Сибирские ученые разработали ботинки с навигацией

Как сообщают Новости науки и техники, прототип пешеходной навигационной системы, оснащенной МЭМС-датчиками на основе технологии микроэлектромеханических систем, разработали сибирские ученые -специалисты Томского политехнического университета и Сибирского федерального университета.

По замыслу разработчиков такими датчиками можно оснастить, например, обувь. В этом случае возможно определение координат пользователей как в условиях плотной городской застройки, так и в лесных массивах, и даже под землей.

Пешеходная навигационная система построена на инерциальных принципах, что обеспечивает ее универсальность, полную автономность и помехозащищенность. К тому же инерциальные системы не требуют наличия дополнительной инфраструктуры (антенн) и поэтому позволяют определять координаты местоположения там, где использование спутниковых систем типа ГЛОНАСС или GPS невозможно.

Также система оснащена магнитометром - датчиком магнитного поля Земли.

«<...> Магнитометр позволяет частично скомпенсировать ошибки, возникающие при определении курса гироскопом. На основе поступающей от датчиков измерительной информации с учетом начальных данных об исходной точке маршрута встроенным микроконтроллером по специальным алгоритмам производится расчет скорости, пройденного пути и местоположения пользователя», - приводит слова доцента кафедры приборостроения и наноэлектроники Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета Павла Маринушкина пресс-служба СФУ.

Технология микроэлектромеханических систем (МЭМС), с одной стороны, обеспечивает низкую стоимость, малые массогабаритные показатели и низкое энергопотребление пешеходных навигаторов.

Так, измерительный блок со встроенными датчиками в силу своей компактности может располагаться на ноге (руке), на груди (спине), поясе или на голове пользователя. Наиболее эффективным считается расположение измерительного блока на ноге, в подошве обуви.

Эффективность разработанной системы была проверена в ходе серии тестов, включавших ходьбу со средней скоростью по замкнутой траектории. Ученые установили, что ошибка определения местонахождения не превышает 2,5 %, из чего следует, что выведенные технические и алгоритмические решения могут быть реализованы в индивидуальной навигационной аппаратуре как для военных, так и гражданских потребителей: подразделений служб спасения, пожарных, геологов, отрядов специального назначения, сотрудников охранных и транспортных агентств, работников коммунального хозяйства и ремонтных служб. Интерес представляет и возможность использования персональных средств навигации для ориентации слабовидящих и незрячих людей на улице и дома.

«Например, такую систему навигации можно установить на обуви пожилого человека. И, когда он отправится в одиночку в лес или на прогулку в городе, можно будет отследить его местоположение. Данные о местонахождении могут передаваться через беспроводную связь на компьютер», - поясняет Тамара Нестеренко.