La ricerca nel Nord: nuove tecnologie per migliorare la precisione della localizzazione

La ricerca nel Nord: nuove tecnologie per migliorare la precisione della localizzazione

Nell’ambito del concorso “Ricerca di eccellenza orientata alle applicazioni nel Meclemburgo-Pomerania anteriore”, il Ministero della scienza, della cultura e degli affari federali ed europei ha annunciato i risultati il ​​10 marzo 2025. Tra i progetti finanziati spicca il progetto AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System) presso l’Università di Greifswald. Questo progetto mira a esplorare gli effetti della variabilità dell'atmosfera media sulla propagazione delle onde radio al fine di migliorare in modo sostenibile la precisione di un sistema di backup per il posizionamento basato su satellite, come il GPS. La rilevanza di questa ricerca è rafforzata dall’interferenza artificiale dei segnali GNSS nella regione del Mar Baltico causata dall’attuale situazione politica ( uni-greifswald.de ).

Le istituzioni partecipanti, oltre all'Università di Greifswald, includono l'Istituto DLR per la fisica solare-terrestre, l'Istituto DLR per la comunicazione e la navigazione, l'Istituto Leibniz per la fisica atmosferica e l'Istituto Leibniz per la ricerca sul Mar Baltico Warnemünde. Queste collaborazioni segnalano un approccio multidisciplinare alla questione urgente dell’affidabilità GNSS. In totale, cinque alleanze di ricerca hanno ricevuto sostegno per quattro anni, insieme a dieci progetti individuali, che saranno finanziati per dodici mesi. La ricerca mira a trasferire i risultati in applicazioni sociali ed economiche.

Alleanze di ricerca e aree tematiche

• 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)

La ricerca nel campo del posizionamento GNSS è di grande importanza internazionale. Alla conferenza GNSS+ dell’Istituto di Navigazione (ION) del 2022 sono stati presentati numerosi articoli scientifici, di cui cinque incentrati sugli effetti atmosferici sui segnali GNSS. La complessità di questi fenomeni, particolarmente importante se utilizzati in prossimità dell'equatore, richiede un'ampia raccolta di dati e lo sviluppo di modelli realistici. Inoltre è stato presentato un prototipo che ha lo scopo di riconoscere e ridurre questi effetti ( gpsworld.com ).

Innovazioni significative includono il sistema di monitoraggio in tempo reale GUARDIAN, che analizza i disturbi ionosferici utilizzando dati GNSS doppi provenienti da varie stazioni di monitoraggio. Questo sistema può fornire informazioni per aumentare significativamente l'affidabilità dei sistemi GNSS.

Osservazioni atmosferiche e loro significato

Un aspetto chiave nel contesto dell'ELABORAZIONE DEL SEGNALE GNSS è il ritardo di propagazione causato dall'atmosfera terrestre. I ritardi sono particolarmente evidenti nella ionosfera e nella troposfera, che influenzano in modo significativo l’utilizzo geodetico. Sebbene le misurazioni multifrequenza e i modelli di correzione possano mitigare molti di questi effetti, permangono deviazioni residue. Sono necessari algoritmi innovativi e modelli sofisticati per ridurre queste deviazioni e quindi migliorare ulteriormente la precisione del posizionamento GNSS. Un esempio è l’indice I95, che è stato utilizzato per quantificare le influenze ionosferiche nelle regioni sin dagli anni ’90 ( tu-dresden.de ).

In breve, la ricerca e lo sviluppo in corso nel campo della navigazione satellitare e della scienza dell’atmosfera non solo miglioreranno l’efficienza dei sistemi esistenti, ma apriranno anche nuove strade per la loro resilienza alle interruzioni.