فناوری SuperGPS موقعیت مکانی کاربران را با دقتی در حد ۱۰ سانتیمتر مشخص می‌کند

0

بسیاری از ما برای تخمین زمان سفر، یافتن مسیر  مکان‌های جدید، جلوگیری از برخوردن به ترافیک، پیگیری بچه‌ها و به طور کلی گم نشدن، به GPS (سیستم موقعیت‌یابی جهانی) متکی هستیم.

اما GPS همیشه قابل اطمینان‌ترین سیستم نیست، به خصوص در مناطقی با تراک ساختمانی که در آن دسترسی به یک خط دید مستقیم به و از ماهواره دشوار است.

اکنون محققان فناوری جدید و ارتقا یافته‌ای را ارائه کرده‌اند که می‌تواند در نهایت در برخی سناریوها جایگزین GPS شود و SuperGPS نامیده می‌شود و به میزان در ۱۰ سانتی متر (یا ۳.۹ اینچ) دقیق است و به سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری متکی نیست.

رویکرد جدید از شبکه‌هایی مشابه شبکه‌های سلولی استفاده می‌کند، اما مکانیسم آن با پخش جریانی داده‌ها به گوشی‌ها تفاوت دارد.و

ترکیبی از فرستنده‌های رادیویی و شبکه‌های فیبر نوری، پایه و اساس سیستم را تشکیل می‌دهند و برخی تغییرات هوشمند در آن ایجاد شد.

Jeroen Koelemeij فیزیکدانی از Vrije Universiteit آمستردام  هلند می‌گوید: «ما متوجه شدیم که با چند نوآوری پیشرفته، شبکه مخابراتی می‌تواند به یک سیستم موقعیت‌یابی جایگزین بسیار دقیق و مستقل از GPS تبدیل شود. ما موفق شده‌ایم و سیستمی را با موفقیت توسعه داده‌ایم که می‌تواند مانند شبکه‌های تلفن همراه و Wi-Fi موجود، اتصال پیدا کند و همچنین موقعیت‌یابی دقیق مانند GPS را فراهم کند.»

در یک سایت آزمایشی با شش فرستنده رادیویی، محققان توانستند سیستم خود را در فضایی به وسعت ۶۶۰ متر مربع در عمل آزمایش کنند. زمان‌بندی سیگنال‌های رادیویی ارسال‌شده را می‌توان اندازه‌گیری کرد و به فاصله تفسیر کرد و موقعیت هر دستگاه را نشان داد.

یکی از اجزای کلیدی سیستم موقعیت‌یابی شبکه جدید، یک ساعت اتمی همگام‌سازی شده است: زمان‌بندی کامل به معنای موقعیت‌یابی دقیق‌تر است. در اصل، کابل‌های فیبر نوری به عنوان اتصالاتی عمل می‌کنند که همه چیز را هماهنگ و با دقت یک میلیاردم ثانیه حفظ می‌کنند.

در واقع سیستم SuperGPS فرستنده، گیرنده، مرکز داده و ساعت اتمی همگام را ترکیب می کند.

این سیستم همچنین از پهنای باند سیگنال رادیویی بسیار فراتر از حالت عادی استفاده می کند – اگرچه از آنجایی که پهنای باند طیف رادیویی به دلیل کمیاب بودن آن گران است، تیم پژوهشی از چندین سیگنال رادیویی با پهنای باند کوچک در کنار هم برای ایجاد پهنای باند مجازی بزرگتر برای ارتباطات شبکه استفاده کرد.

این پهنای باند اضافی بر یکی از بزرگترین مشکلات GPS استاندارد غلبه می‌کند و آن این است که سیگنال‌های رادیویی از ساختمان‌ها منعکس می‌شوند و می‌توانند به سرعت محو شوند.

کریستیان تیبریوس ،یک مهندس برق، از دانشگاه صنعتی دلفت در هلند ، می‌گوید: «برای مثال، این می‌تواند GPS را در محیط‌های شهری غیرقابل اعتماد کند، پس اگر بخواهیم از آنها برای ناوبری وسایل نقلیه خودکار  استفاده کنیم، یک مشکل ایجاد می‌کند.

به گفته محققانی که این فناوری جدید را توسعه داده‌اند، علاوه بر وسایل نقلیه خودکار، سیستم جدید می‌تواند در برنامه‌ریزی شبکه‌های ارتباطی کوانتومی و شبکه‌های نسل بعدی برای دستگاه‌های تلفن همراه مفید باشد.

در حالی که سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) از جمله GPS مطمئناً کاربردهای خود را دارند و برای مدت طولانی به این کار ادامه خواهند داد، کارشناسان به طور مداوم به دنبال راه‌هایی برای بهبود و اصلاح آن هستند.

برای ایجاد این به عنوان یک جایگزین واقعی برای GPS، آزمایشات بیشتری مورد نیاز است. راه‌اندازی سیستم مبتنی بر شبکه پیشنهادی نیز به زمان نیاز دارد. به گفته محققان، دکل های تلفن همراه و وای فای فعلی برای این کار سازگار شوند.

محققان در مقاله منتشر شده خود اظهار داشتند: “این کار نمایی از آینده‌ای را ارائه می‌دهد که در آن شبکه‌های مخابراتی نه تنها اتصال، بلکه خدمات زمان‌بندی و موقعیت‌یابی مستقل از GNSS را با دقت و قابلیت اطمینان بی سابقه‌ای ارائه می‌دهند.”

این تحقیق در Nature منتشر شده است.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.