Výzkumníci z Delftské technické univerzity a Univerzity Vrije v Amsterdamu vyvinuli navigaci, jejíž přednosti vůči zmíněným systémům vynikají především v městské zástavbě.

Prototyp, který univerzitní experti ze země tulipánů zkonstruovali, určuje polohu s přesností 10 centimetrů. (Standardní komerční přístroje využívající GPS dokážou zaznamenat polohu s přesností 5 až 15 metrů.)

Nederlandse wetenschappers ontwikkelen Super GPS https://t.co/1ocdUfOauB De resultaten stromen voort uit het zogeheten SuperGPS-project, een samenwerking tussen de VU Amsterdam, TU Delft en VSL – het Nationaal Metrologisch Instituut van Nederland. pic.twitter.com/tX5Yzu9l5q

— Joey van Maanen (@JoeyvanMaanen) November 27, 2022

Konfiguraci i výsledky testů nového systému zevrubně popisuje studie ve vědeckém časopisu Nature.

Přesný ve městě i v lese

Zatímco nynější navigační systémy včetně GPS spoléhají na síť satelitů, nová konfigurace, kterou její tvůrci nazvali Super GPS, využívá mobilní telekomunikační síť.

Výzkumný tým chtěl odstranit hlavní nedostatky současné satelitní navigace. Ta sice funguje spolehlivě na volných prostranstvích, jenže tam, kde jsou signály blokovány, anebo vznikají jejich odrazy, ztrácí na přesnosti. Takové podmínky nastávají například v městské zástavbě, v lese, anebo v členitém terénu.

Sestava hybridní opticko-bezdrátové sítě včetně atomových hodin. | zdroj: kredit-TUDelft/

Super GPS využívá rádiové signály s mnohem větší šířkou pásma, než se běžně používá. Velká šířka pásma pomáhá vytřídit odrazy signálů, a tak určit polohu s vyšší přesností.

Šířka pásma v rádiovém spektru je vzácná, a proto drahá. Vývojáři se s tím vypořádali tak, že používají několik souvisejících rádiových signálů s úzkou šířkou pásma, které jsou rozprostřeny v širokém virtuálním pásmu. Využívají přitom jen jeho malou část.

„Uvědomili jsme si, že s několika špičkovými inovacemi se dá telekomunikační síť přeměnit na velmi přesný alternativní systém určování polohy, který je nezávislý na stávajícím systému GPS,“ cituje univerzitní žurnál TUDelft Jeroena Koelemeije z Univerzity Vrije, který vedl vývojové práce na Super GPS.

Jeho tým dokázal vyvinout systém, který poskytuje připojení jako nynější mobilní sítě a sítě Wi-Fi a přesně určuje polohu a čas. Podle jeho tvůrců ho bude možné použít v mnoha aplikacích, třeba u samořiditelných aut či mobilních komunikačních systémů nové generace.

Atomový čas do mobilu

Pomocí Super GPS bude možné připojit mobilní sítě k přesným atomovým hodinám, a tak vysílat časově přesné zprávy pro určení polohy – obdobně, jak to dělají satelity GPS.

Další člen vývojového týmu nového systému Erik Dierikx z Nizozemského národního meteorologického úřadu k tomu žurnálu TUDelft řekl:

„Už nějaký čas jsme testovali technologie, pomocí kterých bychom mohli distribuovat národní čas z našich atomových hodin uživatelům na různých místech v telekomunikační síti. Nový systém umožňuje ze sítě udělat celonárodní distribuované atomové hodiny a přes hybridní opticko-bezdrátový systém můžeme mít v zásadě kdokoli přístup k času měřenému s přesností na jednu miliardtinu sekundy."

A jakou roli přikládají novému systému jeho tvůrci?

„Na datech z GPS je dnes závislých mnoho aplikací, které využívají jednotlivci, instituce nebo firmy. Dosud jsme přitom neměli záložní systém. Jako takový může Super GPS sloužit. A jednou může GPS i nahradit,“ předpověděl koordinátor projektu, Christiaan Tiberius z Delftské technické univerzity.