Космическая погода и состояние ионосферы Земли вносят ошибки в работу систем глобального позиционирования. Для их коррекции наземная сеть станций несколько раз в сутки создаёт карту поправок для работы спутниковых систем GPS. Карта не всегда успевает за динамикой изменений космической погоды, что может иметь последствия, например, для работы систем автопилота.

Оранжевым показана работа специальных станций, синим — смартфонов. Источник изображения: Nature 2024

Ионосфера нашей планеты начинается примерно с 50 км над уровнем моря и простирается до 1500 км. Она состоит из слабо заряженных (ионизированных) частиц, находящихся в магнитном поле планеты. В зависимости от активности Солнца объём ионизированной плазмы может увеличиваться или уменьшаться, причём эта неоднородность отличается от одной местности к другой и изменяется в реальном времени. Таким образом, динамика ионосферы постоянно вносит погрешности в данные GPS, что сказывается на точности определения координат приёмниками, например, смартфонами.

Регулярно обновляемые карты позволяют частично корректировать эти погрешности, как это делает алгоритм в смартфоне. Однако полностью устранить ошибки невозможно, так как специализированные станции не следят за ионосферой постоянно и расположены далеко не повсеместно. Учёные из Университета штата Колорадо в Боулдере (CU Boulder) совместно со специалистами Google придумали использовать для наблюдения за ионосферой миллионы обычных смартфонов. По точности сбора данных они уступают дорогостоящему научному оборудованию, но компенсируют это числом и покрытием. Подключив к программе 40 миллионов смартфонов по всему миру, исследователи смогли следить за ионосферой планеты с небывалой ранее точностью и в режиме реального времени.

Специальные станции глобального позиционирования охватывают лишь 14 % ионосферы. Использование смартфонов на добровольной и анонимной основе позволило увеличить этот показатель до 21 %. Исследователи смогли наблюдать явления в ионосфере, которые ранее не были видны в таком масштабе: движение ионосферных «пузырей» вверх и вниз, подобно воску в лавовой лампе, прогиб ионосферы над Европой и её возмущения над Северной Америкой. Учёные уверены, что перспективы такого подхода к наблюдению за ионосферой огромны, и он поможет значительно повысить точность работы систем глобального позиционирования.

Работа смартфонов в этой программе заключается в регистрации уровня замедления сигнала на приёмнике глобального позиционирования. Это достигается благодаря использованию штатного двухдиапазонного приёмника. На более длинных волнах сигнал замедляется сильнее, чем на коротких. Разница в измерениях позволяет определить плотность ионосферы на линии связи со спутниками. Учёные считают это колоссальным и пока недостаточно используемым инструментом для изучения ионосферы нашей планеты.

Компания Amazon ведёт разработку умных очков со встроенной функцией навигации для водителей и курьеров своей службы доставки. Об этом сообщает Reuters со ссылкой на пять источников, близких к вопросу. Затраты Amazon на доставку товаров выросли на 8 % и составили в третьем квартале $23,5 млрд. Компания ищет способы сокращения этих издержек, и умные очки могут стать частью решения проблемы.

Echo Frames. Источник изображения: Amazon

Предполагается, что устройство будет предоставлять водителям и курьерам пошаговую навигацию на небольшом встроенном экране по всему маршруту и ​​на каждой остановке. Помощь гаджета в указаниях направлений, предоставлении подсказок о препятствиях на пути, наличии животных рядом с местом доставки и т. д. позволит сэкономить секунды времени при каждой доставке, в конечном итоге сократив саму стоимость доставки. С учётом того, что в США ежедневно доставляются миллионы посылок, экономия даже нескольких секунд позволит существенно сократить издержки компании в логистике и повысить её прибыль в условиях жёсткой конкуренции на рынке со стороны других представителей отрасли.

По словам источников Reuters, проект находится на ранней стадии разработки и «всё ещё может поменяться». Если Amazon не будет удовлетворена получившимся результатом, то проект может быть отложен или вовсе заморожен. В Amazon отказались от комментариев по вопросу разработки указанных умных очков для своих водителей и курьеров.

«Мы постоянно внедряем инновации, чтобы сделать процесс доставки еще более безопасным и качественным для водителей. Однако мы не комментируем вопросы, связанные с нашей дорожной картой продуктов», — сказал представитель Amazon, отвечая на вопрос Reuters.

Источники издания отмечают, что сейчас Amazon пытается решить вопрос, как обеспечить работу очков в течение всего восьмичасового рабочего дня, и в то же время сделать их достаточно удобными и лёгкими, чтобы они не вызывали усталости при использовании. Также, по словам источников, сбор полных данных по каждому дому, тротуару, улице, бордюру и подъездной дороге может занять годы, но эти данные необходимы для создания наиболее оптимальных маршрутов доставки.

По данным самой Amazon, их доставщики за смену могут посетить более 100 адресов. С прогнозируемым повышением эффективности, которое, как ожидается, обеспечат новые умные очки для навигации, Amazon может попросить водителей доставлять больше посылок и посещать больше домов, говорят источники Reuters. Однако здесь возникает и другая сложность — как убедить тысячи водителей и курьеров использовать эти очки. Некоторые доставщики могут посчитать устройство неудобным и мешающим. Кроме того, многие из них используют очки для коррекции зрения.

Так называемая доставка «последней мили», то есть до двери получателя посылки, обходится очень дорого для логистических компаний, поскольку она требует навигации по районам, привлечения большего количества курьеров и повышает топливные затраты. Согласно некоторым оценкам, половина стоимости доставки товара к порогу клиента приходится именно на последнюю милю, пишет Reuters. Новые навигационные очки призваны сократить эти расходы.

Как сообщили источники издания, за основу для новых смарт-очков Amazon со встроенной системой навигации для водителей-доставщиков и курьеров компания взяла свои умные очки Echo Frames. Последние оснащены поддержкой цифрового ассистента Alexa, динамиками и воспринимают голосовые команды пользователя. Новый проект очков носит кодовое название Amelia. Продажи потребительских носимых устройств Echo Frames компании оказались разочаровывающими. Двое из источников Reuters заявили, что Amazon продала менее 10 000 единиц последнего поколения устройства, выпущенного в конце прошлого года. Новое поколение умных очков Echo Frames, в котором планируется использовать встроенный экран, может быть выпущено уже во втором квартале 2026 года, сообщили респонденты издания.

Apple продолжает вносить изменения в свою политику для соответствия требованиям действующего в Евросоюзе антимонопольного законодательства. На этот раз компания объявила о намерении в скором времени разрешить пользователям самостоятельно выбирать навигационное приложение и переводчик, используемые по умолчанию. Это означает, что жители ЕС смогут выбрать «Google Карты» в качестве приложения по умолчанию.

Источник изображения: 9to5mac.com

Несколько дней назад Apple обновила информацию о соответствии требованиям Закона о цифровых рынках (DMA) Евросоюза. Публикация в основном посвящена действиям, которые американская компания уже предприняла для соответствия антимонопольному законодательству в регионе. Однако в ней не обошлось и без нововведений, которые вступят в силу в следующем году.

«Весной 2025 года Apple добавит поддержку настроек по умолчанию для навигационных приложений и переводчиков», — сказано в сообщении компании. Это означает, что владельцы iPhone и других устройств Apple в Евросоюзе смогут делать то, о чём просили годами, например, установить «Google Карты» в качестве навигационного приложения по умолчанию.

Картографический сервис Apple совершенствуется на протяжении многих лет, но многие пользователи по-прежнему предпочитают ему «Google Карты». В следующем году они наконец смогут сделать приложение Google используемым по умолчанию. В дополнение к этому у жителей Евросоюза появится возможность выбора переводчика, что, вероятно, также станет хорошей новостью для владельцев устройств Apple. Упоминание весны 2025 года, как периода внедрения упомянутых опций, вероятно, означает, что эти изменения станут частью iOS 18.4, запуск которой должен состояться в апреле.

На днях в Милане официально стартовала общеевропейская программа Moonlight, целью которой является организация на Луне, а позже и на Марсе, сети мобильной связи и навигации. «Мы даже не осознаём, на что подписались», — примерно так представил инициативу один из участников программы. Но глаза боятся, а руки делают. Первый спутник проекта будет запущен в 2026 году, а предоставление услуг начнётся в 2028 году.

Художественное представление о работах на Луне. Источник изображения: ESA

Официальным инициатором программы «Лунный свет» выступает Европейское космическое агентство (ESA). В рамках программы предусмотрено создание группировки из пяти спутников-ретрансляторов на окололунной орбите. Спутники будут запущены для развёртывания лунных служб связи и навигации (LCNS). Услуги будут предоставляться государственным и частным компаниям. В течение следующих 20 лет ожидается запуск не менее 400 лунных миссий, каждой из которых потребуется связь со станциями на окололунной орбите и Землёй. Миссиям на лунной поверхности понадобится навигация для осуществления прицельных посадок и передвижения по Луне.

«ЕКА делает решающий шаг в поддержку будущего коммерческого лунного рынка, а также текущих и будущих лунных миссий», — сказал Йозеф Ашбахер (Josef Aschbacher ), генеральный директор ЕКА на церемонии подписания соглашения Moonlight в Милане. Множеству компаний и государственным структурам не придётся думать о связи, экономя ресурсы на оборудовании и реализовывая свои уникальные задачи.

Первым шагом станет запуск экспериментального спутника-ретранслятора Lunar Pathfinder. Производством аппарата займётся компания Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL). Запуск ожидается в 2026 году. Первые услуги сети Moonlight планируется начать предоставлять к концу 2028 года, а в полном объёме система должна заработать к 2030 году.

Помимо ESA, в программе Moonlight участвуют NASA, JAXA и множество компаний со всего мира. Однако самый большой кусок пирога Европа надеется оставить себе. Это могут быть исключительные коммерческие выгоды для европейских компаний и Европейского союза. В случае успеха на основе лунной сети связи и навигации ESA рассчитывает создать аналогичную сеть у Марса. На этот счёт в агентстве уже придумали имя для марсианской инфраструктуры — MARCONI, но это будет уже другая история.

Американское NASA при поддержке европейских и японских партнёров разрабатывает концепции навигационной системы для Луны, которая может быть развёрнута уже в конце 2020-х годов. В июле Китайское национальное космическое управление (CNSA) представило свои планы по развёртыванию группировки из 21 спутника связи и навигации для лунных миссий.

Источник изображения: pixabay.com

Эти проекты появились потому, что в ближайшие годы планируется начало полномасштабной деятельности и исследований на Луне — это потребует сложной логистики, включая системы позиционирования, навигации и синхронизации, которые активно используются в земной инфраструктуре. NASA в рамках программы Artemis рассчитывает произвести высадку астронавтов в области Южного полюса на Луне, что потребует надёжных линий связи и точных служб определения местоположения. Китай также намеревается до конца десятилетия произвести высадку на Луне, а множество правительственных и частных организаций в ближайшем будущем отправит туда исследовательские аппараты.

Коммерческий космический сектор изучает возможности, которые сулит молодая лунная экономика: добыча ресурсов, производство в условиях низкой гравитации, научные исследования и туризм. Это потребует надёжной спутниковой системы, которая подходит для Луны — по крайней мерее отдельных её регионов. И если на начальном этапе активная работа будет вестись в области Южного полюса, то навигация и связь должны быть обеспечены в этом регионе, но в долгосрочной перспективе потребуется охват всего спутника Земли.

Для реализации этих проектов потребуется ответить на несколько сложных вопросов. К примеру, вопрос времени. Учёт лунных миссий ведётся, исходя из циклов лунных ночи и дня, которые длятся по две земных недели; но пока на Луне отсутствует стандартная шкала, подобная системе всемирного координированного времени, которая является исходной для всех земных часов.

Источник изображения: David / pixabay.com

Благодаря точному измерению времени на свет появились земные системы спутниковой навигации: американская GPS, китайская BeiDou, российская ГЛОНАСС и европейская Galileo. Спутники всех этих группировок оборудуются атомными часами, которые помогают определять время с точностью до нескольких миллиардных долей секунды. Местоположения на Земле рассчитываются на основе времени прохождения спутниковых сигналов до наземных приёмников — сдвиг на одну наносекунду даёт погрешность на 30 см. Поэтому точное определение времени важно и в лунных условиях, но есть одна сложность: часы на Луне идут немного быстрее, чем на Земле — так работает общая теория относительности, которая гласит, что массивные объекты замедляют течение времени.

Часы на Луне уходят вперёд от земных примерно на 56 микросекунд в день, гласят результаты опубликованного учёными NIST исследования. При этом относительное движение Луны оказывает на часы противоположное влияние, слегка их замедляя, но этот фактор недостаточно выражен, чтобы значительно влиять на гравитационный эффект, который их ускоряет.

Точная конфигурация лунных спутниковых группировок пока не определена. Американское NASA, европейское ЕКА и японское JAXA сейчас курируют проекты навигационных систем, которые будут разрабатываться совместно с коммерческими партнёрами. В NASA это «Лунная система ретрансляции и навигации» (Lunar Communication Relay and Navigation System); в ЕКА — Moonlight Initiative; в JAXA — «Лунная навигационная спутниковая система» (Lunar Navigation Satellite System). И все они объединятся в совместимую структуру LunaNet, которая обеспечит партнерским проектам взаимодействие. То есть каждый участник работает над своим проектом, но все они будут работать в единой системе.

Предполагается, что европейская Moonlight будет представлена группировкой из как минимум пяти аппаратов: одного большого спутника связи и четырёх навигационных, которые будут размещены на специальных орбитах для оптимизации покрытия на Южном полюсе. Это обеспечит 15 часов надёжного приёма сигнала в сутки, но архитектура Moonlight предполагает возможность масштабирования, то есть для более сложных миссий можно будет запускать новые аппараты.

Мнения Китая и других стран в отношении систем лунной навигации пока неизвестны — не исключено, что на Луне их будет несколько, как и на Земле. В марте страна запустила на лунную орбиту спутник «Цюэцяо-2» (Queqiao-2), предназначенный для работы в качестве ретранслятора. Впрочем на некоторых международных форумах Китай выражал «заинтересованность в достижении международной совместимости».

Первую в России технологию для ускорения определения местоположения на смартфонах, которая представляет собой аналог западного A-GPS, разработали в АО «ГЛОНАСС». Об этом представителям СМИ рассказал глава компании Алексей Райкевич.

Источник изображения: Thom Holmes / unsplash.com

«АО «ГЛОНАСС» — оператор госинформсистемы «ЭРА-ГЛОНАСС», разработало первую в России технологию А-ГЛОНАСС (А-ГНСС), ускоряющую определение местоположения для мобильных устройств», — рассказал Райкевич. Он добавил, что продукт уже внесён в единый реестр отечественного ПО Минцифры, а решение экспертного совета ведомства подтверждает полное соответствие требованиям к ПО, которое разрабатывается и используется в России. «А-ГЛОНАСС готова к установке на смартфоны с отечественными операционными системами, на российскую аппаратуру спутниковой навигации, устройства вызова экстренных оперативных служб (кнопки SOS) и тахографы», — добавил глава АО «ГЛОНАСС».

В беседе с журналистами Райкевич рассказал, что обработка смартфонами и другими мобильными устройствами координат от глобальных спутниковых систем навигации занимает от десятков секунд до нескольких минут. Особенно чувствительны задержки в городах, на территории которых плотная застройка мешает приёму спутникового сигнала. Технология А-ГЛОНАСС делает обработку данных незаметной для человека благодаря тому, что необходимая для определения местоположения информация при открытии приложений, электронных карт и навигаторов дополняется вспомогательными данным, передаваемыми через интернет, мобильные сети и Wi-Fi.

«А-ГЛОНАСС обеспечивает качественное импортозамещение A-GPS и, в отличие от зарубежных аналогов, российская технология не передаёт данные о местоположении мобильного устройства на сервера иностранных компаний и повышает информационную безопасность пользователей», — считает господин Райкевич.

В сообщении отмечается, что новая технология с точки зрения наземной навигации исключает зависимость России от зарубежного оборудования и технологий, от отключения или каких-либо ограничений работы аналогичных решений. Внедрение А-ГЛОНАСС должно дать импульс производству российской навигационной аппаратуры, которая будет предоставлять пользователям внутри страны передовое ПО в сферах определения местоположения и защиты от подмены сигнала. Отмечается, что разработка не имеет аналогов в России и она поможет сформировать навигационный и технологический суверенитет страны, а также повысит безопасность данных миллионов россиян.

Сегодня система ориентации дронов в пространстве, например, для самостоятельного возвращения на базу, требует либо радиосигналов, либо мощных вычислительных средств на борту коптеров. Такие решения не подходят для работы в условиях ограничения связи или для миниатюрных устройств. В то же время муравьи и пчёлы не имеют проблем с ориентацией в пространстве, несмотря на свою миниатюрность. Оказалось, что дроны тоже так могут.

Источник изображений: TU Delft

Муравьи для запоминания обратной дороги сочетают два подхода. Во-первых, своими глазами они делают «панорамные снимки» окружающей местности. Во-вторых, они «подсчитывают» количество шагов между местами, которые запоминают. Сопоставляя одно и другое муравей способен вернуться домой после любого путешествия. Воздушные дроны не могут подсчитывать шаги, хотя возможность делать панорамные снимки для них не проблема.

Летающие дроны могут воспользоваться иным методом одометрии, подсмотренным у пчёл. Пчёлы запоминают скорость перемещения между локациями по скорости перемещения объектов, над которыми они пролетают. Это также помогает запомнить направление движения.

Учёные из Делфтского технического университета в Нидерландах (TU Delft) совместили обе технологии в крошечном 56-грамовом квадрокоптере CrazyFlie, который был слишком мал, чтобы нести мощную систему автономной навигации. При смене маршрута он делал панорамный снимок местности, а затем запоминал время и скорость движения к следующему месту съёмки. Прокручивая локации в обратном порядке, дрон смог вернуться домой по 100-м лабиринту, задействовав всего 1,16 Кбайт памяти.

Когда-нибудь тысячи крошечных дронов с подобной технологией смогут самостоятельно выполнять свою работу по инспекции объектов, мониторингу сельхознасаждений или даже опылению растений, полагаясь лишь на муравьиную способность ориентироваться в пространстве. Это будет забавный виток эволюции.

Финансируемый властями Евросоюза консорциум INPHOMIR объявил о намерении разработать датчики, которые помогут спутникам осуществлять навигацию с более высокой точностью, а беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) — преодолевать большие расстояния, пишет Reuters.

Источник изображения: inphomir.eu

INPHOMIR планирует создать два новых датчика с ультранизким потреблением энергии, оптический гироскоп и лидар, которые повысят эффективность и доступность космических миссий. Проект оценивается в €5 млн — он обеспечивается за счёт программы финансирования исследований и инноваций в Евросоюзе Horizon Europe.

Системы спутниковой навигации могут работать со сбоями в условиях плохой видимости, при тумане и пыли. Даже небольшие ошибки в измерениях могут вызвать значительные аномалии в позиционировании и расчёте траектории, а также обернуться миллионными издержками.

INPHOMIR разрабатывает датчики на основе фосфида индия — это позволяет повысить эффективность, а также снизить массу и размеры фотонных интегральных схем, в которых для передачи и обработки информации используется свет. Эти технологические решения могут оказаться полезными в работе навигационных модулей БПЛА и транспортных средств с автопилотом.

Великобритания первой в мире провела серию испытательных полётов, в которых протестировали основу для технологий перспективной квантовой навигационной системы. Она поможет предотвратить одну из наиболее потенциально опасных, но недостаточно широко освещаемых угроз — глушение и подмену сигнала GPS.

Источник изображения: twitter.com/QinetiQ

Система глобального позиционирования (GPS) настолько глубоко проникла в жизнь современного человека, что стала восприниматься как нечто само собой разумеющееся, но лишь до тех пор, пока спутниковый сигнал по какой-то причине не теряется или «перепрыгивает» в другую точку. Для обычного человека это неприятно, но с кораблями и самолётами дело обстоит куда более критично, особенно если речь идёт о подмене сигнала. Только в 2022 году зафиксированы 49 605 случаев, когда гражданские самолёты стали жертвами подмены сигнала GPS, гласит статистика Европейской ассоциации бизнес-авиации. Часто это происходит вблизи зон конфликта для неверной навигации вражеских самолётов или БПЛА. Но результат таких действий также может повлиять на работу авиадиспетчеров, которые полагаются на данные, поступающие напрямую от приборов на самолётах.

Один из способов борьбы с этим — подключение резервных систем навигации, например, инерциальных. Это электронный просчёт пути по данным гироскопов и акселерометров, который является вполне рабочим методом. Но со временем в таких системах накапливаются ошибки, которые в случае с подводными лодками могут исчисляться милями — поэтому им приходится всплывать и сверяться с координатами по GPS. Самолёты движутся намного быстрее, и ошибки в их системах также накапливаются быстрее. Для решения этой проблемы британские компании Infleqtion, BAE Systems и QinetiQ, а также агентство по науке и инновациям UKRI решили создать собственную навигационную систему на основе квантовой механики.

Квантовые навигационные системы получают данные, используя такие явления как квантовая запутанность, квантовая интерференция и сжатие квантового состояния. В сочетании с высокоточными атомными часами и специальным программным анализом для фильтрации помех они способны заменять GPS в течение длительного времени. Недавно на объекте британского Министерства обороны в графстве Уилтшир прошли испытания квантовой системы позиционирования, навигации и синхронизации (PNT) на основе компактных оптических атомных часов Tiqker и установкой на основе ультрахолодных атомов — они работали на самолёте QinetiQ RJ100. Как ожидается, PNT впоследствии будет интегрирована в полномасштабную квантовую инерциальную навигационную систему (Q-INS).

Европейское космическое агентство (ЕКА) выделило €76,6 млн на разработку орбитальной обсерватории Genesis, которая сможет определять положение объектов на Земле с точностью до одного миллиметра. Ещё €156,8 млн выделено на запуск низкоорбитальной группировки аппаратов тестирования и повышения надёжности спутниковой навигации.

Спутник Genesis. Источник изображений: esa.int

Genesis будет обеспечивать работу «Международной земной системы отсчёта» (ITRF). Для этого на борту аппарата будут располагаться спутниковый навигационный дальномер, модуль радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, лазерный дальномер и система измерения доплеровского смещения при обмене радиосигналами между спутниками и наземными станциями (DORIS) — синхронизацию оборудования обеспечит сверхстабильный осциллятор (USO). Сочетание четырёх геодезических методов на одном аппарате позволит добиться точности измерений, которой не удавалось достичь ранее, отметили в компании OHB Italia, выступающей главным подрядчиком в проекте Genesis.

В прошлом году европейская спутниковая система навигации Galileo дополнилась службой High-Accuracy Service (HAS), которая обеспечила точность до 20 см по горизонтали и до 40 см по вертикали. В результате Galileo стала самой точной системой спутниковой навигации в мире, но разрешение в 1 мм, очевидно, обещает ещё более высокую точность. Обновлённая ITRF поможет повысить точность спутниковых систем, включая Galileo «в таких областях как авиация, управление дорожным движением, автономные транспортные средства, позиционирование и навигация», отметили в ЕКА. Это будет востребованным в метеорологии, прогнозировании стихийных бедствий, мониторинге последствий изменения климата, землепользовании и съёмке, а также изучении гравитационных и негравитационных полей.

Спутник LEO-PNT

Агентство заключило два контракта по €78,4 млн на разработку демонстрационной системы низкоорбитальной навигации и синхронизации LEO-PNT. Это будет группировка спутников для тестирования новых сигналов и частотных диапазонов с целью повышения точности позиционирования при работе совместно с Galileo и другими спутниковыми навигационными системами. LEO-PNT повысит надёжность систем навигации в условиях помех и слабого приёма, включая городские районы с плотной застройкой и даже закрытые помещения. Запуск Genesis запланирован на 2028 год, а группировка LEO-PNT должна быть развёрнута до 2027 года.

Спутники систем навигации представляют собой сложнейшие приборы по координации синхронизированного с атомными часами времени и расстояний с учётом релятивистских явлений. Они способны и обязаны компенсировать любые гравитационные воздействия на их орбиты. Это уже готовые датчики гравитационных аномалий, сообщили европейские учёные и предложили превратить их в охотников за чёрными дырами и тёмной материей.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

«Мы впервые предложили использовать замеры гравиметрических научных приборов и параметры орбит спутников глобальных навигационных систем для поиска аномалий, порождённых скоплениями тёмной материи и примордиальными [первичными] чёрными дырами, которые сближаются с Землёй на достаточно близкое расстояние. Работа этого подхода уже была проверена на базе одного из спутников навигационной системы Galileo», — пишут исследователи, которых цитирует информагентство ТАСС.

Первичные чёрные дыры слишком малы, чтобы их гравитационные волны могли уловить современные лазерно-интерферометрические гравитационно-волновые обсерватории. Считается, что они образовались из неоднородностей первичной материи вскоре после Большого взрыва. Многие из них уже испарились за счёт излучения Хокинга, но самые большие могут ещё оставаться во Вселенной. Это объекты планетарной массы, и в случае пересечения Солнечной системы в относительной близости Земли навигационные спутники отреагировали бы на их присутствие, как и на присутствие сгустков тёмной материи.

Группа европейских физиков под руководством профессора Брюссельского свободного университета (Бельгия) Себастьяна Клессе разработала методику косвенного использования развёрнутых на орбите навигационных спутниковых группировок для поиска примордиальных чёрных дыр в окрестностях Земли, включая поиск скоплений тёмной материи.

Очевидным образом прохождение небольшой чёрной дыры или сгустка тёмной материи рядом с Землёй окажет измеряемое воздействие на движение околоземных искусственных спутников, например, их ускорение и большую полуось орбиты. В сочетании с наземным оборудованием и спутниками по изучению земной гравитации это позволит примерно определить массу и положение гравитационных аномалий, если таковые произойдут, и сделать вывод о вероятной природе вызвавших их объектов.

Согласно предварительным расчётам, один спутник навигационной системы Galileo сможет уловить такую гравитационную аномалию на удалении около 1,5 а.е. от Земли (от Земли до Солнца в среднем 1 а.е.). Но чем больше спутников будет задействовано, тем дальше будут отодвигаться границы чувствительности.

Нечто подобное 10 лет назад проделали российские астрономы. Тогда они использовали данные орбитальных движений Солнца, планет и некоторых астероидов, чтобы попытаться обнаружить гравитационные аномалии в Солнечной системе. Наблюдение за навигационными спутниками в течение 30 лет способно на порядок улучшить определение подобных аномалий и принести весомый научный результат. Более того, если в окрестностях Земли будет обнаружена первичная чёрная дыра у учёных уже есть идея превратить её в аккумулятор энергии. Но это уже другая история.

Служба «Яндекс Go» приступила к тестированию функций навигации на основе вышек мобильной связи и точек доступа Wi-Fi для устройств под Android. Компания также начала обучать водителей и автокурьеров по данным навигации нового формата, сообщило ТАСС со ссылкой на пресс-службу компании.

Источник изображения: Alaksiej Čarankievič / unsplash.com

Потребность в новой навигационной технологии возникла из-за того, что в последние месяцы на территории Москвы значительно ухудшилась работа служб спутникового геопозиционирования. Эти проблемы не связаны с работой приложений, но отражаются на всех службах, связанных с навигационными функциями, включая сервисы «Яндекса».

Водителей и автокурьеров уже начали обучать правильной настройке смартфона для навигации по Wi-Fi. Для корректной работы функций геопозиционирования в новом формате требуется войти в меню разработчика на устройстве и отключить ограничение на сканирование Wi-Fi.

Проблемы с навигационными функциями в приложениях служб «Яндекса» стали отмечаться в мае 2023 года. С того момента улучшений в ситуации отмечено не было — затруднения в работе GPS продолжаются, вызывая сбои в службах аренды автомобилей или вызова такси. При этом в «Яндексе» заверили, что неполадки в системах геопозиционирования не влияют на механизм формирования цен в «Яндекс.Такси».

Хотя GPS и другие спутниковые системы эффективно используются для определения координат на земле, под водой эти системы неэффективны. Учёные из Университета штата Иллинойс Урбана-Шампейн нашли способ определения местоположения, проанализировав модели подводной поляризации света.

Источник изображения: University of Illinois Urbana-Champaign

Если системы GPS определяют местоположение пользователя на суше с помощью сигналов нескольких спутников, то под водой такие радиосигналы крайне слабы и неустойчивы даже на относительно небольшой глубине. В результате технологию не могут использовать ни дайверы, ни подводные лодки или другие объекты.

При этом солнечный свет проникает значительно глубже, чем радиоволны, хотя и поляризуется в воде, причём направление поляризации во многом зависит, например, от угла, под которым свет падает на поверхность, а это, в свою очередь, зависит от даты, времени дня, а также географического положения.

Команда университета сделала около 10 млн фотографий подводной камерой со специальной оптикой в нескольких локациях — как в США, так и, например, в Северной Македонии. Фотографии делали в разных условиях, в разные даты, на разных глубинах и в разное время суток. После этого их использовали для тренировки нейросети, чтобы выявить предсказуемые модели поляризации с учётом данных факторов.

В результате нейросеть научилась распознавать по подводным фото координаты с точностью до 40-50 км, хотя по мере развития технологий точность значительно повысится. Система действует на максимальной глубине до 300 м — глубже свет почти не проникает.

Тем не менее, потенциально технология позволяет определять координаты под водой как в открытом океане, так и, например, в чистых или мутных водоёмах на суше, днём, ночью или на глубине. Отчёт о результатах исследования авторы недавно опубликовали в журнале eLight.

Стало известно, что специалисты российского сервиса кикшеринга Whoosh работают над внедрением системы системы навигации, основанной на данных внутренних датчиков, благодаря чему существенно повысится точность определения местоположения самокатов. Об этом пишет информационное агентство ТАСС со ссылкой на слова генерального директора Whoosh Дмитрия Чуйко.

Источник изображения: Pixabay/doosenwhacker

Согласно имеющимся данным, система навигации электросамокатов предусматривает использование специальных внутренних датчиков, способных определять скорость вращения колёс, направление движения и другие параметры. Анализ этих данных позволит получать более точные координаты самокатов.

«Мы активно развиваем историю геопозиционирования с использованием Wi-Fi и GSM-сетей. Ребята активно готовят к запуску уже в поле инерциальную систему позиционирования. Это система, которая позволяет, не используя никаких привязок, а используя только данные с датчиков самоката, скорость вращения колеса, направление движения и так далее, определять, куда самокат перемещается», — сообщил господин Чуйко в беседе с журналистами.

Получается, что система сможет работать автономно, не подключаясь к мобильным сетям или GPS. Это особенно актуально в свете сбоев в работе GPS в Москве.

Система GPS чрезвычайно востребована в обиходе — она помогает в навигации, слежении, картографировании и всевозможных других целях. Тем не менее, GPS имеет некоторые важные недостатки, в первую очередь — практически не работает в зданиях, пещерах или, например, под водой. Поэтому японские учёные разработали метод альтернативной навигации — с использованием т.н. «космических лучей».

Источник изображения: BlenderTimer/pixabay.com

Как сообщается в журнале iScience, альтернативная система заменит навигацию с помощью радиоволн — вместо этого оборудование регистрирует мюоны космических лучей. Команда исследователей провела успешный тест — однажды система, возможно, будет применяться исследовательскими и спасательными командами, например для точного направления подводных роботов или для того, чтобы автономные модули могли ориентироваться под землёй.

По словам одного из авторов исследования Хироюки Танаки (Hiroyuki Tanaka) из международного объединения The International Muography Research Orgzanization (Muographix), теперь разработан новый тип навигации, названный «мюометрической системой позиционирования (muPS), способной работать под землёй, в помещениях и под водой».

Данные элементарные частицы мюоны давно используются в археологических исследованиях, для поиска нелегально транспортируемых ядерных материалов на границах, для точного мониторинга активности вулканов — в попытках предсказать новые извержения.

Так, в 2008 году учёные Техасского университета в Остине перепрофилировали старые мюонные детекторы для поиска скрытых руин майя в Белизе. Физики Лос-Аламосской национальной лаборатории разрабатывают портативные варианты мюонных систем, позволяющих открыть секреты конструкции купола собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции.

В 2016 году учёные использовали мюонные технологии для обнаружения скрытого коридора в Великой пирамиде Гизы в Египте, а годом позже обнаружили таинственное пространство в ещё одной зоне той же пирамиды. Наконец, только в прошлом месяце учёные использовали мюонную визуализацию, открыв ранее скрытую полость в руинах древнего некрополя в Неаполе — на глубине около 10 м под поверхностью современного итальянского города.