Продолжается поиск решений для повышения точности работы систем ГНСС и возможных альтернатив

Продолжается поиск решений для повышения точности работы систем ГНСС и возможных альтернатив

Продолжается поиск решений для повышения точности работы систем ГНСС и возможных альтернатив


Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) не только широко распространены в нашем повседневном использовании, но и имеют решающее значение для инфраструктуры, включая коммуникационные сети и новые системы, такие как технологии автономного вождения, которые страны и компании стремятся все больше развивать.

Уязвимость этой системы заключается не только в том, что спутниковые сигналы и связь могут стать помехой, но и в том, что у GNSS нет эффективной резервной копии в случае отказа спутниковой связи. В недавнем исследовании была предложена новая наземная система для поддержки или дополнения GNSS. Хотя существуют существующие наземные или низкоорбитальные спутниковые системы, которые потенциально могут дополнить GNSS, эти системы зависят от двусторонней связи и передачи данных, которые могут быть уязвимы для помех. Кроме того, другие системы потребуют крупных инвестиций, чтобы сделать их действительно глобальными по масштабу. Новая система, названная Наземной сетевой системой позиционирования (TNPS), была предложена в качестве потенциальной альтернативы, которая может преодолеть недостатки предыдущих систем и GNSS. Эта система обеспечивает как сантиметровую или даже дециметровую точность, часто достигающую 10 см от истинного местоположения, так и субнаносекундную синхронизацию времени с устройствами, использующими атомные часы, что позволяет получать навигационные данные практически в реальном времени.

Эта новая наземная система использует программируемые универсальные радиопериферийные устройства с радиосигналами, которые передаются со станций. Используемые сигналы имеют гораздо большую пропускную способность, таким образом эта система решает проблемы помех и сигналов, часто заметные в городских условиях, где препятствия и потерянные сигналы мешают точному определению местоположения. Также в системе эффективно используются оптические и беспроводные схемы передачи данных, сравнимые с современными сетями мобильной связи. Система, которая может работать независимо от GNSS, может использоваться и в качестве дополнения к ней, обеспечивая резервное копирование GPS или аналогичных систем. Сеть может быть развернута с использованием инфраструктуры, сравнимой с мобильными сетями, что может сделать систему осуществимой в глобальном масштабе.

Исследования навигационных систем, которые являются альтернативой устройствам на базе GNSS и устраняют некоторые недостатки спутниковой навигации ведутся уже давно. В частности, в последние годы получили распространение инерциальные навигационные системы, особенно для автономных или движущихся транспортных средств, которые зависят от данных о местоположении. Эти устройства используют комбинацию датчиков движения, датчиков вращения, таких как гироскопы, и, как правило, компьютер для помощи в навигации.

Однако навигация, независящая от GPS и подобных устройств, все еще далека от совершенства. Попытки создать все более точные альтернативы GNSS, способные также быстро предоставлять сигнальную информацию, будут продолжаться, и TNPS, возможно, является одной из наиболее перспективных потенциальных технологий.

Источник: GIS Lounge "Improving the Accuracy of GPS and GNSS", автор Mark Altaweel