Výskum na severe: Nové technológie na zlepšenie presnosti polohy

Výskum na severe: Nové technológie na zlepšenie presnosti polohy

V rámci súťaže „Application-oriented excellence research in Mecklenburg-Western Pomerania“ vyhlásilo Ministerstvo vedy, kultúry, spolkových a európskych záležitostí výsledky 10. marca 2025. Spomedzi financovaných projektov vyniká projekt AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System) na Univerzite v Greifswalde. Cieľom tohto projektu je preskúmať účinky premenlivosti v strednej atmosfére na šírenie rádiových vĺn s cieľom trvalo zlepšiť presnosť záložného systému na určovanie polohy pomocou satelitov, ako je GPS. Relevantnosť tohto výskumu je posilnená umelým rušením signálov GNSS v regióne Baltského mora spôsobeným súčasnou politickou situáciou ( uni-greifswald.de ).

Zúčastnené inštitúcie okrem Univerzity v Greifswalde zahŕňajú Inštitút DLR pre fyziku Slnka a Zeme, Inštitút DLR pre komunikáciu a navigáciu, Leibnizov inštitút pre fyziku atmosféry a Leibnizov inštitút pre výskum Baltského mora Warnemünde. Tieto spolupráce signalizujú multidisciplinárny prístup k naliehavej otázke spoľahlivosti GNSS. Celkovo päť výskumných aliancií získalo podporu na štyri roky spolu s desiatimi individuálnymi projektmi, ktoré majú byť financované počas dvanástich mesiacov. Cieľom výskumu je preniesť poznatky do spoločenských a ekonomických aplikácií.

Výskumné spojenectvá a tematické 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)

Výskum v oblasti určovania polohy GNSS má veľký medzinárodný význam. Na konferencii Inštitútu navigácie (ION) GNSS+ v roku 2022 bolo prezentovaných množstvo vedeckých prác, vrátane piatich zameraných na atmosférické účinky na signály GNSS. Zložitosť týchto javov, ktorá je obzvlášť dôležitá pri použití v blízkosti rovníka, si vyžaduje rozsiahly zber údajov a vývoj realistických modelov. Okrem toho bol predstavený prototyp, ktorý je určený na rozpoznanie a zníženie týchto účinkov ( gpsworld.com ).

Medzi významné inovácie patrí monitorovací systém GUARDIAN v reálnom čase, ktorý analyzuje ionosférické poruchy pomocou duálnych GNSS dát z rôznych monitorovacích staníc. Tento systém môže poskytnúť informácie na výrazné zvýšenie spoľahlivosti systémov GNSS.

Atmosférické pozorovania a ich význam

Kľúčovým aspektom v kontexte SPRACOVANIA SIGNÁLU GNSS je oneskorenie šírenia spôsobené zemskou atmosférou. Oneskorenia sú evidentné najmä v ionosfére a troposfére, ktoré výrazne ovplyvňujú geodetické využitie. Zatiaľ čo multifrekvenčné merania a korekčné modely môžu zmierniť mnohé z týchto účinkov, zostávajúce odchýlky zostávajú. Na zníženie týchto odchýlok a tým ďalšie zlepšenie presnosti určovania polohy GNSS sú potrebné inovatívne algoritmy a sofistikované modelovanie. Jedným príkladom je index I95, ktorý sa používa na kvantifikáciu ionosférických vplyvov v regiónoch od 90. rokov 20. storočia ( tu-dresden.de ).

Stručne povedané, prebiehajúci výskum a vývoj v oblasti satelitnej navigácie a vedy o atmosfére nielenže zlepší účinnosť existujúcich systémov, ale otvorí aj nové cesty pre ich odolnosť voči narušeniu.