GPS是一項杰出的導航系統——除非你突然失去信號。如果你在陌生的地方開(kāi)車(chē)，這是很糟的事情。如果是自動(dòng)駕駛汽車(chē)，這堪比災難。于是加州大學(xué)河畔分校的知覺(jué)、智能與導航自動(dòng)系統實(shí)驗室在Zak Kassas的帶領(lǐng)下正在研發(fā)一種不一樣的導航系統，它使用次級無(wú)線(xiàn)電信號，比如手機信號和WiFi，來(lái)輔助GPS系統或者作為一種高度可靠、連貫和防干擾的獨立導航系統。
目前全球有兩套衛星導航系統，美國的GPS和俄國的GLONASS，歐洲的伽利略系統將在未來(lái)幾年內全面上線(xiàn)，中國的北斗系統也將在2020年覆蓋全球。盡管這些系統給導航、調查和其他領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化，但是GPS和相關(guān)系統仍然有巨大的改進(jìn)空間。GPS信號生來(lái)就相對微弱，需要通過(guò)好幾顆衛星才能確定位置，所以建筑密集或者多山的地區就會(huì )影響其工作。此外，GPS信號會(huì )被有意無(wú)意地干擾或欺騙，因為其缺乏加密和保護。
在軍事領(lǐng)域，從潛艇到單兵都配備了補充系統，使用慣性導航系統(Inertial Navigation System，INS)通過(guò)加速度計和羅盤(pán)根據上一次有效GPS定位計算位置，但是這些只能在有限的時(shí)間里起作用。
未來(lái)厘米級的GPS呼之欲出，但即使結合了GPS和INS，也并不能滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛汽車(chē)和無(wú)人機的需求。設計師們又回過(guò)頭來(lái)使用雷達、激光雷達、攝像頭和其他感應器來(lái)彌補缺陷，Kassas對這些嗤之以鼻，稱(chēng)它們都是“戰五渣”方法，而且都過(guò)于復雜了。
他的團隊正在研發(fā)一種基于「泛在無(wú)線(xiàn)信號」(Signals Of Opportunity，SOP)的系統，比如WiFi、信號塔、無(wú)線(xiàn)電、電視臺以及非導航衛星的信號。這有點(diǎn)類(lèi)似智能手機上的定位軟件根基WiFi和手機信號提供定位精確度的方法。這一方法就是利用環(huán)境中不同的無(wú)線(xiàn)信號讓GPS定位更加精確，或者在GPS失去信號時(shí)代替它。
為了做到這一點(diǎn)，團隊對SOP進(jìn)行了理論分析，建造了一個(gè)能夠從SOP中讀取時(shí)間和位置信息的軟件定義無(wú)線(xiàn)電，并在無(wú)人機和地面車(chē)輛實(shí)驗之前創(chuàng )造了導航算法。他們希望這可以讓未來(lái)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛更加安全和實(shí)用。
“自動(dòng)駕駛工具將不可避免地帶來(lái)一場(chǎng)社會(huì )與文化革命，”Kassas說(shuō)?！拔业膱F隊就在應付實(shí)現低成本和可靠的自動(dòng)駕駛工具中所遇到的挑戰。我們的目標是讓這些工具可以長(cháng)時(shí)間不依賴(lài)人類(lèi)運行，同時(shí)可以開(kāi)展諸如搜索、營(yíng)救、監視、繪圖、農業(yè)、滅火、物流以及交通任務(wù)?！?div style="height:15px;">
他們的研究已經(jīng)在
2016全球導航衛星系統協(xié)會(huì )大會(huì )上呈現，以下的視頻簡(jiǎn)要介紹了SOP系統：
