محققان توانسته‌اند یک سیستم موقعیت‌یابی را درست کنند که در محیط‌های شهری قوی‌تر و دقیق‌تر از GPS عمل می‌کند.

پریسا عباسی: محققان دانشگاه دلفت هلند، دانشگاه Vrije Universiteit آمستردام و VSL موفق شده‌اند یک موقعیت‌یاب جایگزین که قوی‌تر و دقیق‌تر از GPS است را ایجاد کنند که عملکرد آن خصوصا در محیط‌های شهری بسیار بهتر است. نمونه اولیه در حال کار این سیستم که این زیرساخت جدید شبکه تلفن همراه را نشان می‌داد، به دقتی برابر با ۱۰ سانتی‌متر دست یافت. این تکنولوژی جدید برای بکارگیری طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی پیشرفته که مبتنی بر مکان و موقعیت هستند بسیار اهمیت دارد. از جمله این برنامه‌ها وسایل نقلیه خودران(اتوماتیک)، ارتباطات کوانتومی، و نسل بعدی سیستم‌های ارتباطی سیار هستند.

امروزه بسیاری از زیرساخت‌های حیاتی ما بر سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی مانند GPS(ایالات متحده آمریکا) و گالیله(اتحادیه اروپا) متکی است. با این حال این سیستم‌های ناوبری که اساس کار آنها بر ماهواره‌ها متکی است، دارای محدودیت‌ها و نقاط ضعف قابل توجهی هستند. وقتی سیگنال‌های رادیویی آنها را بر روی زمین دریافت می‌کنیم، این سیگنال‌ها ضعیف هستند و چون این سیگنال‌ها توسط ساختمان‌ها منعکس شده یا راهشان بسته می‌شود، موقعیت‌یابی دقیق امکان پذیر نیست.

بیشتر بخوانید:

• عکس | شکار جدید موشک هایپرسونیک در جنگ اوکراین

• عکس | این مار اعضای بدن شکارش را زنده‌زنده می‌بلعد!

• عکس | شلیک یک موشک با قابلیت حمل کلاهک اتمی به اوکراین!

کریستیان تیبریوس، هماهنگ کننده این پروژه از دانشگاه صنعتی دلفت می‌گوید: «این مسئله می‌تواند عملکرد GPS ها را در محیط‌های شهری غیرقابل اعتماد کند، و اگر بخواهیم از وسایل نقلیه خودکار استفاده کنیم، این مسئله می‌تواند مشکل ساز باشد. همچنین در واقع شهروندان و مقامات ما برای بسیاری از دستگاه‌های ناوبری و اپلیکیشن‌هایی که اساس کار آنها مبتنی بر مکان‌یابی است، به GPS وابسته هستند. به‌علاوه تاکنون هیچ سیستم پشتیبانی نداشته‌ایم.»

پروژه‌ای با عنوان SuperGPS راه‌اندازی شد که هدف آن توسعه یک سیستم موقعیت‌یاب جایگزین با استفاده از شبکه مخابرات سیار به جای استفاده از ماهواره بود و می‌توانست دقیق‌تر و قابل اعتمادتر از GPS باشد. ژوروئن کولمیخ از Vrije Universiteit آمستردام می‌گوید:« ما متوجه شدیم که با کمی نوآوری پیشرفته، شبکه مخابرات می‌تواند به یک سیستم موقعیت‌یابی جایگزین بسیار دقیق و مستقل از GPS تبدیل شود.» او در ادامه گفت:« ما توانسته‌ایم با موفقیت سیستمی را ایجاد کنیم که می‌تواند مانند شبکه‌های تلفن همراه و وای‌فای موجود، اتصال را برقرار کند و علاوه بر آن مانند یک GPS، کار موقعیت‌یابی دقیق و زمان‌بندی را انجام دهد.»

یک ساعت اتمی

یکی از این نوآوری‌ها، اتصال شبکه تلفن همراه به یک ساعت اتمی بسیار دقیق است، به این طریق می‌توانند پیامهای زمان‌بندی شده برای موقعیت‌یابی را پخش کند، درست مانند کاری که ماهواره‌های GPS‌ با کمک ساعتهای اتمی که داخل خود حمل می‌کنند انجام می‌دهند. این اتصالات از طریق شبکه فیبر نوری موجود انجام می‌شود.

Erik Dierikx از VSL می‌گوید: « ما در حال بررسی تکنیک‌هایی بودیم تا ساعت رسمی که توسط ساعت‌های اتمی مان تولید می‌شود را از طریق شبکه مخابرات به سایر کاربران، در هر کجا هستند منتقل کنیم. با بکارگیری این تکنیک‌ها ما می‌توانیم با استفاده از برنامه‌های کاربردی جدید، مانند موقعیت یابی بسیار دقیق از طریق شبکه تلفن‌های همراه، شبکه را به یک ساعت اتمی توزیع شده در سرتاسر کشور تبدیل کنیم. با سیستم بی سیم نوری هیبریدی که اکنون کرده‌ایم، در اصل همه می‌توانند به ساعت رسمی تولید شده در VSL دسترسی بی‌سیم داشته باشند. این سیستم یک ساعت رادیویی بسیار دقیق را تشکیل می‌دهد که دقت آن یک میلیاردم ثانیه است.»

به علاوه این سیستم از سیگنال‌های رادیویی با پهنای باند بسیار بزرگتر از معمول استفاده می‌کند. جرار یانسن از دانشگاه صنعتی دلفت توضیح می‌دهد: « ساختمان‌ها امواج رادیویی را منعکس می‌کنند که این کار می‌تواند دستگاه‌های ناوبری را گیج کند. پهنای باند بزرگ سیستم ما ، به مرتب کردن این بازتاب‌های سینگال گیج کننده کمک می‌کند و باعث می‌شود تا موقعیت‌یابی با دقت بیشتری انجام شود. در عین حال، پهنای باند در طیف رادیویی کمیاب و در نتیجه گران است. ما این مشکل را با استفاده از تعدادی سیگنال‌های رادیویی با پهنای باند کوچک مرتبط که در پهنای باند مجازی بزرگ پخش می‌شوند، حل کردیم. مزیت این کار این است که در واقع تنها بخش کوچکی از پهنای باند مجازی استفاده می‌شود و سیگنال‌ها می‌توانند عملکردی بسیار مشابه با سیگنال‌های تلفن‌های همراه داشته باشند.»

منبع: سای‌تک‌دیلی

۵۸۵۸