利用移動電信網絡而非衛星 替代定位係統演示十厘米精度導航
科技日報北京11月16日電 (實習(xi) 記者張佳欣)荷蘭(lan) 代爾夫特理工大學、阿姆斯特丹自由大學和荷蘭(lan) 國家計量所研究人員開發了一種替代定位係統,該係統比GPS更強大、更準確,尤其是將其用於(yu) 城市環境中,演示這種新的移動網絡基礎設施的工作原型實現了10厘米的精度。這項新技術對於(yu) 實施一係列基於(yu) 位置的應用,如自動化車輛、量子通信和下一代移動通信係統至關(guan) 重要。研究結果發表在最新一期《自然》雜誌上。
許多重要基礎設施依賴於(yu) 全球導航衛星係統。然而,這些係統有局限性和脆弱性。它們(men) 在地球上接收到的無線電信號很弱,如果無線電信號被建築物反射或阻擋,就無法進行準確定位。這會(hui) 使GPS導航在城市環境中變得不可靠。
新的替代定位係統利用的是移動電信網絡而非衛星,比GPS更穩定和準確。
研究人員表示,通過幾項尖端創新,電信網絡可以轉變為(wei) 一個(ge) 非常精確的、獨立於(yu) GPS的替代定位係統。他們(men) 已經成功開發了一種係統,它可像現有的移動和WiFi網絡一樣提供連接,並像GPS一樣提供準確的定位和時間分配。
其中一項創新是將移動網絡連接到一個(ge) 非常精確的原子鍾上,可用來廣播帶有精確時間標記的信號,這些連接是通過現有的光纖網絡進行的。
研究人員正研究通過電信網絡將原子鍾產(chan) 生的國家時間分發給其他地方用戶的技術。有了這些技術,就可將網絡變成一個(ge) 全國性的分布式原子鍾,並有許多新應用,例如通過移動網絡進行非常精確的定位。
原則上,通過研究人員演示中的光—無線混合係統,任何人都可以無線接入荷蘭(lan) 國家計量所產(chan) 生的國家時間。這基本上形成了一個(ge) 非常精確的無線電時鍾,精度可達到十億(yi) 分之一秒。
此外,建築物會(hui) 反射無線電信號,這會(hui) 混淆導航設備,而新係統使用的無線電信號的帶寬比通常使用的要大得多。大帶寬有助於(yu) 理清這些不確定的信號反射,並實現更高的定位精度。
【總編輯圈點】
隨著定位技術的接受度和應用層越來越廣泛,人們(men) 開始意識到GPS的一些固有問題,譬如說穿透能力弱,室內(nei) 定位遠不如室外定位;再譬如說城市使用中精度仍嫌不足,建築物較多地區的導航情況尚需提高。鑒於(yu) 此,一係列新興(xing) 的定位技術正在蓬勃發展,本文中的替代係統正是如此,其依賴的是移動電信網絡而非傳(chuan) 統衛星,可以助力城市、室內(nei) 厘米級精度的定位需求,也將解決(jue) 衛星數較少、衛星分布較差區域的導航難題。
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