オランダの研究者は、全地球衛星航法システム (GNSS) に代わる地上ベースの代替システムを作成しました。これは、雑然とした都市環境ではるかに優れた測位精度と計時精度を提供できると主張しています。 チームの SuperGPS システムは、既存の光およびマイクロ波通信技術を使用して配信される原子時計の時刻信号を使用します。 このチームには、アムステルダム自由大学、デルフト工科大学、VSL 社の研究者が含まれています。
GPS などの GNSS は、携帯電話などの地上のデバイスに信号をブロードキャストする衛星の「コンステレーション」で構成されています。 信号は、衛星がどこにあり、信号がデバイスに到達するのにかかった時間をデバイスに伝えます。 デバイスは、この情報を使用してその場所を計算します。 各衛星に原子時計を搭載することで、高い精度を実現しています。
ただし、GNSS が機能するためには、地上のデバイスが少なくとも XNUMX つの衛星から信号を受信できる必要があります。これは、ユーザーが屋内にいる場合や高層ビルに囲まれている場合は困難な場合があります。 さらに、建物からの信号反射により、GNSS の精度が低下する可能性があります。 これは、ナビゲーション システムだけの問題ではありません。 GNSS タイミング信号は、通信ネットワークやその他のシステムを同期するために使用されます。
分配信号
これらの問題を念頭に置いて、 クリスチャン・ティベリウス と同僚は、GNSS の地上ベースの代替手段として SuperGPS を作成しました。 GNSS 衛星と同様に、SuperGPS は原子時計からの時報を使用します。 この信号は、光ファイバーを使用して基地局に配信されます。 次に、基地局は、高帯域幅のマイクロ波信号を使用して、ユーザー デバイスに時報をブロードキャストします。 高帯域幅により、システムは建物から反射される信号を取り除くことができます。 マイクロ波帯域幅が不足しているため、これは、いくつかの個別の低帯域幅信号を使用して、GNSS 信号の約 XNUMX 倍広い仮想高帯域幅を作成することによって行われます。 さらに、SuperGPS で使用される信号は、既存の携帯電話技術と互換性があります。
設計をテストするために、チームは 660 m のエリアに XNUMX つの基地局を設置しました。2 デルフトのキャンパスにあります。 彼らは、彼らのシステムが 10 cm 程度の精度を達成できることを発見しました。これは、多くの都市環境で GNSS によって達成される精度よりも優れています。
チームは、SuperGPS は、自動運転車、量子通信、次世代モバイル通信システムなど、さまざまなアプリケーションに利益をもたらす可能性があると述べています。 このシステムは、既存の GNSS の重要なバックアップとしても使用でき、全国的なタイミング ネットワークの基礎を形成することもできます。
研究はで説明されています 自然.
ポスト GPS に代わる地上ベースで 10 cm の精度を実現 最初に登場した 物理学の世界.
