Οι περισσότεροι από εμάς θεωρούμε την πλοήγηση δεδομένη στις μέρες μας—βγάζουμε το τηλέφωνό μας, πληκτρολογούμε μια διεύθυνση και ακολουθούμε τις οδηγίες του GPS—αλλά τι συμβαίνει όταν αυτά τα δορυφορικά σήματα εξαφανίζονται, όταν βρισκόμαστε βαθιά σε μια σήραγγα, κάτω από ένα δασικό θόλο ή ακόμα και όταν ταξιδεύουμε σε μια πυκνή αστική ζούγκλα με ουρανοξύστες που εμποδίζουν τον ουρανό; Τότε είναι που μπαίνει στο παιχνίδι η αδρανειακή πλοήγηση, μια τεχνολογία που υπάρχει εδώ και δεκαετίες, αλλά εξακολουθεί να περνά απαρατήρητη από τους περισσότερους ανθρώπους, ωστόσο είναι η ραχοκοκαλιά της αξιόπιστης κίνησης σε μερικά από τα πιο κρίσιμα συστήματα του κόσμου.
Σε αντίθεση με το GPS, το οποίο βασίζεται σε εξωτερικά σήματα που εκπέμπονται από το διάστημα,
τα αδρανειακά συστήματα πλοήγησης (INS) λειτουργούν από μέσα προς τα έξω, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό επιταχυνσιόμετρων και γυροσκοπίων για να παρακολουθούν την κίνηση, τον προσανατολισμό και τη θέση ενός αντικειμένου εξ ολοκλήρου από μόνα τους—χωρίς δορυφόρους, χωρίς Wi-Fi, χωρίς υπηρεσία κινητής τηλεφωνίας. Είναι ένα όμορφο μείγμα βασικής φυσικής και προηγμένης μηχανικής: τα επιταχυνσιόμετρα μετρούν πόσο γρήγορα κάτι επιταχύνεται ή επιβραδύνεται σε ευθεία γραμμή, τα γυροσκόπια παρακολουθούν την περιστροφή και την κλίση και το σύστημα χρησιμοποιεί αυτές τις μετρήσεις για να υπολογίσει ακριβώς πού βρίσκεται σε κάθε δεδομένη στιγμή, ενημερώνοντας εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο για να παραμένει ακριβές.
Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι πώς αυτή η τεχνολογία προσαρμόζεται σε περιβάλλοντα όπου άλλα εργαλεία καταρρέουν—στρατιωτικά οχήματα που πλοηγούνται σε εχθρικό έδαφος χωρίς να προδίδουν τη θέση τους, υποβρύχια που ταξιδεύουν κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού όπου το GPS δεν μπορεί να φτάσει, ακόμη και αυτόνομα ρομπότ παράδοσης που κινούνται σε γεμάτες αποθήκες χωρίς σαφή οπτική επαφή με τον ουρανό. Φυσικά, δεν είναι χωρίς τους περιορισμούς του. η αδρανειακή πλοήγηση υποφέρει από εκτροπή, όπου μικροσκοπικά σφάλματα αισθητήρων προστίθενται με την πάροδο του χρόνου και εκτροχιάζουν τον υπολογισμό της θέσης.
Γι' αυτό τα σύγχρονα συστήματα συχνά το συνδυάζουν με άλλες τεχνολογίες όπως το GPS, το LiDAR ή τις κάμερες σε μια διαδικασία που ονομάζεται σύντηξη αισθητήρων—χρησιμοποιώντας τα δυνατά σημεία του καθενός για να αντισταθμίσουν τις αδυναμίες των άλλων. Αυτή η σύντηξη είναι που κάνει τα σημερινά αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα ασφαλή, που διατηρεί τα drones σταθερά όταν πετούν πίσω από κτίρια και που διασφαλίζει ότι τα αεροσκάφη παραμένουν στην πορεία τους ακόμη και όταν ο καιρός εμποδίζει τα δορυφορικά σήματα.
Αυτό που είναι ακόμη πιο εκπληκτικό είναι το πόσο διαδεδομένη είναι η αδρανειακή πλοήγηση στην καθημερινή ζωή, πέρα από τις βιομηχανίες υψηλού ρίσκου. Είναι στο smartphone σας, διατηρώντας τη σταθερότητα της κάμερας όταν τραβάτε μια φωτογραφία ή την εφαρμογή χαρτών σας να λειτουργεί για λίγα δευτερόλεπτα όταν μπαίνετε σε ένα υπόγειο. Είναι σε χειριστήρια παιχνιδιών, παρακολουθώντας τις κινήσεις σας για μια πιο καθηλωτική εμπειρία και σε συσκευές παρακολούθησης φυσικής κατάστασης, μετρώντας τα βήματά σας με ακρίβεια ακόμη και όταν βρίσκεστε σε εσωτερικούς χώρους.
Καθώς οι αισθητήρες γίνονται μικρότεροι, φθηνότεροι και πιο ακριβείς—χάρη στις εξελίξεις στην τεχνολογία MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)— η αδρανειακή πλοήγηση γίνεται πιο προσιτή από ποτέ, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για μικρά ρομπότ, φορητή τεχνολογία και ακόμη και προσωπικές συσκευές πλοήγησης για πεζοπόρους που περιπλανώνται εκτός δικτύου. Οι ερευνητές ωθούν επίσης τα όρια με τη διόρθωση σφαλμάτων με τεχνητή νοημοσύνη, χρησιμοποιώντας αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να προβλέψουν και να διορθώσουν την εκτροπή πριν γίνει πρόβλημα, και κβαντικούς αδρανειακούς αισθητήρες που θα μπορούσαν μια μέρα να εξαλείψουν εντελώς την εκτροπή, αν και αυτά βρίσκονται ακόμη στα αρχικά στάδια ανάπτυξης.
Υπάρχει κάτι συναρπαστικό σε μια τεχνολογία που δεν χρειάζεται εξωτερική βοήθεια για να λειτουργήσει, που βασίζεται αποκλειστικά στις δικές της μετρήσεις και στους αμετάβλητους νόμους της φυσικής για να καθοδηγήσει την κίνηση. Σε έναν κόσμο όπου εξαρτόμαστε όλο και περισσότερο από τη συνδεσιμότητα και τα εξωτερικά σήματα, η αδρανειακή πλοήγηση είναι μια υπενθύμιση της δύναμης της αυτοδυναμίας στη μηχανική.
Δεν είναι η πιο εντυπωσιακή τεχνολογία και σπάνια τραβά τα φώτα της δημοσιότητας, αλλά χωρίς αυτήν, μερικά από τα πιο προηγμένα συστήματά μας θα σταματούσαν τη στιγμή που το σήμα GPS τους θα έπεφτε. Την επόμενη φορά που θα βρίσκεστε σε μια σήραγγα και ο χάρτης του τηλεφώνου σας εξακολουθεί να σας δείχνει να κινείστε προς τα εμπρός ή ένα drone αιωρείται σταθερά ακόμη και όταν είναι εκτός εμβέλειας GPS, αφιερώστε μια στιγμή για να εκτιμήσετε το αδρανειακό σύστημα πλοήγησης που λειτουργεί σιωπηλά στο παρασκήνιο—κάνοντας αυτό που κάνει καλύτερα, διατηρώντας τα πράγματα σε καλό δρόμο όταν όλα τα άλλα αποτυγχάνουν.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
