Teadusuuringud põhjas: uued tehnoloogiad asukoha täpsuse parandamiseks

Teadusuuringud põhjas: uued tehnoloogiad asukoha täpsuse parandamiseks

Konkursi “Application-oriented excellence research in Mecklenburg-Western Pommeri” raames kuulutas Teadus-, Kultuuri-, Föderaal- ja Euroopa asjade ministeerium tulemused välja 10. märtsil 2025. Rahastatud projektide hulgast paistab Greifswali ülikoolis välja projekt AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System). Selle projekti eesmärk on uurida atmosfääri keskmise varieeruvuse mõju raadiolainete levikule, et säästvalt parandada satelliidipõhise positsioneerimise varusüsteemi, nagu GPS, täpsust. Selle uurimistöö asjakohasust tugevdavad GNSS-i signaalide kunstlikud häired Läänemere piirkonnas, mis on põhjustatud praegusest poliitilisest olukorrast ( uni-greifswald.de ).

Osalevad institutsioonid on peale Greifswaldi ülikooli ka DLR-i päikese-maafüüsika instituut, DLR-i side- ja navigatsiooniinstituut, Leibnizi atmosfäärifüüsika instituut ja Leibnizi Läänemere-uuringute instituut Warnemünde. Need koostööd näitavad multidistsiplinaarset lähenemist GNSSi töökindluse pakilisele probleemile. Kokku sai neljaks aastaks toetust viis teadusliitu, lisaks kümme üksikprojekti, mida rahastatakse kaheteistkümneks kuuks. Uurimistöö eesmärk on viia tulemused üle ühiskondlikesse ja majanduslikesse rakendustesse.

Uurimisliidud ja ainevaldkonnad

• 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)

GNSS-i positsioneerimise alased uuringud on suure rahvusvahelise tähtsusega. 2022. aasta Navigatsiooniinstituudi (ION) GNSS+ konverentsil esitati arvukalt teadustöid, sealhulgas viis neist keskendusid atmosfääri mõjudele GNSS-signaalidele. Nende nähtuste keerukus, mis on eriti oluline, kui neid kasutatakse ekvaatori lähedal, nõuab ulatuslikku andmete kogumist ja realistlike mudelite väljatöötamist. Lisaks esitleti prototüüpi, mis on mõeldud nende mõjude äratundmiseks ja vähendamiseks ( gpsworld.com ).

Oluliste uuenduste hulka kuulub reaalajas seiresüsteem GUARDIAN, mis analüüsib ionosfääri häireid erinevate seirejaamade kahekordsete GNSS-andmete abil. See süsteem võib anda teavet GNSS-süsteemide töökindluse oluliseks suurendamiseks.

Atmosfäärivaatlused ja nende tähendus

GNSS SIGNAALI TÖÖTLEMISE kontekstis on võtmeaspektiks Maa atmosfääri põhjustatud levimisviivitus. Viivitused on eriti ilmsed ionosfääris ja troposfääris, mis mõjutavad oluliselt geodeetilist kasutamist. Kuigi mitme sagedusega mõõtmised ja korrektsioonimudelid võivad paljusid neist mõjudest leevendada, jäävad jääkhälbed alles. Nende kõrvalekallete vähendamiseks ja seega GNSS-i positsioneerimise täpsuse edasiseks parandamiseks on vaja uuenduslikke algoritme ja keerukat modelleerimist. Üks näide on I95 indeks, mida on kasutatud ionosfääri mõjude kvantifitseerimiseks piirkondades alates 1990. aastatest ( tu-dresden.de ).

Lühidalt öeldes ei paranda käimasolev satelliitnavigatsiooni ja atmosfääriteaduse alane teadus- ja arendustegevus mitte ainult olemasolevate süsteemide tõhusust, vaid avab ka uusi võimalusi nende vastupidavuse suurendamiseks häirete suhtes.