Výzkum na severu: Nové technologie ke zlepšení přesnosti polohy

Výzkum na severu: Nové technologie ke zlepšení přesnosti polohy

V rámci soutěže „Application-oriented excellence research in Mecklenburg-Western Pomerania“ vyhlásilo Ministerstvo pro vědu, kulturu, spolkové a evropské záležitosti výsledky 10. března 2025. Mezi financovanými projekty vyniká projekt AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System) na Univerzitě v Greifswaldu. Tento projekt si klade za cíl prozkoumat účinky proměnlivosti střední atmosféry na šíření rádiových vln s cílem trvale zlepšit přesnost záložního systému pro určování polohy pomocí satelitů, jako je GPS. Relevantnost tohoto výzkumu je posílena umělým rušením signálů GNSS v oblasti Baltského moře způsobeným současnou politickou situací ( uni-greifswald.de ).

Zúčastněnými institucemi jsou kromě Univerzity v Greifswaldu také DLR Institute for Solar-Terestrial Physics, DLR Institute for Communication and Navigation, Leibniz Institute for Atmospheric Physs, and Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde. Tato spolupráce signalizuje multidisciplinární přístup k naléhavé otázce spolehlivosti GNSS. Celkem pět výzkumných aliancí získalo podporu na čtyři roky spolu s deseti individuálními projekty, které mají být financovány po dobu dvanácti měsíců. Cílem výzkumu je přenést poznatky do společenských a ekonomických aplikací.

Zkoumejte aliance a předmětové oblasti

• 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)

Výzkum v oblasti určování polohy GNSS má velký mezinárodní význam. Na konferenci GNSS+ Institutu navigace (ION) v roce 2022 byla prezentována řada vědeckých prací, včetně pěti zaměřených na atmosférické vlivy na signály GNSS. Složitost těchto jevů, která je zvláště důležitá při použití v blízkosti rovníku, vyžaduje rozsáhlý sběr dat a vývoj realistických modelů. Kromě toho byl představen prototyp, který má tyto účinky rozpoznat a snížit ( gpsworld.com ).

Mezi významné inovace patří monitorovací systém v reálném čase GUARDIAN, který analyzuje ionosférické poruchy pomocí duálních GNSS dat z různých monitorovacích stanic. Tento systém může poskytovat informace pro výrazné zvýšení spolehlivosti systémů GNSS.

Atmosférická pozorování a jejich význam

Klíčovým aspektem v kontextu ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU GNSS je zpoždění šíření způsobené zemskou atmosférou. Zpoždění jsou patrná zejména v ionosféře a troposféře, které významně ovlivňují geodetické využití. Zatímco multifrekvenční měření a korekční modely mohou zmírnit mnohé z těchto účinků, zbytkové odchylky zůstávají. Pro snížení těchto odchylek a tím další zlepšení přesnosti určování polohy GNSS jsou nezbytné inovativní algoritmy a sofistikované modelování. Jedním z příkladů je index I95, který se používá ke kvantifikaci ionosférických vlivů v regionech od 90. tu-dresden.de ).

Stručně řečeno, pokračující výzkum a vývoj v oblasti satelitní navigace a vědy o atmosféře nejen zlepší účinnost stávajících systémů, ale také otevře nové cesty pro jejich odolnost vůči narušení.