Исследователи из Нидерландов создали наземную альтернативу глобальным спутниковым навигационным системам (GNSS), утверждая, что она может обеспечить гораздо большую точность позиционирования и хронометража в загроможденной городской среде. Система SuperGPS команды использует сигнал времени атомных часов, который распространяется с использованием существующих оптических и микроволновых телекоммуникационных технологий. В команду входят исследователи из Свободного университета Амстердама, Делфтского технологического университета и компании VSL.
GNSS, такая как GPS, включает «созвездие» спутников, которые передают сигналы на наземные устройства, такие как мобильные телефоны. Сигналы сообщают устройству, где находятся спутники и сколько времени потребовалось сигналам для достижения устройства. Устройство использует эту информацию для расчета своего местоположения. Высокая точность достигается наличием атомных часов на борту каждого спутника.
Однако для работы GNSS наземное устройство должно иметь возможность принимать сигналы как минимум от четырех спутников, что может быть затруднено, когда пользователь находится в помещении или в окружении высоких зданий. Кроме того, отражение сигнала от зданий может снизить точность GNSS. Это касается не только навигационных систем; Сигналы синхронизации GNSS используются для синхронизации телекоммуникационных сетей и других систем.
Распределенный сигнал
Имея в виду эти проблемы, Кристиан Тиберий и его коллеги создали SuperGPS как наземную альтернативу GNSS. Подобно спутнику GNSS, SuperGPS использует сигнал времени от атомных часов. Этот сигнал распространяется на базовые станции с помощью оптоволокна. Затем базовые станции транслируют сигналы времени на пользовательские устройства, используя широкополосный микроволновый сигнал. Широкая полоса пропускания позволяет системе отсеивать сигналы, отраженные от зданий. Поскольку полосы пропускания микроволн не хватает, это делается с использованием нескольких отдельных сигналов с низкой пропускной способностью для создания виртуальной широкой полосы пропускания, которая примерно в восемь раз шире, чем сигнал GNSS. Более того, сигналы, используемые SuperGPS, совместимы с существующими технологиями мобильных телефонов.
Чтобы проверить свою конструкцию, команда установила шесть базовых станций на площади 660 мXNUMX.2 в кампусе Делфта. Они обнаружили, что их система может достигать точности порядка 10 см, что лучше, чем у ГНСС во многих городских условиях.
Команда говорит, что SuperGPS может принести пользу целому ряду приложений, включая автоматизированные транспортные средства, квантовую связь и системы мобильной связи следующего поколения. Эта система может также использоваться в качестве жизненно важной резервной копии существующих GNSS и может стать основой национальных сетей синхронизации.
Исследование описано в природа.
сообщение Наземная альтернатива GPS обеспечивает точность 10 см Появившийся сначала на Мир физики.
