Навигация в тоннелях и подземных парковках — больное место для GPS. Но теперь ученые научили смартфоны определять местоположение машины даже там, где спутники бессильны. Их метод, DMDVDR, использует только встроенные датчики телефона — акселерометр и гироскоп. Алгоритм на основе нейросети предсказывает скорость и направление движения, а математический фильтр корректирует погрешности. В тестах ошибка составила меньше 0,5% от пройденного пути.

Раньше водители в тоннелях полагались на удачу или дорогие датчики. Смартфоны же с их дешевыми сенсорами быстро теряли точность. Нейросети пытались исправить ситуацию, но сырые данные с IMU (инерциальных датчиков) — не самая простая задача.

Инерциальные датчики (IMU) — это «внутренний компас» смартфона. Акселерометр меряет ускорение, гироскоп — повороты. Без GPS они пытаются угадать путь, но со временем ошибки накапливаются, как снежный ком.

Команда из Уханьского и Чунцинского университетов решила проблему, объединив два подхода:

• AVNet — нейросеть, которая анализирует колебания телефона и вычисляет скорость и повороты.
• Инвариантный фильтр Калмана — математический инструмент, который сводит ошибки к минимуму.

Система учится на ходу: подстраивается под резкие торможения, развороты и даже движение задним ходом. В парковке ошибка — всего 0,4%. В реальном тоннеле после 578 метров без GPS отклонение — 0,64%.

Результаты опубликованы в издании Satellite Navigation.

Мы хотели добиться того, чтобы обычный смартфон справлялся там, где пасует GPS, — говорит руководитель исследования Жуйчжи Чэнь. — Наш метод не просто теория: он работает в подземках и на парковках. Это шаг к навигации без «слепых зон.

Где пригодится:

• Помощь при парковке в закрытых помещениях.
• Логистика на складах и в ангарах.
• Безопасность в длинных тоннелях.

Технология не требует допоборудования — только телефон в кармане.

Главный плюс — дешевизна. Водителям не нужны премиальные датчики: смартфон с алгоритмом справится. Для логистических компаний это экономия на парковочных системах. В экстренных ситуациях — например, при задымлении в тоннеле — точное позиционирование ускорит эвакуацию.

Проблема: метод тестировали в идеальных условиях — с телефоном, закрепленным на держателе. В реальности люди кладут его на полку или в держатель для стакана, что увеличит погрешность. Нужны испытания с «бытовым» размещением гаджета.

Ранее ученые рассказали, как данные GPS могут помочь с охраной природы.