Tutkimus pohjoisessa: Uusia tekniikoita sijainnin tarkkuuden parantamiseksi

Tutkimus pohjoisessa: Uusia tekniikoita sijainnin tarkkuuden parantamiseksi

Tiede-, kulttuuri-, liitto- ja Eurooppa-asioiden ministeriö julkisti tulokset 10.3.2025 osana "Application oriented excellence research in Mecklenburg-Western Pommern" -kilpailua. Rahoitetuista hankkeista erottui Greifswalin yliopiston AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System) -projekti. Tämän projektin tavoitteena on tutkia ilmakehän keskivaihtelun vaikutuksia radioaaltojen etenemiseen, jotta voidaan parantaa kestävästi satelliittipohjaisen paikannusjärjestelmän, kuten GPS:n, tarkkuutta. Tämän tutkimuksen relevanssia vahvistaa nykyisen poliittisen tilanteen aiheuttama keinotekoinen GNSS-signaalien häiriö Itämeren alueella. uni-greifswald.de ).

Osallistuvia instituutioita Greifswaldin yliopiston lisäksi ovat DLR-instituutti aurinko-maan fysiikan, DLR-instituutin viestintä ja navigointi, Leibniz Institute for Atmospheric Physics ja Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde. Nämä yhteistyöt ovat merkki monitieteisestä lähestymistavasta GNSS:n luotettavuuden kiireelliseen kysymykseen. Yhteensä viisi tutkimusallianssia sai tukea neljäksi vuodeksi ja kymmenen yksittäistä hanketta, joiden rahoitus on määrätty kahdeksitoista kuukaudeksi. Tutkimuksen tavoitteena on siirtää havaintoja yhteiskunnallisiin ja taloudellisiin sovelluksiin.

Tutkimusliittoumat ja aihealueet

• 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-paikannustutkimuksella on suuri kansainvälinen merkitys. Lukuisia tieteellisiä artikkeleita esiteltiin 2022 Institute of Navigation (ION) GNSS+-konferenssissa, joista viisi keskittyi ilmakehän vaikutuksiin GNSS-signaaleihin. Näiden ilmiöiden monimutkaisuus, joka on erityisen tärkeää päiväntasaajaa käytettäessä, vaatii laajaa tiedonkeruuta ja realististen mallien kehittämistä. Lisäksi esiteltiin prototyyppi, jonka tarkoituksena on tunnistaa ja vähentää näitä vaikutuksia ( gpsworld.com ).

Merkittäviä innovaatioita ovat GUARDIAN-reaaliaikainen valvontajärjestelmä, joka analysoi ionosfäärin häiriöitä käyttämällä kaksois-GNSS-dataa eri valvonta-asemilta. Tämä järjestelmä voi tarjota tietoa, joka lisää merkittävästi GNSS-järjestelmien luotettavuutta.

Ilmakehän havainnot ja niiden merkitys

Keskeinen näkökohta GNSS-SIGNAALIEN KÄSITTELYssä on Maan ilmakehän aiheuttama etenemisviive. Viiveet ovat erityisen ilmeisiä ionosfäärissä ja troposfäärissä, jotka vaikuttavat merkittävästi geodeettiseen käyttöön. Vaikka monitaajuiset mittaukset ja korjausmallit voivat lieventää monia näistä vaikutuksista, jäännöspoikkeamia säilyy. Innovatiiviset algoritmit ja hienostunut mallinnus ovat tarpeen näiden poikkeamien vähentämiseksi ja siten GNSS-paikannuksen tarkkuuden parantamiseksi. Yksi esimerkki on I95-indeksi, jota on käytetty ionosfäärien vaikutusten määrittämiseen alueilla 1990-luvulta lähtien ( tu-dresden.de ).

Lyhyesti sanottuna jatkuva satelliittinavigoinnin ja ilmakehän tieteen tutkimus- ja kehitystyö ei ainoastaan ​​paranna olemassa olevien järjestelmien tehokkuutta, vaan myös avaa uusia mahdollisuuksia niiden kestävyyteen häiriötä vastaan.