Дослідники з Нідерландів створили наземну альтернативу глобальним супутниковим навігаційним системам (GNSS), стверджуючи, що вона може запропонувати набагато більшу точність позиціонування та вимірювання часу в захаращених міських середовищах. Система SuperGPS команди використовує сигнал часу атомного годинника, який поширюється за допомогою існуючих оптичних і мікрохвильових телекомунікаційних технологій. До команди входять дослідники з Вільного університету Амстердама, Делфтського технологічного університету та компанії VSL.
GNSS, наприклад GPS, складається з «сузір’я» супутників, які передають сигнали на наземні пристрої, наприклад мобільні телефони. Сигнали повідомляють пристрою, де знаходяться супутники та скільки часу знадобилося сигналам, щоб досягти пристрою. Пристрій використовує цю інформацію для визначення свого місцезнаходження. Висока точність досягається завдяки наявності на борту кожного супутника атомного годинника.
Однак, щоб GNSS працював, наземний пристрій повинен мати можливість отримувати сигнали принаймні від чотирьох супутників, що може бути складно, коли користувач перебуває в приміщенні або в оточенні високих будівель. Крім того, відбиття сигналу від будівель може погіршити точність GNSS. Це хвилює не лише навігаційні системи; Сигнали синхронізації GNSS використовуються для синхронізації телекомунікаційних мереж та інших систем.
Розподілений сигнал
Маючи на увазі ці проблеми, Християнин Тиберій і колеги створили SuperGPS як наземну альтернативу GNSS. Як і супутник GNSS, SuperGPS використовує сигнал часу від атомного годинника. Цей сигнал поширюється на базові станції за допомогою оптоволокна. Потім базові станції транслюють сигнали часу на пристрої користувачів за допомогою мікрохвильового сигналу з високою смугою пропускання. Висока пропускна здатність дозволяє системі відсівати сигнали, які відбиваються від будівель. Оскільки мікрохвильової смуги пропускання недостатньо, це робиться за допомогою кількох окремих сигналів з низькою смугою пропускання для створення віртуальної високої смуги пропускання, яка приблизно у вісім разів ширша за сигнал GNSS. Більше того, сигнали, які використовує SuperGPS, сумісні з існуючою технологією мобільних телефонів.
Щоб перевірити свій дизайн, команда встановила шість базових станцій на площі 660 м2 на кампусі Делфта. Вони виявили, що їхня система може досягти точності порядку 10 см, що краще, ніж досягається GNSS у багатьох міських середовищах.
Команда стверджує, що SuperGPS може принести користь низці програм, включаючи автоматизовані транспортні засоби, квантовий зв’язок і системи мобільного зв’язку нового покоління. Система також може бути використана як важлива резервна копія існуючих GNSS і може стати основою національних мереж синхронізації.
Дослідження описано в природа.
Повідомлення Наземна альтернатива GPS забезпечує точність 10 см вперше з'явився на Світ фізики.
