你最熟悉的GPS 或許是自動駕駛最「危險」的技術!

“如今,自動駕駛其實並非以獨立的形態存在,其是一套複雜且完整的技術矩陣堆疊而成。在這個技術矩陣中,除去車載雷達、距離傳感器、人工智能算法之外,還有一項人們習以為常的技術——GPS。正是它的存在,才保證了自動駕駛汽車行駛在應當行駛的道路上,而不會像沒頭蒼蠅一樣四處亂撞。”

你最熟悉的GPS 或許是自動駕駛最“危險”的技術!

如今,自動駕駛其實並非以獨立的形態存在,其是一套複雜且完整的技術矩陣堆疊而成。在這個技術矩陣中,除去車載雷達、距離傳感器、人工智能算法之外,還有一項人們習以為常的技術——GPS。正是它的存在,才保證了自動駕駛汽車行駛在應當行駛的道路上,而不會像沒頭蒼蠅一樣四處亂撞。

從“米”到“釐米”的跨越 GPS提升自動駕駛精準度

GPS(Global Positioning System)這項存在於每臺移動設備中的技術,起始於1958年美國軍方的一個項目,於1964年投入使用。

20世紀70年代,美國陸海空三軍聯合研製了新一代衛星定位系統GPS,主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,並用於情報蒐集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的,經過20餘年的研究實驗,耗資300億美元,到1994年,全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己佈設完成。

從技術原理來講,GPS使用的是三角定位法,根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據,採用空間距離後方交會的方法,確定待測點的位置。24顆GPS衛星在離地面12000公里的高空上,以12小時的週期環繞地球運行,使得在任意時刻,在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。

因為在軌衛星的位置是固定的,GPS接收器位於地面,向空中衛星發射信號,通過信號觸達和返回的時間進行計算就得出一個距離,以距離為直徑,衛星位置為圓心,所形成曲線與地球的交點,就是GPS接收器所在的位置。

你最熟悉的GPS 或許是自動駕駛最“危險”的技術!

目前,民用級GPS的定位精度大約為20米。雖然它通常能夠幫助我們找到自己在哪條道路上,但卻無法確定在這條道路上的具體位置。為了進一步強化定位精度,誕生了DGPS(DifferentialGlobal Positioning System,差分全球定位系統)。

簡單來說,就是在位置已經精確測定的已知點上配備一臺GPS接收機作為固定的地面參考點,參考點和定位設備間利用廣播等方式增加一步位置修正,便可以將精度達到1米。

你最熟悉的GPS 或許是自動駕駛最“危險”的技術!

由加利福尼亞大學濱江分校的首席研究員Jay Farrell牽頭的一項全新GPS項目,可以在定位精度達到釐米級的前提下,用低功耗處理器就能滿足數據處理需要,這一研究成果未來可以應用在自動駕駛等需要高精度技術的領域,與其他釐米級GPS算法相比,勝在數據處理的簡易性。

現有實現釐米級精度的技術,需要把GPS測量和設備導航系統內部慣性測量單元(比如車內陀螺儀)獲得的數據結合起來。

由GPS提供高精度定位數據,慣性測量單元實現高樣本率採集和持續高帶寬通訊。但是這種方法在運算成本非常昂貴,限制這項技術在現實世界的應用。因此,加州大學精簡的運算產品如果研發成熟,會具備強大的商用潛力。

成也GPS敗也GPS 它比你想象中的還危險

相比GPS為人們提供的便利,其危險性也值得我們抱有更多警惕。配備GPS的大量終端在很多不必要的情況下采集、上傳我們的位置信息。一旦用戶授權之後,也很難保證這些產品不會濫用自己的權力。

比如去年Uber就曾鬧出過一樁醜聞,即用戶發現自己結束服務之後,Uber還會持續追蹤自己的位置長達五分鐘。Uber甚至大方的承認了這一點,聲稱自己的是為了優化空間細節以提供更好的服務。

除了App,很多時候一些智能硬件也在採集我們的位置信息。最典型的就是去年12月發生的“智能手環軍事洩密”事件:

一家服務於Fitbit、Jawbone等智能運動手環的GPS追蹤企業發佈了一副全球熱力追蹤地圖,想要展示佩戴手環用戶的跑步路線,但這些手環卻誠實地記錄了軍事基地輪廓以及士兵們運動和巡邏的軌跡,並且通過熱力追蹤地圖展示給了全世界。

對此,美國防部長馬蒂斯正在考慮禁止相關的個人使用帶有GPS定位系統的電子設備,因為該系統能幫助定位軍事設施,而這將對部隊安全構成威脅。

你最熟悉的GPS 或許是自動駕駛最“危險”的技術!

現實中,在我們越來越多打開手機的GPS定位來預定外賣、打車或解鎖共享單車時,由於GPS發射的信號未經加密,“黑客”可以利用SDR(software defined radio,軟件定義的無線電)設備偽造衛星信號,發射到指定的區域內,進而影響這一範圍內的目標設備。

這時,你的手機可能會被“定位”在一個你從未去過的地方,時間設置也可能“穿越”到過去或未來。

在很多時候用戶的確需要讓渡出一些個人隱私來獲得更多的服務。可這其中很難保證不會有第三方加入其中,以各種方式去侵犯個人隱私。

比如說現在網上可以找到一種實時手機定位尋人服務,服務商可以生成一篇文章鏈接,或是一個企業紅包,在其中加入位置請求信息,如果點擊紅包和鏈接的同意了位置請求,服務商就會將獲知的信息發送給購買服務的客戶,而整個過程中被獲取信息的人則完全不知情。

GPS在給用戶帶來便捷的同時,用戶位置信息被隨意竊取的現象同樣愈演愈烈,與手機定位相關的犯罪活動也越來越多。任何一項技術都是把“雙刃劍”,但我們不能因噎廢食,只有我們善用技術,學會對各類訪問需求進行授權,才能將風險控制在可以掌控的範圍之內。


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