A holland kutatók a globális műholdas navigációs rendszerek (GNSS) földi alternatíváját alkották meg – azt állítva, hogy sokkal nagyobb helymeghatározási és időmérési pontosságot kínálhat a zsúfolt városi környezetben. A csapat SuperGPS rendszere atomóra-időjelet használ, amelyet a meglévő optikai és mikrohullámú távközlési technológiák segítségével osztanak el. A csapat az Amszterdami Szabadegyetem, a Delfti Műszaki Egyetem és a VSL cég kutatóiból áll.
A GNSS, például a GPS, műholdak „konstellációjából” áll, amelyek jeleket sugároznak a földön lévő eszközökhöz, például mobiltelefonokhoz. A jelek megmondják az eszköznek, hogy hol vannak a műholdak, és mennyi idő alatt jutottak el a jelek az eszközhöz. A készülék ezen információk alapján számítja ki a helyét. A nagy pontosságot úgy érik el, hogy minden műholdon található egy atomóra.
Azonban ahhoz, hogy a GNSS működjön, a földön lévő eszköznek képesnek kell lennie legalább négy műhold jeleinek vételére, ami nehéz lehet, ha a felhasználó bent van, vagy magas épületek veszik körül. Ezenkívül az épületekről érkező jelek visszaverődése ronthatja a GNSS pontosságát. Ez nem csak a navigációs rendszerek számára jelent gondot; A GNSS időzítési jeleket a távközlési hálózatok és egyéb rendszerek szinkronizálására használják.
Elosztott jel
Ezeket a problémákat szem előtt tartva, Christian Tiberius és munkatársai létrehozták a SuperGPS-t a GNSS földi alternatívájaként. A GNSS műholdokhoz hasonlóan a SuperGPS is egy atomóra időjelét használja. Ezt a jelet száloptikával juttatják el a bázisállomásokhoz. A bázisállomások ezután nagy sávszélességű mikrohullámú jel segítségével sugározzák az időjeleket a felhasználói eszközöknek. A nagy sávszélesség lehetővé teszi a rendszer számára az épületekről visszaverődő jelek kiszűrését. Mivel a mikrohullámú sávszélesség szűkös, ezt több egyedi kis sávszélességű jel felhasználásával teszik, hogy virtuális nagy sávszélességet hozzanak létre, amely körülbelül nyolcszor szélesebb, mint egy GNSS-jel. Ráadásul a SuperGPS által használt jelek kompatibilisek a meglévő mobiltelefon-technológiával.
A tervezés tesztelésére a csapat hat bázisállomást telepített 660 méteres területen2 a delfti campuson. Azt találták, hogy rendszerük 10 cm-es nagyságrendű pontosságot tud elérni, ami jobb, mint a GNSS-ek sok városi környezetben.
A csapat szerint a SuperGPS számos alkalmazás számára előnyös lehet, beleértve az automatizált járműveket, a kvantumkommunikációt és a következő generációs mobilkommunikációs rendszereket. A rendszert a meglévő GNSS-ek létfontosságú tartalékaként is lehetne használni, és a nemzeti időzítési hálózatok alapját képezheti.
A kutatás leírása a Természet.
A poszt A GPS földi alternatívája 10 cm-es pontosságot ér el jelent meg először Fizika Világa.
