Alankomaiden tutkijat ovat luoneet maassa toimivan vaihtoehdon maailmanlaajuisille satelliittinavigointijärjestelmille (GNSS) - väittäen, että se voisi tarjota paljon paremman paikannus- ja ajanmittaustarkkuuden sekaisissa kaupunkiympäristöissä. Ryhmän SuperGPS-järjestelmä käyttää atomikello-aikasignaalia, joka jaetaan olemassa olevien optisten ja mikroaaltouunien tietoliikennetekniikoiden avulla. Ryhmään kuuluu tutkijoita Amsterdamin vapaasta yliopistosta, Delftin teknillisestä yliopistosta ja VSL-yhtiöstä.
GNSS, kuten GPS, koostuu satelliiteista, jotka lähettävät signaaleja maassa oleviin laitteisiin, kuten matkapuhelimiin. Signaalit kertovat laitteelle, missä satelliitit ovat ja kuinka kauan signaalien saapuminen laitteeseen kesti. Laite käyttää näitä tietoja sijaintinsa laskemiseen. Suuri tarkkuus saavutetaan käyttämällä atomikelloa jokaisessa satelliitissa.
Jotta GNSS toimisi, maan päällä olevan laitteen on kuitenkin pystyttävä vastaanottamaan signaaleja vähintään neljältä satelliitilta, mikä voi olla vaikeaa, kun käyttäjä on sisällä tai korkeiden rakennusten ympäröimänä. Lisäksi rakennuksista tulevat signaalin heijastukset voivat heikentää GNSS:n tarkkuutta. Tämä ei ole vain navigointijärjestelmien huolenaihe; GNSS-ajoitussignaaleja käytetään tietoliikenneverkkojen ja muiden järjestelmien synkronointiin.
Hajautettu signaali
Nämä ongelmat mielessä Christian Tiberius ja kollegat loivat SuperGPS:n maapohjaiseksi vaihtoehdoksi GNSS:lle. Kuten GNSS-satelliitti, SuperGPS käyttää aikasignaalia atomikellosta. Tämä signaali jaetaan tukiasemille valokuituoptiikan avulla. Tukiasemat lähettävät sitten aikasignaalit käyttäjälaitteille käyttämällä laajakaistaista mikroaaltosignaalia. Suuri kaistanleveys mahdollistaa järjestelmän karsimaan rakennuksista heijastuvia signaaleja. Koska mikroaaltojen kaistanleveydestä on pulaa, tämä tehdään käyttämällä useita yksittäisiä matalan kaistanleveyden signaaleja virtuaalisen suuren kaistanleveyden luomiseksi, joka on noin kahdeksan kertaa leveämpi kuin GNSS-signaali. Lisäksi SuperGPS:n käyttämät signaalit ovat yhteensopivia olemassa olevan matkapuhelintekniikan kanssa.
Testaakseen suunnitteluaan tiimi asensi kuusi tukiasemaa 660 metrin alueelle2 Delftin kampuksella. He havaitsivat, että heidän järjestelmänsä voisi saavuttaa noin 10 cm:n tarkkuuden, mikä on parempi kuin GNSS:illä monissa kaupunkiympäristöissä.
Tiimi sanoo, että SuperGPS voisi hyötyä useissa sovelluksissa, mukaan lukien automatisoidut ajoneuvot, kvanttiviestintä ja seuraavan sukupolven matkaviestinjärjestelmät. Järjestelmää voitaisiin käyttää myös olemassa olevien GNSS-järjestelmien tärkeänä varmuuskopiona ja se voisi muodostaa kansallisten ajoitusverkkojen perustan.
Tutkimusta kuvataan luonto.
Viesti Maapohjainen vaihtoehto GPS:lle saavuttaa 10 cm tarkkuuden ilmestyi ensin Fysiikan maailma.
