سامانه‌ای دقیق‌تر از GPS ابداع شد

یک گروه از دانشمندان هلندی موفقبه ابداع یک سامانه موقعیت‌یابی جدید و جایگزین جی‌پی‌اس (GPS) شده‌اند که می‌تواند به دقت ۱۰ سانتی‌متری دست یابد.

کد خبر: ۵۴۱۷۳۲

تاریخ: ۲۸ آبان ۱۴۰۱ - ۱۴:۲۵

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از آی‌ای، گروهی از پژوهشگران یک سامانه موقعیت‌یابی جایگزین ایجاد کرده‌اند که دقیق‌تر و قوی‌تر از جی‌پی‌اس (GPS) است. این گروه کشف کرده است که این سامانه موقعیت‌یابی جایگزین، در محیط های شهری دقیق‌تر است و یک نمونه اولیه که این زیرساخت جدید تحت شبکه تلفن همراه را به نمایش می‌گذاشت، توانست به دقت ۱۰ سانتی‌متری دست یابد.

استفاده از مخابرات سیار به جای ماهواره

پژوهشگران دانشگاه فناوری دلفت (Delft)، دانشگاه وریج آمستردام (Vrije Universiteit Amsterdam) و موسسه پژوهشی VSL، یک سامانه موقعیت‌یابی جایگزین را توسعه داده‌اند که از مخابرات سیار به جای ماهواره استفاده می‌کند و به طور بالقوه می‌تواند دقیق‌تر و قابل اعتمادتر از جی‌پی‌اس عمل کند.

ژرون کوئلمیج (Jeroen Koelemeij) از دانشگاه وریج آمستردام می‌گوید: متوجه شدیم که شبکه مخابراتی با چند نوآوری پیشرفته می‌تواند به یک سامانه موقعیت‌یابی جایگزین بسیار دقیق و مستقل از جی‌پی‌اس تبدیل شود.

این گروه موفق به توسعه سامانه‌ای شد که می‌تواند اتصالی مشابه با شبکه‌های تلفن همراه و وای-فای (WiFi) ارائه دهد. همچنین دارای موقعیت‌یابی و توزیع زمان دقیق است. این سامانه جدید می‌تواند در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها از جمله وسایل نقلیه خودران و نسل بعدی سیستم های ارتباطی سیار مورد استفاده قرار گیرد.

بهبود دقت با این سامانه جدید

سیگنال‌های رادیویی ضعیف متکی به ماهواره‌ها می‌توانند جی‌پی‌اس را ناصحیح کنند و اگر سیگنال‌های رادیویی توسط ساختمان‌ها منعکس یا مسدود شوند، دیگر نمی‌توانند موقعیت‌یابی و اطلاعات دقیق را ارسال کنند.

کریستیان تیبریوس (Christiaan Tiberius) از دانشگاه صنعتی دلفت و هماهنگ کننده این پروژه می‌گوید: جی‌پی‌اس می‌تواند در محیط‌های شهری غیرقابل اعتماد شود. وی او به مسئله بزرگ دیگری اشاره می‌کند که مربوط به آینده وسایل نقلیه خودران است که نمی‌توانند خارج از موقعیت‌یابی غیرقابل پیش‌بینی جی‌پی‌اس کار کنند.

وی افزود: همچنین شهروندان و مقامات در واقع برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی مبتنی بر مکان و دستگاه‌های ناوبری به جی‌پی‌اس وابسته هستند. علاوه بر این، تاکنون ما سامانه پشتیبان نداشتیم. این سامانه جدید می‌تواند به عنوان یک سامانه اختیاری یا شاید در آینده، یک سامانه جایگزین جدید بالقوه برای جی‌پی‌اس باشد.

سوپرجی‌پی‌اس

در حال حاضر بسیاری از مردم از سامانه جی‌پی‌اس که متعلق به ایالات متحده آمریکا است و سامانه گالیله که متعلق به اتحادیه اروپا است، برای موقعیت‌یابی و ناوبری استفاده می‌کنند، اما استفاده از سامانه‌های ماهواره‌ای ممکن است گاهی اوقات با اختلال همراه باشد.

پروژه جدیدی که توسط پژوهشگران آغاز شده، سوپرجی‌پی‌اس (SuperGPS) نام دارد و هدف آن ایجاد یک سامانه موقعیت‌یابی جایگزین با استفاده از شبکه مخابرات سیار به جای ماهواره است. چیزی که این مطالعه نشان داده دقیق‌تر از جی‌پی‌اس است.

روش ابتکاری

این گروه پژوهشی فرآیندی ایجاد کرده است که شبکه تلفن همراه را به یک ساعت اتمی دقیق متصل می‌کند، بنابراین می‌تواند پیام‌های مبتنی بر زمان را برای موقعیت‌یابی، مشابه یا ماهواره‌های جی‌پی‌اس پخش کند. ضمن این که اتصالات از طریق شبکه فیبر نوری فعلی برقرار می‌شود.

این گروه قبلاً در حال پژوهش در مورد روش‌های مختلف توزیع زمان توسط ساعت‌های اتمی بین کاربران در سراسر شبکه مخابراتی بوده است.

اریک دیریکس (Erik Dierikx) از موسسه VSL می‌گوید: با این روش‌های می‌توانیم شبکه را به یک ساعت اتمی توزیع شده در سراسر کشور با برنامه‌های کاربردی جدید بسیاری مانند موقعیت‌یابی بسیار دقیق از طریق شبکه‌های تلفن همراه تبدیل کنیم.

وی افزود: استفاده از سامانه هیبریدی نوری بی‌سیم می‌تواند به هر کسی امکان دسترسی به ساعت ملی تولید شده را بدهد. این اساسا یک ساعت رادیویی بسیار دقیق را تشکیل می‌دهد که دقت آن در حد یک میلیاردم ثانیه است.

سیگنال‌های رادیویی

این سامانه جدید همچنین از سیگنال‌های رادیویی با پهنای باند بسیار بیشتر از نرم‌افزاری که معمولاً استفاده می‌شود، استفاده می‌کند. از آنجایی که بیشتر ساختمان‌ها سیگنال‌های رادیویی را منعکس می‌کنند، اغلب می‌تواند موجب سردرگمی دستگاه موقعیت‌یاب شود.

جرارد یانسن (Gerard Janssen) از دانشگاه فناوری دلفت می‌گوید: پهنای باند زیاد سامانه ما به مرتب کردن این بازتاب‌های گیج‌کننده سیگنال کمک می‌کند و دقت موقعیت‌یابی بالاتری را امکان‌پذیر می‌کند.

با این حال، پهنای باند مورد استفاده در طیف‌های رادیویی به دلیل کمیاب بودن می‌تواند گران باشد. این گروه برای جلوگیری از هزینه‌های زیاد از تعدادی سیگنال رادیویی با پهنای باند کوچک مرتبط استفاده می‌کند که می‌تواند در پهنای باند مجازی بسیار بزرگتر پخش شود.

این فرآیند سودمند است، زیرا تنها بخش کوچکی از پهنای باند مجازی استفاده می‌شود و سیگنال‌ها بسیار شبیه سیگنال‌های موجود در تلفن‌های همراه هستند.

نتایج این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.