Hvordan en drone kan svæve uden at bruge GPS

Droner bruger GPS til at finde vej uden pilot. Men GPS -signaler kan let blokeres af høje skyskrabere eller træer - hvilket efterlader droner tabt.

Nu har forskere ved University of Washington udviklet en ny metode, der giver fly et backup -system, hvis GPS svigter:En antenne på jorden, der kan fortælle en drone, hvor den er. Teamet testede deres system med succes i juni.

"Lige nu er GPS den eneste ring til at styre dem alle:Uden den, små droner helt op til kommercielle fly kan ikke udføre deres job. Det er et stort ansvar, "sagde Christopher Lum, en UW forskningsassistent professor i luftfart og astronautik og direktør for Autonomous Flight Systems Laboratory. "Før GPS blev udbredt, piloter havde utallige andre teknikker til navigation. Nu skal vi falde tilbage til nogle af de ældre teknikker til at holde ubemandede køretøjer som droner i luften uden GPS. "

Holdets ubemandede droner bærer transpondere om bord, der sender signaler til operatører og ethvert omgivende fly om deres opholdssted.

"En transponder er som Twitter for fly, "sagde Lum." Det udblander oplysninger til alle, der lytter, såsom:'Her er min GPS -position, her er min GPS -position. ' Så ved alle andre, hvor flyet er. "

Hvis GPS slås ud, transponderen kender ikke sin placering, men det vil stadig sende signaler. Så teamet brugte et stort jordbaseret antennematrix til at opfange signalerne og derefter triangulere flyets position.

"Jordstationen er klogere end flyet på det tidspunkt, "sagde Lum." Vi ændrer bare autopiloten ombord på flyet. I stedet for at bruge GPS -oplysninger til at navigere, det lytter til dette budskab, der kommer fra jorden for at finde ud af, hvor det er. "

Den 12. juni, holdet testede deres system med antennearrayet i Columbia Gorge Regional Airport, lige over Columbia River fra The Dalles, Oregon. Dronen gennemførte med succes sin 1,25-mile flyvesti uden at bruge GPS. Den eneste gang, den afveg fra den udpegede sti, skyldtes vind.

Selvom dette ikke er den første teknik, forskere har udviklet til at holde flyene flyvende uden at bruge GPS, det nye er transponderen.

"Det er på størrelse med en pakke kort, "sagde Helen Kuni, en bachelorstuderende ved UW og direktøren for flyveoperationer for laboratoriet. "Og den hardware, der får systemet til at fungere, er ekstremt enkel. Det er virkelig let at sætte det på et fly og få det til at fungere. Det vil ikke tilføre meget vægt til et lille fly med vægtgrænser."

Det jordbaserede antennesystem, på den anden side, gør denne teknik besværlig. Lige nu virker det kun, når holdet flyver med en drone i en lufthavn med det antennesystem.

Men teamet har planer om at udvide dronernes rækkevidde. Fra og med dette efterår, Lum vil samarbejde med T-Mobile for at prøve at bruge mobiltelefontårne ​​til at udføre den samme funktion.

"T-Mobile har den sorte magi til at vide, hvor en telefon er placeret hvor som helst i deres antennearray, "sagde Lum." Så i stedet for at sidde fast i Columbia Gorge -regionen, vores droner kunne bruge cellenetværket til at få disse placeringsoplysninger overalt, hvor der er celledækning. Det er smukt."

Når dronerne først kan flyve større afstande uden GPS, teamet håber at kunne bruge dem til at hjælpe med at transportere medicinske forsyninger til og fra landdistrikter i staten Washington.