[May 07, 2005]
應用科學：毋需GPS的定位與導航技術！
編輯：隆欽
瑞典林雪平大學(LinkOping University)的Rickard
Karlsson提出一種毋需GPS即可定位並導航的新技術。
GPS（全球衛星定位系統，Global Position
System）是藉由接收衛星訊號，以求得位置的一種技術，已廣泛應
用於軍事、追蹤、戶外活動、以及各式交通工具的定位與導航。但
GPS亦有其限制，如訊號易受金屬或建築物遮蔽、易被其他訊號干
擾等，且在水下的潛艇亦因無法接收到衛星訊號而無法使用GPS。
Rickard Karlsson的博士論文提出利用「粒子濾波」（particle
filter）的數學演算法，讓船隻或飛機毋需使用GPS即可進行定位與導
航。該技術是利用既有的雷達設備，求得船隻與附近陸地的距離，進
行「依據模擬」（simulation-based），再與數位海圖進行比對，即
可求得船隻的位置，毋需使用GPS進行導航。該技術亦可用於水下的潛
艇，藉由聲納訊號求得距離，再與水深圖作比對，同樣可以進行定
位。
該技術僅需在船隻或潛艇的電腦上安裝程式，不需另外加裝硬體
設備，且不容易受到干擾。在初步的測試中，該技術的確奏效，模擬
的結果和已有的數位海圖相去無幾。該演算法除了可應用在導航之
外，亦可使用在機器人的定位、追蹤，甚至可應用在避免車與車之間
的碰撞等。
科技的發展讓我們更方便，也更倚賴。在GPS的應用已深入各處
的今天，模擬技術開啟了定位與導航的另一個可能！
原始論文
Karlsson, R. (2005) . Particle Filtering for Positioning
and Tracking Applications. Linkoping University, Linkoping, Sweden.
http://www.control.isy.liu.se/research/reports/Ph.D.Thesis/PhD924.pdf
http://www.control.isy.liu.se/~fredrik/reports/03icasspkarlsson.pdf
http://www.control.isy.liu.se/~fredrik/reports/03SSP.pdf
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