui utilise la mécanique quantique au lieu du GPS.
- Les systèmes GPS peuvent être bloqués ou indisponibles.
- Certaines voitures autonomes peuvent naviguer à l'aide d'indices visuels provenant de caméras, de radars et de lidars corrélés avec des informations cartographiques.
Vous n'aurez peut-être bientôt plus besoin de GPS pour vous repérer.
Les systèmes de positionnement global (GPS) sont devenus omniprésents dans tout, des téléphones aux voitures. Mais les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode qui utilise la mécanique quantique pour suivre les directions au lieu du réseau satellite.
"Il y a toujours une chance que le GPS ne soit pas disponible", a déclaré Peter Schwindt, scientifique des Sandia National Laboratories, à Lifewire dans une interview par e-mail. "Vous vous trouvez peut-être dans une zone où vous ne pouvez pas recevoir de GPS, comme dans un canyon urbain ou un tunnel. De plus, le GPS est facilement bloqué. Ainsi, si les applications ne peuvent pas tolérer le risque d'indisponibilité du GPS, une alternative s'impose."
Travailler avec l'incertitude
Schwindt et ses collègues ont récemment décrit le dispositif quantique dans un article publié dans AVS Quantum Science. C'est un gadget en forme d'avocat avec des parois en titane et des fenêtres en saphir qui contient un nuage d'atomes dans les bonnes conditions pour des mesures de navigation précises.
L'emballage sous vide irait dans un interféromètre atomique, un accéléromètre ou un gyroscope. Trois accéléromètres de haute précision et trois gyroscopes forment une unité de mesure inertielle, qui mesure de minuscules changements de direction.
"La technologie de l'interféromètre atomique a le potentiel d'être un capteur inertiel de très haute précision qui pourrait permettre la navigation pendant des heures sans mises à jour externes si la précision en laboratoire peut être traduite en un appareil pratique", a déclaré Schwindt.
Il existe deux façons principales de naviguer sans GPS, a déclaré Schwindt. La méthode la plus courante consiste à utiliser d'autres signaux externes pour obtenir des informations de position, tels que des signaux de téléphone portable. L'autre consiste à utiliser des capteurs inertiels, qui mesurent l'accélération et la rotation (par exemple, une voiture ou un avion) sans avoir besoin de signaux externes. Les mesures inertielles sont traitées en continu pour fournir une mise à jour continue de la position, de l'orientation et de la vitesse de la plate-forme.
Les robots ont besoin de meilleures cartes
Les constructeurs automobiles autonomes font des progrès dans la recherche de moyens permettant à leurs véhicules de naviguer sans GPS. Ces voitures autonomes utilisent des repères visuels provenant de caméras, de radars et de lidars corrélés avec des informations cartographiques, a déclaré John Fischer, vice-président de la recherche et du développement avancés de la société de navigation Orolia, à Lifewire dans une interview par e-mail.
"Tout comme vous n'avez pas besoin de GPS pour conduire dans votre quartier, vous avez les cartes et les repères visuels stockés dans votre cerveau, les systèmes de navigation autonomes disposent désormais d'énormes bases de données cartographiques et de vues de rue à référencer", a-t-il ajouté. "Ajoutez à cela un système de navigation inertielle - utilisant des gyroscopes et des accéléromètres pour mesurer le mouvement relatif - et vous avez une bonne navigation."
Laboratoires nationaux de Sandia
Pour ceux qui ne sautent pas dans une Tesla, le GPS lui-même doit être mis à niveau. Une nouvelle génération de satellites en orbite terrestre basse (LEO) déjà dans l'espace émet des signaux jusqu'à 1 000 fois plus puissants à la surface de la Terre et peut être utilisée comme alternative au GPS.
En outre, le réseau cellulaire 5G relativement nouveau offrira des services basés sur la localisation (LBS) qui se rapprocheront de la précision du GPS, a déclaré Fischer.
L'une des façons dont les utilisateurs pourraient bénéficier d' alternatives au GPS est une sécurité renforcée, a déclaré Magda Chelly, experte en cybersécurité, à Lifewire.
"Je me sens inquiète à propos de l'application GPS et de la possibilité d' altérer l'intégrité des données ou de modifier les coordonnées GPS réelles d'une voiture ou de tout autre appareil", a-t-elle ajouté. "Nous voyons des milliers d'applications mobiles fournir des services basés sur les coordonnées GPS. Cependant, ce qui est préoccupant, c'est que les coordonnées GPS peuvent être usurpées si l'application n'utilise pas la bonne sécurité."
Même si vous utilisez le GPS, il existe des moyens d'améliorer l'expérience. Tatiana Vyunova, responsable de la société de cartographie HERE Technologies, a déclaré à Lifewire.
La technologie d'interféromètre atomique a le potentiel d'être un capteur inertiel de très haute précision qui pourrait permettre une navigation pendant des heures sans mises à jour externes…
Mercedes-Benz, par exemple, utilise Here's HD Live Maps sur certaines de ses voitures, permettant aux utilisateurs de "voir au-delà" du GPS et de la gamme de capteurs embarqués.
"Des sources supplémentaires de localisation et de positionnement fournissent aux systèmes des couches supplémentaires de sécurité, de sûreté et de redondance", a déclaré Vyunova. "Les causes courantes incluent le brouillage GPS, l'usurpation d'identité ou les erreurs de signal dans les canyons urbains."
