Drones gebruiken GPS om hun weg te vinden zonder piloot. Maar GPS-signalen kunnen gemakkelijk worden geblokkeerd door hoge wolkenkrabbers of bomen, waardoor drones verloren gaan.

Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Washington een nieuwe methode ontwikkeld die vliegtuigen een back-upsysteem geeft voor het geval GPS faalt:een antenne op de grond die een drone kan vertellen waar hij is. Het team heeft hun systeem in juni met succes getest.

"Op dit moment is GPS de enige ring om ze allemaal te regeren:zonder dat, kleine drones tot aan commerciële vliegtuigen kunnen hun werk niet doen. Het is een enorme aansprakelijkheid, " zei Christopher Lum, een UW-onderzoeksassistent-professor luchtvaart en ruimtevaart en de directeur van het Autonomous Flight Systems Laboratory. "Voordat GPS op grote schaal werd gebruikt, piloten hadden talloze andere technieken voor navigatie. Nu moeten we terugvallen op een aantal van die oudere technieken om onbemande voertuigen zoals drones in de lucht te houden zonder GPS."

De onbemande drones van het team hebben transponders aan boord die signalen sturen naar operators en eventuele omringende vliegtuigen over hun verblijfplaats.

"Een transponder is als Twitter voor vliegtuigen, "zei Lum. "Het verspreidt informatie naar iedereen die luistert, zoals:'Hier is mijn GPS-positie, hier is mijn GPS-positie.' Dan weet iedereen waar het vliegtuig is."

Als de GPS is uitgeschakeld, de transponder weet zijn locatie niet, maar het zal nog steeds signalen verzenden. Dus gebruikte het team een ​​grote antenne-array op de grond om de signalen op te vangen en vervolgens de positie van het vliegtuig te trianguleren.

"Het grondstation is op dat moment slimmer dan het vliegtuig, ' zei Lum. 'We passen alleen de automatische piloot aan boord van het vliegtuig aan. In plaats van GPS-informatie te gebruiken om te navigeren, het luistert naar dit bericht dat van de grond komt om erachter te komen waar het is."

Op 12 juni, het team testte hun systeem met de antenne-array op de Columbia Gorge Regional Airport, aan de overkant van de Columbia River van The Dalles, Oregon. De drone heeft zijn vliegroute van 1,25 mijl met succes voltooid zonder GPS te gebruiken. De enige keer dat het afweek van het aangegeven pad was door de wind.

Hoewel dit niet de eerste techniek is die onderzoekers hebben ontwikkeld om vliegtuigen te laten vliegen zonder GPS te gebruiken, wat nieuw is, is de transponder.

"Het is zo groot als een pak kaarten, " zei Helen Kuni, een student aan de UW en de directeur van vluchtoperaties voor het lab. "En de hardware die ervoor zorgt dat het systeem werkt, is uiterst eenvoudig. Het is heel gemakkelijk om het op een vliegtuig te plakken en het te laten werken. Het zal niet veel gewicht toevoegen aan een klein vliegtuig met gewichtslimieten."

Het grondantennesysteem, anderzijds, maakt deze techniek omslachtig. Op dit moment werkt het alleen als het team een ​​drone bestuurt op een luchthaven met dat antennesysteem.

Maar het team heeft plannen om het bereik van de drones uit te breiden. Vanaf dit najaar Lum gaat samenwerken met T-Mobile om te proberen gsm-masten te gebruiken om dezelfde functie uit te voeren.

"T-Mobile heeft die zwarte magie om te weten waar een telefoon zich ergens in hun antenne-array bevindt, "zei Lum. "Dus in plaats van vast te zitten in de regio van de Columbia Gorge, onze drones zouden het mobiele netwerk kunnen gebruiken om die locatie-informatie overal te krijgen waar er mobiele dekking is. Het is mooi."

Zodra de drones grotere afstanden kunnen vliegen zonder GPS, het team hoopt ze te gebruiken om medische benodigdheden van en naar het platteland in de staat Washington te vervoeren.