في تي آي تكنولوجيز: الحساس المدمج إس سي سي 1300 يحسن دقة تحديد الموقع في التطبيقات المتصلة بالخريطة

غزة - دنيا الوطن
تم تطوير اللوجاريتم العددي الإحتمالي الموافق للخريطة وإثباته من قبل مجموعة من الباحثين في قسم أنظمة الحاسوب التابع لجامعة تامبير للتكنولوجيا (فنلندا)، وهي جامعة معروفة ومحترمة بفضل أبحاثها في مجال الملاحة بالقصور الذاتي والملاحة المتكاملة.

ويشرح السيد بافيل ديفيدسون، اختصاصي الملاحة بالقصور الذاتي في قسم أنظمة الكمبيوتر: "إن الهدف من دراستنا وعملنا التطويري كان تسخير المعلومات القيِّمة المحتواة في خرائط الطرق الرقمية من أجل التحديد الدقيق لموقع المركبة. ولتحقيق هذا قمنا بتطوير لوجاريتم لنظام ملاحة سيارة دقيق ويعتمد على الحساس. وتتطلب مقاربتنا هذه حساساً ذا سرعة قياسية مثل الحساس المتوفر في معظم السيارات من خلال واجهة "أو بي دي"، وجهاز جيروسكوب عالي الأداء من نظام "إم إي إم إس" (النظام الكهروميكانيكي الصغير)، وخرائط رقمية للشوارع".

نظام ملاحة مدعوم بالخرائط يعتمد على الحسابات غير الفلكية مثل المسافة والمواقع السابقة، ويتميز بتدني أخطاء تحديد الموقع

 وفقاً للسيد ديفيدسون، توجد مسبقاً العديد من اللوجاريتمات المختلفة الموافقة للخريطة، إلا أنها ليست مكيفة بما يكفي للظروف التي تكون فيها الملاحة من خلال نظام تحديد المواقع العالمي (جي بي إس) غير متاحة أو غير موثوقة كما في العديد من البيئات الحضرية. وتظهر الدراسة أن نظام الملاحة المدعوم بالخرائط والمعتمد على الحسابات غير الفلكية يتميز بأخطاء أقل في تحديد الموقع قياساً بنظام الملاحة المعتمد على الحسابات غير الفلكية التقليدي. ومن خلال مساعدة خريطة طرقية، يمكن التخلص من أخطاء المسارات العرضية في أي وقت عندما يتم تحديد جزء الطريق، أما بالنسبة لأخطاء المسارات الطولية فيمكن تخفيضها بعد المنعطف. لذلك تعتمد دقة تحديد الموقع إلى حد كبير على مسار المركبة.

ويقول السيد ديفيدسون: "يرتكز حلنا على التطبيق الإرتدادي لمعالجة الإشارة الإحصائية والتي تتخذ من مونتي كارلو مقراً لها، والمعروفة أيضاً باسم فلترة الجسيمات". ويتمثل المبدأ الأساسي في استخدام عينات عشوائية، يشار إليها أيضاً بالجسيمات، لتمثل الكثافة الخلفية لموقع السيارة ضمن إطار تقديري لوضع متحرك حيث يتم استخدام معلومات الخريطة الطرقية. وحيث أن فلاتر الجسيمات ليس لها قيود على نوع النماذج وتوزيع الضجيج، والسرعة والوجهة، يمكن نمذجة أخطاء القياس بدقة.




وتستخدم هذه الطريقة معادلات معتمدة على غير الحسابات الفلكية ترتكز على مقاييس سرعة ووجهة المركبة من خلال حساسات على متنها. وبينما تتحرك السيارة على طول طريق مستقيم، لا يتم استخدام سوى معلومات السرعة بينما تكون هنالك حاجة إلى جيروسكوب عندما تنعطف السيارة. ومما يثير الإهتمام أنه كلما زادت وتيرة انعطاف السيارة كلما كان تحديد موقعها أكثر دقة.

الحاجة لجيروسكوب دقيق ومستقر

ويقول الدكتور جوسي كولين، وهو قائد مجموعة بحثية في جامعة تامبير للتكنولوجيا: "يمكننا عند وجود ميزة فلترة الجسيمات أن نخفض كلاً من أخطاء المسار العرضي والطولي. ولكن من أجل الحصول على حل ملاحة لفترات طويلة دون تحديثات لنظام تحديد الموقع العالمي، يحتاج الأمر إلى أجهزة جيروسكوب دقيقة وعالية الجودة لقياس معدل الإتجاه".

وكلما كان الجيروسكوب أكثر دقة واستقراراً كلما كانت النتائج أفضل، لأن عدد الجسيمات المطلوبة قد يكون مرتفعاً جداً في حال كانت معلومات الموقع غير دقيقة. كما أن الإتجاه الدقيق عند الإنعطاف يساعد على تخفيض مقدار الطاقة اللازمة للحوسبة. وقد أظهر الحساس المدمج "إس سي سي 1300" من "في تي آي" خلال الإختبارات المطبقة من قبل جموعة البحث أداءً ممتازاً.

 ومن جانبه يقول السيد فيل نورميانين، مدير الإنتاج في شركة "في تي آي تكنولوجيز": "إن أساس جهاز الجيروسكوب ’إس سي سي 1300" هو الحساس المرتكز على تقنية ’إم إي إم إس‘ ثلاثية الأبعاد الخاصة بشركة ’في تي آي‘، والتي تؤدي إلى جيروسكوب مستقر جداً ومنخفض الضجيج ودقيق. ويجمع جهاز ’إس سي سي 1300‘ بين جهاز جيروسكوب ومقياس تسارع ثلاثي المحاور عالي الدقة في حزمة واحدة، كما أنه يقدم فرصاً مثيرة للاهتمام لمثل هذه التطبيقات التي تتطلب دقة عالية للغاية".


 وقد تم اختبار موثوقية ودقة اللوجاريتم الجديد الذي طورته جامعة تامبير للتكنولوجيا باستخدام بيانات من اختبارات قيادة سيارات حقيقية في بيئات حضرية.

ويختم جوسي كولن بالقول: "يحسن حل اللوجاريتم المتصل بالخريطة خاصتنا دقة تحديد المواقع لأنظمة الملاحة ويمكن تطبيقه لكل من المركبات والمشاة، كما تكييفه بسهولة لتطبيق الوقت الحقيقي على أجهزة الملاحة المحمولة، إذ أن كمية الحسابات ليست كبيرة بالنسبة لمعالجات الإشارة الحديثة".