Поляризирането на слънчевата светлина може да стане начин за навигация под водата
GPS се употребява за установяване на географските координати и за точната навигация на сушата, само че това не е допустимо под водата. Учените са създали допустима опция – система, която проучва метода, по който слънчевата светлина се поляризира от водата, и въз основа на това дефинира местоположението. Тази технология открива нови благоприятни условия за подводни проучвания и ориентировка, като работи на дълбочина до 300 метра. Засега точността е сред 40 и 50 километра, само че в бъдеще тя доста ще се усъвършенства.
GPS системите пресмятат ситуацията на потребителя по отношение на четири или повече спътника, всеки от които се върти към Земята по добре известни траектории. Само че тези сигнали не могат да обхванат под водата, което прави GPS технологията невъзможна за потребление от водолази, подводници и роботизирани проучвателен транспортни средства.
Слънчевата светлина минава през водата доста по-добре от радиовълните, макар че течността поляризира светлината. Това значи, че вместо да се популяризират в няколко направления, както във въздуха, всички светлинни талази се популяризират в една посока, по продължение на една низина. Тази посока се дефинира от ъгъла, под който слънчевата светлина пада върху повърхността на водата. Ъгълът варира според от датата, времето на деня (височината на слънцето) и географското състояние.
Екип от Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн реши да употребява този принцип. Учените са създали 10 милиона фотоси с подводна камера благодарение на специфичен обектив. Този обектив демонстрира подводните поляризирани модели на четири места: сладководното езеро в Илинойс, крайбрежните води на Флорида Кийс, залив във Флорида и езеро в Северна Македония.
Снимките са направени при разнообразни условия – в чиста и мътна вода, на друга дълбочина, по друго време на деня и през разнообразни сезони. Учените са маркирали всяка фотография с тази информация, основали са база данни и са я употребявали за образование на невронна мрежа. Изкуственият разсъдък е бил подготвен да разпознава прогнозируемите промени в моделите на поляризация, свързани с горепосочените фактори.
В резултат на това невронната мрежа съумява да дефинира географското местонахождение, където камерата е направила подводната фотография, въз основа на датата, часа и модела на поляризация. Системата към момента е с акуратност сред 40 и 50 километра, само че това би трябвало да се усъвършенства с по-нататъшното развиване на технологията. Тя може да се употребява на оптималната дълбочина от към 300 метра, защото слънчевата светлина не прониква на по-голяма дълбочина. Но това е задоволително, с цел да покрие до 99 % от потребностите на подводната навигация.
Тази технология дава опция за осъществяване на геолокация в океана, в чиста и мътна вода, денем и през нощта, както и на разнообразни дълбочини.
