Pesquisadores na Holanda criaram uma alternativa terrestre aos sistemas globais de navegação por satélite (GNSSs) – alegando que poderia oferecer um posicionamento muito maior e precisão de cronometragem em ambientes urbanos desordenado. O sistema SuperGPS da equipe usa um sinal de tempo de relógio atômico que é distribuído usando tecnologias de telecomunicações ópticas e de micro-ondas existentes. A equipe inclui pesquisadores da Free University of Amsterdam, da Delft University of Technology e da empresa VSL.
Um GNSS como o GPS compreende uma “constelação” de satélites que transmitem sinais para dispositivos no solo, como telefones celulares. Os sinais informam ao dispositivo onde estão os satélites e quanto tempo os sinais levaram para chegar ao dispositivo. O dispositivo usa essas informações para calcular sua localização. A alta precisão é alcançada por ter um relógio atômico a bordo de cada satélite.
No entanto, para que um GNSS funcione, o dispositivo no solo deve ser capaz de receber sinais de pelo menos quatro satélites, o que pode ser difícil quando o usuário está em ambientes fechados ou cercados por prédios altos. Além disso, as reflexões de sinal de edifícios podem degradar a precisão de um GNSS. Isso não é apenas uma preocupação para os sistemas de navegação; Os sinais de temporização GNSS são usados para sincronizar redes de telecomunicações e outros sistemas.
sinal distribuído
Com esses problemas em mente, Cristiano Tibério e seus colegas criaram o SuperGPS como uma alternativa terrestre ao GNSS. Como um satélite GNSS, o SuperGPS usa um sinal de tempo de um relógio atômico. Este sinal é distribuído para as estações base usando fibra ótica. As estações base então transmitem os sinais de tempo para os dispositivos do usuário usando um sinal de micro-ondas de alta largura de banda. A alta largura de banda permite que o sistema elimine os sinais refletidos dos edifícios. Como a largura de banda de micro-ondas é escassa, isso é feito usando vários sinais individuais de baixa largura de banda para criar uma alta largura de banda virtual que é cerca de oito vezes mais larga que um sinal GNSS. Além disso, os sinais usados pelo SuperGPS são compatíveis com a tecnologia de telefonia móvel existente.
Para testar seu projeto, a equipe instalou seis estações base em uma área de 660 m2 no campus de Delft. Eles descobriram que seu sistema poderia alcançar uma precisão da ordem de 10 cm, o que é melhor do que o obtido por GNSSs em muitos ambientes urbanos.
A equipe diz que o SuperGPS pode beneficiar uma variedade de aplicações, incluindo veículos automatizados, comunicação quântica e sistemas de comunicação móvel de última geração. O sistema também pode ser usado como um backup vital para os GNSSs existentes e pode formar a base de redes nacionais de cronometragem.
A pesquisa é descrita em Natureza.
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