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对于自动驾驶汽车来说古希腊就是这个词

发布时间:2019-08-11 00:45   点击数:

  我们乘坐租车从罗马开往托斯卡纳,受到卫星导航系统的支配。第一次危机是它表明我们在出口匝道上,但我们知道我们还在高速公路上。所以我们忽略了它。几百米之后,它无动于衷地告诉我们,我们又回到了高速公路上。

  人类的判断挽救了这一天 但如果这是一辆自动驾驶汽车呢?问题是大多数汽车实施的民用卫星导航系统有摆动空间; 它只能精确到10米左右。

  幸运的是,最先进的技术升级正在进行中。令人惊讶的是,提供更准确的测绘也将取决于古代希腊出生的古代大地测量科学,因为在荷马认为世界是平坦的观点与毕达哥拉斯认为它是球形的观点之间作出决定。

  今天我们知道毕达哥拉斯是正确的,但我们的星球远非一个完美的领域。它还有另一个怪癖,这对于二十一世纪对精密卫星导航的需求来说是个不利的预测。大陆不会留下来。

  大地测量学不是我经常想到的科学,但现在我想起了因为我担任总理科学奖的选拔小组,2018年的获胜者是大地测量学的世界领导者之一,Kurt Lambeck教授。

  当他开始作为一名年轻的测地科学家时,兰贝克教授从未梦想过他所选择的科学学科将成为自动驾驶汽车的关键推动者。

  驾驶是一项复杂的挑战,自动驾驶汽车需要一切为他们工作。他们使用视频来帮助他们跟踪车道,雷达和激光雷达(类似于雷达,但使用光而不是微波)来测量与其他汽车和物体的距离。

  自动驾驶汽车最终会与附近的所有其他汽车交谈,以确定他们的位置,速度和意图,以及控制交通信号,临时限速和道路维修的城市计算机。

  但是在没有月亮的夜晚,在乡间小路上下雪,潮湿的环境会发生什么?由于所有的传感器都是盲目的,因此汽车将完全依赖其卫星导航系统。依靠今天的系统可能会看到许多自动驾驶汽车在不知不觉中驶入沟渠。

  明天的卫星导航会将那个扭动的房间缩小一百倍到10厘米,一只手的宽度。这将使汽车远离沟渠。

  为了实现如此惊人的定位精度,自动驾驶汽车将采用地面站来增加卫星位置数据。汽车接收器将通过结合来自美国和欧洲卫星系统以及俄罗斯和新兴中国卫星系统的信号来提高其准确性。

  这一切背后隐形的物理学是爱因斯坦的狭义相对论和原子钟理论,使卫星能够准确地知道它们相对于彼此的位置和地球的质量。但爱因斯坦的物理学和非凡的技术是不够的。如果您想确切知道物体在地球上的位置,您需要一张完美的地图。

  GPS卫星导航系统的原始设计基于与美国海军合作的测地科学家的建议。测地科学家对地球形状的数学建模对于准确了解地球上的网格点相对于轨道卫星的位置至关重要。

  它的工作正好相反。通过观察卫星轨道的微小变化,测地科学家已经能够准确地测量地球的扁平和凸起,因为它对不断作用于月球内部的力量作出反应。

  除了我们星球上的凹痕和凸起外,各大洲都在前进。例如,澳大利亚每年向北移动七厘米。这意味着未来卫星导航系统的精确度将被浪费,除非地面地图可以定期更新到同等的准确度。

  测地科学家需要大量的工具和技能来实现这一目标,例如非常长的基线干涉测量法来测量地球周围地面站的相对运动,其精度优于每年1毫米。

  从古希腊自然哲学的根源出发,向爱因斯坦的狭义相对论致敬,今天的测地科学家呼吁一种引以为傲的基础科学传统,以生成精确的地球地图,为明天的无人驾驶汽车奠定基础。



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