Công nghệ định vị mới giúp người đi bộ xác định chính xác vị trí giữa các tòa nhà cao tầng

Một góc Hồng Kông. Ảnh: Internet

Hệ thống GNSS rất cần thiết cho nhiều dịch vụ định vị, nhưng hoạt động kém hiệu quả tại các đường phố bị bao quanh bởi nhà cao tầng. Các tòa nhà cao tạo ra "lỗi đa đường" và "lỗi không nhìn thẳng" (NLOS), dẫn đến sai lệch vị trí lớn, đặc biệt theo hướng ngang qua đường.

Điều này khiến người đi bộ khó xác định họ đang ở bên nào của đường, đây là yếu tố quan trọng cho việc định vị chính xác và đảm bảo an toàn. Các giải pháp hiện có, như mô hình 3D hoặc phân loại tín hiệu bằng học sâu, đòi hỏi quá nhiều tài nguyên hoặc dữ liệu huấn luyện.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Thâm Quyến, Đại học Bách khoa Hồng Kông và Đại học Vũ Hán đã phát triển kỹ thuật định vị GNSS mới, công bố trên tạp chí Satellite Navigation. Phương pháp này, gọi là "sidewalk matching" (Tạm dịch là "xác định vỉa hè"), kết hợp cảm biến điện thoại thông minh với bản đồ đường đi dành cho người đi bộ để nâng cao độ chính xác. Bằng cách xác định đúng phía đường và loại bỏ tín hiệu bị chặn, kỹ thuật này cải thiện đáng kể độ chính xác định vị, rất phù hợp cho các ứng dụng phục vụ người đi bộ.

Minh họa về định vị GNSS trên đường, ngõ hẻm tại đô thị. Nguồn: Springeropen

Thuật toán hoạt động bằng cách xác định phần bầu trời nào có nhiều tín hiệu trực tiếp hơn, từ đó xác định được bên đúng của đường phố. Bằng cách phân tích tỷ lệ sóng mang trên nhiễu và góc phương vị vệ tinh, hệ thống lọc ra các phép đo không chính xác, đảm bảo chỉ sử dụng dữ liệu đáng tin cậy. Một tính năng quan trọng là việc kết hợp kỹ thuật ước tính vị trí người đi bộ (PDR), sử dụng cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển của điện thoại để kiểm tra vị trí GNSS, đặc biệt tại các ngã tư.

Các thử nghiệm ở Hồng Kông đã chứng minh kỹ thuật này cung cấp độ chính xác định vị dưới 5 m - vượt xa hệ thống GNSS truyền thống vốn có sai số có thể vượt quá 18 m trong môi trường đô thị cao tầng.

Nhóm nghiên cứu sử dụng Huawei Mate 40 tại nhiều khu vực khác nhau của Hồng Kông. Nguồn: Springeropen

Tiến sĩ Duojie Weng, nhà nghiên cứu chính từ Đại học Thâm Quyến và Đại học Bách khoa Hồng Kông cho biết, kỹ thuật "xác định vỉa hè" này là một bước tiến lớn trong định vị người đi bộ trong đô thị, bằng cách kết hợp cảm biến điện thoại với dữ liệu mạng lưới đường đi, chúng tôi đã tạo ra giải pháp thực tế không cần mô hình 3D đắt tiền hoặc dữ liệu huấn luyện lớn.

Kỹ thuật này có nhiều ứng dụng hữu ích cho người đi bộ. Nó có thể cải thiện đáng kể hệ thống tránh va chạm cho người đi bộ nhờ định vị chính xác trong thời gian thực. Các dịch vụ gọi xe có thể sử dụng công nghệ này để nâng cao độ chính xác khi đón và trả khách, trong khi hệ thống giám sát việc đi bộ qua đường có thể xác định chính xác người đi bộ đang ở bên nào của đường.

Đặc biệt, phương pháp này có thể giúp ích rất nhiều cho người khiếm thị, mang lại sự độc lập và an toàn hơn trong môi trường đô thị. Nhờ sử dụng công nghệ điện thoại thông minh phổ biến, sáng tạo này có tiềm năng trở thành tính năng tiêu chuẩn trong hệ thống dẫn đường tương lai, thay đổi cách người đi bộ di chuyển trong thành phố.

Kết nối trực tiếp 5G với vệ tinh quỹ đạo tầm thấp đầu tiên trên thế giới đã thành công Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Công ty cung cấp dịch vụ vệ tinh Telesat (Canada) vừa đạt được một bước tiến đột ...

Việt Nam mở cửa thị trường cho Starlink: Cuộc đua mới trên thị trường viễn thông Việt Nam mở cửa cho SpaceX thí điểm dịch vụ Internet vệ tinh Starlink với 600.000 thuê bao, đến hết năm 2030, đặt ra bài ...

Keysight ứng dụng 5G đẩy nhanh quá trình triển khai các dịch vụ dựa trên vị trí (LBS) Keysight Technologies vừa công bố là công ty đầu tiên được Diễn đàn chứng nhận toàn cầu (Global Certification Forum - GCF) xác nhận bài ...

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng