"超級GPS"放棄衛星 改用無線電塔進行厘米級追蹤


幾十年來,GPS一直是一項至關重要的技術,但它確實有其局限性,特別是在信號可能會變得嘈雜的城市地區。現在,荷蘭的工程師們已經開發出"SuperGPS"--一種混合定位系統,它結合無線和光學連接,可以將位置精確到厘米。

每個GPS衛星都攜帶一個原子鐘,保持極其精確的時間,與地面和其他衛星上的時鐘同步。一個接收設備同時與幾顆衛星通信,並根據它們的位置計算出自己在三維空間的位置,其精度可能小到幾厘米。

但這是在理想條件下,當然,現實世界通常不是這樣的。接收器和衛星之間的建築物和其他障礙物會破壞信號,並將誤差窗口擴大到幾米。隨著位置數據對未來的技術(如自動駕駛汽車)變得越來越重要,找到提高精度的方法就越來越重要。

而這正是SuperGPS的用武之地。來自代爾夫特理工大學、阿姆斯特丹Vrije大學和VSL的研究人員開發一個替代系統,其功能原理與基於衛星的GPS相似,但完全在地面上進行,利用的是現有的電信網絡。

在這種情況下,定位"衛星"成遍佈城市地區的無線無線電發射器。它們不是每個都有自己的原子鐘來保持時間,而是通過光纜連接到一個單一的原子鐘,使它們保持同步。然後,它的工作方式與傳統的GPS大致相同,接收設備通過與幾個無線電節點進行通信,計算信號在每個節點之間跳動所需的時間來確定其位置。

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正在代爾夫特理工大學校園內測試的SuperGPS原型機

該團隊表示,SuperGPS避免建築物反射無線電信號的問題,這產生類似於移動電話使用的信號,同時允許它們忽略來自建築物和其他物體的幹擾。在對混合光學-無線系統原型的測試中,該團隊表示,SuperGPS能夠在一個繁忙的環境中追蹤設備到幾十厘米以內。

這種系統不會取代GPS,但可以與之配合,在城市地區進行更精確的追蹤,或者在發生故障時提供一個備份系統。目前,在城市地區使用Wi-Fi實現精確追蹤。

這項研究發表在《自然》雜志上。


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