Des chercheurs néerlandais ont créé une alternative au sol aux systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) – affirmant qu'elle pourrait offrir une précision de positionnement et de chronométrage bien supérieure dans des environnements urbains encombrés. Le système SuperGPS de l'équipe utilise un signal horaire d'horloge atomique qui est distribué à l'aide des technologies de télécommunications optiques et micro-ondes existantes. L'équipe comprend des chercheurs de l'Université libre d'Amsterdam, de l'Université de technologie de Delft et de la société VSL.
Un GNSS tel que le GPS comprend une « constellation » de satellites qui diffusent des signaux vers des appareils au sol tels que des téléphones portables. Les signaux indiquent à l'appareil où se trouvent les satellites et combien de temps les signaux ont mis pour atteindre l'appareil. L'appareil utilise ces informations pour calculer sa position. Une grande précision est obtenue en ayant une horloge atomique à bord de chaque satellite.
Cependant, pour qu'un GNSS fonctionne, l'appareil au sol doit être capable de recevoir des signaux d'au moins quatre satellites, ce qui peut être difficile lorsque l'utilisateur est à l'intérieur ou entouré de grands immeubles. De plus, les réflexions du signal provenant des bâtiments peuvent dégrader la précision d'un GNSS. Ce n'est pas seulement un souci pour les systèmes de navigation ; Les signaux de synchronisation GNSS sont utilisés pour synchroniser les réseaux de télécommunications et d'autres systèmes.
Signal distribué
Avec ces problèmes à l'esprit, Christian Tibère et ses collègues ont créé SuperGPS comme alternative terrestre au GNSS. Comme un satellite GNSS, SuperGPS utilise un signal horaire d'une horloge atomique. Ce signal est distribué aux stations de base à l'aide de fibres optiques. Les stations de base diffusent ensuite les signaux horaires aux dispositifs utilisateurs à l'aide d'un signal hyperfréquence à large bande passante. Une bande passante élevée permet au système d'éliminer les signaux réfléchis par les bâtiments. Étant donné que la bande passante micro-ondes est rare, cela se fait en utilisant plusieurs signaux individuels à faible bande passante pour créer une bande passante virtuelle élevée qui est environ huit fois plus large qu'un signal GNSS. De plus, les signaux utilisés par SuperGPS sont compatibles avec la technologie de téléphonie mobile existante.
Pour tester leur conception, l'équipe a installé six stations de base sur une superficie de 660 m2 sur le campus de Delft. Ils ont constaté que leur système pouvait atteindre une précision de l'ordre de 10 cm, ce qui est meilleur que celui atteint par les GNSS dans de nombreux environnements urbains.
L'équipe affirme que le SuperGPS pourrait bénéficier à une gamme d'applications, notamment les véhicules automatisés, la communication quantique et les systèmes de communication mobile de nouvelle génération. Le système pourrait également être utilisé comme un système de secours vital pour les GNSS existants et pourrait constituer la base des réseaux de synchronisation nationaux.
La recherche est décrite dans Nature.
Le poste L'alternative terrestre au GPS atteint une précision de 10 cm apparaît en premier sur Monde de la physique.
