Drönare använder GPS för att hitta rätt utan pilot. Men GPS-signaler kan lätt blockeras av höga skyskrapor eller träd – vilket gör att drönare går förlorade.

Nu har forskare vid University of Washington utvecklat en ny metod som ger flygplan ett backup-system ifall GPS misslyckas:En antenn på marken som kan tala om för en drönare var den befinner sig. Teamet testade framgångsrikt sitt system i juni.

"Just nu är GPS den enda ringen som styr dem alla:utan den, små drönare ända upp till kommersiella flygplan kan inte göra sitt jobb. Det är ett stort ansvar, sa Christopher Lum, en UW forskningsassistent professor i flygteknik och astronautik och chef för Autonomous Flight Systems Laboratory. "Innan GPS användes allmänt, piloter hade otaliga andra tekniker för navigering. Nu måste vi falla tillbaka till några av de äldre teknikerna för att hålla obemannade fordon som drönare i luften utan GPS."

Teamets obemannade drönare bär transpondrar ombord som skickar signaler till operatörer och alla omgivande flygplan om var de befinner sig.

"En transponder är som Twitter för flygplan, " sa Lum. "Det slänger ut information till alla som lyssnar, som:'Här är min GPS-position, här är min GPS-position.' Då vet alla andra var flygplanet är."

Om GPS slås ut, transpondern vet inte sin plats, men det kommer fortfarande att skicka signaler. Så teamet använde en stor markbaserad antennuppsättning för att fånga upp signalerna och sedan triangulera flygplanets position.

"Markstationen är smartare än flygplanet vid den tidpunkten, " sa Lum. "Vi modifierar bara autopiloten ombord på flygplanet. Istället för att använda GPS-information för att navigera, det är att lyssna på det här meddelandet som kommer från marken för att ta reda på var det är."

Den 12 juni, teamet testade sitt system med antennuppsättningen på Columbia Gorge Regional Airport, tvärs över Columbia River från The Dalles, Oregon. Drönaren klarade sin 1,25 mil långa flygbana framgångsrikt utan att använda GPS. Den enda gången den avvek från den anvisade stigen var på grund av vind.

Även om detta inte är den första tekniken som forskare har utvecklat för att hålla flygplanen flygande utan att använda GPS, vad som är nytt är transpondern.

"Det är storleken på ett paket kort, sa Helen Kuni, en student vid UW och chefen för flygoperationer för labbet. "Och hårdvaran som får systemet att fungera är extremt enkel. Det är verkligen lätt att fästa det på ett flygplan och få det att fungera. Det kommer inte att lägga mycket vikt till ett litet flygplan med viktgränser."

Det markbaserade antennsystemet, å andra sidan, gör denna teknik besvärlig. Just nu fungerar det bara när teamet flyger en drönare på en flygplats med det antennsystemet.

Men teamet har planer på att utöka drönarnas räckvidd. Med start i höst, Lum kommer att samarbeta med T-Mobile för att försöka använda mobiltorn för att utföra samma funktion.

"T-Mobile har den där svarta magin att veta var en telefon finns någonstans inom deras antennuppsättning, " sa Lum. "Så istället för att vara fast i Columbia Gorge-regionen, våra drönare kan använda cellnätverket för att få den platsinformationen var som helst där det finns celltäckning. Det är vackert."

När drönarna kan flyga längre sträckor utan GPS, teamet hoppas kunna använda dem för att transportera medicinska förnödenheter till och från landsbygden i delstaten Washington.