Forskere i Holland har skabt et jordbaseret alternativ til globale satellitnavigationssystemer (GNSS'er) - og hævder, at det kunne tilbyde en langt større positionerings- og tidtagningsnøjagtighed i rodede bymiljøer. Holdets SuperGPS-system bruger et atomur-tidssignal, der distribueres ved hjælp af eksisterende optiske og mikrobølge-telekommunikationsteknologier. Holdet omfatter forskere fra Free University of Amsterdam, Delft University of Technology og virksomheden VSL.
En GNSS såsom GPS omfatter en "konstellation" af satellitter, der udsender signaler til enheder på jorden, såsom mobiltelefoner. Signalerne fortæller enheden, hvor satellitterne er, og hvor lang tid det tog signalerne at nå frem til enheden. Enheden bruger disse oplysninger til at beregne sin placering. Høj nøjagtighed opnås ved at have et atomur ombord på hver satellit.
Men for at en GNSS kan fungere, skal enheden på jorden være i stand til at modtage signaler fra mindst fire satellitter, hvilket kan være svært, når brugeren er indendørs eller omgivet af høje bygninger. Ydermere kan signalrefleksioner fra bygninger forringe nøjagtigheden af en GNSS. Dette er ikke kun en bekymring for navigationssystemer; GNSS-tidssignaler bruges til at synkronisere telekommunikationsnetværk og andre systemer.
Distribueret signal
Med disse problemer i tankerne, Christian Tiberius og kolleger skabte SuperGPS som et jordbaseret alternativ til GNSS. Ligesom en GNSS-satellit bruger SuperGPS et tidssignal fra et atomur. Dette signal distribueres til basestationer ved hjælp af fiberoptik. Basestationerne udsender derefter tidssignalerne til brugerenheder ved hjælp af et mikrobølgesignal med høj båndbredde. Høj båndbredde gør det muligt for systemet at luge ud signaler, der reflekteres fra bygninger. Fordi der er mangel på mikrobølgebåndbredde, gøres dette ved hjælp af flere individuelle lavbåndbreddesignaler for at skabe en virtuel højbåndbredde, der er omkring otte gange bredere end et GNSS-signal. Hvad mere er, er de signaler, der bruges af SuperGPS, kompatible med eksisterende mobiltelefonteknologi.
For at teste deres design installerede teamet seks basestationer over et område på 660 m2 på Delft campus. De fandt ud af, at deres system kunne opnå en nøjagtighed i størrelsesordenen 10 cm, hvilket er bedre end det, der opnås af GNSS'er i mange bymiljøer.
Holdet siger, at SuperGPS kan gavne en række applikationer, herunder automatiserede køretøjer, kvantekommunikation og næste generations mobile kommunikationssystemer. Systemet kunne også bruges som en vital backup til eksisterende GNSS'er og kunne danne grundlag for nationale tidsnetværk.
Forskningen er beskrevet i Natur.
Stillingen Jordbaseret alternativ til GPS opnår 10 cm nøjagtighed dukkede først på Fysik verden.
