Forskning i Norden: Nye teknologier til at forbedre lokaliseringsnøjagtigheden

Forskning i Norden: Nye teknologier til at forbedre lokaliseringsnøjagtigheden

Som en del af konkurrencen "Application-oriented excellence research in Mecklenburg-Western Pomerania" offentliggjorde Ministeriet for Videnskab, Kultur, Føderale og Europæiske Anliggender resultaterne den 10. marts 2025. Blandt de finansierede projekter er AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System at the University of Greifswald)-projektet. Dette projekt har til formål at udforske virkningerne af variabilitet i midten af ​​atmosfæren på radiobølgeudbredelse for bæredygtigt at forbedre nøjagtigheden af ​​et backupsystem til satellitbaseret positionering, såsom GPS. Relevansen af ​​denne forskning forstærkes af den kunstige interferens af GNSS-signaler i Østersøregionen forårsaget af den aktuelle politiske situation ( uni-greifswald.de ).

Deltagende institutioner, udover University of Greifswald, omfatter DLR Institute for Solar-Terrestrial Physics, DLR Institute for Communication and Navigation, Leibniz Institute for Atmospheric Physics og Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde. Disse samarbejder signalerer en tværfaglig tilgang til det presserende spørgsmål om GNSS-pålidelighed. I alt fik fem forskningsalliancer støtte i fire år sammen med ti individuelle projekter, som skal finansieres i tolv måneder. Forskningen har til formål at overføre resultater til samfundsmæssige og økonomiske anvendelser.

Forskningsalliancer og fagområder

• 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)

Forskning inden for GNSS-positionering er af stor international betydning. Adskillige videnskabelige artikler blev præsenteret på 2022 Institute of Navigation (ION) GNSS+ konference, herunder fem fokuseret på atmosfæriske effekter på GNSS-signaler. Kompleksiteten af ​​disse fænomener, som er særlig vigtig, når de bruges nær ækvator, kræver omfattende dataindsamling og udvikling af realistiske modeller. Derudover blev der præsenteret en prototype, der har til formål at genkende og reducere disse effekter ( gpsworld.com ).

Væsentlige innovationer omfatter GUARDIAN-realtidsovervågningssystemet, som analyserer ionosfæriske forstyrrelser ved hjælp af dobbelte GNSS-data fra forskellige overvågningsstationer. Dette system kan give information til væsentligt at øge pålideligheden af ​​GNSS-systemer.

Atmosfæriske observationer og deres betydning

Et nøgleaspekt i forbindelse med GNSS SIGNALBEHANDLING er udbredelsesforsinkelsen forårsaget af Jordens atmosfære. Forsinkelser er især tydelige i ionosfæren og troposfæren, som i væsentlig grad påvirker den geodætiske brug. Mens multifrekvensmålinger og korrektionsmodeller kan afbøde mange af disse effekter, er der stadig resterende afvigelser. Innovative algoritmer og sofistikeret modellering er nødvendige for at reducere disse afvigelser og dermed yderligere forbedre nøjagtigheden af ​​GNSS-positionering. Et eksempel er I95-indekset, som er blevet brugt til at kvantificere ionosfæriske påvirkninger i regioner siden 1990'erne ( tu-dresden.de ).

Kort sagt vil løbende forskning og udvikling inden for satellitnavigation og atmosfærisk videnskab ikke kun forbedre effektiviteten af ​​eksisterende systemer, men også åbne nye veje for deres modstandsdygtighed over for forstyrrelser.