Альтернатива GPS: разработана навигационная система, которая без спутников дает точность до 10 см
Исследователи Делфтского технологического университета, Амстердамского свободного университета и компании VSL разработали систему позиционирования, которая является более надежной и точной, чем GPS, особенно в городских условиях. Рабочий прототип, продемонстрировавший эту новую инфраструктуру, достиг точности 10 сантиметров.
Эта новая технология важна для реализации многих приложений, включая беспилотные транспортные средства, квантовая связь и системы мобильной связи следующих поколений.
Замена GPS
Большая часть нашей жизненно важной инфраструктуры связана с глобальными навигационными спутниковыми системами, такими как GPS США, Galileo ЕС или ГЛОНАСС Россия. Однако эти системы, использующие спутники, имеют свои ограничения и уязвимые места. Их радиосигналы достаточно слабы при приеме на Земле и точное позиционирование невозможно, если радиосигналы отражаются или блокируются зданиями.
«Это может сделать GPS ненадежным, например, в городских условиях», — говорит ведущий автор работы Кристиан Тибериус. — «Это является проблемой, если мы когда-либо захотим использовать автоматизированные транспортные средства. Кроме того, граждане и наши власти фактически зависят на GPS для многих приложений и навигационных устройств, основанных на местоположении: у нас нет резервной системы».
Городская альтернатива глобальному позиционированию
Целью проекта под названием SuperGPS была разработка альтернативной системы позиционирования, которая использует сеть мобильной связи вместо спутников и может быть более надежной и точной, чем GPS.
«Мы поняли, что с помощью нескольких инноваций телекоммуникационная сеть может быть преобразована в очень точную альтернативную систему позиционирования, независимую от GPS», — говорит Йерун Коэлемей.
Атомные часы
Одно из этих нововведений заключается в подключении мобильной сети к очень точным атомным часам, чтобы она могла транслировать точно синхронизированные сообщения для определения местоположения, точно так же, как это делают спутники GPS с помощью атомных часов, которые они несут на борту.
Эти соединения осуществляются через существующую оптоволоконную сеть. «Мы уже изучали методы передачи времени атомных часов пользователям через телекоммуникационную сеть», — говорит соавтор работы Эрик Дирикс. — «С помощью этих методов мы можем превратить сеть в общенациональные распределенные атомные часы со многими новыми приложениями, такими как очень точное позиционирование через мобильные сети. С гибридной оптико-беспроводной системой, которую мы продемонстрировали сейчас, в принципе любой может иметь беспроводной доступ к атомным часам, передающим время с точностью до одной миллиардной доли секунды».
Этого вполне достаточно для точности позиционирование до 10 см.
Создание альтернативы GPS для городских условий давно стало важной задачей, особенно при развитии беспилотного транспорта. Теперь такая система создана и тестируется