Специалисты Университета Отаго (Новая Зеландия) в партнёрстве с командой Android Context корпорации Google и Китайской академией наук совершили выдающееся достижение в области технологий геолокации. Ими создан алгоритм, обеспечивающий смарт-часам определение координат с точностью до сантиметра — это первый в мире пример столь высокой точности позиционирования на носимых гаджетах.
Если раньше сантиметровая точность достигалась лишь с помощью дорогостоящего профессионального GPS-оборудования для геодезических, строительных и инженерных задач, то теперь подобная функциональность доступна даже в компактных устройствах. Метод, предложенный исследователями, базируется на анализе фазовых характеристик несущих сигналов от различных глобальных навигационных спутниковых систем, таких как GPS, Galileo и других.
Сбор информации осуществлялся через приложение Google GnssLogger, дающее доступ к необработанным GNSS-сигналам. Современные модели смарт-часов, обладающие усовершенствованными чипсетами и оптимизированным энергопотреблением, впервые позволили регистрировать подобные сигналы без существенных ограничений. Основными факторами, снижавшими точность позиционирования в часах, были их упрощённые встроенные антенны и отсутствие поддержки многодиапазонного режима. Однако проведённые в стационарных условиях эксперименты, включая четырёхчасовое непрерывное отслеживание координат, подтвердили способность устройств обеспечивать сантиметровую точность.
В ходе испытаний умные часы сохраняли стабильную сантиметровую точность на протяжении всего времени наблюдения. Ранее аналогичные результаты демонстрировали лишь некоторые современные смартфоны. Тестирование сверхточного позиционирования проводилось на устройствах Google Pixel Watch и Samsung Galaxy Watch, которые сравнивались со смартфоном Google Pixel 5, уже несколько лет поддерживающим подобные алгоритмы.
Стоит отметить, что в основе технологии лежит метод RTK (Real-Time Kinematic) — дифференциальная обработка GNSS-сигналов, обеспечивающая сантиметровую точность в реальном времени. На смартфонах, особенно под управлением Android, это стало доступно благодаря API для работы с необработанными GNSS-данными (начиная с Android 7.0+), открывающему доступ к специализированным параметрам и фазовым измерениям несущей. Разработки сконцентрированы на многосистемных (multi-GNSS) и двухчастотных (dual-frequency) режимах с использованием сигналов GPS, Galileo, BeiDou и QZSS. Однако в случае смарт-часов алгоритм успешно функционировал даже в одночастотном режиме.
Предложенные решения прокладывают дорогу для активного внедрения прецизионного позиционирования в носимых устройствах, предназначенных для работы с дополненной реальностью, контроля состояния здоровья и ориентации в пространстве. Как отмечают исследователи, «это лишь первый шаг в раскрытии потенциала высокоточной навигации в носимых технологиях». Публикация с полным описанием исследования размещена в издании GPS Solutions, где можно ознакомиться со всеми деталями и нюансами.
