美国科学家发现替代GPS的水下导航新方法

以下文章来源于望穹科技 ，作者望穹科技

据俄罗斯3dnews网站2023年7月11日刊载了题为“美国科学家发现利用偏振光在没有GPS的情况下进行水下导航的方法”的报导。

全球定位系统（GPS）和其他卫星系统可有效用于确定陆地上的坐标，但这些系统在水下却不起作用。美国伊利诺伊大学香槟分校（University of Illinois Urbana Champain）的科学家通过训练神经网络来分析太阳光的水下偏振模型，找到了一种替代GPS的水下定位方法。

GPS系统在陆地上使用多颗卫星发出的信号确定用户的位置，而在水下，即使在相对较浅的深度，这种无线电信号也极其微弱和不稳定。因此，潜水员、潜艇或其他物体无法使用该技术。

同时，太阳光的穿透力比无线电波要深得多，尽管太阳光在水中是偏振的，而偏振的方向在很大程度上取决于光线落在水面上的角度等因素，而光线落在水面上的角度又取决于日期、时间和地理位置。

该大学的研究小组在美国和马其顿北部等多个地点，使用配备特殊光学镜片的水下相机，拍摄了约1000万张照片。这些照片是在不同条件下、不同日期、不同深度和不同时间拍摄的。这些照片随后被用于训练神经网络，以识别在这些因素下可预测的极化模式。

结果，神经网络学会了从水下照片中识别坐标，精确度为40-50公里，尽管随着技术的发展，精确度将大幅提高。该系统的最大工作深度为300米，超过这个深度，光线几乎无法穿透。

不过，这项技术有可能实现水下定位，无论是在开阔的海洋中，还是在清澈或浑浊的陆地水体中，无论是白天、黑夜还是深海。作者最近在《eLight》杂志上发表了他们的研究成果报告。

转自：“测绘学术资讯”微信公众号

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