Изследвания на север: Нови технологии за подобряване на точността на местоположението

Изследвания на север: Нови технологии за подобряване на точността на местоположението

Като част от конкурса „Приложно-ориентирано изследване на високи постижения в Мекленбург-Западна Померания“, Министерството на науката, културата, федералните и европейските въпроси обяви резултатите на 10 март 2025 г. Сред финансираните проекти се откроява проектът AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System) в Университета в Грайфсвалд. Този проект има за цел да изследва ефектите от променливостта на средната атмосфера върху разпространението на радиовълните, за да подобри устойчиво точността на резервна система за сателитно позициониране, като GPS. Уместността на това изследване е подсилена от изкуствената намеса на GNSS сигналите в региона на Балтийско море, причинена от настоящата политическа ситуация ( uni-greifswald.de ).

Участващите институции, освен университета в Грайфсвалд, включват DLR Institute for Solar-Terrestrial Physics, DLR Institute for Communication and Navigation, Leibniz Institute for Atmospheric Physics и Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde. Тези сътрудничества сигнализират за мултидисциплинарен подход към належащия проблем за надеждността на GNSS. Общо пет изследователски съюза получиха подкрепа за четири години, заедно с десет индивидуални проекта, които ще бъдат финансирани за дванадесет месеца. Изследването има за цел да прехвърли констатациите в социални и икономически приложения.

Изследователски съюзи и предметни области

• KITIERWOHL: Smarte Technologien zur Analyse und Sicherstellung des Tierwohls (Universitätsmedizin Rostock)
• AutoPasture: Digitale Anwendungen für autonomes Herden- und Weidemanagement (Hochschule Stralsund)
• Alg4Nut: Algen in der Wiederkäuerfütterung (Universität Rostock)
• Target-H: Innovative Therapien und Diagnostik am Beispiel von Hautkrebs (Universitätsmedizin Rostock)
• AIR-MoPSy: Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System (Universität Greifswald)

Изследванията в областта на GNSS позиционирането са от голямо международно значение. На конференцията GNSS+ на Института по навигация (ION) през 2022 г. бяха представени множество научни статии, включително пет, фокусирани върху атмосферните ефекти върху GNSS сигналите. Сложността на тези явления, което е особено важно, когато се използват близо до екватора, изисква обширно събиране на данни и разработване на реалистични модели. Освен това беше представен прототип, който има за цел да разпознае и намали тези ефекти ( gpsworld.com ).

Значимите нововъведения включват системата за наблюдение в реално време GUARDIAN, която анализира смущенията в йоносферата, използвайки двойни GNSS данни от различни станции за наблюдение. Тази система може да предостави информация за значително повишаване на надеждността на GNSS системите.

Атмосферни наблюдения и тяхното значение

Ключов аспект в контекста на ОБРАБОТКАТА НА GNSS СИГНАЛИ е забавянето на разпространението, причинено от земната атмосфера. Закъсненията са особено очевидни в йоносферата и тропосферата, които значително влияят на геодезическото използване. Въпреки че многочестотните измервания и коригиращи модели могат да смекчат много от тези ефекти, остатъчните отклонения остават. Необходими са новаторски алгоритми и усъвършенствано моделиране, за да се намалят тези отклонения и по този начин допълнително да се подобри точността на GNSS позиционирането. Един пример е индексът I95, който се използва за количествено определяне на йоносферните влияния в регионите от 1990 г. ( tu-dresden.de ).

Накратко, продължаващите изследвания и разработки в областта на сателитната навигация и науката за атмосферата не само ще подобрят ефективността на съществуващите системи, но и ще отворят нови пътища за тяхната устойчивост на смущения.