SiRFDiRect: anche quando il satellite non c'è

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/portatili/21489.html

Nuova tecnologia introdotta da SiRF, che permetterà l'uso del navigatore anche nelle situazioni di scarso segnale

Click sul link per visualizzare la notizia.

[tarek]

mah...se uno rallenta in galleria o in una zona buia sbaglia in ogni caso...

[II ARROWS]

Considerando che lo fanno già...

Credo rilevi lo strumento stesso i dati di velocità che ha bisogno...

[Cybor069]

No, misurando continuamente, con degli accelerometri direzione velocità ed accelerazione, partendo da un punto di coordinate note si può calcolare in ogni momento la nuova posizione, anche virando ed accellerando, ovvio che l'errore nel calcolo deve essere il minore possibile, perchè diversamente dal segnale riceuto dai satelliti, l'eventuale errore si sommerebbe ogni successiva misurazione con risultato che dopo poco il dato diventa inaccettabile, però le piattaforme inerziali sono usate da decenni, anche se di dimensioni notevoli, le ultime più precise, di cui sono a conoscenza, di oltre 10 anni fa, erano a raggio laser (Ring Gyro Laser)

In pratica hanno inventato il giroscopio :-)

Ovvio è una battuta, integrare una piattaforma inerziale in un ricevitore gps può tornare molto utile, per i casi menzionati nella notizia.

[erupter]

Mamma mia...
E ci pensano ora agli inerziali solidstate???

[gianly1985]

Dico la mia cavolata: se un giorno sti accelerometri diventano ultraprecisi e supportati dalla giusta potenza di calcolo per l'elaborazione, si può immaginare di fare a meno del satellite e usare solo le mappe? In fondo ci arrivo pure io che se sto nel punto A e faccio 100m in una certa direzione (valutata con le accelerazioni) mi ritrovo nel punto B...o sbaglio? È uno scenario futuribile? Quanto costa tenere in orbita tutti quei satelliti?

[_Menno_]

Originariamente inviato da gianly1985

Dico la mia cavolata: se un giorno sti accelerometri diventano ultraprecisi e supportati dalla giusta potenza di calcolo per l'elaborazione, si può immaginare di fare a meno del satellite e usare solo le mappe?

a livello teorico si

[Star trek]

Originariamente inviato da tarek

mah...se uno rallenta in galleria o in una zona buia sbaglia in ogni caso...

Non èp detto.Se lo collegano al Can-Bus dove possibile...i dati sono reali...

[Alpha Centauri]

A regà, ma che state a di'?? Ma vivete in campagna aperta per caso voi?? Ma se beccate 3 semafori rossi, mi spiegate le vostre piattaforme inerziali e relativi calcoli interpolati come faranno a prevedere tutto ciò e ad essere accurati? A me se rallenta 10 secondi e perdo 10 mt già mi stà sulle scatole il gps, anche perchè in città ci sono a volte incroci ogni 20 mt.....

[stbarlet]

Originariamente inviato da gianly1985

Dico la mia cavolata: se un giorno sti accelerometri diventano ultraprecisi e supportati dalla giusta potenza di calcolo per l'elaborazione, si può immaginare di fare a meno del satellite e usare solo le mappe? In fondo ci arrivo pure io che se sto nel punto A e faccio 100m in una certa direzione (valutata con le accelerazioni) mi ritrovo nel punto B...o sbaglio? È uno scenario futuribile? Quanto costa tenere in orbita tutti quei satelliti?

teoricamente si.. pero ad esempio, puoi scordarti di usare tali navigatori a passeggio, credo che gli accelerometri avrebbero un grosso problema in queste condizioni. inoltre il satellite lo devi usare almeno una volta, per indicare la posizione iniziale e anche ( anzi forse soprattutto ) direzione e il verso..

[+Benito+]

Alpha centauri, non hai capito una mazza
Questo non fa come quelli attuali che *presumono* che tu prosegua a velocità costante, per esempio in galleria, ma ha degli accelerometri per creare in tempo reale la tua posizione effettiva sulla mappa. Se se al semaforo, parti e quello dopo lo prendi rosso, l'unione dei tempi e delle accelerazioni, presumo solo in due coordinate, permette di capire dove stai andando, con che velocità e in che direzione. Permette di capire anche se sei fermo.

[gianly1985]

Originariamente inviato da stbarlet

teoricamente si.. pero ad esempio, puoi scordarti di usare tali navigatori a passeggio, credo che gli accelerometri avrebbero un grosso problema in queste condizioni. inoltre il satellite lo devi usare almeno una volta, per indicare la posizione iniziale e anche ( anzi forse soprattutto ) direzione e il verso..

Già la posizione iniziale
Ma direzione e verso perchè? Sti "cosi inerziali" non "vedono" i vettori delle accelerazioni? Dai vettori non si può poi con una specie di "somma vettoriale" ricavare in che direzione ti stai dirigendo? Perchè altrimenti sono completamente inutili...

Originariamente inviato da Alpha Centauri

A regà, ma che state a di'?? Ma vivete in campagna aperta per caso voi?? Ma se beccate 3 semafori rossi, mi spiegate le vostre piattaforme inerziali e relativi calcoli interpolati come faranno a prevedere tutto ciò e ad essere accurati?

Bè per fermarti al semaforo devi decelerare quindi l'accelerometro se ne accorge, penso che la "previsione" la faccia istante per istante (toh ogni 3 secondi che ne so), mica la fa all'inizio (diciamo quando perdi il satellite) e poi resta "fissato" con quella, sennò se sterzi sei fregato

edit: +Benito+ mi hai preceduto

[d@vid]

chi parlava di invenzione del girosopio, con un pò di "ritardo" rispetto a Foucault

[powerpc]

Originariamente inviato da stbarlet

teoricamente si.. pero ad esempio, puoi scordarti di usare tali navigatori a passeggio, credo che gli accelerometri avrebbero un grosso problema in queste condizioni. inoltre il satellite lo devi usare almeno una volta, per indicare la posizione iniziale e anche ( anzi forse soprattutto ) direzione e il verso..

si teoricamente, ma molto teoricamente. in pratica sono inutilizzabili stand-alone (a meno che per futuribile si intenda nel 2200dC)
oltre a dover avere comunque un fix iniziale (+ come hai ben detto direzione e verso) anche il sistema più sofisticato avrà la sua percentuale di errore/incertezza. seppur minimo, tale errore/incertezza si propagherà in modo spropositato. basteranno pochi km per avere errori dell'ordine delle decine di metri (e sto parlando di sistemi ad elevata precisione...)
per di più un giroscopio miniaturizzato non potrà "mai" avere una precisione particolarmente elevata.
una soluzione del genere è cmq ottimale per risolvere i "buchi" di copertura gps, ma limitatamente a distanza ridotte e scarti di accelerazione contenuti (anche considerare l'inerzia non è affatto una banalità...)

per cui ok per le gallerie autostradali, ma in città la vedo dura, propagazione dell'errore al 2000%

Originariamente inviato da gianly1985

Già la posizione iniziale
Ma direzione e verso perchè? Sti "cosi inerziali" non "vedono" i vettori delle accelerazioni? Dai vettori non si può poi con una specie di "somma vettoriale" ricavare in che direzione ti stai dirigendo? Perchè altrimenti sono completamente inutili...

no, i giroscopi non hanno gli occhi. forse in futuro...

se non sa da che parte stai accelerando, mi spieghi come fa a dirti se stai andando a nordovest o a sudest o a blablabla

mettiamola giù "con le mele e con le pere":
sei in auto, muso in direzione sud. accendi questo nuovo navigatore senza fix. fai 100 metri in avanti (quindi verso sud - ma lui non sa se era verso sud, nord, o qualsiasi altro punto cardinale) poi giri a destra e fai altri 100 metri (quindi verso ovest - ma lui non lo sa).
ti fermi
sei a 141 metri a sudovest rispetto a dov'eri prima.
per il navigatore (ammesso che sia così preciso) sarai a 141 metri e 45° verso destra. già, ma rispetto a quale dei 360° della bussola

[pierluigi86]

sarebbe utile una cosa del genere sull' isola di lost, visto che non prende il satellite

[p.NiGhTmArE]

presumo che integri anche una bussola magnetica, se no sarebbe perfettamente inutile

[powerpc]

Originariamente inviato da p.NiGhTmArE

presumo che integri anche una bussola magnetica, se no sarebbe perfettamente inutile

mmm bussola magnetica in un abitacolo... un po' come in una scatola di calamite... credo proprio che sarebbe più facile orientarsi con le stelle

[p.NiGhTmArE]

basta una ""semplice"" calibrazione, che una bussola elettronica decente dovrebbe fare automaticamente.

prima dei gps secondo te come ci si orientava? bussolona sul cruscotto, magnetini per compensare al meglio i disturbi magnetici e via

[hermanito]

Io la vedo di utilizzo abbastanza limitato, premesso che per conoscere la posizione effettuando una navigazione di tipo dead reckoning bisogna o conoscere la velocità o l'accelerazione, notando che non è funzionale lavorare sulla velocità per due motivi:
1) o bisogna utilizzare dei radar doppler il che mi sembra abbastanza complesso da installare su di un autoveicolo
2) stimare la velocità via software porterebbe ad errori assurdi
Si può pensare di usare gli accelerometri, ho preso un pò di dati sulle accuratezze dell'accelerometro, ed ho trovate che mediamente l'accelerometro e l'ADC collegato determinano una accuratezza dell' 8%.
Dire una accuratezza dell'8% significa dire che se state accelerando a 1m/s l'accelerometro rileva una accelerazione compresa tra 1+-0.08m/s.
Ipotizziamo che lo si voglia utilizzare per 10 s partendo da fermi e ad accelerazione costante, dopo dieci secondi siete ad una velocità di 10m/s il software ne rileva, per esempio 10,8m/s, dopo 10 secondi avrete percorso in realtà 50m ma il navigatore ne segna 54m.
A parte i numeri che ho sputato fuori, chiedo scusa per eventuali errori ma sono sveglio da 20 minuti, il concetto è che un errore costante sulla accelerazione diventi parabolico sulla posizione, perchè si deve integrare due volte nel tempo per ottenere la posizione.
La cosa sconvolgente della notizia è che si parla di ricostruire il segnale del satellite e non di navigazione dead reckoning, quindi tutti i discorsi sugli accelerometri vanno a farsi benedire, la domanda che mi pongo è che un segnale GPS è semplicemente infernale ed ha una codifica bella tosta, tanto per avere una idea usando la codifica C/A, cioè quella riservata ai civili, per trasmettere un messaggio GPS che va a 50bps, per ogni bit del messaggio ci sono 20470 bit di codifica, è vero che le codifiche C/A sono note a priori, cioè ogni satellite ne ha una assegnata in maniera univoca ma nel messaggio di navigazione ci sono:
posizione del satellite nel momento in cui ha inviato il messaggio, orario di invio del messaggio stimato con un orologio atomico, effemeridi(che potrebbero però tornare utili) e tante altre cose........
Quindi io la vedo un pò tosta però alla SiRF sono dei mostri quindi non è da escludere che ci siano riusciti.

[Bonestorm]

Ammesso e non concesso che si parli di accelerometri integrati, in pratica si tratta di un algoritmo di sensor fusion integrato all'interno di un unico dispositivo. Esistono da decenni piattaforme inerziali (come ha detto qualcuno grosse e pesanti) utilizzate per gli scopi di navigazione più disparati (un esempio per tutti: l'aereo F117 STEALTH non possiede sistemi di navigazione basati su radar o altri dispositivi rilevabili ma il suo volo si basa su una sofisticatissima piattaforma inerziale).
L'evoluzione tecnologica ha permesso negli ultimi anni di produrre piattaforme inerziali a stato solido, nelle quali l'elemento sensore è costituito da un chip MEMS (Microelectromechanical Systems) dalle dimensioni davvero miniaturizzate (per la mia tesi di laurea ho utilizzato un sensore triassiale e le sue dimensioni erano inferiori ad una moneta da 2€cent).
I dati rilevati da tali sistemi però sono affetti da due tipologie di disturbi: rumore bianco (il classico rumore sovrapposto a quasi tutti i segnali elettrici/elettronici) e offset (in soldoni anche se la piattaforma sta ferma viene generato un dato di accelerazione diverso zero variabile molto lentamente nel tempo). Per tentare di eliminare tali tipologie di errori vi sono vari algoritmi di filtraggio stocastico dei segnali, quello più utilizzato è denominato filtro di Kalmann. Usualmente tali algoritmi sono abbastanza affidabili nella ricostruzione di posizione e velocità ammesso che il calcolatore che li elabora sia abbastanza potente, l'innovazione di SiRF starebbe proprio nel portare per la prima volta a livello commerciale una piattaforma integrata (GPS + Iertial Navigation System) in un unico dispositivo.
Una volta ricostruito (o calcolata) lo stato del veicolo (posizione, velocità e direzione) si tratta solo di pensare un escamotage valido per passare tale informazione ai software di navigazione senza che quest'ultimi considerino un valore inferiore a tre nel numero di satelliti in vista come posizione non affidabile (anche se penso che il comportamento in caso di mancanza di satelliti in vista, che è diverso da mancanza di posizionamento satellitare a livello di dati ricevuti dal software, sia peculiare di ogni software di navigazione).
Per ulteriori informazioni sulla tecnologia degli accelerometri MEMS basta cercare solid state inertial sensor su google.
Saluti