GPS е ключова технология от десетилетия, но тя има своите ограничения, особено в градските райони, където сигналите могат да станат шумни. Сега инженери в Холандия са разработили „SuperGPS“ – хибридна система за позициониране, която съчетава безжични и оптични връзки за точно определяне на местоположения в рамките на сантиметри.
Всеки GPS сателит носи атомен часовник, който поддържа изключително точно време, което е синхронизирано с часовниците на земята и на други сателити. Едно приемно устройство комуникира с няколко сателита наведнъж и изчислява собствената си позиция в 3D пространството въз основа на тяхната, с прецизност, която потенциално може да бъде толкова малка, колкото няколко сантиметра.
Но това е при идеални условия и, разбира се, реалният свят обикновено не работи така. Сгради и други препятствия между приемника и сателитите могат да нарушат сигналите и да разширят прозореца на грешка до няколко метра. Тъй като данните за местоположението стават все по-критични за бъдещите технологии като автономните превозни средства, намирането на начини за подобряване на прецизността става все по-важно.
И тук идва SuperGPS. Изследователи от Технологичния университет в Делфт, Vrije Universiteit Amsterdam и VSL са разработили алтернативна система, която функционира на подобен принцип като базирания на сателит GPS, но се осъществява изцяло на земята, включвайки се в съществуващи телекомуникационни мрежи.
„Сателитите“ в този случай са безжични радиопредаватели, осеяни в градска зона. Вместо всеки да има свой собствен атомен часовник, за да следи времето, всички те са свързани с един атомен часовник чрез оптични кабели, което ги поддържа синхронизирани. След това работи почти по същия начин като конвенционалния GPS, като приемните устройства триангулират позицията си чрез комуникация с няколко от радиовъзлите и изчисляване на времето, необходимо на сигналите да прескочат между всеки от тях.
ТУ Делфт
Екипът казва, че SuperGPS избягва проблема със сградите, отразяващи радиосигнали, като използва голяма „виртуална“ честотна лента, съставена от няколко по-малки секции с честотна лента. Това произвежда сигнали, подобни на тези, използвани от мобилните телефони, като същевременно им позволява да игнорират смущенията от сгради и други обекти. При тестове на прототип на хибридната оптично-безжична система екипът казва, че SuperGPS е успял да проследи устройства с точност до няколко десетки сантиметра в натоварена среда.
Този вид система не би заменила GPS, но би могла да работи с нея за по-прецизно проследяване в градски райони или да осигури резервна система в случай на прекъсване. Понастоящем прецизното проследяване се постига в градските райони чрез Wi-Fi.
Изследването е публикувано в списанието Природата.
източник: Технически университет в Делфт
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
