简评：IEEE 发布的一篇文章，不再用依赖卫星导航的 GPS，就能够实现精准的导航，包括室内，精准度5米内。
在行走三公里后，仍然保持着高达 5.5m 的精准度。
只要你的接收器位于多个卫星的视线范围内，全球定位系统（Global Positioning System，GPS）就可以将你定位在地球任何一个 5-10 米的范围内。但是在室内获取位置信息很棘手。
犹他大学的一个团队现在已经将这个问题踩在了脚下：在鞋子上安装一套传感器和一个电路就能够确定位置，无论是内还是室外精准度约 5 米，无需 GPS。
导航系统安装在一个非常笨重的原型靴中，可以帮助救援人员在建筑物内导航，可以帮助消防队员掌握其他队友的位置，它也可以与 AR 或者 VR 游戏相结合。犹他大学的研究团队周二在旧金山举行的国际固态电路会议（ISSCC）上介绍了他们的无 GPS 导航系统。
这个导航系统核心是惯性测量单元（inertial measurement unit，IMU），这是一个包含陀螺仪、磁力计、加速计的小黑盒。这种导航系统的高端版本用于辅助飞行员进行导航。犹他大学电气工程师 Darrin Young 希望能够在便携电子设备中使用 IMU。
这种导航的低端版本体验不佳，读数会随着时间而偏移，错误会随着时间而积累。「如果你坐着不动五分钟或十分钟，低端版本的 IMU 可能会认为你走了几百英尺远」。
团队想办法让这些传感器保持精准。他们找到了生物力学的方法来解决精准度。在每一步，脚后跟的会在此锚定约 100 毫秒。他们想办法测量了这个静止时间，重置位置计算的每一步，这样纠正了 IMU 的漂移数据中的错误运动，所以不会累计错误。
他们重新设计了一个灵活的 MEMS 压力传感器，放置在带有 IMU 写字的鞋垫下。他们重新计算出系统大约需要 1000 个传感器才能获取精准读数（包括考虑到某些传感器断裂之后的冗余）构建了定制电路来组合 MEMS 和 IMU 的数据，并且设计了必要的算法。
在原型中，定制电路位于保护罩侧面的印刷电路板上。团队把它放在外面方便访问和调试，正式产品它完全可以放在鞋内，并使用蓝牙控制。
团队成员郭庆波（Qingbo Guo）把装置和背包里笔记本连接，然后开始走路。为了测试导航系统，他在盐湖城用导航跟踪器走了大约三公里，然后将原型数据与 GPS 数据进行比较。在校园进行了十次散步测试后，最大的误差为 5.5 米。他还在旧金山进门公园进行了漫长的步行测试。
系统的工作原理决定了它可以跨地形，无视地貌。性能可与 GPS 相媲美，而且无需链接卫星，一切都在内部搞定。
原文链接：Accurate Navigation Without GPS
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